Buduj z drewna, projektuj z Dietrich's

Połączenia konstrukcji drewnianej

... połączenia ciesielskie i inżynierskie

Projektowanie konstrukcji polega na wymiarowaniu całej konstrukcji, czyli zarówno prętów jak i połączeń między nimi. Ze względu na specyfikę konstrukcji drewnianych węzły połączeń mają wpływ na wymiarowania również samych prętów. Osłabienia przekroju spowodowane wszelkimi wycięciami, gniazdami czy też wierceniami dla łączników determinują ostateczny przekrój elementów.
DC-Statik umożliwia wykonanie połączeń między prętami konstrukcji oraz ich zwymiarowanie. Biblioteka dostępnych typów połączeń jest obszerna i zawiera zarówno tradycyjne połączenia ciesielskie jak również rozwiązanie inżynierskie.

Połączenia ciesielskie pionowe

Jest to grupa połączeń dedykowana dla pionowych układów elementów: ściany ryglowe, ramy stolcowe oraz wiązary dachowe. W tej grupie znajdują się tradycyjne połączenia ciesielskie.
Definicja połączenia umożliwia dowolną orientację zarówno elementu ciągłego jak i dochodzącego. Ta funkcjonalność zapewnia modelowanie połączeń typu słup – miecz, słup – płatew, słup – rygiel, pas górny – pas dolny, itp..

  • czop
  • wrąb
  • wrąb z czopem

Obliczenia połączenia czopowego zakładają wyznaczenia naprężeń ściskających na płaszczyźnie kontaktowej elementów od sił osiowych. Nośność czopa podlega wymiarowaniu ze względu na siły poprzeczne działające w płaszczyźnie elementów. W przypadku ustawienie elementu dochodzącego pod kątem mniejszym niż 70 stopni, połączenie czopowe jest automatycznie wymiarowane jako połączenia na wrąb.
W przypadku połączeń na wrąb wymiarowaniu podlegają naprężenia ściskające na płaszczyźnie kontaktowej elementów oraz długość płaszczyzny ścinania. W połączeniu wrąb z czopem, czop jest traktowany jako element pomocniczy i nie podlega wymiarowaniu.

Połączenia na śruby, sworznie i gwoździe

Połączenia elementów drewnianych za pomocą łączników jest rozwiązaniem prostym, efektywnym i bardzo popularnym. Łączniki stanowią element połączenia typu T, czyli dwóch elementów: ciągłego oraz dochodzącego.

  • sworznie
  • śruby
  • śruby pasowane
  • pręty gwintowane
  • gwoździe

Elementy można dowolnie orientować względem siebie. Element ciągły jak i dochodzący może być przekrojem pojedynczym lub podwójnym z kontrolowanym rozstawem. W przypadku kolizji elementów, automatycznie powstaje nakładka (wycięcie) w wybranych elementach.

Obliczeniom podlegają łączniki: nośność oraz ilość i rozstaw. Weryfikowane są przyjęte odległości od krawędzi oraz rozstawy między łącznikami z wartościami dozwolonymi w normie. Program generuje szczegółowe rysunki wzorów rozmieszczenia łączników. Wymiarowaniu podlegają elementy połączenia ze względu na siły tnące i osiowe oraz uwzględniane jest ich osłabienie wykonanymi wycięciami.

Połączenia na blachy węzłowe i nakładki

Połączenia na blachy węzłowe oraz nakładki stosowane są powszechnie w konstrukcji wiązarów dachowych. W obliczeniach można stosować pojedynczą blachę węzłową lub podwójny układ nakładek. Jako materiał można stosować blachy stalowe jak również płyty drewnopochodne na przykład płytę OSB. Na etapie definicji połączenia należy wybrać rodzaj zastosowanych łączników oraz odległości od krawędzi i rozstawy między nimi.

  • pojedyncza blacha węzłowa
  • podwójne nakładki
  • blachy stalowe, elementy drewniane, płyty drewnopochodne

Kształt blach węzłowych oraz nakładek dopasowany jest do wymiarów oraz układu elementów schodzących się w węźle. Projektant może kontrolować finalny kształt za pomocą opcji scalania i dopasowania blach węzłowych.
Obliczeniom podlegają łączniki: nośność oraz ilość i rozstaw. Weryfikowane są przyjęte odległości od krawędzi oraz rozstawy między łącznikami z wartościami dozwolonymi w normie. Program generuje szczegółowe rysunki wzorów rozmieszczenia łączników. Wymiarowaniu podlegają elementy połączenia oraz blachy węzłowe lub nakładki.

Połączenia poziome

Jest to grupa połączeń dedykowana dla poziomych układów elementów: stropów, stropodachów oraz balkonów. W tej grupie znajdują się tradycyjne połączenia ciesielskie oraz rozwiązania inżynierskie.

  • okucia wspornik belki
  • półczop jaskółczy ogon
  • czop i półczop
  • nakładka
  • połączenie kształtownik stalowy – drewno
  • wzmocnie podporowe prętami gwintowanymi

Definicja połączenia na czop umożliwia wykonanie półczopa, czopa pełnego oraz czopa z gniazdem otwartym czyli nakładki. Projektant ma możliwość orientacji czopa w pionie lub poziomie.
Połączenie drewno – stal to rozwiązanie stosowane w konstrukcjach stropów, gdzie podciąg wykonany jest z kształtownika stalowego. Belki stropowe opierają się na dolnej półce kształtownika odpowiednio dopasowane do jego kształtu.
Algorytm obliczeniowy na połączenia półczop jaskółczy ogon przewiduje obliczanie belek stropowych o maksymalnej wysokości 280mm. Został on opracowany przez Niemieckie Stowarzyszenie Techniczne HIGH-TECH ABBUND.
Ze względu na duże obciążenia pionowe, a co za tym idzie wysokie siły tnące dla wybranych typów połączeń zostały przewidziane wzmocnienia podporowe. Zastosowanie specjalnych prętów gwintowanych w strefie podporowej belki oraz podciągu eliminuje ryzyko pęknięć i delaminacji drewna. W ten sposób można znacząco podnieść nośność połączenia.

Połączenia na długości

Podstawowym zastosowaniem połączeń na długość jest wykonanie belek przegubowych ciągłych wieloprzęsłowych. Tego typu belki są bardziej ekonomiczne w porównaniu do belek jednoprzęsłowych swobodnie podpartych. Charakteryzują się niższymi momentami zginającymi w prześle, ale pojawieniem się momentów podporowych. .

  • nakładka skośna (Gerber)
  • śruby pasowane
  • śruby
  • wkręty z pełnym gwintem

Połączenie nakładka skośna (Gerber) umożliwia wykonanie połączenia przegubowego w belce drewnianej. Stosowane jest w miejscach, gdzie momenty zginające są równe lub bliskie wartości zero. W ten sposób można przedłużać belki stropowe, płatwie, itp.
Obliczeniom podlegają łączniki: nośność oraz ilość. Wymiarowaniu podlegają osłabione przekroje łączonych elementów oraz połączenia jako układ całościowy.

Jaki program wybrać?
Skontaktuj się z doradcą technicznym. Umów się na bezpłatną prezentację.
termin spotkania Schatten

Obliczenia połączeń konstrukcji można wydzielić od analizy całego ustroju. Wystarczy je zapisać jako niezależne obliczenia. W ten sposób można w pełni je kontrolować oraz wprowadzać modyfikacje w zakresie przyjętych obciążeń.

© 2019 dietrichs.com