19. Konstrukcje drewniane inżynierskie (płatwie ciągłe, wiązary, dźwigary pełne).doc

Płatwie ciągłe Materiały rolowe, jak papa itp., w pokryciach dachowych układa się na deskowaniu. Deskowanie można przybijać do krokwi, które z kolei opie­rają się na płatwiach leżących na górnych pasach wiązarów inżynier­skich (tuż przy węzłach). Jeżeli płatwie stosuje się na pa­sach wiązarów w odległościach 100 do 120 cm, deskowanie można bezpo­średnio opierać na płatwiach. Płatwie mogą być konstruowane jako wolno podparte lub - co w wielu przypadkach jest bardziej właści­we — jako ciągłe. Najczęściej stosuje się trzy rodzaje płatwi ciągłych: przegubowe Gerbera, typu radzieckiego oraz typu zachodniego

Wiązary kratowe Konstrukcje kratowe płaskie, których głównym zadaniem jest prze­niesienie obciążeń z dachu, ze świetlików itp. na ściany, noszą nazwę wiązarów. Podstawowymi elementami nośnymi wiązarów są pasy, a ele­menty kraty odgrywają nieporównanie mniejszą rolę. Połączenie pręta w węzłach jest przegubowe, wskutek czego — przy obciążeniu wiązarów jedynie w węzłach — we wszystkich prętach kraty powstają wyłącznie siły osiowe. Przy obciążeniu pasów między węzłami powstaje w nich do­datkowe zginanie. Na kształt wiązarów wpływają przede wszystkim: rodzaj pokrycia (spadek dachu), rozpiętość itp. Zasadniczymi typami wiązarów kratowych są wiązary trójkątne, dwutrapezowe, z górnym pasem łukowym, o pa­sach równoległych. W wiązarach trójkątnych wznoszące się krzyżulce .są rozciągani-, a słupki ściskane. Przy zmianie kierunku krzyżulców będą one w tych wiązarach ściskane, a słupki rozciągane. W wiązarach o pasach równoległych lub dwutrapezowych, o małym spadku, krzyżulce opada­jące ku środkowi wiązara są rozciągane, a słupki ściskane i odwrotnie. Niedostatecznie duża wysokość wiązarów wymaga zastosowania do konstrukcji dużych przekrojów   pasów  i dużej   liczby łączników oraz sprawdzenia strzałki ugięcia. W celu nadania wiązarom dostatecznej sztywności norma PN-73/B-03150 zaleca następujące wysokości konstruk­cyjne, mierzone pośrodku ich rozpiętości, między zewnętrznymi krawę­dziami pasów: a) trójkątnych H0 = 1/5-^-1/7 L, b) dwutrapezowych H0 = l/6-=-l/7 L, c) z pasem górnym łukowym lub łamanym H0 = 1/7-1/8 L. Rozstaw wiązarów wynosi zwykle 2,5-f-6,0 m i jest podyktowany względami ekonomicznymi i modułowymi. Wyjątek stanowią wiązary deskowe typu lekkiego, stosowane np. w barakach itp., które rozmieszcza się w rozstawie l,0-j-l,5 m. Nachylenie krzyżulców powinno się mieścić w granicach 30-65° do poziomu; najlepiej stosować je pod kątem 45°.  

Odstępy węzłów pasa górnego o osi prostej powinny wynosić 2,5-3,0 m, pasów łukowych 1,5-2,5 m, a dźwigarów deskowych l,0-j-l,3 m. Należy dążyć, aby osie prętów schodzących się w węźle prze­cinały się w jednym punkcie. Szczególnie należy przestrzegać tego wa­runku przy stosowaniu w węzłach łączników o dużej nośności. W przy­padku złączy na gwoździe pręty kraty przeważnie nie przecinają się w jednym punkcie i należy w obliczeniach uwzględniać mimośrodowość po­łączenia prętów, tj. uwzględniać dodatkowe obciążenie pasa momentem M = Ke,.Styki ściskane w pasach wiązarów stosuje się w kalenicy lub w jed­nym z przedziałów, przy czym te ostatnie nie powinny być stosowane w pierwszym przedziale od podpory i w pierwszym przedziale przy ka­lenicy. Niewłaściwie umieszczony styk wpływa niekorzyst­nie na pracę konstrukcji. Wskutek podatności złączy wiązary uginają się, co jest nieestetyczne. W celu przeciwdziałania ugięciom wiązary otrzymują wygięcie konstrukcyjne o wartości  l= 1/200 L.

Wiązary trójkątne kratowe deskowe o złączach na gwoździe wyko­nuje się przeważnie długości do 15,0 m, rzadziej do 20,0 m. Pręty kraty stanowią przeważnie pojedyncze deski, przy czym niektóre z nich, ze względu na wyboczenie, są usztywniane dodatkowo ciągłymi nakładkami między pasami. Pasy ściskane o przekroju z dwóch desek łą­czy się przewiązkami w ilości wg obliczeń statycznych, lecz nie mniej niż co l/3a (a- odległość między przegubami). W węźle podporowym elementy pasów łączy się na wręby czołowe albo wypełnia się pierwszy przedział ścianką z desek ukośnych lub pionowych. Wiązary o rozpiętości powyżej 8,0 m transportuje się przeważnie w dwóch częściach, łączonych. Przy zastosowaniu do wiązarów łączników w postaci płytek zębatych, rozpiętość wiązarów może dochodzić nawet do 20 m przy rozstawie co 1,50 m. Przy rozstawie do 3 m stosuje się dwa wiązary obok siebie. Przy tego typu łącznikach stosuje się na elementy pasów i kraty bale grubości, po ostruganiu, nie mniejszej niż 40mm. Łączniki wciska się w drewno prasami (sposób przemysłowy) z obu stron węzłów, wy­miary ustala się na podstawie obliczeń statycznych.Ze względu na oszczędność drewna stosuje się również wiązary drewniano-stalowe, w których elementy rozciągane są wykonywane ze stali. Dźwigary pełne o przekroju dwuteowym i skrzynkowymDźwigary dwuteowe mogą być kilku typów: gwoździowane lub kle­jone ze ścianką krzyżulcową, średnikiem z desek (rys. 7-31), ze ścianką ze sklejki lub twardych względnie bardzo twardych płyt pilśniowych. Dźwigary tego typu stosuje się przy rozpiętości 8-4-12 m, rzadziej 15 m, do dachów pod pokrycie papowe.Ścianka pełna dźwigarów powinna być wzmocniona żebrami usztyw­niającymi, które powinny mieć szerokość nie mniejszą niż 8 cm lub rów­ną połowie wysokości pasa. Żebra usztywniające usytuowane są zwykle w odległości 1,0-4-1,2 m, przy czym skrajne (podporowe) są szersze i wzmocnione jeszcze nadkładkami (rys. 7-31).Liczbę gwoździ potrzebną do zapewnienia współpracy pasów z krzy-żulcami ustala się na podstawie obliczeń, przy czym rozmieszcza się je co najmniej w trzech szeregach i w rozstawie nie większym niż co 40 d. Pasy dźwigarów najczęściej wykonuje się z desek lub bali grubości 38-4-60 mm i szerokości 15-^22 cm. Zwykle, dla uproszczenia wykonaw­stwa, stosuje się pasy dźwigarów górnych i dolnych o tym samym prze­kroju i z tą samą liczbą gwoździ w pasach. Krzyżulce zwykle mają gru­bość 19-^-25 mm i szerokość co najmniej 14 cm. Daje się je pod kątem 45 lub 60° do pionu, przy czym deski każdej warstwy średnika są pochylone pod tym samym kątem na całej długości, ale w kierunkach przeciwnych. Styk ściskany pasów wykonuje się przez bezpośredni docisk czół stykają­cych się elementów i ujmuje się w nakładki nie krótsze niż potrójna sze­rokość pasów (rys. 7-31, szczegół A). Dla rozpiętości do 12,0 m stosuje się jeden styk rozciągany pośrodku dźwigara, dla rozpiętości większych dwa. W miejscu styku wycina się ściankę krzyżulcową w celu umieszcze­nia wkładki, a dla usztywnienia ścianki i wciągnięcia jej do przeniesienia sił tnących ujmuje się ją między listwy poziome, które mocuje się ze ścianką gwoździami poziomymi, a z pasami — pionowymi. W celu zmniejszenia długości styku wykonuje się go na sworz­nie 0 10=12 mm zamiast gwoździ.W celu zapewnienia dostatecznej sztywności wiązarom dachowym wysokość konstrukcyjna, mierzona między zewnętrznymi krawędziami pa­sów, powinna wynosić H = 1/8-1/ll L. Wysokość tę mierzy się w środku rozpiętości dźwigarów o pasach równoległych lub w 1/4 rozpiętości dźwigarów o pasach pochyłych. Wysokość dźwigara na podporze Hp nie powinna być mniejsza niż Hp = 0,4 H.

Ramy drewniane Ramy drewniane projektuje się jako jednoprzęsłowe, dwu- lub trój-przegubowe, o konstrukcji kratowej lub pełnej. Sztywność narożników

ram uzyskuje się przez odpowiednio sztywne połączenia słupów z ryglem. Podatność złączy i zmniejszająca się z biegiem czasu sztywność naroży wpływa na zwiększenie momentu przęsłowego rygla. Z tego powodu naj­częściej wykonuje się ramy trójprzegubowe. Wykonanie przegubów kalenicowych nie nastręcza specjalnych trudności, ponieważ wskutek podatności drewna nie muszą one być wykonywane w sposób zapewniający typowe połączenie przegubowe. Za przegub można uważać przekrój, który ma mniejszą powierzchnię i wykazuje znacznie większą podatność w porównaniu z innymi przekrojami elementów składowych konstrukcj