KKK

Vastused sõrestike osas Korduma Kippuvatele Küsimustele
KKK

Q:

Kuidas puitsõrestikud toimivad?

Hoonete evolutsioonis on olnud alates sellest, kui inimene esimest korda kasutas kivi või puitu endale katusealuse loomiseks, kaks suuremat arengut. Neid materjale kasutati kõigepealt lihtsate taladena. Vanad roomlased avastasid kaarvõlvi ja sõrestikud arendati välja Euroopas keskajal. Talad toetavad koormust tänu oma paindetugevusele. See on viis, kuidas lihtsad osad, nagu sarikad, kinnituslauad, pärlinid ja rõhtpostid töötavad. Tala ülaserv on tavaliselt surve alla ja alaserv pinges. Need pinged saavutavad suurima taseme tala keskosas ja igal ulatuse kahekordistamisel puhul peab suurendama tala tugevust neli korda. Talad kalduvad ka lõtvuma ja lõtvumine on isegi tuntavad ulatuse suurenemisel, mis vajab suuremat tugevust.

Romiešu arkveida tilts

Rooma kaarsild

Roomlased avastasid, et kui nad toetavad kivid kaarjalt üksteise vastu, saavutavad nad pikema ulatuse kui kasutades tavalisi toestusi või talasid. Võlvkaares on kivid surve all. Kaarvõlv toimib nii kaua, kui kaare kummaski otsas olevad toed või rõhtpostid püsivad jäigalt ja ei lagune laiali. Puittalasid saab kaarvõlvides samuti üksteise vastu toetada. Puitosad on surve alla ja toimivad samuti tavaliste taladena.

Koka arka

Puitkaar 

Kaare sõrestikuks muutmiseks on ainus vajalik asi siduda kaks rõhtposti, et ei oleks võimalik neid kaarest välja suruda. Kaare, tala ja sideme ühendused on isetoestuvad - meie nimetame seda konstruktsiooni sõrestikuks.  Need lihtsad konstruktsioonid on ogaplaatidega sõrestikkude aluseks. Kogu sõresiku osadeks on puid ja ühendused nende vahel on teostatud ogaplaatidega.

 

Vienkārša arkveida kopne

Üksik sõrestik võlvsarika ja seosega

Sõrestikule omane välimus on mitmetest väikestest kolmnurkadest koosnev raamistik. Kolmnurk on loomult stabiilne, võrreldes näiteks nelinurkse raamistikuga, mis võib juhul, kui ühendused ei ole jäigad või nurkade vahelise toestusega, deformeeruda. Selline toestus muudab muidugi nelinurga sõrestikus kaheks ühendatud kolmnurgaks. Sõrestiku perimeetri kujundavad osad  - kõõlud - on tavalisel nii taladeks kui ka ühenduskohtadeks või kaldtugedeks. Mida lühem on sõrestiku ühenduste vahemik, seda väiksemad ühenduskohad on vajalikud.

Tipiska 'A'veida gang-nail kopne

Tavaline A-tüüpi ogaplaatidega sõrestik 

Siiski mida rohkem on sõrestikus ühenduskohti, seda kallim on seda valmistada. Sõrestiku konstrueerija saab valida ühenduskohtade ja võlvikute paigutuse ning peab tasakaalustama konstruktsiooni tõhususe tootmise tõhususega kasutavate koormuste toetamisel.

Q:

Katusesõrestiku süsteemid

Katusesõrestike eelised

Ogaplaatidega sõrestikud on säästlik konstruktsiooniviis igat tüüpi katustele. Ogaplaatidega sõrestik võimaldab lahendusi mitmetele problemaatilistele kompleksele katustele.

Konstruktsiooni paindlikkus

Sõrestike kasutamisel maja konstruktsioonis peavad ainult perimeeter seinad olema kandeseinad. Siseseinad on ainult vaheseinteks ja neid saab paigutada ilma kandeomadustega arvestamata. Vahepõranda konstruktsioon on lihtsustatud, kuna sisemiste mittekandeseinte alla ei pea paigaldama toestust ja betoonpõrandate kasutamisel on sisemiste talade paigutus lihtsustatud.

Tugevus

Sõrestikud on konstrueeritud vastavalt tehnilistele standarditele, kasutades iga katusesõrestiku puhul reaalset ohutustegurit. Traditsiooniliste katuste aluseks on konservatiivsed puussepatöö praktikad ja nende puhul kasutatakse ajaliku ohutuse saavutamiseks palju suuremat kogust puitu. Traditsiooniliste katuste ja neid toetavate seinte tugevusreserv on samuti erinev ja sõltub paigaldaja oskustest. Sõrestikkatused on konstrueeritud pidama vastu tuule tõstejõule ja neid saab siduda tugiraamiga palju turvalisemat kui traditsioonilisi katuseid.

Projektihaldus

Sõrestike kasutamine vähendab ehitusaega. Sõrestike puhul saab enamus katuseid paigaldada ühe päevaga. Tarnimise ja paigaldamise saab koordineerida raami valmimisega. Ehitusplatsi tööde hulk on väiksem, võttes arvesse ehitusprogrammi märgasid ilmastikutingimusi. Kuna sõrestikud valmistatakse spetsiaalselt vastava projekti tarbeks, puuduvad kulukad materjali varguse võimalused.

Ehitusload

Ogaplaatidega sõrestikusüsteem on end ehituses tõestanud meetod ja see on heaks kiidetud kõigi ehitusasjatundjate poolt. SIA Freimans Timber Constructions toodab puitsõrestikke vastavalt MiTek Industries AB spetsifikatsioonidele ja SIA Freimans Timber Constructions konstruktsioonide kriteeriumiks on MiTek litsentsiga tootjad, kes on võimelised tarnima ehitusloaks vajalikud load.

Katuste paigutus

Ogaplaatidega sõrestikud võimaldavad ehitada iga kujuga katuseid. Siiski on teatud standard katusetüübid, mis on püsivalt populaarsed elumajade konstruktsioonides.

Need tingimused puudutavad katuse ristlõike kuju ja otste üksikasjalikku kirjeldust. Kõik neid katusetüüpe saab konstrueerida L-kujuliselt, T-kujuliselt ja kombineerides neid erinevate taladega sõrestikega.

Sõrestik katusekonstruktsioonide puhul on ainult välisseinad kandeseinteks, muutes põrandakonstruktsiooni lihtsaks ja mitte kalliks.

Kopņu konstrukcijas balsti

Q:

Põhilised sõrestike tehnikad

Kompnentes šķērsgriezums

Kõik katusekonstruktsiooni sõrestikud on loodud vastavalt kõige tugevamale alalise, liikuva ja tuule koormuse kombinatsioonile. Iga sõrestiku osad on konstrueeritud taluma vastavaid jõudusid, st pinget või survet või painde kombinatsiooni nii pinge- või survejõudude osas.

Pinge (tõmbejõud) Seda tüüpi jõuga osa tõmmatakse või avaldatakse pinge jõudu, mida nimetatakse pinge all olemiseks. Osa vastupidavus pingejõududele sõltub osa materjali tugevusest ja selle ristlõikest.

Näides (joonis 1) näidatakse, et osa ristlõike peab kahekordistama, et osa vastupidavus pinge jõule samuti kahekordistuks.

Surve. (Vajutus) Kui konstruktsiooni osale avaldub seda tüüpi jõud, nimetatakse seda postiks. Erinevalt pinge osast ei ole posti vastupidavus surve jõududele mitte lihtsalt ristlõike ala funktsioon, vaid materjali tugevuse, posti pikkuse ja ristlõike kombinatsioon.

Kui maksimaalne surve jõud, mida saab 100 x 38 mm, 1200 mm pikkune puitdetail ilma paindeta vastu pidada, siis avaldades sama jõudu 100 x 38 mm, aga topelt pikkusega puitosale, põhjustab kindlasti selle paindumist ja võimalikku purunemist. (Joonis 2 ja 3) Kui me siiski toestame jäigalt 2400 mm pikkusega pikkusega posti keskelt, on see võimeline pidama taluma tonnist jõudu. (Joonis 4)

Kopnes saspiešanaKolonnas vidus nostiprinājums

Kui jäika tuge kasutatakse võlviku osale, nimetatakse seda võlviku ühenduseks, mida kasutatakse koos kinnitusosaga. (Vt joonis 5A) Jäikade tugede kinnitustega kinnituslauad on vajalikud sõrestiku kõõlude külgsuunas kinnitamiseks. (Vt joonis 5b).

Režģeveida saites kopnēKopnes latojums ar atgāžņiem

Kolonnas izturībaSamuti sõltun posti tugevus posti ristlõikest. Mida kandilisem või sümmeerilisem selle kuju on, seda tugevam on post eeldusel, et kogu ristlõige on ühtlane. Näiteks ei ole 2500 mm pikkusega 100 x 25 ristlõikega osa surve osas sama tugev kui 50 x 50 osa, eeldusel, et muud pikkuse tegurid ja materjali tugevus on samad. Paindejõud, või täpsemalt öeldes paindemoment,, on konsooltalale rakenduvate jõudude tulemus.

 Kopnes lieces spēks

Sijas šķērzgriezums

Tala kandevõime sõltub materjali tugevusest ja ka ristlõikest. Tala puhul, erinevalt postist, on painde suhtes tugevam osa sama ristlõike puhul sügavama lõikega osa. Paindemomendiga talad vajavad samuti külgtugesid nagu postid. Mida sügavam on tala, seda rohkem tugesid on vaja.

Osadele avalduvad jõud

Paljude tavaliste sõrestikutüüpide puhul on võimalik määratleda jõu tüüp, mis avaldub mõnele teatud osale ilma, et peaks tegema mingeid arvestusi.

Joonise 9 näide on tavaline „A“ tüüpi viilkatuse sõrestik, mis jaotub ühtlaselt ülemistele ja alumistele kõõludele. Selle tekitab plaatide koormuse ja lae koormuse nende kinnituslaudade kaudu ülekandmise.

See tähendab, et kõõludele avalduvad paindejõud, samuti ka surve- ja pingejõud. Selline koormuse jaotus põhjustab ülemise kõõlu vastupidamise surve- pluss paindejõule. Lühike võlvik on sure all ja pikk võlvik pinge all. „A“ ja „B“ tüüpi katuseviilu sõrestiku geomeetria on korraldatud selliselt, et tavatingimustes ei ole pikemad katuseviilud pinge ja lühemad surve all. Sel viisil säästetakse katuseviilude survele vajaliku puidu mõõtudes.

A veida kopne

Läbipaine

Kui osale avaldub pinge-, surve või paindejõud (paindemoment), deformeerib jõud osa sõltumata sellest kui tugev on materjal või kui suur on lõige. Deformatsioon sõltub siiski materjali tugevusest ja lõike mõõtudest ja kujust.

Joonisel 10a näete, et tala läbipaine on 32 mm üsna varsti peale ühe tonnise punktkoormuse rakendumist tala keskel. Kui selline koormus säilib, võib läbipaine 20-24 kuu jooksul kolm korda suureneda. See läbipaine kasvab aja jooksul koormuse suurenemiseta. See omadus on märkimisväärne puidu puhul, aga seda ei pea võtma arvesse teiste ehitusmaterjalide, nt, terase puhul.

Universaalsele terastalale kasutamisel (vt joonis 10b) on loomulik läbipaine umbes 1 mm. Pikaajaline läbipaine on samuti 1 mm

Oregon sijaUniversālā tērauda sija

Kopnes ielieces

Puitsõrestikul (vt joonis 10c) tekib sama koormuse juures samuti läbipaine, aga tänu selle kolmnurksele toestusele on konstruktsioon palju jäigem kui tala korral. See on peaaegu sama jäik kui terastala, mis kaalub umbes kolm korda rohkem ja maksab umbes viis korda rohkem kui puitsõrestik.

Nende näidete põhjal mõistate, et puitsõrestikud on väga efektiivsed ehituskomponendid.

 Kumerus

Koormusega tekkiva läbipainde kompenseerimiseks valmistatakse sõrestikud ülasuunalise pikikaardumusega, mida nimetatakse kumeruseks. Mõningane läbipaine tekkib sõrestiku püstises asendis, suurem läbipaine tekkib sõrestikule avalduva katuse ja lae koormuse tõtte ning edasine läbipaine ajaga.

Kuna kõõludele avaldub jaotatud koormus, painduvad need samuti ka paneeli punktides lisaks sõrestikule, kuna kogu üksus paindub allapoole.

Seda läbipainet nimetatakse paneeli läbipaindeks ja seda ei saa tootmisel kompenseerida nagu sõrestiku läbipainet (kumerus). Kõigi sõrestike standardpaigutuste puhul konstrueeritakse need hoidmaks paneeli läbipainet lubatavates piirides

Kopnes izliecesKopnes izlieces formas

Sõrestiku analüüs ja osade konstruktsioon

Kui osade konstruktsioon on teada ja sõrestiku kuju valitud, saab sõrestikku igale osale avalduvate jõudude osas analüüsida.  See protsess viiakse läbi arvutiga, kasutades konstruktsiooni tehnikas väljakujunenud meetodeid.  Arvuti kasutab analüüsimisprotsessi, mis on integreeritud sobiva suuruse ja pingega valitud osadega ning eeldatava koormuse rakendumise läbipainde arvestustega.

Sõrestiku osadel kasutatakse painde, õõtsumise ja surve või pinge kombinatsiooni.  Erinevates kombinatsioonides võetakse arvesse kasutamisel tekkivaid erinevaid koormustingimusi ja igasuguseid prognoositavaid olukordi. Sõrestiku osad valitakse selliselt, et need vastavad tugevuse ja kasutuse nõuetele.

Q:

Ogaplaat kinnitused - mis on nende põhimõte

Gang nail nagluplate

Ogaplaat kinnitus on mitmete ühes suunas ogade või naeltega terasplaat. Ogad ehk hambad tehakse avade terasesse stantsimise teel, jättes ühe otsa terasega ühendatuks. Hambad vormitakse selliselt, et need on plaadi suhtes õige nurga all. Selle protsessiga kujundatakse hambad jäigaks püsimiseks. Kui ühendusplaat surutakse puidusse, moodustab see ogaplaat-kinnituse. Ühendusi kasutatakse alati identse paarina, vajutades need mõlemasse ühenduskohta.

Lahendus on lihtne, samas nõuab ogaplaat-kinnitusega konstruktsioon hoolikat hammaste kuju ja tugevuse, ühendusplaadi paksuse ja sepistuse tasakaalu. Jätkuv pühendumine uuringutele ja arengutele tagab, et MiTek-i litsentsiga sõrestike tootjatel on kõige efektiivsemad sõrestikusüsteemid.

Ogaplaat-kinnituste kasutuskriteeriumid

Üks ühendus, mis tagab optimaalse jõudluse kõikidel koormustingimustel, ei ole ökonoomne. MiTek Australia Ltd. on arendanud välja ühendusplaatide valiku, kus plaadi paksus (mõõde), hammaste paigutus ja hammaste profiil on erinevad. Valikus on:

  • GQ – 20 (1,0 mm paksusega) galvaniseeritud teras. Üldkasutusega kinnitus. Palju lühikesi teravaid hambaid - 128 hammast 100 mm x 100 mm pinnal.
  • GQ – 18 (1,2 mm paksusega) galvaniseeritud teras. GQ-ga sarnane.  Kasutatakse, kui on vajalik terase lisatugevus.
  • G8S – 18 (1,2 mm paksusega) galvaniseeritud teras. Seda ühendust kasutatakse ainult väga korrosiivses keskkonnas. 70 hammast 100 mm x 100 mm pinnal.
  • GS – 16 (1,6 mm paksusega) galvaniseeritud teras. Väga tugev ühendus. 144 hammast 100 mm x 190 mm pinnal.

Q:

Katusesõrestike sõlmpleki korrosioon

Korozijas problēma

Sõlmplekkide halvenemine on kõrge niiskusega ja korrosiivses keskkonnas olevate hoonete peamine probleem. Paljudel hoonestest tekkib tõsine korrosioon 5-10 aasta jooksul. Tavalised galvaniseeritud terasplaadid, mis on niiskuse, kondensatsiooni ja sõnnikugaase sisaldava ventilatsiooniõhu käes, korrodeeruvad kiiresti. Selline korrosioon võib hooned nõrgestada ja konstruktsioone kahjustada.

Kopnes plāksnes rasējums

Sõrestiku plaadid on kerged metallplaadid, mida kasutatakse eelnevalt valmistatud puitsõrestike ühendamiseks. Need valmistatakse kergete metallplaatide augustamisega (tavamõõde 16, 18, 20) selliselt, et hamba üks külg jääb plaadi külge, nagu on näidatud joonisel 1. Sõrestiku plaadid võivad olla enne augustamist galvaniseeritud, mistõttu on neil mitmeid kaitseta metallservi. Sõrestike valmistamisel surutakse need plaadid saematerjali kas hüdraulilise pressi või rullikuga selliselt et hammas on täielikult sisestatud.

Korrosioonist kõige enam mõjutatud hooned on külmad, loomuliku ventilatsiooniga veis- ja lehmalaudad, millel on liistpõrandad ning sügavad sõnnikuhoidlad. Samuti ka soojad, loomuliku ventilatsiooniga sealaudad. Nendes hoonetes jäävad sõrestikud sageli lahtiselt niisketesse keskkonda. Enamikel juhtudel on farmide sõrestikud konstrueeritud kuivadeks tingimusteks.

Joonis 2 näitab, et halvenemine võib tekkida, kui katusesõrestikud on hoone keskkonna õhu käes - sõlmplekk hakkab roostetama. Vastupidiselt näitab joonis 3 sõlmplekki,  mis on olnud kasutusel pikka aega, aga ruumi kasutatakse ainult seadmete laona. See kinnitus on endiselt heas seisukorra, kuna see ei asu korrosiivses keskkonnas. 

Fasonlapas ar rūsas un nodiluma pazīmēmMezgla fasonlapa joprojām labā stāvoklī

KORROSIOONI VÄLTIMINE

Hoonete korralik ventileerimine

Hea ventilatsioonisüsteem peaks juhtima läbi hoone piisavalt värsket õhku, mis vähendab niiskuse, gaasi ja tolmu lubatud taset. Hästi läbimõeldud süsteem vähendab korrosiooniprobleeme. Korralik ventilatsioon nõuab head hoone konstruktsiooni ja head ventilatsiooni juhtimist. Ventilatsiooni spetsialist, seadmete tarnija või hoone konstrueerija võib aidata tagada, et ventilatsiooniprobleemid ei soodusta korrosiooniprobleeme.

Omanikud tihendavad tihti lautasid nende temperatuuri suurendamiseks või lisakütte säästmiseks. Kahjuks vähendab see ventileerimist ja võimaldab niiskustaseme tõusmist. Ventilaatori tuulutusega lautades hoidke pidevalt töötamas vähemalt üks ventilaator. Samamoodi vajavad loomuliku ventilatsiooniga laudad niiskuse kontrollimiseks pidevat õhuvahetust. Lisaks tagavad pideva katuseharjaga ventilatsiooniga laudad kondensatsioonipinna igale ülemisele sõrestiku ühendusele kogu lauda ulatuses. Ventilatsioonikorstnate sõrestike vahele paigutamine hoiab ventilatsioonõhu sõrestiku plaatidest eemal ja vähendab võimalikku korrosiooni.

Kaitsekattega metallplaatide kasutamine

Katke plaadid kaitsekattega, töödeldes neid enne või pärast sõrestiku paigaldamist. Pinna ettevalmistamine on tähtis. Karestage ja puhastage aluspind ja katke iga metallplaat, kaasa arvatud servad, kaitsekattega. Üks soovituslik plii- ja komaadivaba epoksüüdkate on epoksüüdpolüamiid krunt ning pinnakate (SSPC värvi nr 22 või CGSB värvi nr 1-GP-146). SSPC tähendab Steel Structures Painting Council (Terasstruktuuride värvimisnõukogu, USA) ja CGSB tähendab Canadian Government Specifications Board (Kanada valitsuse spetsifikatsioonide nõukogu).

See on kahekomponendiline epoksüüdvärv, mis vajab spetsiifilist segamise ja pealekandmise kogemust. Valmistage plaadid enne katmist ette, puhastades need lahustiga või liivapritsiga või vastavalt SSPC SP16 toimingutele. Seda võib teha professionaalne maaler, ehitaja või omanik ise. See on töömahukas tegevus, mis on tõhus ainult siis, kui töö on korralikult teostatud. Sõrestiku valmistaja või tööstuslike värvide tarnija võib aidata teid selle või samaväärse kattevahendi leidmisel. Osadel juhtudel viiakse läbi lisatöö, kattes iga kaetud ühenduse vineeriga. Lõppkokkuvõttena peab teie katusekonstruktsiooni eest vastutav isik määrama, mida peaks ette võtma.

Eelnevalt kaetud või roostevabast terasest plaatide kasutamine

Saadaval on erinevaid eelnevalt kaetud või roostevabast terasest plaate, kuid need on kallid. Kaetud sõrestiku plaadid on standard G90 galvaniseeritud plaatidest peaaegu viis korda kallimad. Need peavad oma libeda pinna tõttu olema standardplaatidest suuremad. Kuna need on enne sõrestiku kokkupanemist paigaldatud, võivad olla need enne teie hoonele paigaldamist olla täketega, mis tekitab korrosioonile soodsad tingimused. 

Roostevabad terasplaadid on ka küllaltki kallid, mis muudab märkimisväärselt sõrestiku kogu maksumust. Mitte kõigil tarnijatel ei ole need plaadid laos, seega mõjutab see tarnimisaega. Alati on tähtis, et sõrestiku konstrueerija ja valmistaja teie teenuse tingimusi mõistavad. Kui see on eelnevalt teada, saab valida teie projektile sobivad materjalid. 

Isolatsiooni ja aurutõkkega lae paigaldamine

Kui sõrestiku konstruktsioon on täielikult väljaspool loomadega keskkonda, ei mõjuta seda kondensiooni ja niiskusega seotud probleemid. 4- vi 6-mil polüetüleen arutõke koos ühendused on teibiga kaetud, on vajalik pööninguruumi niiskuse kogunemise tõkestamiseks. Terasest või vineerist laed üksinda ei taga piisavat aurutõket. Plaatide ühendused, kinnitused ja materjali poorsus võimaldab niiskusel läbi tungida. Samuti on lae enda pinnale kondensatsiooni kogunemise vältimiseks vajalik minimaalne lae isolatsioon.

Dabiski ventilējama kūts ar skursteņiem bēniņu zonā

Laudaõhu ruumi sattumise takistamiseks ventileerige pööninguruume, et niiskus saaks ruumis vahetuda värske õhuga nii räästa all kui palesitkus. Võimalik on paigaldada ventilatsioonikorstnad ärklikorrusele sõrestiku vahele, nagu on näidatud joonisel 4. Lisateavet leiate OMAFRA väljaandes 833 „Ventilation for Livestock and Poultry Facilities“, peatükk 8, „Attic Ventilation“ ja konsulteerides ventilatsiooni konstrueerijaga ventilatsioonikorstnate õige suuruse ja arvu osas. 

SOOVUSED PARANDUSTÖÖDEKS

  • Kui sõrestiku kahjustus on minimaalne, kasutage ühte või mitut ülaltoodud viisi korrosiooni peatamiseks.
  • Kui kahjustus on tõsisem, kaaluge konstruktsiooni parandamist. Laske asjatundjal anda hinnang ja määratleda parandustööd. Ontario ehitusseadusega on nõutav katuse süsteemide projekteerimine.

KOKKUVÕTE

Kuna sõrestiku kahjustuse ulatus ei ole teada, on tegemist tõsise olukorraga. Majaomanikud peavad oma hooneid perioodiliselt inspekteerima, et näha niiskusmärke ja korrosiooni sõrestiku plaatidel. Vajadusel kõrvaldage kahjustused. Ehitaja, sõrestiku valmistaja või insenerkonsultant võib teid selles abistada. Praegu tehtud hoonete remondi- või moderniseerimiskulud on tõenäoliselt odavamad kui konstruktsiooni enneaegne välja vahetamine.

Seda teabelehte on kohandanud Dan McDonald, P.Eng., Civil Systems, OMAFRA, London, ja läbi vaadanud Daniel Ward, P.Eng. Poultry & Other Livestock Housing & Equipment, OMAFRA, Stratford.