TECHNOLOGIA
Prefabrykacja konstrukcji z litego drewna
Proces ewolucji, jaki zachodzi w budownictwie polega na redukowaniu zakresu operacji wykonywanych na placu budowy. Dokonuje się to poprzez stosowanie komponentów przygotowanych w sposób przemysłowy. W wyniku tej ewolucji niemal całkowicie wyeliminowano np. wykonywanie na placu budowy pustaków czy ręczne zalewanie fundamentów wykonywanych na budowie.
Taka sama ewolucja zachodzi również w dziedzinie konstrukcji dachowych z litego drewna. Do ich wytwarzania, podobnie jak ma to miejsce w przypadku pustaków, używa się specjalistycznych maszyn i zaawansowanych rozwiązań technologicznych.
Prefabrykowane konstrukcje drewniane łączone za pomocą płytek kolczastych.
Płytka kolczasta (wielokolcowa, kolczatkowa, gwoździowa, ang. nail plate) jest nowoczesnym elementem łączenia drewna litego w konstrukcjach drewnianych. Jest to płyta z blachy stalowej (ocynkowanej lub nierdzewnej) z wytłoczonymi w niej kolcami. Po wciśnięciu jej, za pomocą pras o dużym nacisku (od 18 do 50 ton) w drewniane elementy konstrukcji, łączy je ona na trwale.
W Europie nowa technologia przyjęła się w latach sześćdziesiątych najpierw w Szwecji, Norwegii, Belgii. Rosła liczba producentów wiązarów i w 1976 powstały pierwsze europejskie zakłady płytek kolczastych (do tej pory importowanych z USA). System zdobywał sobie coraz większą popularność w budownictwie np. w Szwecji w 1970 roku. w tej technologii wykonano zaledwie 1% więźb, w 1980 – już 40% a obecnie 99%. W Europie Środkowej system najszybciej przyjął się w Czechach, gdzie jego udział w rynku wynosi obecnie 65%.
Zalety kolczastych płytek łącznikowych
Podstawową zaletą kolczastych płytek łącznikowych jest ich zdolność łączenia elementów tarcicy w jedną płaszczyznę, gwarantując przy tym dużą siłę połączeń o niezmiennej i przewidywalnej wytrzymałości. W przeciwieństwie do stali, betonu i tworzyw sztucznych, łączenie elementów tarcicy w celu uzyskania ekonomicznych połączeń o dużej sile zawsze było problemem.
Tarcica jako materiał konstrukcyjny ma znakomitą relację wytrzymałości do wagi. Jest łatwa do stosowania na placu budowy. Jednakże konstrukcje z tarcicy często nie mogły osiągnąć pełni możliwości jaki daje materiał z powodu relatywnie słabych połączeń.
Płytki łącznikowe MiTek działają w specyficzny sposób, równomiernie przejmując obciążenie z jednego elementu i przenosząc je poprzez łącznik na stykający się z nim drugi element. Ponieważ poprzez łączniki MiTek unika się koncentracji naprężeń, często występujących przy połączeniach gwoździowych i klejonych, w wielu przypadkach jest możliwe uzyskanie połączeń tak mocnych jak sama tarcica. W ten sposób, na projekt większy wpływ ma wytrzymałość samego materiału konstrukcyjnego – tarcicy, niż minimalnych jego odcinków odpowiednich do połączeń.
Inną zaletą wynikająca ze sposobu działania płytek łącznikowych MiTek to fakt, że z uwagi na przenoszenie obciążenia przez wiele zintegrowanych kolców, na wytrzymałość nie wpływają w niekorzystny sposób małe miejscowe wady drewna.
W wyniku wyczerpujących testów otrzymano parametry, które przy zastosowaniu właściwych współczynników bezpieczeństwa, zapewniają wiarygodną informację projektową. Jeżeli odpowiednio wykorzysta się dane dotyczące połączeń i zastosuje tarcicę sortowaną pod względem wytrzymałościowym to wiązary dachowe mogą być tak zaprojektowane aby precyzyjnie odpowiadały indywidualnym potrzebom projektu. W ten sposób mogą być produkowane wiązary o dającym się przewidzieć zachowaniu i wysokiej efektywności.
Aby umożliwić fabryczne wykonywanie konstrukcji drewnianych stosowane są dwie podstawowe technologie:
- Obróbka elementów na komputerowo sterowanych centrach ciesielskich.
- System łączenia tarcicy przez obustronne wprasowywanie w węzły płytki kolczastej.
W krajach Europy Zachodniej i Północnej, wciąż powszechne w Polsce wykonywanie więźby na placu budowy praktycznie przeszło już do historii.
Wykonywane konstrukcji z litego drewna w fabryce ma cały szereg zalet:
- Czas montażu na budowie konstrukcji dachowej jest bardzo ograniczony (dom mieszkalny to 1-2 dni, duży obiekt rolniczy 2-4 dni).
- Produkcja przemysłowa gwarantuje dokładność wymiarów a co za tym idzie równe połacie dachowe.
- W procesie produkcji stosuje się wysokiej jakości materiał. Fabryki kontraktują tarcicę od stałych sprawdzonych dostawców a używany surowiec podlega kontroli i certyfikacji.
- Przy produkcji pracuje przeszkolony personel. Ma on do dyspozycji specjalistyczne maszyny o bardzo dużej precyzji.
- Proces produkcji odbywa się na podstawie dokładnej dokumentacji warsztatowej.
- Konstrukcja ma zaprojektowane i obliczone wszystkie węzły. Realizacji nie pozostawia się uznaniu bardziej lub mniej doświadczonego cieśli.