Zapraszamy do lektury naszego ostatniego artykułu dla „Naszego Dekarza”.
Akty prawne dotyczące konstrukcji drewnianych
Tekst dr inż. WOJCIECH SIKORA
Na podstawie artykułu 95 TraktatuI w 1975 roku Komisja Wspólnoty Europejskiej przyjęła program działań dotyczący budownictwa. Program ten miał na celu usunięcie przeszkód technicznych w wymianie handlowej i harmonizację warunków – specyfikacji technicznych. W 1989 roku państwa członkowskie Unii Europejskiej i Europejskiego Stowarzyszenia Wolnego Handlu – EFTA zdecydowały przenieść opracowywanie i publikację Eurokodów do Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego – CEN. Opublikowane przez CEN Eurokody mają status norm europejskich (EN). Prace nad realizacją eurokodów trwały przez 15 lat. W tych pracach uczestniczyli przedstawiciele wszystkich państw członkowskich.
Eurokody są powiązane z postanowieniami wszystkich dyrektyw Rady i/lub decyzjami Komisji, dotyczącymi norm europejskich (na przykład dyrektywa Rady 89/106/EWG, dotycząca wyrobów budowlanych czy dyrektywa 93/37/EWG, 92/50/EWG i 89/440/EWG, dotycząca robót publicznych i usług). Dyrektywa 89/106/EWG szczegółowo określa wymagania dla materiałów budowlanych i ogólne zasady bezpiecznego projektowania, między innymi zgodnie z załącznikiem nr 1II dotyczącym nośności i stateczności obiekty budowlane muszą być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby obciążenia mogące na nie działać w trakcie wznoszenia i wykorzystania nie prowadziły do:
Mając na uwadze powyższe, wykonane i wbudowywane konstrukcje drewniane muszą mieć odpowiednią wytrzymałość, pozwalającą na ich bezpieczne użytkowanie. Można to zapewnić wykonując je z drewna dobrej jakości spełniającego następujące wymagania:
Wszystkie te wymagania mają zastosowanie zarówno w konstrukcjach prefabrykowanych w zakładach, jak i wykonywanych bezpośrednio na budowie. Każda konstrukcja (również dachu) jest wyrobem budowlanym, który powinien mieć „Deklarację Własności Użytkowych Wyrobu” zgodnie z rozporządzeniem: w sprawie sposobu deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanymIX.
Projektant w projekcie technicznym obiektu budowlanego określa klasę drewna konstrukcyjnego, przekroje elementów i sposób ich łączenia. Wykonawca jest zobowiązany do wykonania konstrukcji zgodnie z projektem i zastosowaniem drewna konstrukcyjnego, spełniającego wymienione wcześniej wymagania (Tabela 1).
W systemie 1 jest wymagane między innymi uzyskanie krajowego certyfikatu stałości właściwości użytkowych wyrobu budowlanego,
wydanego przez akredytowaną jednostkę certyfikującą wyrób.
W systemie 2+ jest wymagane między innymi uzyskanie krajowego certyfikatu zgodności zakładowej kontroli produkcji wydanego przez akredytowaną jednostkę certyfikującą zakładową kontrolę produkcji (podczas gdy określenia typu wyrobu na podstawie badań, obliczeń, tabelarycznych wartości lub opisowej dokumentacji wyrobu dokonuje producent).
Prace wykonywane na obiekcie budowlanym powinny być wykonane zgodnie z projektem, obowiązującymi normami i sztuką budowlaną, a zastosowane materiały powinny mieć stosowne certyfikaty i dopuszczenia do obrotu. To wszystko potwierdza swoim podpisem kierownik budowy.
Drewno o zbyt dużej wilgotności (powyżej wymagań normowych) ma mniejszą wytrzymałość (tabela 2). Przy nasyceniu drewna wodą w 30%, jego wytrzymałość spada w stosunku do wartości normowej wilgotności 18% o około 50% przy ściskaniu i około 40% przy zginaniu.
Wilgotne drewno (bezpośrednio po ścięciu lub nieodpowiednio suszone) będzie wysychało po zamontowaniu. Spowoduje to z czasem jego deformację: wypaczenie, pękanie, zmniejszenie przekrojów, poluzowanie połączeń, a to z kolei – obniżenie wytrzymałości całej konstrukcji. Ułożenie i zamocowanie mokrej murłaty wymaga po jej wyschnięciu dokręcenia śrub mocujących, które zostaną poluzowane w wyniku skurczu drewna.
W budynkach z użytkowym poddaszem źle wysuszona konstrukcja będzie powodowała pęknięcia płyt gipsowo-kartonowych, uszkodzenia paroizolacji, a niekiedy poluźnienie izolacji termicznej. Inwestorzy, chcąc uniknąć w przyszłości uszkodzeń wynikających z niewłaściwego drewna konstrukcyjnego, dają się przekonać do „betonowych dachów”. Konstrukcja dachu jest wprawdzie z drewna, ale skosy i sufit są z żelbetu (fot. 2). Nie ma to żadnego technicznego uzasadnienia. Często krokwie wykonane z tarcicy surowej są „zatopione” w ociepleniu ze styropianu dodatkowo z warstwą siatki i kleju. Takie rozwiązanie powoduje, że drewno nie ma możliwości oddawać wilgoci i po kilku latach nastąpi jego degradacja biologiczna. Cena wykonania takiego dachu wielokrotnie przewyższa różnicę między tarcicą mokrą a drewnem konstrukcyjnym suszonym i klasyfikowanym.
Prawidłowy proces suszenia drewna w komorach w wysokich temperaturach powoduje zniszczenie ewentualnych jajeczek i larw owadzich. Drewno suszone komorowo jest mniej „atrakcyjnym” pokarmem dla larw owadów. Dobrze też wchłania impregnat w przeciwieństwie do drewna mokrego.
Zastosowanie drewna o mniejszej lub nieokreślonej klasie wytrzymałości niezgodnej z projektem wykonawczym może skutkować zniszczeniem konstrukcji. W projekcie konstrukcyjnym muszą być i są określone warunki użytkowania, obciążenia stałe (pokrycie dachu, panele fotowoltaiczne urządzenia techniczne itp.) oraz obciążenie zmienne takie jak śnieg, wiatr, człowiek (na przykład kominiarz). Obciążenia od śniegu i wiatru są uzależnione od położenia w strefie śniegowej i od tego, na jakiej wysokości nad poziomem morza budynek będzie posadowiony. W obliczeniach uwzględnia się kształt dachu, czy budynek przylega do innego obiektu – dodatkowe zaleganie śniegu. Na podstawie tych obliczeń jest dobrana klasa i przekroje drewna.
Prawidłowy proces impregnacji najczęściej preparatami solnymi zabezpiecza nam drewno przed grzybami (w tym pleśnią), owadami oraz zwiększa odporność ogniową do klasy Bs2d0. Preparaty solne są bezbarwne. Błędem jest twierdzenie, że ciemniejsza barwa drewna po impregnacji świadczy o jakości procesu. To nie oznacza dużej ilości impregnatu, tylko o dużej ilości taniego barwnika. W praktyce spotyka się impregnację samym barwnikiem.
Za montaż konstrukcji odpowiada wykonawca pod nadzorem kierownika budowy. Coraz częściej do montażu konstrukcji stosuje się łączniki metalowe. Muszą być one odpowiednio dobrane (zgodnie z projektem), przybite odpowiednią liczbą gwoździ. Nośności łączników i sposób mocowania określają ich producenci. Zastąpienie łączników innymi lub ich brak najczęściej prowadzi do uszkodzenia konstrukcji lub jej zawalenia (fot. 3, fot. 4, fot. 5, fot. 6).
Bibliografia:
I Traktat ustanawiający Wspólnotę Europejską
II Dyrektywa Rady Europejskiej z dnia 21 grudnia 1988 r. w sprawie zbliżenia przepisów ustawowych, wykonawczych i administracyjnych Państw Członkowskich odnoszących się do wyrobów budowlanych Zał. 1
III PN-EN 1995-1-1: 2010/NA Załącznik do normy, PKN 2010
IV PN-EN 338 Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości, PKN 2004
V PN-EN 336 Drewno konstrukcyjne. Wymiary, odchyłki dopuszczalne, PKN 2004
VI PN-EN 14081-1+A1: 2019-11 Konstrukcje drewniane — Drewno konstrukcyjne sortowane wytrzymałościowo o przekroju prostokątnym — Część 1: Wymagania ogólne, PKN 2019
VII PKN 2013
VIII PKN 1997
IX Dziennik Ustaw poz.1996, Warszawa, 6 grudnia 2019
WOJCIECH SIKORA
Dr inż. nauk technicznych (konstrukcje drewniane). Prezes zarządu firmy SAWE Sp. z o. o. Sp. K.
www.sawe.pl produkującej od 40 lat konstrukcje drewniane. Specjalizuje się w wiązarach dachowych
z litego drewna łączonego za pomocą płytek kolczastych oraz prefabrykacji domów szkieletowych.
Dom Pomocy Społecznej dla Kombatantów w Rzeszowie dziękuje firmie SAWE za podarowanie drewnianych donic dla seniorów.
Cieszymy się, że mogliśmy pomóc.
Pierwsze dwie dekady XXI wieku to renesans zastosowania drewna w budownictwie. Architekci, poszukując harmonii z otoczeniem i klimatem, zwrócili uwagę na naturalne materiały. Takim surowcem jest drewno, które dodatkowo charakteryzuje się korzystnym bilansem energetycznym. Konstrukcja z drewna w całym procesie wznoszenia obiektu budowlanego jest kilkukrotnie mniej energochłonna od konstrukcji stalowej, ale nie tylko.
W 2000 roku na Światowej Wystawie EXPO 2000 w Hanowerze wiele pawilonów (między innymi: Japonii, Finlandii, Szwajcarii oraz zadaszenie nad głównym miejscem spotkań) było wykonanych z drewna. Otrzymanie w 2002 roku przez architekta Glenna Murcutt prestiżowej nagrody Pritzkera za projekt „Arthur and Yvonne Boyd Education Centre” przyczyniło się do większego zainteresowania wykorzystaniem potencjału konstrukcyjnego drewna. Do realizacji tego projektu użyto elementów konstrukcyjnych z recyklingu budownictwa drewnianego. Spowodowało to zainteresowanie drewnem jako materiałem konstrukcyjnym.
Drewno to materiał podatny na obróbkę mechaniczną, a nowoczesne technologie pozwalają na prefabrykację elementów. Można tu wymienić między innymi dźwigary z drewna klejonego warstwowo, wiązary (kratownice), elementy CLT, ściany szkieletowe, jak również przygotowanie w zakładach elementów na tradycyjne połączenie ciesielskie. Prefabrykuje się – czopy, gniazda „jaskółcze ogony”, ściany, stropy, dachy. To wszystko w znacznym stopniu ułatwia ich wbudowywanie i montaż. Czas budowy ulega skróceniu i pochłania mniej energii.
Zapraszamy do lektury napisanego przez nas tekstu o konstrukcjach drewnianych: Czytaj dalej
Naszym zadaniem było odbudowanie mansardowego dachu, co miało przywrócić budynkowi późnobarokowy wygląd. (więcej…)
Z artykułu dr inż. T. Nowaka, U Kotwicy, P Mastalerza „Błędy popełniane przy realizacji konstrukcji drewnianych łączonych na płytki kolczaste”1 wywnioskować można, że konstrukcje drewniane z litego drewna łączonego za pomocą płytek kolczastych od projektowania do użytkowania są obarczone błędami. Autorzy nie podają jaki to jest procent z wszystkich wykonywanych konstrukcji w tej technologii. W artykule brakuje również krótkiego stwierdzenia, że przytoczone błędy dotyczą wykonywania konstrukcji przez nieprofesjonalnych „fachowców” lub przez samych inwestorów w oparciu o „wiedzę” z Internetu. W profesjonalnych zakładach prefabrykacji (gdzie winno się wykonywać konstrukcje) przytaczane błędy nie maja prawa się pojawić. Proces technologiczny, stosowane certyfikowane materiały gwarantują jakość wykonania. Coraz rzadziej zdarzają się źle zaprojektowane konstrukcje (rys.1), a rolą zakładu prefabrykacji jest naprawienie błędów.
Czytaj dalej Inżynier Budownictwa