Kompozitní dřevěné nosníky
Martin Böhm, Jan Reisner
Stejně tak jako u deskových materiálů, jsou i u nosníků na bázi dřeva neustále vyvíjeny nové technologické postupy zpracování, mající za cíl zvyšování pevnosti těchto materiálů nebo snižování jejich hmotnosti při současném zachování pevnostních vlastností.
V minulosti se pro zvyšování únosnosti dřevěných trámů nejčastěji používalo spojení dvou a více kusů do jednoho celku pomocí železných skob nebo svorníků. V současnosti se efektivnějšího využití pevnostních vlastností dosahuje zvětšením průřezu nosníku (zejména jejich výšky). Vznikají tak speciální typy nosníků, například nosníky se stěnou ze sbíjených prken, nosníky se stěnami z materiálů na bázi dřeva (tzv. krabicové nosníky), duté kruhové nosníky, nosníky ve tvaru T a zřejmě nejpoužívanější I-nosníky. Zvyšování nosnosti může být dosaženo také vyztužováním nosníků vlákny s vysokou pevností (nejčastěji skelnými, uhlíkovými nebo aramidovými).
I-nosníky
Tyto nosníky ve tvaru písmene „I“ jsou vyrobeny z horní a spodní pásnice, které jsou uprostřed spojeny stojnou (na rozdíl od krabicových nosníků, kde jsou stojny po obou stranách pásnic). Někdy bývají také označovány jako „H“ nosníky a „dvojité T“ nosníky. K výrobě pásnic se obvykle používá masivní délkově nastavované dřevo nebo vrstvené dřevo, stojny bývají z překližky, vrstveného dřeva, OSB desek nebo tvrdých vláknitých desek. Někteří výrobci dodávají I-nosníky dodatečně zaizolované měkkou dřevovláknitou deskou, která je vložena mezi pásnice z obou stran stojny.
I-nosníky se používají zejména pro překlenutí větších vzdáleností. Oproti nosníkům z masivního dřeva mají tu výhodu, že pro zajištění stejné pevnosti je spotřebováno mnohem méně materiálu. Další výhodou I-nosníků je jejich velmi vysoká pevnost vzhledem k hmotnosti. Jelikož ale mají štíhlý a vysoký tvar, je na rozdíl od masivních nosníků nutné jejich zajištění proti klopení.
Vyztužované nosníky
Při namáhání nosníku ohybem působí největší napětí v jeho povrchových vrstvách (ve spodních vrstvách tahové, v horních vrstvách tlakové). Vy-ztužování se tedy na spodní straně nosníku provádí pomocí materiálů s větší pevností v tahu – předpjatými ocelovými pruty a vlákny s vysokou pevností; na horní straně materiály s vysokou pevností v tlaku – např. spřažené dřevo-betonové konstrukce. Pokud se k zesilování používají vlákna s vysokou pevností, obvykle se neaplikují do nejspodnější vrstvy nosníku, ale pod ochrannou vrstvu (např. protipožární desku).
Další možností zvyšování únosnosti je výroba např. lomených, kombinovaných a příhradových nosníků různých tvarů a typů. Kombinace různých druhů materiálů a konstrukčních řešení nemusí být ale jediným způsobem, jak dosáhnout zvýšené pevnosti nosníků. Jako další speciální příklad kompozitního nosníku, pro jehož výrobu jsou použity moderní technologie, může být uveden materiál DeltaStrand.
DeltaStrand (Triangular Strand Lumber – TSL)
Pro výrobu tohoto materiálu jsou používány přířezy cca 1,2 m dlouhé, ze kterých jsou zhotoveny dřevěné částice o průřezu rovnostranného trojúhelníku s délkou strany 9,5 mm. Před lisováním TSL je na trojúhelníkové dřevěné částice naneseno voděodolné lepidlo a poté jsou formovány a orientovány rovnoběžně s delší stranou nosníku, přičemž délkové napojování jednotlivých dřevních elementů se provádí jejich překrytím v délce cca 5 cm.
Trojúhelníkový tvar dřevních částic umožňuje jejich vyhovující propojení do jednoho celku, a proto lze pro výrobu TSL použít i dřeviny s vyšší hustotou, jako je např. javor nebo buk. Tímto se TSL odlišuje od ostatních materiálů vyrobených z částic plochého nebo obdélníkového tvaru, u kterých se dosahuje zvýšení pevnosti jejich větším stlačením, a kvůli vyšší výsledné hmotnosti je nutné používat především dřeviny s nižší hustotou (nejčastěji topol a smrk).
Autoři:
Ing. Martin Böhm, Ph.D.
Ing. Jan Reisner, Ph.D.
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: Martin Böhm