Úvod do dřevěných konstrukcí

Dřevo je jedním ze stavebních materiálů, který člověk využíval již v nejstarších dobách na stavbu obydlí, lávek a mostů.

Rozvoj dřevěných konstrukcí od minulosti do současnosti vždy úzce souvisel s možnostmi výroby, jak z hlediska zpracování dřeva, tak i spojování dřevěných konstrukcí. Na dřevěné konstrukce se nejprve používala kulatina, v další etapě přibylo deskové…

Doporučené rozměry řeziva

Rozměry rostlého dřeva na stavební konstrukce musí odpovídat (pokud není uvedeno jinak) ČSN 49 1111, ČSN 49 1212, ČSN EN 336, ČSN 48 0055. Přehled vyráběného řeziva je v tabulkách 1.5 a 1.6.

Vazníky

• Příčný řez - prostorová tuhost zajištěna trojúhelníkovou soustavou svislice, diagonála, dolní pás a horní pás.
• Podélný řez - prostorová tuhost je zajištěna tzv. zavětrováním, které tvoří trojúhelníkovou soustavu.

Vazníky jsou tzv. prutové soustavy, které se dají řešit pomocí tří metod a to sice metoda styčníková, Cremonova nebo průsečná (…

Krovy

• Příčný řez - v plné vazbě je prostorová tuhost zajištěna trojúhelníkovou soustavou sloupek, vzpěra a vazný trám.
• Podélný řez - prostorová tuhost je zajištěna trojúhelníkovou soustavou sloupek, střední vaznice a pásek.

Jednotlivé prvky krovu

• Krokev - zatížena vlastní tíhou, tíhou střešního pláště, větrem a sněhem; namáhání…

Hřebíkové spoje

Výpočtovou únosnost jednoho střihu hřebíku T1d (při příčném namáhání) a výpočtovou únosnost při namáhání na vytažení r1c určíme podle tabulka charakteristik stavebních hřebíků. Hodnotu výpočtové únosnosti násobíme součiniteli γr1, γr2.

Tesařské spoje

Tesařské spoje patří mezi nejstarší spoje dřevěných konstrukcí. Vyžaduje kvalifikované provedení a jejich nevýhodou je, že oproti spojování prvků pomocí různých ocelových přípravků, většinou velmi oslabují spojované prvky. V tabulce je uveden přehled základních tesařských spojů.

způsob namáhání - podmínka spolehlivosti závisí na konkrétním spoji…

II. mezní stav

II. mezní stav se zabývá deformací nosníků, stojek apod.

Deformace nosníků (f...maximální průhyb,φa, φb...podporové pootočení (fí))

Nosník se deformuje tak, že původní přímá osa se mění v obecnou…

Lepené spoje

Lepené spoje se navrhují pro spoje vazníkových konstrukcí. Jejich výhodou je, že neoslabují průřez.

Při návrhu zkusmo odhadujeme délku lsp pro přilepení prvku (viz obrázek).

 Lepený…

 Ocelové svorníky

Ocelové svorníky se používají na spojování dřevěných prvků větších tloušťek a na zabezpečení tesařských, hřebíkových a hmoždíkových spojů. Svorníkové spoje jsou velmi poddajné. Poddajnost svorníkového spoje vedle zatlačení svorníku do dřeva způsobená i tím, že otvory pro svorníky se předvrtávají o průměr větší než je jmenovitý průměr svorníku, aby se svorník nemusel do otvoru…

Ocelové hmoždíky

Hmoždíky jsou dřevěné nebo kovové spojovací prostředky, které se zapouští do spojovaných dřevěných prvků tak, aby se zabránilo jejich vzájemnému posunutí.

V současné době se používají především kovové záchytky. Z velkého počtu různých druhů kovových záchytek, které se ve světě vyrábějí, se u nás používá hmoždíků typu Bulldog.

Ve spojích s hmoždíky je třeba použít…

Ohyb

U ohýbaných prvků rozhoduje o únosnosti průřezu jeho tuhost, kterou vyjádříme pomocí momentu setrvačnosti (Iy; Iz).Velikost napětí v průřezu dále závisí na vzdálenosti posuzovaného vlákna od neutrálné osy.

Podmínka spolehlivosti:…

Šikmý ohyb

Podmínka spolehlivosti:

σ...napětí v průřezu (sigma) [MPa]

Mdy...ohybový moment v maximální hodnotě v ose y [Nmm]

Mdz...ohybový moment v maximální hodnotě v ose z [Nmm]

Wy, Wz...průřezový modul v ose y, z [mm2]…

Smyk za ohybu

Vyjadřuje vliv posouvajících a tangenciálních napětí při ohybu. Pokud je prvek z jednoho kusu, vznikají tyto podélné síly a tangenciální napětí v každém vlákně nosníku. Ve spojích vzniká Prostý smyk.

Podmínka spolehlivosti:…

Materiálové vlastnosti

Podle ČSN 73 1701 "Navrhování dřevěných stavebních konstrukcí" navrhujeme konstrukce používané v stavbách bytových, občanských, průmyslových a zemědělských, pro které platí ČSN 73 0035 "Zatížení stavebních konstrukcí". ČSN 73 1701 neplatí pro zvláštní druhy dřevěných konstrukcí, pro které byly vydané jiné normy nebo předpisy. Pro navrhování dřevěných mostních konstrukcí platí ČSN 73 6212,…

Tlak

Dostředný tlak

Dostředným tlakem jsou namáhány:

• tlačené mohutné pilíře
• některé tesařské spoje
• uložení dřevěných nebo ocelových nosníků na svislou nosnou konstrukci
• základové konstrukce

Dostředný vzpěrný tlak celistvých průřezů

Dostředným vzpěrným tlakem je namáháno většina tlačených prvků, jejichž…

Součinitelé podmínek působení

Skutečné podmínky působení prvku, spoje nebo konstrukce, odlišné od základních podmínek působení, se ve výpočtu uvažují prostřednictvím součinitelů podmínek působení:

γr1...součinitel vlhkosti

γr2...součinitel trvání zatížení

γr3...součinitel zakřivení

gr4...součinitel výšky, resp. Součinitel tvaru pro prvky namáhané ohybem

gr5...součinitel,…

Prostý tah

V případě dostředně tažených prutů je účinek vnějšího zatížení na průřez dán normálovou tahovou silou působící kolmo k rovině průřezu v jeho těžišti. Při výpočtu předpokládáme rovnoměrné rozdělení napětí v průřezu. Za nebezpečný považujeme průřez v místě největšího oslabení.

Podmínka spolehlivosti:…

Zděné konstrukce - Soustředěný tlak

Posuďte zda vyhoví uložení stropnice I240 na zdivo tloušťky 300 mm z CP P15 A MVC 2,5. Osová síla Nd = 30 kN.

1. Charakteristiky

CP P15 a MVC 2,5 - Rd = 1,5 MPa

t = 300 mm, d2 = 150 mm, b2 = 106 mm, a1 = 1200 mm

Nd = 30 kN, k1 = 0,75 , k2 =…

Zděné konstrukce - Mimostředný tlak

Posuďte navržený zděný pilíř (450 x 300 mm) z CP P20 na MVC 5,0 na mimostředný tlak. Výstřednost e = 120 mm Působící síla Nser = 120 kN z toho dlouhodobě působící síla Nlt = 100 kN.

1. Charakteristiky

Nser = 120 kN, Nlt = 100 kN

lw = lef = 3,0…

Soustředěný tlak

Přenáší-li se působení osamělého břemena na zděnou konstrukci styčnou plochou A2, jde o tzv. soustředěný tlak, přičemž se předpokládá roznesení tlaku do tzv. roznášecí plochy A1 (>A2).

 …