WIELKOWYMIAROWE KONSTRUKCJE Z DREWNA KLEJONEGO

Transkrypt

1 WIELKOWYMIAROWE KONSTRUKCJE Z DREWNA KLEJONEGO

2 SPIS TREŚCI Materiał budowlany: drewno klejone 4 Produkcja i kontrola 9 Założenia do projektowania 12 Zamawianie i dostawy drewna klejonego 18 Zamawianie 18 Dostawa 18 Drewno klejone na placu budowy 19 Konstrukcje typowe 21 Detale połączeń 26 Układy ramowe 26 Łuki i ramy dwuspadowe 29 Ochrona drewna 32 Konstrukcyjna ochrona drewna 32 Zabezpieczanie powierzchniowe 33 Impregnacja pod ciśnieniem 34 Stężenia wiatrowe 35 Kształtowanie stężeń 35 Szczegóły 37 Załączniki 38 Tabela charakterystyk wybranych przekrojów 38 Tabele nośności typowych belek 39 Przykład obliczeniowy: dźwigar 2 spadowy 43 Bibliografia 46 Nasze produkty są certyfikowane znakiem 1996 FSC. ODPOWIEDZIALNE ZARZĄDZANIE LASAMI. SW-COC

3 SZANOWNI PAŃSTWO, Firma LILLEHEDEN Polska Sp. z o.o., pragnąc wyjść naprzeciw zapotrzebowaniu na publikacje dotyczące konstrukcji z drewna klejonego, oddaje do rąk polskich projektantów i inwestorów niniejszą broszurę. Mamy nadzieję, że jej zawartość przybliży zagadnienia konstrukcji drewnianych inwestorom zainteresowanym nowoczesnymi, ekonomicznymi i ekologicznymi budowlami, pomoże w pracy architektom i konstruktorom, a także stanowić będzie materiał pomocniczy dla studentów. Z oczywistych względów, nacisk w niniejszej publikacji położono na produkty LILLEHEDEN, jednak informacje w niej zawarte powinny dostarczyć również wiedzy ogólnej na temat drewna klejonego jako materiału budowlanego. Materiał niniejszej broszury oparty został na publikacjach duńskiej Rady Informacyjnej Branży Drzewnej, której aktywnym członkiem jest LILLEHEDEN. W niniejszym, drugim już polskojęzycznym wydaniu, szczególny nacisk położono na dostosowanie publikacji do polskich warunków inwestycyjnych oraz aktualnie obowiązujących norm krajowych i europejskich (stan na rok 2008). Zapraszając do zapoznania się z niniejszą broszurą, zachęcamy jednocześnie do przesyłania wszelkich uwag, które z radością wykorzystamy w przyszłych wydaniach broszury. Za zespól redakcyjny wydania polskiego mgr inż. Marek Ciesielski LILLEHEDEN Sp. z o.o. ul. Chylońska 191, Gdynia tel. (058)

4 MATERIAŁ BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE Drewno klejone - czyli materiał powstały poprzez sklejenie kilku warstw cienkich desek z drewna wysokiej jakości - wykorzystywane jest w tak różnych konstrukcjach jak: słupy i dźwigary w budynkach, do mostów, masztów, ram okiennych oraz blatów stołowych. Niniejsza broszura omawia wyłącznie drewno stosowane w konstrukcjach nośnych. Drewno klejone warstwowo posiada wiele cech, które czynią je idealnym materiałem do budowy najróżniejszych typów konstrukcji. 4

5 Drewno klejone jest plastyczne Drewno klejone powstaje z łączenia cienkich, giętkich desek, czyli lameli. Dzięki temu w trakcie produkcji może być łatwo ukształtowane w łuki, których wykonanie z innych materiałów byłoby kosztowne i kłopotliwe. Można zatem z drewna uformować konstrukcje nośne w taki sposób, by obciążenia były przenoszone do fundamentów głównie poprzez siły ściskające. Dzięki temu możliwe jest nadanie konstrukcji kształtu optymalnego pod względem kosztów, osiągając prostotę konstrukcji i niewielkie zużycie materiału. Nawet w przypadku pozornie prostoliniowych elementów o stałym przekroju, często nadaje się im wznios, czyli niewielkie wygięcie elementu w łuk skierowany do góry. Wygięcie to odpowiada ugięciu się dźwigara pod wpływem działających na niego obciążeń - tak, by w czasie pracy zachował on płaski spód. Taki sposób wykonania dźwigara jedynie nieznacznie podnosi jego koszt, a poprawia estetykę i podnosi bezpieczeństwo konstrukcji. Drewno klejone jest podatne Elementy konstrukcji z drewna klejonego warstwowo mogą być łatwo kształtowane dokładnie w takich wymiarach, jakich wymaga dana konstrukcja. Najkorzystniejsze jednak jest takie dobranie wymiarów elementów, by możliwe było ich wykonanie z określonej całkowitej liczby lameli. Oznacza to gradację preferowanych wymiarów przekroju. Przekrój poprzeczny może być łatwo zmieniany wzdłuż elementu, zwiększony tam, gdzie występują większe wytężenia (np. duży moment w środku długości belki). Daje to duże możliwości kształtowania spadków połaci dachowej. Można z drewna skleić dźwigary trapezowe jednospadowe lub dwuspadowe, dźwigary łukowe, faliste czy krzywoliniowe. Dzięki różnicowaniu wysokości dźwigarów, kształt dolnej części konstrukcji może być niezależny od spadków poszycia dachu, zachowując przy tym poziomy sufit. MATERIA BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE

6 Drewno klejone jest wytrzymałe Deski używane do klejenia drewna są sortowane i badane wytrzymałościowo i wilgotnościowo, a ich wadliwe części odcinane. Pojawienie się choćby pojedynczej wady drewna w gotowej konstrukcji należy do rzadkości. Ograniczone jest też pojawianie się na konstrukcji naturalnych spękań, ze względu na zachowanie jednolitej wilgotności drewna. Dzięki temu drewno klejone ma wytrzymałość, jakiej naturalne drewno mieć nie może. Wiele już lat doświadczeń i użytkowania konstrukcji z drewna klejonego potwierdza tę zaletę. Drewno klejone jest lekkie Drewno klejone połączone z innymi drewnopochodnymi materiałami jest znakomitym tworzywem do budowy rozległych, jednoprzestrzennych obiektów. Możliwe do osiągnięcia duże rozpiętości umożliwiają wykorzystanie drewna klejonego na budynki przemysłowe, magazyny, obiekty użyteczności publicznej. Brak podpór pośrednich sprawia, że takie wnętrza stają się elastyczne i zyskują wysoką wartość użytkową. Duże, lecz lekkie elementy mogą być montowane przy użyciu zwykłego dźwigu samochodowego, umożliwiając oszczędności na wynajmie ciężkich maszyn. Nawet w przypadku dużych konstrukcji, do montażu potrzebne są jedynie dźwigi samojezdne. Niewielka waga umożliwia znaczny załadunek do celów transportowych, a więc niższe koszty transportu. Z tego względu prefabrykowane wielkowymiarowe konstrukcje drewniane mogą mieć gabaryty większe, niż podobne elementy wykonane z cięższych materiałów budowlanych. Drewno klejone jest trwałe Sama natura sprawiła, że drewno (w tym drewno klejone) jest odporne na wiele agresywnych gazów i soli. Jest to istotny powód, dla którego drewno jest najczęściej stosowanym materiałem na pokrycia basenów pływackich, magazynów soli i nawozów sztucznych. W takich konstrukcjach łączniki wykonuje się ze stali ocynkowanej, a czasem ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej. Do produkcji drewna klejonego stosuje się kleje odporne na wodę i na warunki atmosferyczne o ile nie ma dla danej konstrukcji specyficznych wymagań. Drewno klejone może funkcjonować na obiektach sportowych i basenach bez dodatkowej impregnacji czy lakierów. W Polsce drewno klejone jest dodatkowo powierzchniowo zabezpieczone preparatami przeciwko korozji biologicznej, ponieważ polskie prawodawstwo, bazując na surowcu słabej jakości, narzuciło normy mogące zapewniać zabezpieczenie przyszłych konstrukcji drewnianych - bez uwzględnienia zalet drewna klejonego. Tymczasem konstrukcje z drewna klejonego w wielu krajach europejskich nie podlegają wymogom impregnacji bez względu na miejsce zastosowania zarówno w obiektach widowiskowych jak i basenach. Tak wybudowane obiekty funkcjonują już od dziesięcioleci. Dodatkowo, w połączeniu ze środkiem zabezpieczającym powierzchnię przed bezpośrednim działaniem wody, drewno klejone jest stosowane nawet na konstrukcje narażone na wpływ czynników atmosferycznych. 6

7 Drewno klejone jest ognioodporne Drewno klejone o pełnym, litym przekroju wbrew pozorom nie pali się dobrze, musi jednak spełnić pewne wymagania, jak np. sfazowane krawędzie i dokładnie oszlifowana powierzchnia. Płomień na belkach z klejonki gaśnie samoczynnie, o ile elementy te nie są wystawione na bezpośrednie działanie płomieni. Zwęglona zewnętrzna powłoka chroni przed zniszczeniem wewnętrzne warstwy elementu konstrukcyjnego, a tym samym zapewnia długotrwałą odporność na działanie ognia. Z tego względu wewnętrzna część przekroju drewnianego może długo zachować nośność w budynku objętym pożarem. Dzięki temu konstrukcje z drewna klejonego są niezwykle stabilne pod obciążeniem ogniowym i z łatwością spełniają normowe standardy ognioodporności i opóźniania spalania. Konstrukcje drewniane projektuje się na odporność ogniową do R 90 (90 min). Uzyskanie wyższej odporności wymaga ochrony za pomocą okładzin, np. płyt gipsowych - tracimy jednak wówczas cały urok konstrukcji drewnianej. Wymagana odporność ogniowa zależy od klas obciążenia pożarowego, konstrukcje projektuje się również pod kątem stopnia rozprzestrzeniania ognia (patrz też str. 16 i 17). W najczęściej spotykanych budynkach klasy B 30 min., klasy C 15 min. Drewno klejone izoluje Drewno ma bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła. Może być wbudowane w konstrukcję nie powodując powstawania mostka termicznego, a wręcz czasami jest stosowane jako izolator. Dzięki temu dobrze się sprawdza zarówno przy wysokich jak przy niskich temperaturach, ułatwia proste wykonawstwo konstrukcji, ponieważ belka z drewna klejonego może być wbudowana w mur lub dach nie powodując nadmiernej ucieczki ciepła lub problemów z kondensacją pary wodnej czy przebarwieniami. Również dzięki temu, drewno zapewnia komfort cieplny i jest przyjemne w dotyku zarówno w cieple, jak i podczas chłodów.

8 Drewno klejone jest piękne Człowiek od wieków przywykł do obcowania z drewnem, jest ono dla ludzi najbardziej naturalnym budulcem. Takie same odczucia budzi drewno klejone: stwarza komfort psychiczny, jest ono tak samo przyjazne, ciepłe i oryginalne jak surowe drewno, i dlatego jest postrzegane tak samo jak materiał naturalny. W konstrukcjach nośnych drewno klejone spełnia rolę głównego elementu konstrukcyjnego - ale również nadaje całej budowli unikalny charakter. Umożliwia wykonanie indywidualnych kształtów - dużych czy małych, prostych i wygiętych. Kolor i wygląd drewna dodaje budynkom wizualnego ciepła i światła. Wraz z innymi naturalnymi materiałami drewno klejone może wytworzyć unikalną atmosferę i miły, nastrojowy klimat wnętrza architektonicznego, a tym samym przyczynić się do stworzenia dobrych warunków przebywania oraz pracy. Drewno klejone jest łatwe do wytwarzania i łączenia Często może być opłacalne obrobienie i przygotowanie konstrukcji do montażu w trakcie produkcji, tak by na budowę mogły przyjechać jako elementy prefabrykowane, gotowe do wbudowania. Prefabrykacja może obejmować takie operacje jak: wiercenie otworów na śruby i sworznie, frezowanie wcięć, wklejanie łączników i wkładek stalowych, czy warstw obcego materiału. W razie potrzeby drewno może być również obrabiane na miejscu budowy przy użyciu zwykłych ręcznych narzędzi. Konstrukcje drewniane o wysokim stopniu przygotowania łatwo można dostosować do dużych budynków zapewniając szybki montaż przy pomocy lekkich dźwigów i ręcznych narzędzi, łącząc elementy na śruby, sworznie, gwoździe, okucia i łączniki specjalistyczne. Biorąc pod uwagę wytrzymałość drewna, można zapewnić silne, bezpieczne i trwałe połączenia. Montaż przebiega szybko i sprawnie w każdych warunkach pogodowych - również zimą. Użytkownicy budynków z drewna klejonego mogą łatwo przymocować do konstrukcji wszelkie elementy użytkowe, jak instalacje czy wyposażenie wnętrz, meble itp. 8

9 Produkcja i kontrola Produkcja Drewno klejone wytwarza się poprzez sklejanie cienkich desek, tak zwanych lameli. Podczas sklejania powinny mieć one jednorodną wilgotność, wynoszącą około 12%. Dlatego drewno przed użyciem jest suszone w suszarniach wyposażonych w system pomiaru wilgotności, a następnie Tak przygotowany materiał jest odstawiany do wysuszenia kleju w złączach. Następnie lamele są strugane do odpowiedniej grubości (zazwyczaj 33 lub 40 mm), po czym na ich powierzchnie nakładany jest klej. Kolejne warstwy lameli składa się ze sobą, jednocześnie naginając je w odpowiednio dużych ściskach do żądanego kształtu. przechowywane przez jakiś czas w magazynie drewna suchego. Fabryki drewna klejonego zawsze mają magazyny drewna suchego. Jednak przy większych zamówieniach lub przy specjalnych wymiarach desek należy liczyć się z wydłużonym czasem realizacji ze względu na konieczność wysuszenia większej niż zwykle partii tarcicy o określonych wymiarach. Tarcica sortowana jest zgodnie z wymogami normowymi, odpady kasuje się (odpady z zakładów grupy LILLEHEDEN są sprzedawane na opał do miejskiej ciepłowni). Deski są następnie czyszczone, na końcach frezowane są wycięcia do złącza palczastego. Na frezy nakłada się klej, po czym ściska ze sobą dwie kolejne deski. W ten sposób deski łączy się w długie listwy, tzw. lamele, o długość najczęściej m. Przez cały czas schnięcia, tak złożone drewno jest ściskane. Dla uzyskania odpowiedniej jakości złącza, schnięcie kleju odbywa się w temperaturze co najmniej 40 C. Podczas schnięcia kleju podtrzymuje się wyższą wilgotność powietrza dla uniknięcia wysuszenia powierzchni drewna. Tam, gdzie jest to możliwe (głównie w wypadku elementów prostoliniowych), do suszenia i utwardzania kleju stosuje się piec elektryczny na prąd wysokiej częstotliwości. Po wyschnięciu kleju otrzymuje się elementy o żądanym kształcie. Następnie muszą one być wykończone, tj. należy ściąć końce i ewentualnie, powierzchnie boczne pod odpowiednim kątem, szlifować, frezować otwory i wcięcia, zakonserwować powierzchnię, nałożyć okucia itd. MATERIA BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE

10 Kontrola Proces produkcji drewna klejonego jest oparty na normach Europejskich EN 14080, EN 386 i normach związanych, a gotowy produkt spełnia wymogi klas wytrzymałości zgodnie z normą EN Zachowanie rygorów produkcyjnych zgodności z normą jest weryfikowane w sposób ciągły. Kontrola zewnętrzna dokonywana jest przez inspektorów niezależnej instytucji ceryfikacyjnej. Kontrola produkcji obejmuje m. innymi: Wilgotność tarcicy Wytrzymałość złącz palczastych Jakość szlifowania Mieszanie i nakładanie kleju Czasy klejenia Nacisk pod prasą Warunki schnięcia kleju, tj. temperaturę oraz wilgotność powietrza. Na bieżąco wykonuje się testowanie wytrzymałości złącz palczastych poprzez gięcie próbek oraz jakości klejenia belek drewna klejonego poprzez tzw. test delaminacyjny. Ewentualnie testy te uzupełnia się poprzez sprawdzanie wytrzymałości na ścięcie warstwy kleju. Testy takie przeprowadza się dla każdej wyprodukowanej partii materiału. Wyniki wszystkich testów jak również informacje oraz dane dotyczące produkcji są archiwizowane przez producentów drewna klejonego przez okres min. 5 lat. Znakowanie na produktach Stosowanie normy EN upoważnia Lilleheden, jako jedną z niewielu firm na rynku, do stosowania europejskiego oznakowania towarów. Każdy wyprodukowany element jest oznakowany tym symbolem, z określeniem klasy wytrzymałości drewna oraz oznaczeniami norm związanych. 10

11 Firma LILLEHEDEN posiada certyfikaty na zgodność produkcji z normami produkcyjnymi, przyznawane niezależnie dla każdej z fabryk przez SP, Narodowy Szwedzki Techniczny Instytut Badawczy. Przedstawiciel SP na bieżąco nadzoruje produkcję drewna klejonego: odwiedza zakłady bez zapowiedzi co najmniej dwa razy do roku, pobierając próbki złącz palczastych oraz drewna klejonego do przetestowania. Wizyty kontrolne zapewniają, że produkcja drewna klejonego odbywa się zgodnie z obowiązującymi normami oraz przepisami, jednak wyłącznie same zakłady odpowiadają za produkcję. Dla zabezpieczenia konsumentów przedsiębiorstwa są zobowiązane posiadać ubezpieczenie od odpowiedzialności producenta. Gatunki drewna W konstrukcjach z drewna klejonego najczęściej stosuje się świerk. Ma on dobre właściwości wytrzymałościowe i posiada jasny i atrakcyjny wygląd. Świerk wydziela i przyjmuje wilgoć stosunkowo wolno i umiarkowanie pracuje przy zmianach wilgotności powietrza. Skuteczna ochrona świerku przed gniciem poprzez impregnowanie pod ciśnieniem nie jest możliwa, a drewno klejone impregnowane pod ciśnieniem powinno być wytwarzane z drewna podatnego na impregnację, np. z sosny. Przy klejeniu sosny impregnowanej pod ciśnieniem wymaga się, aby deski po wysuszeniu w piecu stały w magazynie drewna suszonego przez dłuższy czas w celu zapewnienia jednorodnej wilgotności. Poza świerkiem i sosną można mówić o stosowaniu innych gatunków drewna. Na przykład tam, gdzie elementy drewniane narażone są na kontakt z opadami atmosferycznymi, korzystne jest zastosowanie drewna modrzewiowego. Klasy drewna Duńskie fabryki wykonują standardowo drewno klejone klas GL28 i GL32 wg Normy Europejskiej EN Jest ono wytwarzane z tarcicy klas C30 i C40 sortowanej maszynowo zgodnie z normą EN Klasa GL36 może być dostępna na specjalne zamówienie, ma ona jednak zastosowanie tylko przy bardzo dużych konstrukcjach. Przykłady zastosowania tarcicy do uzyskania określonych klas gotowych elementów: Klasa drewna klejonego GL28h GL32c GL32h Klasa tarcicy C30 C40 + C30 C40 Należy odróżniać klasy drewna wg norm EN od klas wg norm DIN, które przy identycznym oznaczeniu drewna klejonego, są częściowo wykonywane z tarcicy niższych klas i mają nieco niższą wytrzymałość. Klej Jeżeli nie ustalono inaczej, stosuje się klej melaminowy, a dla niektórych specyficznych konstrukcji klej rezorcynowy. Utwardzona fuga kleju jest tak samo jak drewno odporna na pogodę, wilgoć, gnicie i ogień. Utwardzony klej nie wydziela żadnych szkodliwych substancji, również podczas pożaru. Fuga z kleju melaminowego ma barwę szarą, a rezorcynowego jest czerwonobrązowa.

12 Założenia do projektowania Przekrój Belki z drewna klejonego najczęściej mają pełen przekrój prostokątny, zazwyczaj pozwalający na osiągnięcie ekonomiczne rozwiązanie konstrukcyjne przy zastosowaniu wymiarów standardowych. Wymiar standardowy powstaje ze złożenia kilku warstw lameli, a jego szerokość jest mniejsza od szerokości lameli o 10-15mm, czyli o stratę na szlifowaniu. Belki standardowe Najczęściej stosuje się 2 typoszeregi wymiarowe, dla drewna klejonego wykonanego z lameli, które po ostruganiu przed klejeniem mają wysokość 33⅓ mm lub 40 mm. Typoszereg dla lameli wysokości 33⅓ mm obejmuje następujące wymiary belek: szerokości: 65, 90, 100, 115, 140, 160, 185, 200 mm wysokości: n x 33⅓ mm, przy czym n 3 Typoszereg dla lameli wysokości 40 mm obejmuje następujące wymiary belek: szerokości: 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240 mm wysokości: n x 40 mm, przy czym n 3 Na specjalne życzenie mogą być również produkowane elementy z lameli grubości 18, 20, 35, 38 lub 45mm. Szerokość belki większą niż 240 mm można również uzyskać poprzez ułożenie obok siebie i sklejenie 2 węższych elementów, ale utrudnia to produkcję a tym samym powoduje powstanie droższego produktu. Firma LILLEHEDEN oferuje ponadto szeroką gamę standardowych przekrojów belek, które szybko mogą być dostarczone w długości 13 m. Wysokości standardowe Dla belek elementów krzywoliniowych o wewnętrznym promieniu krzywizny mniejszym niż 7.5 m wysokość standardowa stanowi wielokrotność 33⅓ mm, co odpowiada 3 warstwom na 100 mm (10 cm). Dla konstrukcji giętych o promieniu wewnętrznym poniżej 6 m stosuje się jeszcze cieńsze lamele. Małe promienie są jednak niezalecane ze względu na wysokie koszty i wydłużenie cyklu produkcji. W większości wypadków korzystne jest, aby ze względu na wytrzymałość oraz sztywność dobrać przekrój, w którym stosunek pomiędzy wysokością h a szerokością b jest tak duży jak to możliwe. Jednak im większa jest proporcja h/b, tym ważniejsze staje się efektywne usztywnienie belki tak, by nie nastąpiło jej wyboczenie pod obciążeniem. Przy zwyczajnym, dobrze wykonanym i skutecznym usztywnieniu można zazwyczaj uzyskać wartość h/b równą około 7. Belki wyższe w stosunku do swej szerokości wymagają zazwyczaj podjęcia szczególnych środków. Użycie belek o smukłości powyżej 12 jest najczęściej nieekonomiczne. 12

13 Drewno klejone standardowe Fabryki drewna klejonego produkują standardowo elementy z drewna klasy GL24, GL28 lub GL32. Tabelka poniżej przedstawia standardowe wymiary belek drewnianych - można je często dostarczyć szybciej niż drewno klejone produkowane na zamówienie. Belki lub słupy o wymiaklasa wytrzymałości (np. z GL28h na GL24h, z GL32c na GL28c). Charakterystyki wybranych wymiarów przekrojów przedstawiono na str. 38. Wyżej wymienione wymiary belek znajdują szerokie zastosowanie w elementach fasadowych, płatwiach dachowych, belkach podłogowych Typoszereg 331/3 mm Typoszereg 40 mm Szerokości elementów [mm] Szerokości elementów [mm] * * * * * 120 * * * 166 * * * * * 140 * * * * Wysokość elementów [mm] 200 * * * * * 160 * * * * * Wysokość elementów [mm] 225 * * * * * 180 * 233 * * * * 200 * * * * * * * 266 * * * * * 240 * * * * * * * * * 270 * * * * * 280 * * * * * 300 * * * * * 300 1) * * * * * * 315 * * * * 320 * * * * * 333 * * * * 360 * * * * * 366 * * * * 400 * * * * 400 * * * * 440 * * * 1) 300mm przecięte z 600mm rach oznaczonych gwiazdką *, o długości do 13m, z drewna klasy GL28h lub GL32c, są dostępne w firmie LILLEHEDEN w terminie do 2 tygodni od złożenia zamówienia. Belki standardowe produkowane są bez wzniosu. Belki oraz słupy standardowe są dostarczane z końcami ściętymi pod kątem prostym, ale można też zamówić inne wykonane (nie będą wtedy jednak traktowane jak belki standardowe, zatem cena będzie nieco wyższa). Belki o niewielkiej wysokości przekroju (100, 120mm) które składają się tylko z 3 lameli nie można pod względem obliczeniowym traktować jako drewno klejone (ponieważ norma wymaga co najmniej 4-ech warstw drewna). Poza wymiarami standardowymi na składzie są czasem belki z drewna klejonego o wąskim przekroju, tj. szerokości 37, 46 i 54 mm po zeszlifowaniu powierzchni, lub szerokości 40, 50 i 65 mm o surowej powierzchni piłowanej. Wysokość przekroju takich elementów wynosi od 133 mm do ok. 300 mm. Produkowane są one z przecieranych (piłowanych wzdłużnie) belek z drewna klejonego. W takich belkach, po przecięciu obniżana jest oraz słupach. Można je też z korzyścią stosować jako belki drugorzędne w większych konstrukcjach oraz w konstrukcjach ściągających i przegrodach. Wymiary standardowe [mm] Wygięte belki z drewna klejonego Belki łukowe z drewna klejonego zazwyczaj wykonuje się z jednakową krzywizną na całej długości, MATERIA BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE

14 lub częściowo łukowe, częściowo prostoliniowe. Można również wykonać dźwigary, mające w różnych punktach różny promień gięcia, w tym wygięte w różnych kierunkach, ale w jednej płaszczyźnie. Aby ograniczyć naprężenia w drewnie, najmniejszy promień R krzywizny gięcia drewna (zwykle jest to promień łuku spodu dźwigara) nie powinien być zbyt mały w stosunku do grubości warstw drewna t. Warunki graniczne określają wzory: R min 150t oraz gdzie: f m,k [N/mm 2 ], t[mm], R [mm] f m,k R t Przekłada się to na następujące najmniejsze dopuszczalne promienie gięcia dla wybranych grubości i klas drewna: Klasa drewna: GL28 GL32 t=33 1 / 3 mm 6170mm 5950mm t=40mm 7410mm 7140mm Ograniczenia wielkości produkcyjnych Objętość belek z drewna klejonego jest ograniczona ze względu na wyposażenie produkcyjne oraz czas, jaki musi minąć od nałożenia kleju na pierwszą warstwę do ściśnięcia pod prasą. Należy też liczyć się z tym, że konstrukcje, które mają objętość większą od 10 m 3 i długość ponad 25 m, będą bardziej czasochłonne w produkcji niż mniejsze elementy. Ograniczenia transportowe Wielkość poszczególnych elementów wysyłkowych jest ograniczona możliwościami transportowymi, z tego względu bardzo istotnym parametrem dostawy jest tak zwany gabaryt transportowy, czyli najmniejszy prostokąt, jaki można opisać na pojedynczym elemencie wysyłkowym. W przypadku transportu drogą lądową, wysokość od jezdni do najwyższego punktu przewożonego elementu konstrukcji nie może wynosić więcej niż 4,4 m. Jeśli gabaryt transportowy jakiejś części ma wysokość przekraczającą 4,4m, przetransportowanie tego elementu może okazać się niemożliwe. Jeśli element jest transportowany w pozycji leżącej, szerokość standardowo wynosi 3,0 m. Jeśli zaś gabaryt ma długość przekraczającą 20 m, należy liczyć się ze znacznym zwiększeniem kosztów transportu ze względu na konieczność korzystania z pilota, a w wypadku gabarytów ponad 23 m 2 pilotów. Tolerancje wymiarów Jeżeli nie ustalono inaczej, obowiązują następujące tolerancje wymiarowe, zgodne z PN-EN 390:1994: Wymiar Tolerancja Zakres stosowania Szerokość ± 2mm dla wszystkich szerokości Wysokość Długość + 4 mm / 2 mm + 1% / 0,5% ± 2mm ± 0,1% ± 20 mm dla wysokości poniżej 400 mm dla wysokości powyżej 400 mm dla długości poniżej 2 m dla długości od 2 m do 20 m dla długości powyżej20 m Kąt przekroju: Odchylenie od kąta prostego wynosi co najwyżej 1:50. Wstępna strzałka ugięcia Wznios (wstępną strzałkę ugięcia) można wykorzystać dla skompensowania uginania się belki z drewna klejonego pod przyłożonym obciążeniem. Dla belek, które są proste lub prawie proste, wznios powinien być co najmniej równy ugięciu konstrukcji od ciężaru własnego oraz od części stałej obciążenia długotrwałego. Typowa wartość ujemnej strzałki ugięcia wynosi około 0,75 ugięcia końcowego od obciążenia całkowitego, ale nie powinna przekraczać 1/200 długości całkowitej elementu. Wyjątki od tych zasad można uzasadnić np. lokalizacją belki, właściwościami pokrycia oraz widocznością belek. Jeżeli jedna belka jest np. umieszczona wzdłuż jasnej murowanej ściany, to chciałoby się z pewnością zredukować wznios tak, by w stanie normalnego obciążenia belka przebiegała równolegle do fug murarskich. Belki z drewna klejonego zaprojektowane przez zakładowych inżynierów dostarczane są zazwyczaj ze wzniosem odpowia dającym obciążeniom długotrwałym. Przy projektowaniu konstrukcji drewnia- 14

15 nych w grę wchodzi jednak wiele czynników, a zakłady produkcyjne tylko w wyjątkowych wypadkach mają możliwość oceny specyficznych warunków. Z tego powodu wszystkie belki wykonywane na podstawie rysunków otrzymanych od Klienta, dostarczane są z prostym spodem, tj. bez wzniosu, o ile z Klientem nie ustalono tego inaczej. Belki standardowe są zawsze proste, zobacz str. 13. Wilgotność Tam, gdzie drewno klejone nie znajduje się pod bezpośrednim działaniem wody, osiągnięty stan równowagi pomiędzy jego wilgotnością a wilgotnością otoczenia zależy głównie od względnej wilgotności otaczającego powietrza. Zobacz poniżej wykres obrazujący stan równowagi wilgotnościowej dla drewna sosnowego i świerkowego. Jeśli wilgotność drewna różni się od wielkości odpowiadającej stanowi równowagi wilgotnościowej z otaczającym powietrzem, będzie następowała powolna zmiana wilgotności drewna, aż do osiągnięcia stanu równowagi przy danej wilgotności powietrza. Im większa jest objętość elementu drewnianego, tym wolniej przebiegają w nim zmiany wilgotności, zaś przy dużych wymiarach stosowanych w drewnie klejonym, dzienne lub tygodniowe zmiany wilgotności powietrza prawie nie będą mieć wpływu na końcową wilgotność drewna. Po zmontowaniu konstrukcji i rozpoczęciu użytkowania obiektu drewno w przypadku dużych rozmiarów może dochodzić do stanu równowagi przez okres nawet 2 lat. Odkształcenia na skutek wilgoci Drewno klejone, tak jak każde inne drewno, będzie się rozszerzać, kiedy wilgotność powietrza zwiększy się, i kurczyć przy wysuszaniu. Należy liczyć się z tym, że przy zmianie wilgotności drewna wynoszącej 1% spowoduje to następujące zmiany wymiarowe: Zmiana wymiarów na 1% zmian wilgotności Wymiar zmiana wielkości Szerokość i wysokość 2 promile Długość 0,1 promila Drewno klejone jest uważane za bardziej stabilne podczas zmian wilgotności otoczenia od zwykłego drewna. Nie wynika ze zmiany właściwości drewna, ale z tego, że deski zostały przed sklejeniem wysuszone starannie do poziomu wilgotności typowej dla drewna wbudowanego w konstrukcję, oraz dlatego, że z uwagi na ich duże wymiary, elementy z drewna klejonego zmieniają swoją wilgotność powoli. Poza tym drewno klejone jest zazwyczaj rzadziej (ze względu na wymiary) przenoszone w miejsce o innych warunkach wilgotnościowych niż drewno lite. Wilgotność drewna w momencie dostawy wynosi ok. 12%. Normalnie wilgotność ta zmienia się w granicach 4-5% w ciągu roku. Dla konstrukcji w pomieszczeniach ogrzewanych: od 7% zimą do 12% latem. W pomieszczeniach nieogrzewanych albo na zewnątrz pod zadaszeniem: od ok. 17% (zimą) do 13% (latem). MATERIA BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE

16 szacunkowy. Do celów obliczeniowych, norma PN-EN 1194:2000 definiuje następujące gęstości charakterystyczne (dla wybranych klas drewna): Jeżeli istnieje możliwość okresowego oddziaływania wody na konstrukcję, a powietrze nie może swobodnie przepływać wokół drewna klejonego, to jego wilgotność może wzrosnąć do 18-20%. Tak duża wilgotność może wystąpić, jeżeli drewno klejone w dłuższych okresach, zwłaszcza jesienią i zimą, składowane jest na placu budowy bez przedsięwzięcia specjalnych środków ochronnych podczas przechowywania. Jeżeli wilgotne drewno klejone zostaje wbudowane w konstrukcję, budynku nie należy zbyt intensywnie ogrzewać. Jeżeli tak się jednak stanie, wilgotność przekroju drewnianego będzie ulegała zmianie tak, jak to pokazano na diagramie na stronie 15. Może mieć miejsce tworzenie się silnych spękań, ponieważ części zewnętrzne wysuszają się szybciej i mocniej niż pozostałe. Jednak większość spękań będzie miała tendencję do zmniejszania się w miarę tego jak belka wyrówna wilgotność w całej swojej objętości do stanu równowagi i zazwyczaj nie będzie to mieć znaczenia dla jej wytrzymałości. Konstrukcje narażone na wpływy atmosferyczne W wypadku konstrukcji narażonych na oddziaływania atmosferyczne należy położyć nacisk na ochronę konstrukcyjną oraz impregnację powierzchni, zobacz s. 32. Ciężar Ciężar właściwy drewna klejonego ustalany jest zazwyczaj na 5 kn/m 3, tzn. jego masa wynosi około 500 kg/m 3. Jest to praktyczny parametr Klasa drewna klejonego GL 28c GL 32c, GL 28h GL 36c GL 32h Gęstość [kg/m 3 ] Izolacja cieplna Współczynnik przewodzenia ciepła dla drewna klejonego wynosi ok. 0,12 W/m K (0,1 kcal/hm C). Pożar Pod względem odporności pożarowej drewno klejone jest generalnie oceniane jako korzystny materiał, m.in. dlatego, że podczas pożaru zachowuje się w sposób przewidywalny, a także jego nośność w trakcie pożaru zależy od niezwęglonego przekroju pozostałego. Drewno klejone bez większych trudności można doprowadzić do stanu w którym będzie ono spełniało wymagania dla materiałów konstrukcyjnych nie rozprzestrzeniających ognia (NRO). Warto przy tym zauważyć, że klasyfikacja ogniowa wykonana w ITB na próbkach drewna LILLEHE- DEN, wykazała, że elementy o wymiarach 120/120 mm spełniają wymagania NRO bez dodatkowych zabezpieczeń. Elementy o mniejszym przekroju muszą być uodporniane za pomocą impregnacji. Konstrukcyjne elementy drewniane wykonuje się zazwyczaj w klasach odporności ogniowej od R15 (15 min) do R90 (90 min) bez dodatkowych zabezpieczeń czy powłok malarskich, jakie konieczne są dla uzyskania tej klasy w wypadku elementów stalowych. Wymaganą odporność ogniową ustala się zawsze dla określonego obiektu, w zależności od klasy odporności pożarowej. Uzyskana klasa odporności zależy od stosunku szerokości do wysokości przekroju b/h, współczynnika wykorzystania nośności a (lub inaczej od zapasu nośności) oraz od tego, czy element jest narażony na działanie ognia z 3 czy z 4 stron. Klasę odporności ogniowej ustala się oddzielnie dla elementów zginanych, ściskanych, oraz dla stref ścinanych belek. Na następnej stronie przedstawiamy wyciąg z klasyfikacji ogniowej ITB na drewno produkowane przez Lilleheden. 16

17 Elementy zginane Minimalne szerokości elementów zginanych [mm]: Elementy ściskane (słupy ściskane bez wyboczenia) Minimalne szerokości elementów ściskanych [mm]: Elementy ściskane (słupy ściskane z wyboczeniem) Minimalne szerokości elementów ściskanych [mm]: λ λ Strefy ścinane belek Minimalne szerokości elementów ścinanych [mm]: Wykazanie odporności przeciwpożarowej konstrukcyjnego drewna klejonego może mieć miejsce przy przeprowadzaniu obliczeń konstrukcyjnych lub na podstawie określanych przez ITB zasad klasyfikacji ogniowej NP-939/A/99 dla drewna produkowanego przez Lilleheden. MATERIA BUDOWLANY: DREWNO KLEJONE

18 ZAMAWIANIE I DOSTAWY DREWNA KLEJONEGO Zamawianie Poniższe informacje powinny znajdować się na rysunkach wykonawczych albo w opisie technicznym projektu konstrukcji z drewna klejonego: Klasa wytrzymałości. Standardowo stosowana jest klasa GL32c. Gatunek drewna. Standardowo świerk. Przy wysokiej wilgotności otoczenia, można rozważać wykonanie elementów z modrzewia lub drewna sosnowego impregnowanego pod ciśnieniem. Sosna, modrzew lub inne gatunki drewna dostarczane są na życzenie. Klasa wilgotności. W zamówieniu należy określić w jakiej klasie warunków wilgotnościowych określonych w normie PN-B-03150:2000 będzie pracował zamówiony element. Norma ta wyróżnia następujące klasy wilgotnościowe: Klasa 1 - wilgotność drewna < 12% odpowiada temperaturze 20 C i wilgotność względna otoczenia przekracza 60% tylko przez kilka dni w roku. Jest to najczęściej stosowana klasa warunków wilgotnościowych, właściwa dla wszelkich obiektów widowiskowych i sportowych, w tym dla basenów z właściwie zaprojektowaną wentylacją. Klasa 2 - wilgotność drewna < 20% odpowiada temperaturze 20 C i wilgotność względna otoczenia przekracza 85% tylko przez kilka dni w roku. Klasa 3 - odpowiada warunkom powodującym wilgotność drewna wyższą niż w klasie 2 i dotyczy tylko wyjątkowych przypadków konstrukcji, przypisanych do tej klasy. Wymiary belek. Zazwyczaj korzystne jest stosowanie szerokości i wysokości standardowych, jak podano na s. 13. Długości belek oraz zmienną wysokość przekroju podaje się najlepiej przy pomocy rysunku. Tolerancje. Jeżeli wymaga się od producenta innych tolerancji niż te, które podano na stronie 14, należy o tym poinformować. Wygięcie. Wielkość ewentualnie przewidzianej wstępnej strzałki wygięcia belek i dźwigarów. Przygotowanie specjalne oraz okucia. Przygotowanie, wycięcia, wyfrezowania, otwory oraz ewentualny montaż okuć w trakcie prefabrykacji określa się najlepiej na rysunkach technicznych. Zabezpieczenie powierzchni. Opis zabezpieczenia powierzchni w fabryce oraz na placu budowy. O ile nie ustalono inaczej, całe drewno jest 1 raz gruntowane bezbarwnym środkiem ochronnym do drewna w zakładzie. Zakład produkcyjny wykonuje na życzenie również pełne zabezpieczenie powierzchni. Zobacz też na stronie 32 informacje na temat zabezpieczenia powierzchni. Opakowanie. Na przykład w folię plastykową, która zapobiega zabrudzeniu drewna klejonego. Poza powyższymi informacjami, przy składaniu oferty oraz zamawianiu towarów potrzebne są następujące informacje: Nazwa budowy. Adres dostawy, ewentualny rysunek z podaniem drogi dojazdowej. Osoba kontaktowa. Termin dostawy. Okucia - informacja o montażu okuć w trakcie prefabrykacji, dostawy z okuciami do montażu na budowie lub dostawy bez okuć. Informacja o tym czy drewno klejone będzie widoczne w gotowym budynku, m.in. ze względu na wybór miejsca umieszczenia tabliczki znamionowej. Dostawa Drewno klejone dostarcza się zazwyczaj na samochodach ciężarowych wyposażonych w dźwig. Drewno klejone poddaje się oględzinom w trakcie odbioru dostawy, po czym zgłasza się ewentualne szkody powstałe podczas transportu i informuje o nich w terminie do 8 dni po dostawie. Reklamacje względem usterek i braków należy złożyć przed montażem. Całe drewno klejone do konstrukcji nośnych powinno posiadać tabliczkę znamionową podającą miejsce oraz datę produkcji. Na życzenie można zmienić miejsce umieszczenia tabliczki znamionowej, jednak tabliczek nie można usuwać. 18

19 Drewno klejone na placu budowy Drewno klejone na placu budowy jest narażone na wilgoć. W wilgotnym drewnie klejonym podczas późniejszego schnięcia mogą powstawać pęknięcia, ponieważ drewno klejone, tak samo jak każde inne drewno, zmienia wymiary podczas zmian swojej wilgotności. Zwłaszcza szybkie i gwałtowne wysychanie powoduje powstawanie pęknięć od wysychania, zob. s. 15. Ponadto drewno klejone może ulec zabrudzeniu. Dlatego drewno klejone należy traktować ostrożnie na placu budowy. Drewno klejone najczęściej jest dostarczane na plac budowy zapakowane w folię plastykową, ale folia ta nie służy do ochrony przed wilgocią. Najważniejszym celem zastosowania plastyku jest ochrona drewna klejonego przed zabrudzeniem. Po dostawie należy folię usunąć z drewna, aby zapobiec kondensacji wilgoci pod folią. Aby mieć pewność, że drewno klejone będzie wolne od usterek i że będzie pięknie wyglądać w gotowym budynku, należy stosować się do poniższych wskazówek. Składowanie Przy układaniu w sztaple pomiędzy elementami z drewna zawsze należy stosować przekładki, które powinny leżeć w pionie jedna nad drugą. Sztaplowanie powinno odbywać się na równym i suchym podłożu. W przeciwnym wypadku drewno klejone może np. łamać się podczas długotrwałego składowania. Przykrycie Przy składowaniu na zewnątrz drewno klejone należy przykryć plandeką, bez względu na to czy zostało w fabryce zapakowane w folię czy nie. Przykrycie powinno umożliwiać wentylację i chronić przed wilgocią oraz wodą parującą z ziemi. Wentylacja Jeżeli pod folię plastykową dostanie się wilgoć, np. na skutek kondensacji, to należy folię usunąć, tak by powietrze mogło wysuszyć drewno klejone. Tam gdzie pod folię dostało się tylko trochę wody, wystarczy ją podziurawić tak, by woda mogła wyjść na zewnątrz. W przeciwnym wypadku mogą powstać przebarwienia drewna klejonego na skutek zagrzybienia, np. sinizna. Ochrona krawędzi Przy podnoszeniu dźwigiem należy stosować szerokie uchwyty, zaś krawędzie drewna należy chronić elastycznymi kątownikami, tak by uniknąć śladów po podnoszeniu. ZAMAWIANIE I DOSTAWY DREWNA KLEJONEGO

20 Przykrycie Drewno klejone należy przenieść pod dach tak szybko jak to możliwe i chronić je przed wodą przesączeniową oraz innym oddziaływaniem wody w okresie budowy. Drewno klejone może wytrzymać działanie wody, ale wilgotne drewno klejone może stwarzać problemy w postaci pogorszenia wyglądu, dużych pęknięć na skutek wysychania oraz większych ugięć niż przewidywane w projekcie. Schnięcie Jeżeli drewno klejone nabrało wilgoci znacznie więcej ponad 12%, które miało w chwili dostawy, to schnięcie powinno odbywać się powoli. Dzięki temu unika się powstawania pęknięć, które pojawiają się kiedy drewno schnie zbyt szybko, zobacz s. 15. Ponadto należy zwrócić uwagę na to, iż ugięcie ulega zwiększeniu, kiedy belki drewna klejonego są silnie obciążone podczas schnięcia. Okucia Unikać plam rdzy lub smug na drewnie klejonym. Stosować okucia zabezpieczone przed korozją oraz takie środki łączące, jak na przykład ocynkowane łączniki, gwoździe, śruby, sworznie lub wkładki. 20

21 K ONSTRUKCJE TYPOWE Dla ułatwienia projektowania przedstawiono poniżej kilka typów dźwigarów oraz szacunkowych wymiarów przekrojów, znajdujących zastosowanie w typowych płaskich konstrukcjach. Belki Belki proste o stałym przekroju stosuje się zwłaszcza w konstrukcjach dachowych i jako konstrukcje belkowe pomiędzy piętrami. Są układane jako belki ciągłe jedno- lub wieloprzęsłowe, albo ciągłe łączone przegubowo (belki gerberowskie). Dźwigary proste 1-przęsłowe h l l < 10, h =, L = 5 25 m b Dźwigary proste wieloprzęsłowe Dźwigary 2-spadowe (dwutrapezowe) l l l l h =, h 1 =, L = m Dźwigary 1-spadowe (trapezowe) l l l l h =, h 1 =, L = m Dźwigary o zakrzywionej i zmiennej wysokości przekroju (bumerangowe) stosowane są tam, gdzie potrzebne jest większe pochylenie połaci dachowej (ok ). Ze względu na powstające w takich belkach naprężenia w kierunku prostopadłym do włókien drewna, należy dobierać stosunkowo duży promień krzywizny na dolnej krawędzi dźwigara (patrz też informacje na stronie 14). Dźwigary bumerangowe h l l < 10, h =, L = m b Dźwigary proste gerberowskie h l l < 10, h =, L = m b Wszystkie zakłady produkują i magazynują belki według programu standardowego. Umożliwia to szybkie dostawy i korzystny poziom cen. Belki standardowe omówione są bliżej na stronie 13. Dźwigary jednospadowe i dwuspadowe stosowane są głównie jako belki dachowe, wobec których stawia się wymogi względem poziomej krawędzi dolnej (pomijając wielkość wygięcia), natomiast górna krawędź belki ma unosić płaszczyznę dachu (nachylenie do ok. 5 ). Kształt spadku dźwigara belki zapewnia właściwy spadek dachu. l l l l h =, h 1 =, L = m, < Dźwigary łukowe l l h =, 15 8 l l f =, L = 6 30 m Kształt takich dźwigarów sprawia, że pod obciążeniem będą w nich powstawać stosunkowo duże przesunięcia poziome u podpór przesunięcia te muszą być uwzględniane przy projekcie niższych części konstrukcji. Dźwigar w części łukowej musi być bezwzględnie weryfikowany obliczeniowo na naprężenia w strefie kalenicowej, zgodnie z PN-B rozdział KONSTRUKCJE TYPOWE

22 Dźwigary mogą być sprężone ściągami stalowymi lub drewnianymi. W takim wypadku korzystnie zmienia się rozkład naprężeń, co umożliwia zastosowanie mniejszego promienia krzywizny i mniejszych wymiarów przekroju poprzecznego. Ściągi często są wyprowadzane na zewnątrz elementów drewnianych, dla umożliwienia regulacji oraz usunięcia ewentualnych niedokładności montażu. Ponadto, przy dużych konstrukcjach może być konieczne ponowne sprężenie ściągów oraz połączeń na sworznie jakiś czas po oddaniu konstrukcji do użytkowania. Dźwigary ze ściągami Przy dachach o nachyleniu większym niż 15 dźwigary mogą być wykonane z dwóch belek z drewna klejonego, trzymanych razem przez ściąg z drewna klejonego lub ze stali. Możliwe do osiągnięcia rozpiętości przekraczają 60 m. Belki kratownicowe Duże belki kratownicowe są często wykonywane w całości z drewna klejonego. W belkach średniej wielkości drewno klejone stosuje się w pasach górnym i dolnym kratownicy oraz w najdłuższych i krzyżulcach i słupkach, natomiast krótsze elementy wykonuje się z drewna litego. W przypadku dużych sił rozciągających krzyżulce rozciągane są często wykonywane ze stali. Przy wykonaniu belki górnej ukształtowanej jako parabola można uzyskać konstrukcje szczególnie ekonomiczne. Siły w krzyżulcach kratownicy będą małe, zaś połączenia można wykonać w prosty sposób. Rozpiętości do około 100 m. Belki wzmocnione spodem cięgnami W konstrukcjach belkowych wzmocnionych cięgnami stalowymi obciążenie przyjmowane są przez konstrukcję głównie poprzez siły normalne, podobnie jak w belkach kratownicowych. Konstrukcje ze ściągiem dolnym posiadają zazwyczaj mniej połączeń i są prostsze od kratownic. Natomiast są bardziej wrażliwe na nierówne obciążenie niż belki kratownicowe. Części rozciągane są najczęściej wykonane ze stali, co należy zawsze rozważyć z punktu widzenia ochrony pożarowej, gdyż stal jest mniej odporna na ogień od drewna (stal ulega uplastycznieniu w podwyższonej temperaturze). Rozpiętości do około 60 m. 22

23 Ramy Ramy z drewna klejonego są często wykorzystywane na konstrukcje hal przemysłowych, budynków rolniczych oraz sal sportowych. Zazwyczaj są one wykonywane jako ramy dwuczęściowe, złączone w kalenicy. Rozpiętość hal wynosi zazwyczaj od 10 do 50 m, jednak większe rozpiętości są również możliwe. Odległość w szeregu pomiędzy poszczególnymi ramami wynosi zazwyczaj od 3 do 6 m, przy czym ze względów ekonomicznych najlepiej, żeby była tak duża jak jest to możliwe. podwójnym ryglu ramy albo podwójnym słupie. Wtedy połączenie można wykonać stosując śruby i pierścienie zębate, które najbardziej ekonomicznie jest rozmieścić w kole. Ramy z dwóch trójkątnych części. Konstrukcja może posiadać pionowe ściany oraz duży okap dachowy, jeżeli potrzebna jest zadaszona powierzchnia na zewnątrz. Ukośny rozciągany element pod okapem może być wykonany ze stali. Ramy z zakrzywionymi narożami. Ten typ ramy jest przy znacznych rozpiętościach stosowany najczęściej i jest on bardzo ekonomiczny. Połać dachu może mieć kształt zgodny z kształtem ramy albo tworzyć płaską połać i pionową fasadę, opierając się na elementach stycznych do głównej konstrukcji, przedłużających prostoliniowy odcinek rygla i stopy ramy. Ramy z zakrzywionymi narożami, ze świetlikami. W przypadku kiedy jest pożądane światło dzienne wchodzące do wewnątrz przez szczyt dachu, stosuje się duże ramy nierównej wielkości, gdzie dźwigar na jednej połowie ramy zachodzi nad dźwigar drugiej połowy ramy. W ten sposób powstaje przestrzeń na pionowy otwór okienny, będący jednocześnie prostym odpowietrzeniem oraz otworem wentylacyjnym. Ramy z ukośnymi słupami. Ten typ ramy jest szeroko stosowany w silosach płaskich i magazynach materiałów sypkich. Poprzez ułożenie nachylenia nóg oraz powierzchni dachu nad kątem zbliżonym do kąta nasypu zmagazynowanej substancji, redukuje się nacisk na ściany, a konstrukcja staje się funkcjonalna i ekonomiczna. Ponadto kształt ten stosowany jest w budynkach, w których z różnych powodów pragnie się uniknąć stosowania pionowych fasad. Ramy narożne. Ten typ ram wykonuje się zazwyczaj łącząc rygiel ze słupem w narożu na złącze klejone palczaste, czasem za pomocą dodatkowego elementu pośredniego. Inne rozwiązanie, to łączenie ram przy pomocy płyt ze stali lub sklejki, łączonych na łączniki stalowe, lub też dodatkowo przyklejane. Często też wykonuje się ramy o KONSTRUKCJE TYPOWE

24 Łuki Łuki z drewna klejonego wykonywane są zazwyczaj z dwóch części jako łuki trójprzegubowe połączone w kalenicy stalowym okuciem, a przy małych siłach w złączu można też wykonywać jako łuki oparte przegubowo tylko na podporach, przy czym 2 elementy łuku połączone są sztywnym złączem. na łuku i skonstruowany w sposób umożliwiający jego sprężenie ( naciągnięcie ). Łuki z widocznymi ściągami ustawia się często na słupach dla uzyskania takiej samej wolnej wysokości w całym pomieszczeniu. Łuki stosuje się najczęściej przy rozpiętościach od ok. 20 m do 60 m. Łuki bez widocznych ściągów mają często ściągi zalane w posadzce. Łuki takie opiera się zazwyczaj na skośnych żelbetowych podporach wyniesionych nad ziemię na kilka metrów. Są one stosowane przy bardzo dużych rozpiętościach, osiągających do ok. 100 m. Powierzchnia niewykorzystana przy ścianach zewnętrznych może być zmniejszona poprzez obniżenie posadzki w części przykrytej. Kopuły i inne przekrycia Łuki z drewna klejonego mogą być również łączone w kopuły poprzez zastosowanie połówek łuków lub innych bardziej złożonych form konstrukcyjnych. Proste belki z drewna klejonego również wchodzą w skład konstrukcji przykrywających, kiedy np. trzeba pokryć duże prostokątne powierzchnie bez podpór pośrednich. W takich wypadkach często stosuje się ruszty i kratownice przestrzenne. Większe łuki należy łączyć z 3 lub więcej części, jednak w taki sposób, by zachować 2- lub 3-przegubowy statyczny schemat pracy. Łuki dwuczęściowe z połączeniem u góry są bardzo ekonomicznymi formami konstrukcyjnymi, które m.in. stosuje się w rolnictwie. Łuki takie można wykonywać w dowolnym kształcie, najczęściej stosuje się kształt wycinka koła lub paraboli. Poszycie dachu wykonuje się najczęściej z desek lub sklejki, oraz papy lub blach trapezowych. Łuki mogą posiadać widoczne lub niewidoczne (ukryte w fundamencie) ściągi. Ściągi można wykonywać ze stali albo, ze względów przeciwpożarowych, z drewna klejonego. Ze względu na występujące ugięcie ściągu pod ciężarem własnym, powinien on być podwieszony 24

25 Inne Kładki dla pieszych Kładki z drewna klejonego mają kształty łukowe lub proste. Tam gdzie jest wymagana duża swobodna wysokość, można rozważać most łukowy, pamiętając o zapewnieniu wystarczającej przestrzeni na rampy wejściowe. Można też zastosować prosty most belkowy, który końcami spoczywa na konstrukcji schodów. Mosty narażone są na silne oddziaływania pogodowe. Przy formowaniu konstrukcji głównej oraz szczegółów należy brać pod uwagę przykrycie górnych płaszczyzn drewna klejonego, dobre pokrycie powierzchni oraz właściwą konserwację drewna. Maszty (pylony) Maszty do linii sieci elektrycznej można również wykonywać z drewna klejonego. Takie rozwiązania powinny być wybierane szczególnie ze względów ekologicznych, ponieważ drewno klejone wpasowuje się dobrze w krajobraz. Drewno klejone jest konkurencyjne w stosunku do stali od strony wytrzymałościowej, ale od stali lżejsze. Może być prefabrykowane w dużych partiach. Istnieją opracowane szczególne typy masztów, metody ich impregnowania i osadzania. Dlatego zaleca się kontakt z producentem drewna klejonego na początku projektowania tego typu konstrukcji. Listwy odbojnicowe Drewno klejone dobrze nadaje się na odbojnice oraz elementy ochronne, poręcze, listwy ochronne przy rampach oraz chroniące przed uderzeniami samochodów. Podatność drewna klejonego na kształtowanie stwarza możliwości wytwarzania odbojnic łukowatych, które pod względem kształtu są dostosowane do innych konstrukcji albo stwarzają ochronne zaokrąglenie. Odbojnice z drewna klejonego są elastyczne i zmniejszają uszkodzenia spowodowane uderzeniami. Uszkodzenia drewna klejonego można łatwo naprawić na miejscu. KONSTRUKCJE TYPOWE

26 DETALE POŁĄCZEŃ Połączenia między elementami konstrukcyjnymi z drewna klejonego jak również pomiędzy drewnem klejonym a innymi częściami budynku często wykonuje się ze stali albo sklejki mocowanych gwoździami, śrubami, sworzniami oraz gładkimi lub zębatymi pierścieniami z warstwami pośrednimi. Poniżej przedstawiono przykłady rozwiązań typowych szczegółów. Połączenia belka - słup (1) Sworzeń Larsena. Centralna płyta wykonana np. ze sklejki paździerzowej zapewnia centralne obciążanie słupa. Sworzeń należy naciągnąć, zwłaszcza wtedy gdy wysokość belki jest duża. Sklejka paździerzowa (płyta stalowa). Zakotwiczenie belki do słupa przy pomocy sklejki albo płytki stalowej przymocowanej gwoździami. Połączenie przedstawiono na pełnej szerokości słupa, dlatego będzie miało ono odpowiednią wytrzymałość na ciągnięcie. Połączenie można wykonać jako przenoszące moment a tym samym zapewnić poprzeczne usztywnienie od wiatru. Sworzeń wklejony. Zakotwiczenie belki do szczytu słupa przy pomocy sworznia wklejonego. Zobacz też połączenie sworzniem Larsena. 26

27 Śruby stalowe. Zakotwiczenie belki do szczytu słupa przy pomocy płaskownika stalowego na zewnątrz lub wpuszczonego w środek przekroju drewnianego oraz śrub i sworzni. Belki na słupach stalowych. Płyta stalowa pod belką drewnianą może przez docisk przenosić reakcję pionową, ewentualnie współpracując ze sworzniami i jednostronnymi pierścieniami zębatymi. Połączenia belka - mur Zakotwienie taśmą stalową. Mocowanie belki z drewna klejonego do ściany murowanej taśmą stalową oraz gwoździami. Pomiędzy drewnem klejonym a cegłami należy położyć papę asfaltową. Połączenie belka-belka (3) Zakotwienie sworzniami. Zakotwienie belki z drewna klejonego do ściany betonowej. Wylana poniżej belki poduszka z zaprawy wyrównuje nierówności betonu. Mocowanie wymianów do belek(4) Połączenia stykowe, stosowane np. w złączach gerberowskich. Podwieszenie belki dolnej zabezpiecza belkę górną (nachodzącą) przed niedopuszczalnym ugięciem. Okucie belkowe. Okucie belkowe może zmniejszyć działanie momentu skręcającego belki poprzecznej na belkę nośną. KONSTRUKCJE TYPOWE