Fachowy Dekarz & Cieśla 2020/5

Nie bez znaczenia jest fakt, że z produkcyjnego
punktu widzenia drewno BSH jest
materiałem budowlanym bardzo stabilnym
pod względem formy, łatwym w obróbce
i w wysokim stopniu pozbawionym uszkodzeń,
a w wyniku odpowiedniego sortowania
oraz klejenia materiał ma znacznie
lepsze parametry i cechuje się wyższą
wytrzymałością niż klasyczne drewno budowlane.
Nie można jednak zapominać, że
zarówno na poziomie mentalnościowym,
jak i czysto pragmatycznym projektowanie
i budowanie domów w nowej technologii
wymaga oczywiście swego rodzaju „resetu”
i nauczenia się pewnych zasad od początku
– wiele rzeczy, które w przypadku budynków
murowanych były uznawane za naturalne
i oczywiste lub po prostu pomijane, nabiera
w tym przypadku nowego znaczenia.
Czym jest
drewno klejone?
Zazwyczaj do produkcji drewna klejonego
warstwowo używa się tarcicy drzew iglastych.
Wynika to z faktu, że w porównaniu
z gatunkami drewna liściastego, takimi jak
buk, klon czy jesion, drewno iglaste cechuje
się znacznie lepszymi parametrami
współczynnika jakości wytrzymałościowej
pod względem wytrzymałości na rozciąganie,
ściskanie i zgniatanie statyczne. Dla
porównania, wartość wytrzymałości drewna
iglastego na ściskanie wzdłuż włókien
wynosi 23-34 MPa, zaś drewna liściastego
– jedynie 16-26 MPa.
Produkcja drewna BSH rozpoczyna się
od suszenia tarcicy do wilgotności około
12%. Kolejnym etapem jest jej struganie
do odpowiedniej grubości, a następnie
sortowanie zgodnie z wymaganiami normowymi.
Bardzo istotny jest odpowiedni
dla produkowanego elementu dobór warstw
zewnętrznych, zarówno pod kątem wytrzymałościowym,
jak i wizualnym. Fragmenty
desek z wypadającymi sękami i wadami
drewna mającymi wpływ na wytrzymałość
są na tym etapie usuwane.
Po zakończeniu wstępnej obróbki, czoła desek
są frezowane na złącza palczaste i klejone,
po czym dokonuje się czołowego łączenia
poszczególnych desek w tzw. lamele.
Po wyschnięciu kleju następuje struganie
ich do odpowiedniej grubości, zależnej od
wymaganego promienia gięcia. Wystrugane
panele zostają następnie pokryte klejem,
połączone w warstwy i ściśnięte w prasie
do czasu pełnego utwardzenia się złączy
klejowych (warto nadmienić, że warstwy
kleju w drewnie klejonym są bardzo cienkie,
a zawartość kleju w gotowym produkcie nie
przekracza 1%!).
Po wyjęciu z prasy surowy produkt jest
strugany i odpowiednio docinany, a w razie
potrzeby, jeżeli drewno podczas użytkowania
będzie narażone na wpływ warunków
atmosferycznych, również poddawany impregnacji.
Problem sztywności
Niezależnie od rodzaju konstrukcji, kluczowymi
parametrami, które należy uwzględnić
w całym procesie tworzenia budynku,
od projektu po jego realizację, są wytrzymałość,
sztywność i statyczność. W przypadku
budowli wykonanych z drewna konieczne
jest uwzględnienie mechanizmów
i zjawisk, które w przypadku tradycyjnych
budynków murowanych często nie są brane
pod uwagę, podczas gdy w budownictwie
drewnianym ich pominięcie lub zbagatelizowanie
może rodzić bardzo poważne
konsekwencje użytkowe, a w przypadku
obciążeń o skrajnie dużej intensywności,
nawet prowadzić do katastrofy. Problem
sztywności, a co za tym idzie, również
wytrzymałości i statyczności obiektu budowlanego
wynika wprost z oddziaływania
obciążeń poziomych na konstrukcje.
W polskich realiach są to głównie obciążenia
wiatrem, warto jednak wspomnieć,
że w wielu innych regionach dotyczy to
również obciążeń sejsmicznych.
Istnieją oczywiście odpowiednie standardy
budowlane, mające na celu zapewnienie
odpowiednich parametrów budynków wykonanych
z drewna. W przypadku drewna
klejonego warstwowo zarówno w Polsce, jak
i na świecie celem uzyskania odpowiedniej
wytrzymałości, statyczności i sztywności
stosowane są dodatkowe usztywnienia czy
stężenia w budynkach. To właśnie te punkty
stanowią swego rodzaju słabe ogniwo
w konstrukcjach z drewna BSH, ponieważ
są one najsłabszymi elementami całego
ustroju konstrukcyjnego. Dotychczas nikt
nie opracował rozwiązania technologicznego,
które pozwoliłoby zredukować niestabilność
obiektu budowlanego spowodowaną
stosowaniem dodatkowych elementów łączących.
Chociaż…
Rys. 2.
Wytrzymałość
kluczem do sukcesu
Osiągniecie wyższego poziomu trwałości
i wytrzymałości konstrukcji obiektów
z drewna klejonego jest jednak możliwe,
a technologia pozwalająca na tworzenie
budowli cechujących się niespotykaną dotąd
sztywnością, przekładającą się na statyczność
i wytrzymałość budynku, jest już
w zasięgu ręki.
Do wyjaśnienia podstaw tej technologii konieczne
jest zrozumienie, czym dokładnie jest
wspomniana już wytrzymałość drewna. Otóż,
wytrzymałość drewna na ściskanie definiowana
jest jako opór, jaki stawia materiał drzewny
poddany działaniu sił ściskających, powodujących
jego odkształcenie lub zniszczenie. Miarą
wytrzymałości drewna na ściskanie jest naprężenie
w MPa, przy którym następuje zniszczenie
badanej próbki. Niezwykle istotny jest
fakt, że w przypadku drewna wytrzymałość na
ściskanie zależy od jego kierunku anatomicznego,
ponieważ siła może oddziaływać prostopadle
bądź równolegle do włókien. Innymi
słowy, rozróżnia się wytrzymałość drewna na
ściskanie w poprzek i wzdłuż włókien – i to
właśnie wytrzymałość wzdłużna włókien
w drewnie jest znacznie wyższa.
Jak już wiemy, dotychczas na rynku nie
istniało żadne dostępne rozwiązanie, które
wykorzystywałyby wzdłużną wytrzymałość
drewna na ściskanie w celu wyeliminowania
problemów opisanych powyżej. Najnowsze
badania zrealizowane przez polską firmę
Konsbud pozwoliły jednak na opracowanie
innowacyjnej technologii wykorzystującej
wzdłużną wytrzymałość drewna na ściskanie
i pozwalającej na tworzenie ustrojów tarczowych,
co umożliwia nadanie budynkom
z drewna klejonego niespotykanej dotąd
sztywności.
59
FDC-05-2020.indb 59 28.10.2020 12:19:40