Technologia

pytka inter lersWięźba z fabryki wykonywana jest najogólniej rzecz ujmując z drewna połączonego w węzłach za pomocą płytek kolczastych Mitek. Poniżej szerzej zostaną opisane zarówno drewno jak i łączniki – płytki.


Technologia – płytki

Historia płytki

1952 – Caroll Sandford z Florydy wynalazł pierwsze metalowe płytki łącznikowe do wiązarów

1955 – J. Calvin Jureit – konstruktor z Miami opracował płytkę kolczastą Gang-Nail bez dodatkowego gwoździowania

1960 – powstaje Truss Plate Institute – pierwsza instytucja zajmująca się ustalaniem standardów i uzyskiwaniem aprobat na nowego typu łączniki

1972 – Dr Stanley K. Suddarth z Purdue Univesrity rozpoczął tworzenie programów komputerowych do tworzenia wiązarów

1976 – powstają pierwsze europejskie zakłady produkcji płytek wcześniej sprowadzanych z USA

1981 – Dr Jan Jeruzal z Politechniki Łódzkiej przedstawił na Konferencji Naukowej Komitetu Inżynierii Lądowej w Krynicy wyniki swoich badań na temat płytek kolczastych. Na łódzkiej uczelni opracowano wówczas polskie płytki kolczaste, uzyskały one atest ITB, ale ówczesna sytuacja gospodarczo-ekonomiczna nie pozwoliła na dalsze prace nad tym innowacyjnym tematem


2001 – powstaje oddział MiTek Polska z siedzibą w Legnicy

2004 – produkcję prefabrykowanych konstrukcji drewnianych rozpoczyna firma Inter-Lers z siedzibą w Kłecku k. Gniezna - specjalnie w tym celu wydzielona spółka  z o.o.

 

Charakterystyka płytki

Podstawową zaletą kolczastych płytek łącznikowych jest ich zdolność łączenia elementów tarcicy w jedną płaszczyznę, gwarantując przy tym dużą siłę połączeń o niezmiennej i przewidywalnej wytrzymałości. W przeciwieństwie do stali, betonu i tworzyw sztucznych, łączenie elementów tarcicy w celu uzyskania ekonomicznych połączeń o dużej sile zawsze było problemem. Tarcica jako materiał konstrukcyjny ma znakomitą relację wytrzymałości do wagi. Jest łatwa do stosowania na placu budowy. Jednakże konstrukcje z tarcicy często nie mogły osiągnąć pełni możliwości jaki daje materiał z powodu relatywnie słabych połączeń. Płytki łącznikowe MiTek działają w specyficzny sposób, równomiernie przejmując obciążenie z jednego elementu i przenosząc je poprzez łącznik na stykający się z nim drugi element. Ponieważ poprzez łączniki MiTek unika się koncentracji naprężeń, często występujących przy połączeniach gwoździowych i klejonych, w wielu przypadkach jest możliwe uzyskanie połączeń tak mocnych jak sama tarcica. W ten sposób, na projekt większy wpływ ma wytrzymałość samego materiału konstrukcyjnego - tarcicy, niż minimalnych jego odcinków odpowiednich do połączeń. Inną zaletą wynikającą ze sposobu działania płytek łącznikowych MiTek to fakt, że z uwagi na przenoszenie obciążenia przez wiele zintegrowanych kolców, na wytrzymałość nie wpływają w niekorzystny sposób małe miejscowe wady drewna.


Parametry płytek kolczastych

Wymogi techniczne odnośnie płytek kolczastych są określane w normach. W Polsce jest to europejska norma PN-EN 14545:2011 – „Konstrukcje drewniane - Łączniki typu wkładek i pierścieni – Wymagania”. Jest to norma zharmonizowana z dyrektywą 89/106/EEC. Ta regulacja prawna określa wymagania i metody badań dotyczące materiałów, geometrii, wytrzymałości, sztywności i trwałości (tj. zabezpieczeń antykorozyjnych) łączników stosowanych w nośnych konstrukcjach drewnianych, a wśród nich także płytek kolczastych. Norma Europejska wyznacza również procedury oceny zgodności wraz z wymaganiami związanymi z oznakowaniem tych wyrobów. Wymagania normowe to m.in.:

1. Płytki kolczaste powinny być produkowane ze stali o grubości od 0,9mm do 3mm.

2. Płytki stosuje się w celu połączenia dwóch lub większej liczby elementów drewnianych jednakowej grubości w jednej płaszczyźnie.

3. Każdy rodzaj płytki kolczastej powinien być oznakowany własnym znakiem identyfikacyjnym umieszczonym na wyrobie.


Dane techniczne płytki kolczaste nie określa jeden parametr a cały zespół danych, a mianowicie:

1. Deklarowana grubość płytki.

2. Deklarowane wymiary płytki (w mm).

3. Nośność charakterystyczna zakotwienia płytki – łącznie z odpowiednią gęstością charakterystyczną drewna lub klasą wytrzymałości drewna.

4. Nośność charakterystyczna płytki na rozciąganie.

5. Nośność charakterystyczna płytki na ściskanie.

6. Nośność charakterystyczna płytki na ścinanie.

7. Moduł poślizgu płytki (odniesiony do jednostki powierzchni efektywnej łącznie z odpowiednią gęstością średnią drewna).

Uzyskiwanie powyższych parametrów i sposób ich określania są precyzyjnie podane w normie PN-EN 14545 wraz z normami powołanymi. Wytrzymałość i sztywność płytek kolczastych nie jest określana teoretycznie. Tą charakterystykę uzyskuje się wyłącznie na podstawie badań wykonanych przez uprawnione laboratorium. Metodyka prowadzenia testów w sposób precyzyjne określają stosowane normy. Parametry wytrzymałościowe płytek są rzeczą złożoną. Nie zawsze np. płytka z grubszej blachy i z wyższymi kolcami ma większa nośność charakterystyczną zakotwienia. Na ten bardzo istotny parametr ma wpływ liczba kolców, ich rozmieszczenie oraz kształt.

Przy obliczaniach wytrzymałościowych konstrukcji i doborze płytek w węzłach, zgodnie z obowiązującymi normami konstrukcyjnymi brane są do wyliczeń wszystkie parametry łączników. Poza tym w projekcie wiązarów istotną rolę mają same wymiary płytki, które wpływają na wielu warunków, jakie muszą zostać sprawdzone. Są to m.in.: minimalne odległości od krawędzi na podporze, zachodzenie płytki na łączone pasy, sprawdzanie rozwarstwienia drewna itd. W nowych europejskich normach do projektowania konstrukcji drewnianych (Eurokod 5), dobór płytki determinuje model statyczny gdyż jest to tzw. „model podążający za płytką”.  Stąd też zamiana przewidzianej w projekcie płytki kolczastej na płytkę innego rodzaju wymaga dokonania ponownych obliczeń wytrzymałościowych (wykonania nowego projektu).


Rodzaje płytek kolczastych MiTek

1. GNA 20 – wykonane ze stali ocynkowanej o grubości 1mm i z kolcem o wysokości 8 mm

2. T150 – wykonane ze stali ocynkowanej o grubości 1,5mm i z kolcem o wysokości 15mm

3. M14 – wykonane ze stali ocynkowanej o grubości 2mm i wysokości kolca 20mm

4. M16S – wykonane ze stali nierdzewnej o grubości 1,5mm i wysokości kolca 15mm

 

Technologia – tarcica

Tarcica stosowana na konstrukcje musi być suszona komorowo do wilgotności 18-20 %, odpowiada to stanowi powietrzno-suchemu drewna, który można również osiągnąć poprzez sezonowanie drewna na pryzmach ułożonych na przekładkach pod przykryciem. Sezonowanie jednak w zależności od gatunku i wilgotności początkowej drewna trwa bardzo długo nawet do ponad roku.

Ponadto suszenie komorowe w wysokich temperaturach niszczy wszelkie grzyby i owady, które mogłyby się znaleźć w świeżo ściętym drewnie – dlatego też nie powinno się takiego drewna stosować na więźby.

Drewno stosowane na więźbę prefabrykowaną jest również strugane czterostronnie i posiada załamane krawędzie, dzięki temu zachowuje powtarzalność wymiarów, potrzebną tak bardzo przy precyzyjnie wykonywanej więźbie.

Tarcica stosowana na nasze konstrukcje ma klasę C24 określa to wytrzymałość tarcicy na zginanie. Zakwalifikowanie tarcicy do danej klasy odbywa się w poprzez wyszkolonych brakarzy zgodnie z normą PN-EN 14081-1, w której podane są parametry, jakie należy sprawdzić oceniając daną sztukę tarcicy:

- sęki (rodzaj, zakres, wielkość)

- pęknięcia (rodzaj, głębokość, długość)

- krzywizna podłużna boków i płaszczyzn,

- wichrowatość

- krzywizna poprzeczna płaszczyzn

- zgnilizna - niedopuszczalne

- oblina

- chodniki owadzie – niedopuszczalne

Sortowanie powinno odbywać się po suszeniu, więc mokra więźba z tartaku nie ma prawa być oznakowana jakąkolwiek klasą drewna.

Najwięcej drewna występuje w klasie C24, dlatego ta jest stosowana w konstrukcjach, częstym błędem jest wpisanie przez projektanta całego obiektu klasy wyższej czyli C30, a faktycznie jest później problem z uzyskaniem takiej klasy drewna, co może spowodować rozbieżność między projektem, rzeczywistością na niekorzyść Inwestora.

Na konstrukcje stosuje się drewno z gatunków iglastych, w naszej fabryce jest to świerk ze względu na małą liczbę sęków, a co za tym idzie można uzyskać najwyższą jakość drewna.

 

WYKONYWANIE WIĄZARÓW

Jeśli już mamy porządne drewno i sprawdzone łączniki można przystąpić do produkcji. Produkcja odbywa się w oparciu o normę 14250:2010. Produkcja może się odbywać jedynie w zakładach, które zostały sprawdzone przez Jednostki Notyfikowane.


Projektowanie

Proces produkcji rozpoczyna się od zaprojektowania konstrukcji za pomocą licencjonowanego oprogramowania RoofCon/ TrussCon, w którym projektant dobiera geometrię dachu, przekroje elementów drewnianych oraz rodzaj i położenie płytek węzłowych.  Po wykonaniu projektu konstruktor przystępuje do wykonania dokumentacji warsztatowej w formie papierowej oraz plików maszynowych do pił i pras.


Produkcja

Cięcie

Cięcie odbywa się na piłach CNC, do których plik maszynowy jest przekazywany zdalnie, dzięki temu operator nie musi ręcznie wpisywać długości i kątów, co eliminuje pomyłki. Cięcie w naszym zakładzie odbywa się na kilku doskonałych maszynach

- centrum obróbcze Hundegger SC3

- piła kątowa Randek SPCL728

- piła czterotarczowa Depauw

Prasowanie

Po ucięciu i oznaczeniu elementów, układane one są na stabilnych stołach, w szablonach ograniczających przesuw elementów i zapewniających powtarzalność kształtu dachu, następnie są układane i wprasowywane płytki kolczaste za pomocą pras o nacisku nawet do 50 ton.

Gotowe wiązary są odstawiane na miejsce odstawcze do transportu.

Podczas produkcji sprawdzanych jest na bieżąco kilkanaście parametrów jakościowych. Należą do nich m. in.:

- wymiary drewna – zgodność z klasą C24

- wilgotność

- rodzaj i położenie płytek

-  luzy w złączach

- tolerancje wymiarowe

- osadzenie łączników

Nasza fabryka jako pierwsza w kraju otrzymała certyfikat uprawniający do produkcji elementów drewnianych łączonych w węzłach płytkami kolczastymi i nadawania oznaczeń CE.

 

projektant więźby dachowej przy komputerze
więźba dachowa inter-lers
krokwie inter-lers
projektant więźby dachowej przy komputerze więźba dachowa inter-lers krokwie inter-lers

Do pobrania:

Certyfikat CE drewno

Certyfikat CE wiązary

Przykładowa deklaracja właściwości użytkowych