Teoria i niektóre praktyczne ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Teoria i niektóre praktyczne problemy wstosowaniu drewna w konstrukcjachdachowychLiczne walory użytkowe drewna, a w szczególności: względnie duża dostępność i niskacena, łatwość obróbki mechanicznej i łączenia oraz korzystny stosunek wytrzymałoścido ciężaru powodują, że materiał ten od stuleci jest powszechnie wykorzystywany wbudownictwie. Konstrukcje dachowe to przykład jednego z takich zastosowań drewna,gdzie jego walory często wygrywają ze stalą, aluminium czy betonem.Fot. 1 Cieśle w akcjiEntuzjaści szerokiego stosowania drewna w budownictwie z trudem znajdują zwolenników.Chociaż w krajobrazie Polski domów i innych budowli z drewna przybywa, to przybywatakże sceptyków. Zbyt często złe wykonawstwo lub niska jakość stosowanych materiałówstają się przyczyną kłopotów inwestorów, którzy potem nierzadko szukają pomocy w sądzie.Sprawy ciągną się latami, koszty rosną, a przyczyna kłopotów jak była, tak jest.Często dopiero w sądzie pada pytanie o jakość i klasy zastosowanego drewna: na więźbędachową, do wywiązania ściany wieńcowej, do zbudowania mostka w parku, czy jeszczegorzej – do wykonania szkieletu, na którym w krótkim czasie pojawiły się pleśnie.Drewno i komputeryCzasy, gdy o jakości i wymiarach tarcicy, sposobach łączenia, rozstawach krokwi, jętek,stolców i innych ważnych cechach realizowanej konstrukcji i stosowanego drewnadecydowała wyłącznie wiedza i doświadczenie cieśli i stolarzy, mijają bezpowrotnie. Corazczęściej tradycyjne konstrukcje ciesielskie projektowane są przez inżynierów, stosującychnowoczesne programy komputerowe, a zaprojektowane elementy konstrukcjiprzygotowywane są w sterowanych numerycznie centrach ciesielskich. Już w latach 70. ub.w.powstała, nie bez trudności, ale z charakterystycznym dla tamtych czasów rozmachempierwsza w Polsce duża wytwórnia konstrukcji z drewna klejonego warstwowo. Jednakdopiero w ostatnich latach konstrukcje te znajdują należne uznanie w oczach rodzimychprojektantów i inwestorów. Jak grzyby po deszczu powstają hale sportowe, pływalnie,magazyny, hale produkcyjne i duże obiekty handlowe. Zwiększa się liczba firm oferującychdrewniane domy z prefabrykowanych ścian, stropów i dachów. Miło jest patrzeć, jak szybkoi sprawnie, na domach jednorodzinnych i wielokondygnacyjnych budynkach mieszkalnych,powstaje więźba dachowa z profesjonalnie zaprojektowanych i wykonanych wiązarów.Nowoczesność stawia jednak wymagania. Narzędzia i maszyny, programy komputerowe,wiedza i umiejętności wszystkich uczestników procesu budowlanego oraz jakość materiałów,akcesoria i wyrobów muszą być w swoistej synergii. Końcowy sukces, czyli pełna satysfakcjai bezpieczeństwo użytkowników, zależy od tego, czy właściwie przygotowany projektzrealizują kompetentni wykonawcy, stosując odpowiednie materiały, akcesoria i wyrobybudowlane. Teoretycznie jest to względnie łatwe do zrealizowania, gdy konstruktor posłużysię stosowną normą projektową, a zakupione i prawidłowo wbudowane w obiekt wyrobybudowlane spełniać będą wymagania określone w zharmonizowanych z Dyrektywą 89/106EWG specyfikacjach technicznych.Klasyfikacje wytrzymałościowe drewna„Drewnomoże skutecznie konkurować z innymi materiałami budowlanymi”.Aby to miłe„drzewiarzom” hasło było skutecznie i zgodnie z przepisami technicznymi urzeczywistniane,producenci drewna konstrukcyjnego muszą sprostać rosnącym wymaganiom formalnymi jakościowym. Coraz surowszym wymaganiom jakościowym towarzyszą coraz bardziejsformalizowane procedury nadzorowania wymaganych standardów produkcyjnychi wykonawczych. W przypadku drewna konstrukcyjnego chodzi głównie o trafne i możliwiepowszechnie stosowane sposoby nieniszczącego prognozowania wytrzymałości i sztywności,czyli klasyfikowania wytrzymałościowego.Zobacz - www.krokiew.republika.pl ,W tradycyjnym budownictwie z drewna stosowano tzw.tarcicę ogólnego przeznaczenia,a o sposobie jej użycia najczęściej decydowała wiedza i doświadczenie cieśli. Od wielu latpowinna to byćtarcica konstrukcyjna(drewno konstrukcyjne). Obserwacje współczesnegorynku drewna budowlanego w Polsce wskazują na to, że zmiany w postępowaniuproducentów i podmiotów wykorzystujących drewno zachodzą zdecydowanie za wolno.Podstawowa różnica pomiędzy tarcicą ogólnego przeznaczenia a tarcicą konstrukcyjną polegana tym, że zgodnie ze ściśle określonymi zasadami dla tarcicy konstrukcyjnej oszacowuje się(zwykle w tartaku) wytrzymałość i sztywność, a dla tarcicy ogólnego przeznaczenia nie.Stosownie do rozporządzenia ministra infrastruktury z 7 kwietnia 2004 r. projektowaniedrewnianych konstrukcji budowlanych powinno się odbywać zgodnie z aktualnym wydaniemnormy PN-B-03150:2000Konstrukcje drewniane–Obliczenia statyczne i projektowanie.Teoretycznie od roku 2005 projektowanie konstrukcji drewnianych mogło się odbywaćrównież według normy PN-EN 1995-1-1:2005 (U)Eurokod 5: Projektowanie konstrukcjidrewnianych Część 1–1: Zasady ogólne i zasady dla budynków.Już w opublikowanej w 2000 roku normie PN-B-03150:2000 wprowadzono szereg regulacjiz Eurokodu 5. Jedną z istotniejszych kwestii było wprowadzenie klas wytrzymałościowychdrewna konstrukcyjnego według normy EN 338:1995Drewno konstrukcyjne. Klasywytrzymałości.Aby realizacja procesu budowlanego mogła przebiegać bez zakłóceń, konieczne byłoprzyporządkowanie klasom wytrzymałościowym drewna wg EN 338 klas sortowniczychdrewna klasyfikowanych zgodnie z normą PN-D-94021:1982Tarcica iglasta konstrukcyjnasortowana metodami wytrzymałościowymi.Mimo braku wyników krajowy badań,wykonanych według reguł przyjętych w krajach UE, z konieczności, w oparciu o wcześniejrealizowane badania nad krajowym drewnem konstrukcyjnym, przyporządkowanie takiezostało dokonane i sformalizowane w Załączniku Z-2.2.3 normy PN-B-03150:2000 orazZałączniku krajowym do normy PN-EN 1912:2000Drewno konstrukcyjne. Klasywytrzymałości. Wizualny podział na klasy i gatunki.W kolejnych latach przyporządkowanieto ulegało stopniowej modyfikacji.W kwietniu 2010 norma PN-B-03150:2000 została zastąpiona normą PN-EN 1995-1-1:2010Prowadzone głównie na drewnie sosnowym wieloletnie badania doprowadziły doopracowania tablicy NA.2 w Załączniku krajowym do PN-EN 1995-1-1: kwiecień 2010EUROKOD 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych. Część 1–1: Postanowienia ogólne.Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków.Informacje zamieszczone w tej tablicy powinny być aktualnie powszechnie wykorzystywaneprzez projektantów konstrukcji z drewna i producentów tarcicy konstrukcyjnej. Przykładowoz tej tablicy wynika, że jeśli projektant wykonał stosowne obliczenia i zaprojektował więźbędachową z drewna sosnowego w klasie wytrzymałościowej C24, to w tartaku zgodniez regułami określonymi w normie PN-D-94021:1982 powinna być wysortowana tarcicaw klasie sortowniczej KS.Inną ważną formalną, ale mająca duże znaczenie praktyczne, kwestią wynikającą z TablicyNA.2 jest to, że w projektach nie powinno się przyjmować innych klas drewna niż te, któremożna wysortować z krajowego surowca. W krajach wspólnoty europejskiej produkcjaklasyfikowanego wytrzymałościowego drewna powinna się odbywać zgodnie z regułamipodanymi w normie EN 14081-1:2005Konstrukcje drewniane. Drewno konstrukcyjneo przekroju prostokątnym sortowane wytrzymałościowo. Część 1: Wymagania ogólne.W praktyce wdrażanie tej normy odbywa się z dużymi oporami, co skutkuje między innymitym, że końcowa data okresu przejściowego jej stosowania, była już kilkakrotnieprzesuwana, obecnie jest to 31.12.2011 roku.Oznacza to, że z dniem 31.12.2011 ustanie domniemanie zgodności wprowadzanego doobrotu drewna konstrukcyjnego z wcześniej obowiązującymi specyfikacjami technicznymii przepisami. Norma EN 14081-1 otwiera zestaw kolejnych norm dotyczących drewnakonstrukcyjnego:•••EN 14081-2:2005 Konstrukcje drewniane – Drewno konstrukcyjne o przekrojuprostokątnym sortowane wytrzymałościowo – Część 2: Sortowanie maszynowe;dodatkowe wymagania dotyczące wstępnych badań typu,EN 14081-3:2005 Konstrukcje drewniane – Drewno konstrukcyjne o przekrojuprostokątnym sortowane wytrzymałościowo – Część 3: Sortowanie maszynowe;dodatkowe wymagania dotyczące zakładowej kontroli produkcji,EN 14081-4:2009 Konstrukcje drewniane – Drewno konstrukcyjne o przekrojuprostokątnym sortowane wytrzymałościowo – Część 4: Sortowanie maszynowe;Nastawy urządzeń sortujących do kontroli maszynowej.W normie EN 14081-1:2005 określono:••podstawowe terminy i definicje,wymagania:– ogólne,– dotyczące zasad sortowania wizualnego,– dotyczące zasad sortowania maszynowego,– dotyczące trwałości biologicznej,– dotyczące reakcji na ogień,– wymagane zasady oceny zgodności,•••••podstawowe zasady przeprowadzania Wstępnego Badania Typu (WBT),podstawowe zasady opracowywania, wdrożenia i prowadzenia Zakładowej KontroliProdukcji (ZKP),zasady oznakowania CE i etykietowania,wymagany system poświadczania zgodności,podstawy wystawiania deklaracji zgodności WE.W Europie stosowanych jest wiele zasad wizualnego wytrzymałościowego sortowaniadrewna. Wszystkie te zasady są dopuszczone, o ile uwzględniają ogólne regułyzaprezentowane w normie EN 14081-1; oznacza to że nie będzie jednej, wspólnej dlawszystkich krajów członkowskich normy sortowniczej.Norma EN 14081-1:2005 dotyczy drewna o przekroju prostokątnym (tarcicy szorstkieji struganej) sortowanego wytrzymałościowo wizualnie lub maszynowo, z odchyłkami odwymiarów nominalnych zgodnych z normą EN 336:2003Drewno konstrukcyjne. Wymiary,odchyłki dopuszczalne.Przyjęte w normie EN 14081-1:2005 ważniejsze terminy i definicje to:•deska kontrolna: element symulujący właściwości; służy do dynamicznej kalibracjimaszyny,•••producent: wytwórca odpowiedzialny za zgodność produktu z normą,sortowanie wytrzymałościowe maszynowe: proces, w którym sztuka tarcicy jestsortowana w sposób maszynowy, nieniszczący, na podstawie jednej lub kilku jejwłaściwości, w razie konieczności także za pomocą oceny wizualnej, w klasach,którym przypisywane są wartości charakterystyczne wytrzymałości, sztywnościi gęstości (np. wg EN 338); dopuszczone są dwa systemy kontrolne sortowaniamaszynowego: kontrola produktu lub kontrola maszyny w obu przypadkach koniecznejest przeprowadzenie WBT (ITT) i wdrożenie ZKP (FPC),sortowanie wytrzymałościowe wizualne: proces zaliczania każdej sztuki tarcicy napodstawie oceny wizualnej do klasy o określonych wartościach wytrzymałości,sztywności i gęstości.Zgodnie z EN 14081-1:2005:•oznaczona klasa nie ulega zmianie, jeśli głębokość obróbki nie jest większa niż:– 5 mm, o ile wymiar początkowy nie był większy niż 100 mm,– 10 mm, o ile wymiar początkowy był co najmniej 100 mm,•••jeśli w wyniku sortowania wizualnego ustalono klasy zgodne z EN 1912, to ichwartości charakterystyczne przyjmuje się odpowiednio według normy EN 338,w przeciwnym razie należy wykonać badania według EN 384,jeśli w wyniku sortowania maszynowego ustalono klasy zgodne z EN 338, to ichwartości charakterystyczne przyjmuje się zgodnie z tą normą; w przeciwnym razienależy wykonać badania według EN 384 (np. gdy konieczna jest znajomośćparametrów tarcicy przy zginaniu „na płask”),sortowanie wizualne powinno być wykonywane zgodnie z Załącznikiem A normy(krajowe normy sortownicze muszą być zgodne z tymi wytycznymi!), w którymuwzględniono wady:– sęki (patrz EN 1310),– skręt włókien (patrz EN 844-9 i EN 1310),– gęstość i słoistość (patrz EN 384),– pęknięcia (patrz EN 1310),– oblina,– spaczenia (patrz EN 1310),– zgnilizny (patrz EN 844-10 w kwestii terminów),– chodniki po owadach,– drewno reakcyjne (patrz EN 844-7 w kwestii terminów),– inne (np. zakorki),••przy sortowaniu maszynowym nie mogą być pomijane cechy wizualne, którychdopuszczalne wartości maksymalne podano w tabeli 1 normy, a w przypadku gdymaszyna pomija końce tarcicy, należy ocenić je wizualnie według wytycznychw tabeli 2 normy,naturalną trwałość tarcicy (niezabezpieczanej) przyjmuje się według EN 350-2;przykładowo: sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.), twardziel zaliczona jest do klasodporności na: [ Pobierz całość w formacie PDF ]