Systemy stężeń stosowane w konstrukcjach drewnianych

W konstrukcjach drewnianych ze względu na zastosowanie możemy wyróżnić dwa rodzaje elementów konstrukcyjnych. Elementy główne konstrukcji, przenoszą znaczne siły oraz elementy pomocnicze, pełnią one rolę stężeń. Chociaż stężenia w konstrukcjach drewnianych przenoszą niewielkie siły, ich zastosowanie jest bardzo ważne. Umożliwiają one ekonomiczne i bezpieczne projektowanie konstrukcji. Brak stężeń wymusza konieczność zastosowania elementów konstrukcyjnych o bardzo dużych przekrojach. Pominięcie stężeń na etapie realizacji obiektu może skutkować poważnymi konsekwencjami w postaci częściowej lub całkowitej awarii konstrukcji.

Rodzaje stężeń konstrukcji

Ze względu na zastosowanie możemy wyróżnić dwa rodzaje stężeń:

stężenia globalne - zapewniające stateczność całego układu konstrukcyjnego, np. wiatrownice zabezpieczają układ wiązarów dachowych przed „złożeniem” się całej konstrukcji;
stężenia lokalne - zabezpieczające pojedyncze elementy ściskane lub zginane przed utratą stateczności, wyboczeniem lub zwichrzeniem.

W celu zabezpieczenia elementów ściskanych i zginanych przed utratą stateczności stosowane są trzy metody projektowe:

Brak stężeń

Zabezpieczenie elementów ściskanych i zginanych przed utratą stateczności odbywa się poprzez dobór odpowiedniego przekroju. Wymiarowanie przekroju elementu ze względu na wymaganą sztywność powoduje jego przewymiarowanie. Nośność przekroju jest wykorzystywany w małym procencie do przeniesienia sił ściskających oraz momentów. Takie rozwiązanie stosuje się dla elementów wolnostojących jak słupy: wiat, ram stolcowych lub pojedynczych belek zginanych.

Stężenia punktowe

Zabezpieczenie elementów ściskanych i zginanych przed utratą stateczności, odbywa się punktowo przy pomocy elementów pomocniczych: łat, wymianów i przewiązek, które pełnią rolę stężeń.Są rozstawione w równych odległościach na długości elementu konstrukcyjnego. Dzięki temu do obliczeń przyjmujemy krótszą długość wyboczeniową lub zwichrzeniową elementu wynikającą z rozstawu stężeń. Zastosowanie tego typu stężeń umożliwia program DC-Statik w opcji rozstaw.

DC-Statik przewiduje możliwość stężania elementów w miejscach występowania węzłów konstrukcji. W przypadku wyboru opcji wg konstrukcji stężany jest pas dolny wiązara w węzłach połączenia słupków i krzyżulców.

Stężenia ciągłe

Zabezpieczenie elementów ściskanych i zginanych przed utratą stateczności odbywa się przy wykorzystaniu płytowania mocowanego bezpośrednio do elementu, jest to tak zwane wykorzystanie przepony dachowej, stropowej lub przepony ściennej. W takim przypadku element jest całkowicie zabezpieczony przed wyboczeniem lub zwichrzeniem. Zastosowanie tego typu stężeń umożliwia program DC-Statik w opcji ciągłe.

UWAGA ! Tak zwane „pełne deskowanie” należy traktować jako stężenia punktowe, o niewielkim rozstawie. Pełne deskowanie nie spełnia wymogów normowych aby mogło być traktowane jako przepona. Zgodnie z normą, elementy tworzące przeponę powinny być mocowane łącznikami mechanicznymi. Kluczowym aspektem jest rozmieszczenie łączników po całym obwodzie płyt do elementów konstrukcji. Wymagania stawiane są również co do wymiarów płyt. Minimalna szerokość płyty przyjętej do obliczeń powinna mieć co najmniej 25% wysokości płyty.