KONSTRUKCJE DREWNIANE

PYTANIA ZAMKNIĘTE

1. Długość zakotwienia gwoździa gładkiego – co najmniej 8 d [8.3.1.2.(1)]

2. Minimalna głębokość osadzenia wkrętów – 4 d [8.7.1.(2)]

3. Odległość gwoździa od brzegu obciążonego w przypadku gwoździ wbijanych ukośnie powinna wynosić co najmniej – 10 d [8.3.2.(10)]

4. Czym się charakteryzuje klasa użytkowania 2 i 3 pod względem wilgotności?

– Klasa użytkowania 2 charakteryzuje się wilgotnością materiału odpowiadającą temperaturze 20° C i wilgotnością względną otaczającego powietrza przekraczającą 85% tylko przez kilka tygodni w roku. [2.3.1.3.(3)]

- Klasa użytkowania 3 odpowiada warunkom powodującym wilgotność drewna wyższą niż odpowiadającą klasie użytkowania 2. [2.3.1.3.(4)]

1. Wilgotność drewna litego stosowanego na elementy konstrukcyjne nie powinna przekraczać:

- w konstrukcjach chronionych przed zawilgoceniem – 18%. [N.A.8.1.(a)]

- w konstrukcjach pracujących na otwartym powietrzu – 23%. [N.A.8.1.(b)]

1. Rodzaje rozkładu drewna:

- brunatny rozkład drewna - wywołuje największe zagrożenie w budownictwie,

- szary rozkład drewna - najmniej niebezpieczny, wyraźnie zmienia wygląd powierzchni lecz tylko w minimalnym stopniu wpływa na jakość techniczną materiału,

- biały rozkład drewna (z odmianami) – występuje głównie w drzewach i drewnie na składowiskach,

- barwica drewna (sinizna) – najczęściej występujące zjawisko wgłębnego barwienia drewna, nie narusza struktury ani wytrzymałości materiału.

1. Jaki element należy zwiększyć, aby poprawić jego nośność – wysokość???

2. Co to jest k_mod – współczynnik modyfikujący efekt czasu trwania obciążenia i zmiany wilgotności materiału na jego wytrzymałość. $k_{\text{mod}} = \sqrt{k_{mod,1}k_{mod,2}}$. [2.3.2.1.(2)]

3. Co to jest K_ser – moduł podatności (poślizgu) złączy. [7.1.(1)]

4. Coś o sworzniach – jedno i dwuciętych???

1. Ze względu na co rozpatrywać połączenie na sworznie – na ścinanie

2. Otwory w drewnie na śruby - powinny mieć średnicę: [10.4.3.(1)]

- nie większą niż średnica śruby + 1 mm powyżej średnicy łącznika,

- w blachach stalowych nie większą niż średnica śruby ściągającej + 2 mm lub +0,1 d.

1. Średnica gwoździ w elementach drewnianych złączy powinna wynosić – od $\frac{1}{6}\text{\ do\ }\frac{1}{11}$ grubości najcieńszego elementu złącza. [NA.8.4.1.]

2. W przedziale wilgotności drewna 15-30% zmniejsza się wytrzymałość (przy wzroście wilgotności) – na ściskanie (o około 50%) i na zginanie (o około 40%). [Wykres 1, s.4]

3. O ile procent podczas pęcznienia zwiększa się przekrój?

- równolegle do włókien 0,1-0,8%;

- w kierunku promieniowym 3-6%;

- w kierunku stycznym do słojów 6-13%;

- jednostkowe pęcznienie objętościowe wynosi 7-22%

1. Drewno jest materiałem:

a) niejednorodnym i anizotropowym

b) jednorodnym i anizotropowym

c) niejednorodnym i izotropowym

d) …

1. Łączniki: na zginanie i ścinanie

2. Ugięcie krokwi – wartość dopuszczalna $\frac{l}{200}$ [NA.3]

3. Ugięcie całej kratownicy – $\frac{l}{300}$ (obl. przybliżone) i $\frac{l}{500}$ (obl. dokładne) [NA.3]

4. Drewno wrażliwe na pękanie – odpowiedź a i b – jodła i świerk (i buk).

5. Wyboczenie – co należy uwzględnić – długość wyboczeniowa, sztywność, rodzaje podparć. (pytanie zamknięte – uwaga podchwytliwe, bo różnią się jednym słowem)

6. Rodzaje trwania obciążenia:

a) chwilowe, krótkotrwałe, średniotrwałe, długotrwałe, stałe [2.3.2.1.]

1. Pęcznienie jest odwrotnością

a) skurczu (lub odwrotnie) skurcz jest przeciwieństwem

PYTANIA PÓŁOTWARTE

1. Zadania jętki, miejsce i wymiary. + rysunek

1. Jętka – belka pozioma łącząca dwie przeciwległe krokwie, dzięki czemu zapewnia sztywność więźby i nośność krokwi,

2. Zadania:

- zapobieganie nadmiernemu ugięciu krokwi,

- przenoszenie części obciążenia wiatrem od strony nawietrznej na krokiew przeciwną wywołując u niej ujemny moment (przy oddziaływaniu ssania wiatru jętka także przekazuje obciążenie na krokiew nawietrzną),

1. Stosowana w wiązarach krokwiowo-jętkowych o rozpiętości 6 ÷ 9m, najczęściej umieszcza się ją w połowie długości krokwi nie wyżej niż w $\frac{3}{5}$ długości krokwi, licząc od jej dolnego oparcia, dolna część nie powinna przekraczać 4,5m od murłaty, a górna 2,5m od kalenicy

2. Wymiary: Stosuje się przekroje od 5x10 cm do 8x16 cm.

1. Co to jest skurcz, w którym kierunku jest większy skurcz.

Skurcz, czyli kurczenie się drewna jest odwrotnością pęcznienia, polega na zmniejszaniu się wymiarów drewna wskutek wysychania:

- równolegle do włókien 0,1-0,8%;

- w kierunku promieniowym 3-6%;

- w kierunku stycznym do słojów 6-13%;

- jednostkowe pęcznienie objętościowe wynosi 7-22%

1. Podział sęków, i który najgorszy: zdrowe, zabarwione, nadpsute, zepsute, smolne, tabaczne – najgorsze.

Inne podziały: zrośnięte, cz. zrośnięte, wypadające; otwarte, zamknięte

PYTANIA OTWARTE

1. Wiązar płatwiowo – kleszczowy – rozpiętości, na co każdy element pracuje.

1. Przenoszą obciążenia od krokwi na płatwie, a następnie przez słupki na strop lub ściany. Należy pamiętać aby słupki (ścian stolcowych) usytuowane były w pobliżu ścian nośnych lub podciągu. W ustrojach tych kleszcze łączą na wrąb płatwie i słupki tworząc usztywnienie w płaszczyźnie wiązara. Płatew jest połączona ze słupem za pośrednictwem mieczy, które zmniejszają jej rozpiętość i usztywniają układ wzdłuż osi podłużnej.

2. W dachach płatwiowo-kleszczowych występują wiązary:

- pełne: złożone ze słupków, płatwi, kleszczy oraz krokwi w rozstawie 3-5m

- puste: złożone jedynie z par krokwi w rozstawie 0,8-1,2m

1. Rozstaw punktów podparcia krokwi z uwagi na ugięcia maksymalnie 4,5m. Zaleca się mniej niż 3,5m. W dachach bez płatwi kalenicowej długość górnego odcinka krokwi od płatwi do kalenicy nie powinna przekraczać 0,6-0,65m, a długość dolnej części nie powinna być dłuższa niż 2,5m.

2. Dla rozpiętości:

- 6 ÷ 8m – 1 płatew, nachylenie połaci ≥20

- 8 ÷ 12m – 2 płatwie pośrednie lub 2 płatwie pośrednie ze ścianką kolankową, nachylenie połaci 16 ÷ 45

-12÷16m – 3 płatwie (2 pośrednie oraz płatew kalenicowa)

e) Przy małych spadkach dachu stosuje się wiązary płatwiowo-kleszczowe ze ścianką kolankową. Szerokość przekroju słupów jest najczęściej równa szerokości płatwi.

1. Klasy zabezpieczenia przed korozją i metody impregnacji

1. Klasy zabezpieczenia (zagrożenia):

1. Drewno jest ponad ziemią pod przykryciem, całkowicie zabezpieczone przed działaniem czynników atmosferycznych i wilgoci,

2. Drewno jest ponad ziemią pod przykryciem, całkowicie zabezpieczone przed działaniem czynników atmosferycznych lecz w przypadku dużej wilgotności powietrza może sporadycznie dojść do zawilgocenia,

3. Drewno nie jest pod przykryciem i nie styka się z ziemią, ale jest stale narażone na działanie czynników atmosferycznych lub jest przed nimi zabezpieczone lecz ulega częstemu zawilgoceniu,

4. Drewno jest stale narażone na zawilgocenie poprzez kontakt z ziemią lub słodką wodą,

5. Drewno jest stale narażone na działanie słonej wody,

1. Sposoby zabezpieczenia – Impregnacja: ma na celu uodpornienie drewna na oddziaływanie niekorzystnych czynników zewnętrznych oraz szkodników biologicznych. Środki impregnacyjne są to najczęściej mieszaniny różnych związków chemicznych na ogół rozpuszczalne w wodzie. Impregnat powinien być:

- nieszkodliwy dla ludzi i zwierząt

- odpowiednio silny grzybobójczo

1. Metody impregnacji drewna:

- powierzchniowa (smarowanie, opryskiwanie, kąpiel zimna krótkotrwała)

- głęboka

* bezciśnieniowa - 8 ÷ 20 mm głębokości

* ciśnieniowa – na całej głębokości przekroju

1. Chemiczne środki ochrony:

- oleiste (O)

- solne (S)

- rozpuszczalnikowe (R)

- wodorozcieńczalne (Sw)

1. Ognioodporność drewna, stopnie palności.

1. Czynniki wpływające na palność drewna:

- ciężar własny

- wilgotność

- warunki ogniowe

- wymiary i kształt poprzeczny elementu

- kierunek ustawienia elementu względem działającego płomienia

- ruch powietrza

1. Stopnie palności:

- I - materiał niepalny, nierozprzestrzeniający ognia

- II - materiał trudno zapalny, słabo rozprzestrzeniający ogień, np. drewno twarde z gatunków liściastych o średniej $\rho_{\text{mean}} > 640\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ i należące do klas D30 ÷ 70 oraz materiały drewnopochodne o $\rho_{\text{mean}} > 800\frac{\text{kg}}{m^{3}}$

- III – materiał zapalny, silnie rozprzestrzeniający ogień, np. drewno miękkie liściaste z topoli i gatunki iglaste o średniej $\rho_{\text{mean}} < 500\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ i klasie C14 ÷ 40

1. Odporność ogniowa elementów konstrukcyjnych wiąże się zarówno z nośnością przekroju jak i statecznością elementów:

- w trakcie pożaru zmniejszają się przekroje elementów i zwiększają ich smukłości oraz podatności na utratę stateczności

- zmienia się schemat statyczny elementów w wyniku wyłączenia z pracy stężeń lub zmianę warunków podparcia i połączeń elementów

1. Podwyższenie odporności ogniowej konstrukcji drewnianych uzyskuje się poprzez utrudnienie lub zamknięcie dostępu powietrza do drewna:

- odizolowanie konstrukcji drewnianych położonych blisko pieców i przewodów dymowych

- specjalne rozwiązania materiałowe - płyty ogniochronne np. PROMATECT-H, tynki z tworzyw pęczniejących, niepalne pokrycia i gzymsy

- specjalne rozwiązania konstrukcyjne – mury ogniowe, przeciwpożarowe instalacje nawilżające, podział budynku na strefy ogniochronne

- ogniochronne środki chemiczne do impregnacji lub malowania drewna (poprzez nasycenie wgłębne lub do ochrony powierzchniowej)

Nie ma środków całkowicie zabezpieczających drewno przed ogniem, istnieją natomiast środki utrudniające jego zapłon i powstrzymujące rozprzestrzenianie się ognia

1. Połączenia ciesielskie i opisać połączenia na wręby. (opisać dowolne połączenia, najlepiej rysunki)

1. Połączenia ciesielskie – mała nośność, duża pracochłonność, składają się z wrębów i ciosów, podział:

1. Na czopy i gniazda

2. Na nakładki

- proste

- ukośne

- wzdłużne

- poziome

- pionowe

- położone pod kątem w tej samej płaszczyźnie

- położone pod kątem w różnych płaszczyznach

1. Na klamry ciesielskie

2. Na wręby:

- czołowe (pojedyncze i podwójne)

- policzkowe

1. Połączenia na wręby – prostsze od połączeń na czopy i gniazda, cechują się większą nośnością, służą do scalania elementów ustawionych pod kątem ostrym i prostym. Rodzaje połączeń na wręby:

- czołowe (pojedyncze i podwójne) – najbardziej rozpowszechnione

- policzkowe – przenoszą obciążenia za pomocą dodatkowych nakładek i podkładek

1. Wręby czołowe:

1. Grubość b łączonych elementów:

- nieściąganych dodatkowo śrubami b ≥ 5cm

- z przepuszczonymi śrubami b ≥ 8cm, b ≥ 6d

1. Głębokość wrębów r:

- we wrębach pośrednich r = 0, 25h

- we wrębach podporowych r = 0, 3h, jednocześnie r ≥ 2cm, gdy element ma przekrój prostokątny lub r ≥ 3cm dla przekroju kołowego

- różna głębokość wrębów we wrębie podwójnym r₂ − r₁ ≥ 2cm

1. Długość płaszczyzny: l_t ≥ 1, 5h i l_t ≥ 20cm

2. Obliczenia połączeń na wręby obejmują określenie nośności na docisk i ścinanie

1. Wręby policzkowe:

1. Przekrój obciążony za pomocą nakładek i przekładek

2. Długość płaszczyzny ścinania l_t ≥ 20cm oraz l_t ≥ 10r₁ lub r₂ i 1, 5h₁

Głębokość wrębów we wkładkach i nakładkach r₁ ≤ 0, 5b₁

1. Podać zasadę stężenia hal.

Stężenia zapewniają należytą wytrzymałość, stateczność i sztywność całemu ustrojowi i poszczególnym jego elementom oraz przejmują obciążenia od wiatru i innych sił poziomych. Pełnią również ważną funkcję podczas montażu konstrukcji.

W skład każdego układu stężeń wchodzą:

- stężenia słupów i ścian

- stężenia zwiększające stateczność elementów dachowych i stropowych

- stężenia zapewniające przestrzenne powiązanie elementów dachu

Układ stężeń przekazuje obciążenia poziome na podpory, a następnie na fundamenty. Jeśli ściany zewnętrzne nie są w stanie przejąć obciążenia wiatrem, stosuje się dodatkowe stężenia pionowe słupów i ścian.

1. Opisać dźwigary trójkątne kratowe.

1. Elementy przekryć o rozpiętości do 25m

2. Wysokość - przy małych rozpiętościach do 9m przyjmuje się $h = (\frac{1}{8} \div \frac{1}{10})l$

- przy rozpiętościach powyżej 9m przyjmuje się $h = \left( \frac{1}{5} \div \frac{1}{\ 7} \right)l$

1. Konstrukcja - lekkie wiązary dachowe o rozpiętości do 12m mają najczęściej przekroje deskowe. Krzyżulce i słupki łączy się z pasami na klej i gwoździe dociskowe oraz w węzłach na płytki kolczaste umieszczone na zewnątrz lub między elementami. Wiązary o większych rozpiętościach mają najczęściej przekrój z drewna litego, klejonego lub w postaci elementów złożonych. Pas dolny i elementy rozciągane z prętów stalowych

INNE PYTANIA

1. Wady drewna:

1. Wady kształtu: zbieżystość – wada kształtu pnia, rdzeń mimośrodowy, podwójny, krzywizny pnia,

2. Sęki: zdrowe, zabarwione, nadpsute, zepsute, smolne, tabaczne,

3. Pęknięcia: promieniowe, łukowe, koliste, mrozowe, czołowe, powierzchniowe

4. Nienaturalne zabarwienie – sinizna oraz zgnilizna twarda lub miękka

1. k_def – współczynnik odkształceń, uwzględnia przyrost przemieszczeń w czasie na skutek łącznego wpływu pełzania i zmian wilgotności

2. Pełzanie – przyrost odkształcenia w czasie przy stałym obciążeniu

3. w_net, fin – ugięcie końcowe wynikowe

w_net, fin = w_inst + w_creep − w_c = w_fin −  w_c

1. 7.3.3.(1)

2. Złącze jednocięte i dwucięte