Drewno konstrukcyjne
Elementy konstrukcji budynku powinny być wykonywane z drewna iglastego – w warunkach Polski jest to zwykle drewno sosny, jodły, świerka lub modrzewia. Drewno konstrukcyjne powinno być sklasyfikowane wytrzymałościowo sposobem wizualnym lub maszynowym odpowiednio do zasad podanych w normie PN-EN 14081-1 [70]. W Polsce sortowanie wytrzymałościowe metodą wizualną przeprowadza się wg normy PN-D-94021 [24] do klas KG, KS, KG.
W tablicy podano klasy sortownicze krajowego drewna konstrukcyjnego i odpowiadające im klasy wytrzymałościowe według PN-EN 338 [37].
Klasy sortownicze krajowego drewna konstrukcyjnego i odpowiadające im klasy wytrzymałości
| Gatunek drewna |
Grubość [mm] |
Klasy sortownicze wg PN-D-94021 [24] |
| KW |
KS |
KG |
| Klasy wytrzymałości wg PN-EN 338 [37] |
| Sosna zwyczajna (Pinus sylvestris ) |
≥ 22 |
C35 |
C24 |
C20 |
| Świerk pospolity (Picea abies) |
C30 |
C24 |
C18 |
| Jodła pospolita (Abies alba) |
C22 |
C18 |
C14 |
| Modrzew europejski (Larix deciduas) |
C35 |
C30 |
C24 |
Drewno konstrukcyjne powinno być bez śladów kory, śladów po owadach, i zgnilizny. Sęki, pęknięcia, krzywizny i wichrowatość nie mogą przekraczać wymagań określonych w normie PN-D-94021 [24].
Wzorcowa technologia budownictwa szkieletowego wymaga stosowania na konstrukcję domu drewna suszonego komorowo o wilgotności poniżej 18%, czterostronnie struganego, z zaokrąglonymi lub sfazowanymi krawędziami.
Wskazane jest stosowanie drewna suszonego do wilgotności 18% (15+/-3%) czterostronnie struganego z fazowaniem krawędzi. Stosowanie takiego drewna praktycznie eliminuje kurczenie i paczenie się elementów, może też w pewnym stopniu zmniejszyć jego podatność na ogień i zasiedlanie przez owady.
Zgodnie z Załącznikiem Krajowym do PN-EN 1995-1-1 [54] wilgotność drewna nie powinna być wyższa niż:
– 18% w konstrukcjach chronionych przed zawilgoceniem,
– 23% w konstrukcjach narażonych na działanie warunków atmosferycznych.
Drewno konstrukcyjne
Konstrukcja budynku
Minimalne wymiary przekroju poprzecznego elementów konstrukcyjnych powinny wynosić:
▪ ściany wewnętrzne – 38 x 63 mm (1 ½” x 2 ½”) lub 38 x 89 mm (1 ½” x 3 ½”)
▪ ściany zewnętrzne i wewnętrzne nośne – 38 x 140 mm (1 ½” x 5 ½”),
▪ belki stropowe – 38 x 185 mm (1 ½” x 7 ¼”), 38 x 235 mm (1 ½” x 9 ¼”) lub 38 x 285 mm (1 ½” x 11 ¼”).
Podane powyżej wymiary powszechnie stosowane są w krajach Ameryki Północnej – Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
W budownictwie prefabrykowanym, w tzw. domach gotowych, wywodzących się z budownictwa niemieckiego, stosuje się elementy konstrukcyjne ścian zewnętrznych o przekroju minimum 50 x 150 mm.
Zgodnie z PN-EN 14081 [70] drewno odpowiada klasie reakcji na ogień D-s2,d0. Wyższą klasę reakcji na ogień można osiągnąć stosując odpowiednią technologię zabezpieczania. Klasa reakcji na ogień drewna zabezpieczonego musi być potwierdzona odpowiednimi badaniami.
Drewno łączne na złącza klinowe
Drewno łączone na złącza klinowe popularnie określane jest jako KVH. Drewno poddawane jest wcześniejszej obróbce mechanicznej polegającej na suszeniu tarcicy do wilgotności 12 (+/- 4)%, pozbawione wad obniżających wytrzymałość i wad anatomicznych np. dużych sęków czy pęcherzy żywicznych, a także zakorków. Stosowane może być na konstrukcje ścian, stropów i dachów. Posiada wysoką stabilność kształtu.
Drewno łączne na złącza klinowe powinno spełniać wymagania normy PN-EN 385 [41].
Drewno łączone na mini wczepy.
Drewno KVH wykonuje się w dwóch klasach jakości:
– SI – przeznaczone do miejsc, w których deska po zamontowaniu będzie elementem dekoracyjnym,
– NSI – przeznaczone dla miejsc nie eksponowanych.
Zgodnie z PN-EN 14081 [70] drewno łączone na złącza klinowe, tak jak drewno lite, odpowiada klasie reakcji na ogień D-s2,d0.
Drewno klejone warstwowo
Drewno klejone warstwowo, określane potocznie jako BSH, wykonywane jest z desek świerkowych lub sosnowych suszonych komorowo. Deski powinny być pozbawione wad obniżających wytrzymałość, np. po grzybach i owadach, pozbawione wad anatomicznych, np. dużych sęków czy pęcherzy żywicznych, a także zakorków, które powinny być wycięte i wypełnione wstawkami.
Drewno klejone warstwowo
Zastosowanie drewna klejonego
Drewno klejone warstwowo dzieli się na:
- a) drewno jednorodne – którego przekrój poprzeczny tworzą warstwy tarcicy o jednakowej klasie wytrzymałości tego samego gatunku botanicznego lub kombinacji gatunków.
- b) drewno kombinowane – którego przekrój poprzeczny tworzą wewnętrzne i zewnętrzne warstwy tarcicy o różnych klasach wytrzymałości, tego samego gatunku botanicznego lub kombinacji tych gatunków.
Drewno klejone warstwowo powinno spełniać wymagania norm: PN-EN 386 [42], PN-EN 387 [43], PN-EN 390 [44], PN-EN 14080 [69].
Drewno klejone warstwowo produkowane jest w klasach wytrzymałości GL24, GL28, GL32, GL36 – zgodnie z PN-EN 1194 [52].
Wilgotność drewna klejonego warstwowo nie powinna przekraczać 15%.
Zgodnie z PN-EN 13501-1 [64] drewno odpowiada klasie reakcji na ogień D.
Fornir klejony warstwowo
Fornir klejony warstwowo składa się z wielu warstw sklejonych ze sobą fornirów sosnowych lub świerkowych o grubości ok. 3 mm. Eliminowane są ewentualne wady drewna i dzięki temu powstaje materiał o jednorodnym przekroju. Taka budowa zapewnia niezwykle wysokie wytrzymałości oraz brak odkształceń spowodowanych skurczem, takich jak wypaczania i pęknięcia.
Najnowsza technologia pozwala na produkcję materiału o różnorodnych wymiarach. Materiałem wyjściowym do produkcji elementów jest płyta o długości do 20,5 m i szerokości 1,25 m.
Fornir klejony warstwowo produkowany w grubościach od 19 do 106 mm.
Fornir klejony warstwowo
W zależności od kierunku sklejenia poszczególnych płatów forniru rozróżnia się trzy rodzaje forniru klejonego warstwowo:
– we wszystkich płatach forniru włókna biegną wzdłużnie. Materiał ten nie posiada sztywności, odporności na zginanie boczne, stąd ma zastosowanie do podłużnych elementów konstrukcyjnych.
– około jedna piąta płatów forniru klejona jest poprzecznie. Poprawia to sztywność płyty, jej odporność na zginanie boczne oraz wytrzymałość na ściskanie. Warstwy o zmienionym kierunku ułożenia znacznie zwiększają dopuszczalne wartości oddziałujących sił poprzecznych, stabilność formy i sztywność płyty
– materiał wyprodukowany na indywidualne zamówienia, o specjalnej jakości, przeznaczony do zastosowań przemysłowych,
Fornir klejony warstwowo powinien spełniać wymagania PN-EN 14374 [72].
Zgodnie z PN-EN 13501-1 [64] fornir klejony warstwowo odpowiada klasie reakcji na ogień D-s1.d0.
Belki dwuteowe z materiałów drewnopochodnych
Belki dwuteowe wykonane z drewna i materiałów drewnopochodnych stosowane są na elementy konstrukcji budynku ( belki stropowe, słupki ścian, elementy konstrukcji dachu). Stopki belek wykonane są z drewna litego, natomiast środniki belek – z twardej płyty pilśniowej lub płyty OSB/4. Dostępne są również belki ze stopkami wykonanymi z forniru klejonego warstwowo (LVL – Laminated Verneer Lumber) i środnikiem z twardej płyty pilśniowej.
Nośność belek, w zależności od przyjętych obciążeń i rozpiętości, określa producent.
Belka dwuteowa ze środnikiem z płyty pilśniowej twardej
Konstrukcja domu z belek dwuteowych
Belka dwuteowa ze środnikiem z płyty OSB
Konstrukcja domu z belek dwuteowych
Belki dwuteowe ze stopkami z forniru klejonego warstwowo
Belki dwuteowe ze stopkami z drewna litego i środnikiem:
– z płyty pilśniowej twardej posiadają Europejską Aprobatę Techniczną ETA-06/0238 [13], wydaną przez British Board of Agrément,
– z płyty OSB/4 posiadają Europejską Aprobatę Techniczną ETA 11/0111 wydaną Instytut Techniki Budowlanej [11].
Belki dwuteowe ze stopkami z forniru klejonego warstwowo i środnikiem z płyty pilśniowej twardej posiadają Europejską Aprobatę Techniczną ETA-06/0238 [13] – wydanie czwarte z dnia 18 stycznia 2013 r.
Zgodnie z PN-EN 13501-1 [64] belki dwuteowe odpowiadają klasie reakcji na ogień D-s2,d0.
Wojciech Nitka
