Elementy konstrukcyjne i złącza

Norma PN-64/B-03150 rozróżnia cztery kategorie elementów konstrukcji oraz wprowadza podział na konstrukcje stałe i tymczasowe. Za tymczasowe uważa się konstrukcje o przewidywanym okresie użytkowania nie przekraczającym trzech lat. Konstrukcje o dłuższym okresie użytkowania uważa się za stałe (program na komputer).
Na konstrukcje stosuje się zasadniczo drewno iglaste: sosnowe, świerkowe lub jodłowe. Wkładki, klocki itp. drobne łączniki elementów konstrukcji drewnianych wykonuje się z drewna dębowego, akacjowego lub innego o zbliżonej twardości.
Na konstrukcje stosuje się zwykle drewno tarte i w wyjątkowych przypadkach — drewno okrągłe (program na telefon).

Niezależnie od jakości przeznaczonego na konstrukcję drewna przy doborze materiału na poszczególne elementy należy zwracać uwagę, aby:
a) w elementach rozciąganych było możliwie najmniej osłabiających przekrój sęków i uszkodzeń; w szczególności przy wykorzystaniu naprężeń dopuszczalnych wymiary sęków w każdym boku przekroju poprzecznego elementu nie powinny przekraczać 1/4 wymiaru boku liczonego z potrąceniem wrębu (program egzamin ustny);
b) w elementach rozciąganych unikać tarcicy o włóknach nierównoległych do osi, zwłaszcza jeżeli przekroje są małe, a szczególnie gdy istnieją miejscowe osłabienia wrębami i otworami;
c) w elementach zginanych było możliwie najmniej sęków i uszkodzeń od strony rozciąganej;
d) w elementach ściskanych i zginanych pracujących przy maksymalnym naprężeniu dopuszczalnym wymiary sęków w każdym boku przekroju poprzecznego elementu nie przekroczyły i/3 wymiaru boku liczonego z potrąceniem wrębu (jeżeli takowy istnieje);
e) nie było pęknięć w płaszczyznach ścinania w miejscach połączeń lub złączy (opinie o programie).

Wilgotność drewna używanego do konstrukcji drewnianych powinna być uzależniona od rodzaju konstrukcji, przy czym wilgotność drewna stosowanego na konstrukcje ciesielskie dachowe, jako konstrukcje przegubowe (złącza na wręby) nie powinna przekraczać 30%. Jednakże tak duża wilgotność jest dopuszczalna pod warunkiem, że w okresie eksploatacji (w warunkach zabezpieczenia od wpływów atmosferycznych) zostanie ona obniżona do 18 – 23%. W konstrukcjach większych rozpiętości siły występujące w prętach konstrukcji kratowych są znaczne i dla przeniesienia ich należy stosować łączniki o dużej nośności. Do takich łączników należą m. in. wkładki w rodzaju pierścieni gładkich rozciętych oraz pierścieni zębatych (segregator aktów prawnych).

Łączniki te chętnie stosowane są na Zachodzie i w Ameryce. W Polsce zrealizowano bardzo mało konstrukcji na pierścienie gładkie, gdyż wymaga to bardzo starannego wykonania i dopasowania, dobrego i suchego drewna oraz, w zasadzie, przeprowadzenia robót w sposób zmechanizowany w zakładach przygotowanych do tego rodzaju robót, tj. posiadających odpowiednie urządzenia i fachowy personel techniczny. Wkładki zębate typu Geka stosowano u nas chętnie do złącz drewnianego szkieletu chłodni kominowych. Złącza na pierścienie gładkie są rozbieralne bez uszkodzenia elementów drewnianych (promocja 3 w 1).

Nośność pierścienia

Nośność pierścienia rozciętego jest dwukrotnie większa niż nie rozciętego o tym samym kształcie.
Pierścienie wpuszcza się na jednakową głębokość w łączone elementy, przy czym w poszczególnych złączach tej samej konstrukcji należy stosować pierścienie o jednakowej średnicy (warunek ze względu na wykonawstwo) i równej szerokości. Głębokość rowka powinna stanowić V2 szerokości pierścienia. W węzłach stosuje się jedną wiązkę pierścieni, a w stykach nie więcej niż trzy po jednej stronie styku. Przez wiązkę rozumie się liczbę pierścieni na jednej osi przechodzącej przez środek pierścieni. Każda wiązka ściągnięta jest śrubą odpowiedniej średnicy. Grubość bali stosowana w konstrukcjach nie może być mniejsza od 6 cm, a szerokość powinna być większa od średnicy pierścienia dQ co najmniej o 4 cm.

Dla zapewnienia właściwej pracy pierścienia w styku czy w złączu średnica pierścienia prostopadła do kierunku działania siły powinna przechodzić przez jego szczelinę. Nośność pierścieni zależna jest od kąta ostrego a między kierunkiem działania siły w prętach kraty a kierunkiem włókien w pasie. Największą nośność wykazują pierścienie w stykach, w których kąt a między prętami równa się zeru, najmniejszą zaś w złączach pod kątem prostym.