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 28 Speciální dřevěné nosníky Tomáš Wolny 30. 9. 2012
Obsah ÚVOD - ANOTACE... 1 1 SPECIÁLNÍ DŘEVĚNÉ NOSNÍKY... 1 1.1 I-NOSNÍKY... 2 1.2 VYZTUŽOVANÉ NOSNÍKY... 3 2 DOPORUČENÁ LITERATURA... 5 3 POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 6 4 SEZNAM OBRÁZKŮ... 7
Úvod anotace Výukový materiál se zabývá Speciálními dřevěnými nosníky, jejich 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 Speciální dřevěné nosníky 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). 1.1 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. Obrázek 1 I nosník 2
1.2 Vyztužované nosníky Při namáhání nosníku ohybem působí největší napětí v jeho povrchových vrstvách (ve spodních vrstvách tahové, v horních vrstvách tlakové). Vyztužování 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). Obrázek 2 Vyztužovaný nosník Další možností zvyšování únosnosti je výroba např. lomených, kombinovaných a příhradových nosníků různých tvarů a typů. 3
Kontrolní otázky: 1. Co jsou speciální dřevné nosníky. 2. Uveď použití a rozdělení speciálních dřevěných nosníků. 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 I NOSNÍK... 2 OBRÁZEK 2 VYZTUŽOVANÝ NOSNÍK... 3 7