PergolyTepelná roztažnost dřeva a její vliv na konstrukce
Tepelná roztažnost, někdy také teplotní roztažnost, je jev, při němž se po zvýšení nebo snížení teploty tělesa změní jeho délka (objem). Obvykle se uvažuje přímá úměrnost mezi změnou veličiny X a změnou teploty T. Matematicky vyjádřeno je změna délky (objemu) lineární funkcí změny teploty T.
Podobně jako u kapalin a plynných látek, také objem pevných látek je závislý na jejich aktuální teplotě. Většina pevných látek svůj objem se zvyšující se teplotou zvětšuje, přičemž přírůstek objemu ΔV je při určitém zanedbání přibližně přímo úměrný zvýšení teploty Δt a počátečnímu objemu V0.
\[\Delta V\,\doteq\,\beta V_0 \Delta t,\tag{1}\]kde konstanta β označuje teplotní součinitel objemové roztažnosti a je charakteristickou vlastností jednotlivých látek.
V matematicko-fyzikálních tabulkách obvykle namísto této materiálové konstanty nalezneme pro pevné látky jejich teplotní součinitel délkové roztažnosti α, přičemž pro izotropní látky přibližně platí, že \(\beta\,\doteq\,3\alpha\).
\[V\,\doteq\,V_0\,+\,\beta V_0 \Delta t\,=\,V_0(1\,+\,\beta\Delta t). \tag{2}\]Výše uvedené zanedbání omezuje platnost vztahu (2) na „malé“ teplotní rozdíly, kde βΔt≪1.
Čtěte také: Inovativní zateplení historických budov
\[V\,\doteq\,V_0(1\,+\,\beta\Delta t\,+\,\frac{1}{3}\beta^2\Delta t^2).
Vliv na stavební materiály
Z praxe víme, že stejně jako ostatní stavební materiály, je i střešní krytina ovlivněna okolní teplotou. V důsledku teplotních změn výrazně mění svůj objem (délku). Míra tepelné roztažnosti je dána jednoznačně určeným součinitelem tepelné roztažnosti.
Výpočtová hodnota prodloužení pásu je podstatným způsobem ovlivněna barvou povrchu nebo umístěním střešní plochy ve vztahu ke světovým stranám. Tmavší odstíny sálají více než světlejší a jižní strana je nejvíce zatížená slunečním žárem.
Praktické aplikace a montáž
V případě falcované krytiny se u většiny střech musí použít kluzné příponky. Ty však mohou úspěšně fungovat pouze za předpokladu, že budou vloženy tak, aby jejich princip mohl fungovat. Montážník na základě teploty po čas montáže nastaví pohyblivý jezdec příponky tak, aby v žádném ročním období (teplotě) nedosáhl konce pojezdové drážky.
Maximální délka prvku, kterou lze fixovat zcela napevno k podkladu, by neměla přesáhnout 2 m, doporučení jednotlivých výrobců se mohou lišit v závislosti na druhu materiálu. Dále je samozřejmě nutné respektovat i dodavatelem doporučené počty fixačních příponek v jednotlivých střešních zónách.
Čtěte také: Vlastnosti smrkového a akátového dřeva
Pevné příponky mají své místo v tzv. pevné zóně. Všechny jiné plochy střechy musí být osazeny kluznými příponkami. Pevná zóna má šířku 2 m (měřeno po krokvi) a délku dle dané střechy.
Výše uvedené naznačuje, že tepelným roztažnostem podléhají i ostatní klempířské konstrukce. U kovů je tepelná roztažnost věcí známou a popsanou, navíc snad již dnes nenajdeme výrobce plechových krytin, který by neměl zpracován montážní návod se zohledněním tohoto jevu. Fyzikální principy - alespoň prozatím - nelze změnit.
Čtěte také: Průvodce světem plátna
tags: #součinitel #tepelné #roztažnosti #dřevo #hodnoty
