Nosnost dřevěných trámů: Tabulky, výpočty a konstrukční zásady

Tesařské konstrukce je potřeba navrhovat a aplikovat ve stavebnictví dle platných zásad, které jsou definovány v normách, doporučeních a odborné literatuře. Základní přehled k navrhování tesařských konstrukcí Vám budeme pravidelně přinášet v novém seriálu nazvaném Tesařské konstrukce.

Zkoumání technických vlastností dřeva je činnost, při které pozorujeme, čím se liší jeden druh dřeva od druhého, a podle kvalitativních rozdílů třídíme nejen druhy dřeva, ale provádíme také kvalitativní třídění téhož druhu dřeva.

V celé široké činnosti lesnické, dřevařské a stavitelské sledujeme u dřeva řadu technických vlastností - pevnost, tvrdost, štípatelnost, pružnost, kresbu, lesk, vůni, hustotu atd.

Pevnost dřeva

Dřevo poskytuje výborný konstrukční materiál, je lehce opracovatelné, malá objemová váha usnadňuje montáž prvků a dílů konstrukce. Vyniká zejména pevností v tlaku a v ohybu.

Pevnost je závislá na kvalitě dřeva, tj. na jeho struktuře, na skladbě vláken a na sukovitosti, na druhu dřeva a jeho hustotě, tj. objemové hmotnosti, i na jeho vlhkosti.

Čtěte také: Dřevěné hranoly a trámy - výpočet nosnosti

Zkouškami bylo prokázáno, že největší únosnost dřeva při plošně stejném průřezu má trám s poměrem stran S : 7 a letokruhy téměř kolmými k užší straně (obr. 1). Mez pevnosti v tlaku, tj. tlak, při kterém se dřevo drtí, činí 40 až 70 MPa.

Na tah bývá dřevo namáháno např. v některých prvcích krovových konstrukcí (obr. 2). Největší pevnost v tahu má dřevo ve směru vláken (obr. 2a). Bývá několikanásobkem pevnosti napříč vláken; např.

Zatížíme-li trám nebo prkno podepřené na koncích, dochází k ohybu (obr. 3b). Ohyb nastane také tehdy, jestliže je trám na jednom konci zazděn a na volném konci zatížen. Na vypouklé straně oblouku jsou vlákna při po- vrchu natahována (vzniká zde tah) a při vyduté straně jsou stlačována (obr. 3a).

Pevnost ve vzpěru

Jsou-li namáhány tlakem ve směru vláken dřevěné tyče, které jsou alespoň dvanáctkrát delší než je jejich průřez, mají snahu vybočit a zlomit se. Odpor proti této deformaci nazýváme pevností ve vzpěru. V praxi bráníme tomuto vybočení tím, že zkracujeme volnou délku sloupu vložením postranních šikmých vzpěr nebo příčným vyztužením (obr. 4).

Pevnost ve smyku

Při pevnosti ve smyku jde o odštípnutí části dřevěné konstrukce silou působící ve směru vlákna. Pokud působí síla kolmo na vlákna, uplatňuje se pevnost v tlaku. Výpočtové namáhání jehličnatého dřeva ve smyku podle ČSN 73 1701 je 1 MPa, působí-li síla rovnoběžně s vláknem. S pevností dřeva ve smyku se setkáváme především u krovových konstrukcí, u čepů, per apod. (obr. 5).

Čtěte také: Lešení a podlahy: důležité aspekty

Životnost a hořlavost dřeva

Životnost dřeva záleží na podmínkách, ve kterých strom vyrostl, a na prostředí, kde je dřevo uloženo. Dřevo jehličnaté vydrží v suchu 200-1 000 let, ve vodě 60-100 let. Dub má v suchém prostředí životnost 600-1 200 let a ve vodě rovněž 600-1 200 let.

Hořlavost dřeva je různá, závisí na druhu dřeviny, vlhkosti, času ohřívání, rozměrech apod. Při teplotě 260 až 290 "C začíná dřevo samovolně hořet. I když je to poměrně nízká teplota, přesto je použití dřeva na stavbách z hlediska následné protipožární odolnosti vhodnější než ocel a hliník.

Železo se žárem rychle roztahuje, beton se bortí a v důsledku toho se stavby rychle hroutí. Dřevo při požáru uhelnatí a zuhelnatělý povrch izoluje středové části dřevěných prvků. To však neznamená, že je možno podceňovat protipožární předpisy.

Hořlavost zmírňujeme ochrannými nátěry (roztoky kamence, zelené skalice, vodního skla s přísadou plavené křídy apod.). Nevýhodou dřeva je jeho náchylnost ke hnilobám; je vhodnou živnou půdou pro dřevokazné houby. Proti nim můžeme dřevo chránit použitím různých impregnačních prostředků. Dnes používáme nejčastěji sublimát (chlorid rtuťnatý, chlorid zinečnatý a modrou skalici).

Sesychání a bobtnání dřeva

V rostoucím stromě tvoří dřevní hmota vlastně jen 25 až 30 % skutečného objemu dřeva. Zbytek je voda a vzduch. Ihned po pokácení stromu se však obsah vody začíná snižovat - dřevo vysychá. Vlhkost klesá z původních 100 % až na přibližně 15 %, a tím se současně snižuje i hmotnost dřeva.

Čtěte také: Žaluzie pro dřevěná okna: Kompletní návod k instalaci

Vysychání dřeva probíhá v závislosti na teplotě a vlhkosti okolního vzduchu. Vzniká stav vlhkostní rovnováhy, kdy určité vnější teplotě a vlhkosti okolního vzduchu odpovídá určitá vlhkost dřeva: např. v uzavřených místnostech je tato vlhkost dřeva 6 až 12 %, u vnějších konstrukcí 14 až 17 %.

Klesá-li vlhkost dřeva pod 30 %, dochází k vypařování tzv. vázané vody, která je v buněčných blánách, a dřevo pracuje. Dochází k sesychání a tím i k tvarovým změnám dřeva, ale také k výsušným trhlinám, jejichž vznik a množství je závislé na rychlosti vysoušení.

Intenzitu sušení je nutno volit s ohledem na budoucí zabudování hotového výrobku, to znamená, že by dřevo mělo být vysušeno na vlhkost, kterou bude jako hotový výrobek mít. Není tedy žádoucí ani nižší vlhkost, neboť v tom případě by nabíralo vlhkost z okolního vzduchu a bobtnalo by - zvětšovalo by své rozměry.

Sesychání však není stejné ve všech směrech; ve směru vláken je nepatrné, asi 0,1 % celkové délky, v příčném směru dosahuje asi 5 %. Největší hodnoty dosahuje ve směru let, asi 10 % (obr. 6). To znamená, že pravá strana prkna, tzn. ta, která je blíže k dřeni, je při seschnutí vypouklá, levá strana pak vydutá (obr. 7).

Řezivo

Řezivo vzniká rozřezáváním kulatiny na trámy, hranoly, fošny, prkna, latě a lišty. Je jedním ze základních materiálů ve stavebnictví a má velký vliv na kvalitu prováděných prací a konstrukcí.

Podle tvaru a rozměrů příčného průřezu, se zřetelem na poměr tloušťky řeziva k jeho šířce se řezivo dělí na: deskové, tj. prkna a fošny, hraněné, tj. hrano ly a hranolky, polohraněné, tj. polštáře a trámy.

• Deskové řezivo zahrnuje všechno omítané a neomítané řezivo do tloušťky 100 mm, jehož šířka je minimálně rovná dvojnásobku tloušťky.
• Podle tloušťky se dělí na: prkna - řezivo tenčí než 40 mm, fošny - řezivo tloušťky 40 až 100 mm.
• Hraněné řezivo zahrnuje všechno řezivo pravoúhlého průřezu, jehož šířka je menší než dvojnásobek tloušťky.
• Podle plochy příčného průřezu a tloušťky se dělí na: hranoly - o tloušťce větší než 100 mm nebo s plochou příčného průřezu větší než 100 cm-, hranolky - o tloušťce nejvýše 100 mm, s plochou příčného průřezu 25 až 100 cm-.
• Polohraněné řezivo zahrnuje dvoustranně řezané řezivo o šířce menší než dvojnásobek tloušťky, mající oblé boky po výřezu, z něhož bylo vyrobeno.

Podle tloušťky se dělí na: polštáře - řezivo o tloušťce nejvýše 100 mm, trámy - řezivo o tloušťce větší než 100 mm, jehož nejmenší šířka odpovídá 2/3 tloušťky.

Podle způsobu výroby dělíme deskové řezivo na neomítané, omítané, nebo jinak upravené (obr. 8). Neomítané deskové řezivo se vyrábí s neoříznutými nebo jen částečně oříznutými boky.

Tabulky

Jako orientační můžete použít údaje z této tabulky, ale pozor - dole na stránce je poznámka, že údaje neplatí pro méně pevná a křehká dřeva jako je třeba právě borovice. Takže použít s rozumem.

Lepší je použít fošnu než hranol. Například místo 10*10cm tak použijte 8*16cm na vyšku nebo 5*20cm jak to dělaj amíci na dřevodomech. To má lepší tuhost a lepe se s tím manipuluje

Uvedené rozměry konstrukcí je nutno chápat jako směrné, proto je vždy nutno přihlédnout ke konkrétním podmínkám a rozměrové hodnoty v konečném návrhu staticky ověřit.

tags: #nosnost #dřevěných #trámů #tabulky

Oblíbené příspěvky:

• Bazar nábytku z masivu
• Ochrana OSB před deštěm
• Komplexní cvik plank: Detaily a technika
• Konstrukce valbové střechy
• Průvodce výběrem dřevěného stojanu