Konstrukcje budynku


System konstrukcyjny STEICO stanowi innowacyjne połączenie dwóch ergonomicznych materiałów drewnopochodnych: belek dwuteowych oraz drewna klejonego warstwowo z fornirów LVL. Belki dwuteowe STEICOwall/ STEICOjoist są wykorzystywane z założenia jako słupki ścienne, belki stropowe oraz krokwie. Z kolei drewno STEICO LVL R / STEICO LVL X jest wykorzystywane jako uzupełnienie systemu belek dwuteowych w formie podwalin, oczepów, nadproży, słupków wzmacniających, belek czołowych, podciągów, murłat, płatwi, kleszczy, jętek, kalenic itd.

Siatka modularna

Prawidłowe projektowanie obiektu w technologii szkieletu drewnianego powinno odbywać się w oparciu o regularną siatkę modularną, zwaną także modułem rozstawu. Siatka modularna określa typowe rozstawy pomiędzy elementami konstrukcyjnymi oraz ich przekroje. Jest ściśle związana z szerokościami płyt poszyciowych, takich jak usztywniające płyty drewnopochodne (np. OSB, MFP, płyty wiórowe), usztywniające płyty włókno-cementowe, płyty gipsowo-kartonowe czy płyty termoizolacyjne. Wymienione płyty występują w szerokościach standardowych 1250 mm, 2500 mm oraz rzadziej 2440 mm. W Polsce stosowany jest z reguły tzw. niemiecki moduł rozstawu, zalecany także w ramach projektowania obiektów w systemie budowlanym STEICO. Rozstawy zgodne z niemiecką siatką modularną stanowią najczęściej połowę lub jedną trzecią szerokości płyty usztywniającej przewidzianej w projekcie. Rozstaw elementów konstrukcyjnych według niemieckiej siatki modularnej: 625 mm = (1/2 z 1250 mm) 833 mm = (1/3 z 2500 mm) 815 mm = (1/3 z 2440 mm) Konstrukcje ścian czy dachów wymagają często zastosowania dodatkowych otworów, np. okiennych czy drzwiowych. Otwory te powinny być zaprojektowane poprzez dodanie dodatkowych elementów nośnych umiejscowionych niezależnie od typowego rozstawu modularnego. Dzięki zastosowaniu wyjątkowo wytrzymałego drewna STEICO LVL o niemal nieograniczonej długości możliwe staje się uzyskanie nawet bardzo dużych otworów na stolarkę, co pozwala zaspokoić wymagania współczesnej architektury oraz statyki konstrukcji (rys. 50). Zastosowanie siatki modularnej w budownictwie szkieletowym prowadzi do optymalizacji konstrukcji budynku. W efekcie dochodzi do redukcji ilości odpadów powstających podczas obróbki płyt wykończeniowych, termoizolacyjnych i innych komponentów budowlanych; ograniczeniu ulega także zużycie drewna konstrukcyjnego. Regularne rozstawy przyczyniają się dodatkowo do optymalizacji udziału termoizolacji w całej płaszczyźnie przegrody budowlanej. Efektem końcowym jest oszczędność materiałów i zmniejszenie kosztów robocizny, co przekłada się bezpośrednio na zmniejszenie końcowej ceny metra kwadratowego budynku.

Redukcja odkształceń konstrukcji drewnianych

Budynki wykonywane w konstrukcji szkieletu drewnianego są często oceniane negatywnie z uwagi na skłonność elementów drewnianych do „pracy”, czyli odkształceń. Opinia ta wynika z faktu, iż budynki drewniane powstałe przed kilkunastoma laty bardzo często były wznoszone z mokrego drewna, w układzie zamkniętym dyfuzyjnie, bez uwzględnienia starannego wykonania newralgicznych detali, np. połączeń stropu ze ścianami zewnętrznymi. Efektem przytoczonych typowych błędów wykonawczych były/są z reguły postępujące odkształcenia konstrukcji drewnianej, a w ich efekcie szkody budowlane w postaci pęknięć struktury płyt wykończeniowych czy elewacyjnych, rozszczelnienie budynku. Stan wiedzy na temat rozwiązań dedykowanych dla budynków drewnianych zmienił się jednak diametralnie w ciągu ostatniej dekady, stawiając Polskę na pozycji jednego z czołowych dostawców prefabrykowanych domów szkieletowych w Europie. Pomimo tego wciąż spotkać można nieuczciwe firmy wykonawcze, które wbrew przepisom prawa budowlanego stosują „mokre” drewno jako bazowe elementy konstrukcyjne. Stąd też zaleca się wybór fachowych, sprawdzonych ekip montażowych oraz korzystanie z punktów sprzedaży, które oferują certyfikowane, suche drewno/elementy drewnopochodne.

Zgodnie z obowiązującym prawem budowlanym w budownictwie nie należy stosować litego drewna konstrukcyjnego o wilgotności większej niż 18% (15% z tolerancją +/- 3%) oraz drewna klejonego warstwowo o wilgotności większej niż 15% (12% +/-3%). Jednym z powodów takiego rozporządzenia jest ochrona nośnych elementów drewnianych przed grzybami. Jak powszechnie wiadomo jeśli wilgotność drewna utrzymuje się na poziomie poniżej 20%, to ilość wody zgromadzona w jego strukturze jest niewystarczająca do rozwoju grzybów. Mówi się wówczas, iż element konstrukcyjny z drewna pozostaje w „suchym stanie ochronnym”. Dalsze kryterium rozporządzenia stanowi fakt, iż „suche” drewno ulega mniejszym deformacją w skutek naturalnego zjawiska wysychania (skurcz) w porównaniu do drewna „mokrego”. Skurcz drewna polega na zmniejszaniu się jego rozmiarów (długość, szerokość/wysokość, grubość) w skutek wysychania. Dla poszczególnych gatunków drewna przyjmuje się w [%] stopień odkształcenia rozmiarów dla zmiany poziomu wilgotności o każdy 1%

W budynkach o bezbłędnej konstrukcji (klasa użytkowania 1) docelowa wilgotność wbudowanych elementów nośnych z drewna iglastego waha się w trakcie użytkowania budynku pomiędzy 8 a 10%. Jest to tzw. stan równowagi higroskopijnej, który drewno uzyskuje po szczelnym wbudowaniu w konstrukcję budynku. Fakt ten należy uwzględnić podczas projektowania objektów budowlanych. Projektant oraz wykonawca powinni wybierać i stosować elementy nośne z drewna o wilgotności jak najbardziej zbliżonej do stanu równowagi higroskopijnej. Innymi słowy należy możliwie dalece minimalizować różnice pomiędzy wilgotnością drewna wbudowywanego w trakcie montażu, a jego docelowym poziomem wilgotności, czyli tym, jakie drewno uzyska w trakcie użytkowania budynku. Rozwiązania STEICO poparte kilkudziesięcioletnimi doświadczeniami w branży rzucają nowe światło w tematyce dostępnych metod redukcji odkształceń konstrukcji drewnianych: • belki dwuteowe STEICO są dostarczane na plac budowy w stanie suchym, zbliżonym do stanu równowagi higroskopijnej drewna (wilgotność nie przekracza 12%). Charakterystyczny przekrój belki dwuteowej powoduje dodatkowo, iż nawet wskutek naturalnego zjawiska pęcznienia i kurczenia drewna dwuteownik zachowuje rozmiary maksymalnie zbliżone do fabrycznych. W efekcie zastosowania konstrukcji w oparciu o belki dwuteowe nie dochodzi do pęknięć/ rys w płaszczyźnie płyt wykończeniowych czy elewacyjnych budynku. Również miejsca połączeń membrany paroizolacyjnej z belkami dwuteowymi przy pomocy zszywek, z uwagi na bardzo mały stopień odkształceń, nie są narażone z biegiem lat na rozerwanie i rozszczelnienie, co często ma miejsce w przypadku tradycyjnych klas drewna typu C24, KVH;