Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.15 Konstrukční materiály Kapitola 26 Konstrukční dřevo Tomáš Wolny 30. 9. 2012
Obsah ÚVOD - ANOTACE... 1 1 KONSTRUKČNÍ DŘEVO... 2 1.1 KONSTRUKČNÍ DŘEVO NASTAVOVANÉ ZUBOVITÝM SPOJEM (KVH KONSTRUKTIONVOLLHOLZ)... 2 1.2 DVOUVRSTVÉ A TŘÍVRSTVÉ KONSTRUKČNÍ DŘEVO (DUO TRIO HRANOLY)... 3 1.3 CHARAKTERISTIKA KVH... 3 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 5 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 6 4 SEZNAM OBRÁZKŮ... 7
Úvod anotace Výukový materiál se zabývá Konstrukčním dřevem, jeho rozdělením, výrobou a použitím. Výklad je doplněn kontrolními otázkami k procvičování a opakování. Cílem výukového materiálu je poskytnutí dostatečného množství informací o široké škále těchto materiálů na bázi dřeva a operacích spojených s tímto materiálem. Výukový materiál je součástí celku, který se zabývá souhrnem nejčastější používaných Konstrukčních materiálů na bázi dřeva v dřevařské a nábytkářské výrobě. Zpracovaný materiál je možné použít při vyučování studijního oboru nábytkářství 33-42- M/01a učebních oborů truhlářů 33-56-H/01, tesařů 36-64-H/01. Vzdělávací materiál svým obsahem, pokrývá podstatnou obsahovou část tematických celků v odborných předmětech Nauka o materiálech. 1
1 Konstrukční dřevo Možnosti použití masivních dřevěných hranolů ve stavebnictví jsou omezeny především výskytem vad ve dřevě a limitovanými rozměry pilařské kulatiny. Zejména u silných průřezů se mohou projevovat některé nedostatky. Především se jedná o nepravidelné sesychání a s tím související vznik borcení. Dalším nedostatkem běžného stavebního řeziva je častý výskyt suků a případný vznik trhlin, které zhoršují mechanické vlastnosti a estetický vzhled povrchu. Moderní zpracovatelské technologie však umožňují nejen umělé vysušení řeziva, ale i příčné vyřezání vad a porušených míst, při současném délkovém nastavení kvalitních přířezů zubovitým spojem (ozubem). Tyto technologie umožňují výrobu materiálů s lepšími mechanickými vlastnostmi při efektivnějším zhodnocením dřevní hmoty. Vyvinutý materiál vyráběný z účelově řezaných, silných, většinou středových hranolů a fošen je označován jako Konstrukční dřevo. 1.1 Konstrukční dřevo nastavované zubovitým spojem (KVH Konstruktionvollholz) Konstrukční dřevo je délkově nastavovaný, čtyřstranně frézovaný a tloušťkově egalizovaný materiál, který se vyrábí v délkách až 18 m. V ČR, stejně jako ve střední Evropě, se již částečně vžilo označování konstrukčního dřeva německou zkratkou KVH. Někdy bývá užíván také anglický název Solid Structural Timber. Výroba Konstrukční dřevo je vyráběno ze silného fošnového řeziva. Při pořezových schématech je dbáno na podélné rozříznutí oblasti dřeně, což snižuje možnost pozdějšího vzniku velkých trhlin. Ve středoevropských podmínkách se k výrobě používá nejčastěji smrk (méně často modřín, jedle nebo douglaska). řezivo vyrobené v požadovaných průřezech s nadmírou je v komorových sušárnách sušeno podle zvlášť vypracovaných sušících režimů pro silné dimenze na uživatelskou vlhkost 14 ± 2 %. Díky počátečnímu vysušení zpracovávaného řeziva je výsledný produkt tvarově stálý. Během procesu sušení je šetrným způsobem provedena také sterilizace proti biologickým činitelům, z vysušeného řeziva jsou na automatické zkracovací manipulační pile, po označení detekční křídou, vyřezány vady (suky, poškozené konce apod.) při současné kontrole kvality, jednotlivé přířezy jsou dále znovu čistě zařezávány a na jejich koncích jsou vyfrézovány zubovité spoje, po nanesení lepidla na spoje jsou jednotlivé díly podélně stlačovány, přičemž vzniká nekonečný délkově nastavený vlys, z něho jsou odřezávány příslušné délky, 2
po několikahodinovém vytvrzení lepidla je délkově slepený surový hranol čtyřstranně frézován ve čtyřstranné frézce. Současně jsou také sraženy všechny čtyři hrany, čímž dochází ke zvýšení požární odolnosti a usnadnění manipulace, hotové hranoly jsou uskladněny v klimatizačních halách a baleny pomocí plastové folie do přepravních svazků, celá výroba probíhá většinou pomocí automatizovaných linek. Výsledným produktem je kvalitní, vysušený, hladce opracovaný hranol, dodávaný v průřezech dle požadavku odběratele od 40 x 60 mm až do průřezu 140 x 240 mm. Vyráběné délky bývají nejčastěji do 13 m. Z hlediska kvality povrchu se vyrábí dva základní druhy KVH (odlišné pouze podle estetických charakteristik povrchu): pohledový konstrukční hranol (KVH Si) je bez velkých vad a je používán na pohledově náročné aplikace, např. pro trámové stropy, standardní nepohledový konstrukční hranol (KVH NSi) stejných mechanických vlastností jako Si. Připouští drobné vady a je určen do skrytých konstrukcí, nebo na pohledově nenáročné způsoby použití např. pro rámové konstrukce stěnových prvků dřevostaveb. Obliba použití tohoto materiálu je u tesařských firem v zahraničí vysoká a také v ČR postupně stoupá. Někteří výrobci nebo prodejci tohoto materiálu nabízejí kompletní dodávku přesných prvků pro stavbu konkrétního krovu. 1.2 Dvouvrstvé a třívrstvé konstrukční dřevo (Duo Trio hranoly) Tyto hranoly jsou vyráběné plošným slepením jednovrstevného konstrukčního dřeva. Jsou známé i pod názvem KVH hranol. Slepením dvou nebo tří vrstev masivu vznikne materiál o průřezu od 60 x 80 mm do 240 x 240 mm. Přířezy jsou k sobě navzájem lepeny levou stranou (stranou vzdálenější od středu kmene), čímž je zaručena maximální tvarová stabilita. Hlavní způsob použití je opět u různých prvků dřevostaveb včetně průmyslových a obchodních objektů. 1.3 Charakteristika KVH Konstrukční dřevo frézovaný přesný hranol z vysušených masivních prvků bez vad, délkově nastavovaný zubovitým spojem. Zubovitý spoj samostředící a samosvorný podélný spoj vytvořený opracováním více stejných, kónických souměrných ozubů v čelech dřevěných prvků, které se potom slepí. Dvou a třívrstvé hranoly (Duplex, Triplex; Bilam, Trilam; Duo, Trio) ohoblované přesné hranoly slepené ze dvou nebo tří vrstev vysušených masivních prvků bez vad. Vlastnosti KVH odstraněné vady snižující mechanické vlastnosti dřeva, 3
technicky vysušené na vlhkost max. 15 %, stabilní rozměry snížení sesýchání a bobtnání, přesné dimenze, hladký pohledově dokončený povrch, sražené hrany, možnost výroby velkých rozměrů, průřezů i délek, prohlášení o shodě, certifikace, pevnostní třídy. Obrázek 1 KVH hranol Kontrolní otázky: 1. Co je KVH hranol a jak se vyrábí. 2. Uveď vlastnosti KVH hranolu. 4
2 Doporučená literatura 1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, 2008. ISBN 978-80-86817-25-5 2. Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, 1999. ISBN 80-85920-60-3 5
3 Použitá literatura a zdroje 1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, 2008. ISBN 978-80-86817-25-5 3. Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, 1999. ISBN 80-85920-60-3 6
4 Seznam obrázků OBRÁZEK 1 KVH HRANOL... 4 7