POŁĄCZENIA ELEMENTÓW KONSTRUKCJI DREWNIANYCH

Zespolenie elementów drewnianych za pomocą łączników mechanicznych lub kleju nazywamy złączem.

Środki złączeniowe stosowane w konstrukcjach drewnianych - łączniki.

Typy łączników:

• punktowe typu sworzniowego (gwoździe, śruby, sworznie, wkręty, klamry, zszywki);

• łączniki mechaniczne, tj. wkładki wpuszczane i wciskane (pierścienie, płytki kolczaste i inne),

• łączniki nakładkowe i siodłowe różnych typów.

Połączenia ciesielskie - połączenia w tradycyjnych konstrukcjach z drewna. Są to zespolenia elementów za pomocą wrębów i wcięć, w których siły są przenoszone bezpośrednio przez docisk z jednego elementu na drugi. Tylko dodatkowo stosuje się w nich łączniki drewniane (kołki i wkładki) oraz metalowe (klamry, sworznie, gwoździe i śruby).

Połączenia ciesielskie:

• najstarszy sposób zespolenia elementów konstrukcji drewnianych;

• stosunkowo mała nośność,

• dość duża pracochłonność,

• nadal stosowane w niektórych rodzajach konstrukcji drewnianych.

Typy połączeń ciesielskich:

• na czopy i gniazda

• na nakładki,

• na klamry ciesielskie

• na wręby

Połączenia na czopy i gniazda:

• wymagają dość dokładnej obróbki ciesielskiej w miejscach łączenia elementów drewnianych;

• można stosować do łączenia słupów z podwaliną, słupów z belkami (ryglami, oczepami) lub np. zastrzałów z podwaliną.

Połączenia na nakładki (proste, ukośne i specjalne):

• mogą być stosowane jako styki na ich długości),

• mogą dotyczyć połączeń belek w jednej płaszczyźnie, np. pod kątem prostym.

Połączenia na klamry ciesielskie:

• stosuje się czasami w tymczasowych konstrukcjach drewnianych (rusztowania, podpory, rozparcia wykopów),

• klamry wykonuje się z prętów okrągłych o średnicy d=12 ÷18 mm i długości l =200÷500 mm.

Połączenia na wręby:

• prostsze od połączeń na czopy i gniazda, mają większą od nich nośność,

• mogą scalać elementy ustawione pod kątem ostrym, znacznie rzadziej pod kątem prostym

• rozróżnia się połączenia na wręby czołowe i policzkowe,

• najbardziej rozpowszechnione są połączenia na wręby czołowe,

• połączenia na wręby policzkowe przenoszą obciążenia za pomocą dodatkowych nakładek i podkładek, które wymagają dość dużej liczby śrub lub sworzni.

Połączenie na wrąb czołowy

• jest to zespolenie dwóch elementów ustawionych pod kątem ostrym do siebie, z których jeden ma odpowiednio obrobioną powierzchnię czołową, w drugim jest wykonany wrąb dopasowany do kształtu końcówki pierwszego elementu;

• stosuje się wręby czołowe pojedyncze lub podwójne.

• w celu zwiększenia pewności i trwałości wprowadza się w węzłach podporowych dodatkowe śruby i klamry stalowe.

ZŁĄCZA NA ŁĄCZNIKI PUNKTOWE

Łączniki punktowe typu sworzniowego to:

• gwoździe,

• śruby,

• wkręty,

oraz rzadziej

• sworznie,

• zszywki.

Pracują na docisk.

Rozróżnia się łączniki:

• jedno,

• dwu,

• trzycięte.

Gwoździe stalowe:

• o przekroju okrągłym,

• kwadratowym,

• skręcane (kwadratowe lub trójkątne),

• gwintowane.

W złączach z drewna litego przyjmuje się średnicę gwoździa równą d = 1/11 ÷ 1/6 grubości najcieńszego elementu.

W złączach elementów drewnopochodnych przyjmuje się średnicę gwoździa równą d = 2 ÷ 5 mm.

Minimalne grubości elementów łączonych gwoździami:

• 19 mm - z drewna litego,

• 10 mm - z płyt wiórowych,

• 8 mm - ze sklejki,

• 5 mm - z twardych płyt pilśniowych.

Układ gwoździ:

• prostokątny,

• przestawiony.

Największe odległości między szeregami i rządami gwoździ powinny spełniać warunki normowe:

• a₁ ≤ 40 d,

• a₂ ≤20 d.

ŚRUBY I SWORZNIE

• osadza się w otworach o średnicy 0,97 d,

• najmniejsza średnica d=10 mm,

• układ prostokątny lub przestawiony

WKRĘTY

• minimalna średnica 4 mm,

• otwory o ok. 2 mm mniejsze od średnicy wkrętów,

• głębokość otworu ok. 0,8 długości wkręta,

• zasady rozmieszczania takie jak w przypadku śrub i sworzni.

ZSZYWKI METALOWE

• stosunkowo nowy rodzaj łączników,

• stosuje się głównie do łączenia obudowy płytowej ze szkieletem drewnianym.

• różne średnice i długości.

ZŁĄCZA NA WKŁADKI WCISKANE I WPUSZCZANE

Wkładki wciskane (metalowe) - nowoczesne łączniki mechaniczne:

• pierścienie zębate,

• płytki kolczaste,

• płytki gwoździowe.

Wkładki wpuszczane - starszy rodzaj, obecnie prawie nie stosowane

• pierścienie metalowe,

• klocki drewniane.

Pierścienie zębate:

• Geka,

• Aligator,

• Bulldog

• Bistyp (jedno i dwustronne) - polskiej produkcji

• wciskane są za pomocą pras hydraulicznych,

• dodatkowo skręca się śrubami.

Płytki kolczaste lub gwoździowane

• jednostronne, np. typu Gang-Nail, pełnią rolę nakładek,

• dwustronne, np. typu Menig,

• istnieją polskie rozwiązania.

ZŁĄCZA KLEJOWE

Stosuje się do:

• scalania poszczególnych desek w elementach i dźwigarach pełnościennych klejonych warstwowo,

• do łączenia prętów dźwigarów skrzynkowych, kratowych, elementów płyt warstwowych i innych.

Kleje:

• z żywic syntetycznych,

• kazeinowe.

Sposoby łączenia desek w elementach klejonych warstwowo:

• na styk czołowy (tylko w elementach ściskanych oraz w środnikach belek),

• na styk ukośny,

• nakładkowo,

• na styk klinowy.

ZŁĄCZA Z PROFILOWANYMI ELEMENTAMI METALOWYMI

Typy:

• nakładkowe,

• przykładkowe,

• siodłowe,

• inne.

Stosuje się elementy gięte, wytłaczane, rzadziej spawane z cienkich blach. Materiał - stal lub aluminium. Gwoździe spiralne lub kotwiące o dużej nośności.

4