Angļu valoda Krievu valoda Norvēģu valoda

talr-woodcon

Kopņu pamatmehānika

Kompnentes šķērsgriezumsVisas jumta kopnes tiek projektētas sliktākajām iespējamām nemainīgajām, darba un vēja slodzēm. Atsevišķas koka kopņu komponentes tiek projektētas tā, lai izturētu atbilstošus spēkus, t.i., nostiepi vai saspiešanu, vai lieci kopā ar stiepes vai saspiešanas spēku.

Stiepe (vilkšana). Šī spēka gadījumā, kad komponentes tiek vilktas vai pakļautas stiepes spēkam, saka, ka tās ir nospriegotā stāvoklī. Komponenšu spēju pretoties stiepes spēkam nosaka to materiāla izturība un šķērsgriezums. 

Piemērā (1. attēls) redzams, ka tad, ja komponentes šķērsgriezums tiek dubultots, dubultojas arī šīs komponentes spēja izturēt stiepes spēkus.

Saspiešana (stumšana). Ja komponente tiek pakļauta šim spēkam, dažkārt to dēvē par kolonnu. Atšķirībā no nospriegotās komponentes, kolonnas spēja izturēt saspiešanas spēkus nav atkarīga tikai no šķērsgriezuma zonas, bet arī no materiāla izturības, kolonnas garuma un tās šķērsgriezuma formas kopā.

Ja 1 tonna ir maksimālais saspiešanas spēks, kuru var izturēt 1200 mm gara, 100 x 38 mm koka kolonna bez gareniskās lieces, tad 100 x 38 mm, bet divreiz garāka kolonna tāda paša spēka iedarbībā noteikti sāks ļodzīties, varbūt pat sabruks (2. un 3. attēls). Taču, ja mēs iepriekšējā piemērā 2400 mm garo kolonnu pa vidu atbalstīsim nekustīgā veidā, tā spēs izturēt 1 tonnas svaru. (4. attēls).

Kopnes saspiešanaKolonnas vidus nostiprinājums

Kad šāds nekustīgs balsts tiek izmantots režģveida komponentēs, to dēvē par režģveida saiti, ko izmanto savienojumos ar atgāžņiem. (5a. attēls).  Latojums ar atgāžņiem veido nekustīgus balstus, kam ir jānovērš jumta kopnes joslu ļodzīšanās uz sāniem (5b. attēls).

Režģeveida saites kopnēKopnes latojums ar atgāžņiem

Kolonnas izturībaKolonnas izturība ir atkarīga arī no tās šķērsgriezuma formas. Jo kantaināka, simetriskāka ir forma, jo izturīgāka (pieņemot, ka šķērsgriezums ir tāds pats). Piemēram, 100 x 25 komponente ar šķērsgriezuma laukumu 2500 mm nebūs tikpat izturīga attiecībā uz saspiešanu kā 50 x 50 komponente, pieņemot, ka garums un materiāla izturība ir tāda pati (6. attēls). Lieces spēks, precīzāk lieces moments, ir rezultāts spēkam, kas pielikts konsolei, piemēram: tramplīna dēlim vai parastai sijai. (7. attēls)

 Kopnes lieces spēks

Sijas šķērzgriezumsSlodze, kādu var izturēt sija, ir atkarīga gan no materiāla izturības, gan no sijas šķērsgriezuma formas. Atšķirībā no kolonnas sijas gadījumā jo dziļāks ieliekums (tāda paša šķērsgriezuma zonai), jo izturīgāks materiāls būs pret liekšanu. Tāpat kā kolonnu gadījumā, arī lieces momentam pakļautām sijām ir nepieciešamas sānu saites. Jo dziļāk liecas sija, jo vairāk saišu nepieciešams. (8. attēls)

Spēki komponentēs

Daudzu parastu koka kopņu gadījumā ir iespējams noteikt, kādi spēki darbojas katrā konkrētajā komponentē, neveicot nekādus aprēķinus. 9. attēlā redzamajā piemērā ir parasta „A” veida gala jumta kopne ar vienmērīgi sadalītu slodzi pa augšējām un apakšējām joslām. Slodze no jumta tiek nodota pa
latojumu, un griestu slodze - pa griestu latojumu. Tas nozīmē, ka joslas tiek pakļautas gan lieces spēkam, gan saspiešanas un stiepes spēkiem. Šādā slodžu sadalījuma gadījumā augšējā josla iztur saspiešanas un arī lieces spēkus. Īsākais režģojums tiek pakļauts saspiešanai, bet garākais - stiepei. Gan „A”, gan „B” veida gala jumta kopņu ģeometrija ir izveidota tā, ka normālos
apstākļos garākie režģojumi tiek pakļauti stiepei, bet īsākie - saspiešanai. Tas tiek darīts, lai samazinātu koka detaļu izmērus saspiešanai pakļautajos režģos.

IelieceA veida kopne

Kad komponente tiek pakļauta stiepei, saspiešanai vai liecei (lieces momentam), spēka ietekmē komponente deformējas neatkarīgi no tā, cik izturīgs ir materiāls vai cik liels ir šķērsgriezums. Deformācijas lielums gan ir atkarīgs no materiāla izturības un šķērsgriezuma formas un izmēra. 

10a. attēlā redzams, ka 350 x 75 mm Oregon sija ielieksies par 32 mm tiklīdz vidū tiks uzlikts tonnu smags svars. Ja šāda slodze paliks, pēc 20 - 24 mēnešiem ieliece var palielināties pat trīs reizes. Šī ielieces palielināšanās laika gaitā bez svara palielināšanas tiek dēvēta par „ielieci šļūdes rezultātā”. Šāda veida ieliece ir raksturīga koka jumta konstrukcijām, taču to var neņemt vērā citiem materiāliem, kā, piemēram, tēraudam.

Ja tāda pati slodze tiek radīta 310 x 165 mm universālā tērauda sijai (10b. attēls), īslaicīgā ieliece ir apmēram 1 mm. Ilglaicīgā ieliece arī būs 1 mm.

Oregon sijaUniversālā tērauda sija

Kopnes ieliecesKoka kopne (10c. attēlu) arī ielieksies tāda paša svara ietekmē, taču trīsstūrveida režģojuma dēļ (kas to padara stiprāku) tā ir daudz stīvāka, nekā lielā tērauda sija, kas sver aptuveni trīsreiz vairāk un arī izmaksātu piecreiz vairāk nekā koka kopne.

No šiem piemēriem top skaidrs, ka koka kopnes ir ļoti efektīvi konstruktīvie elementi.

Izliece

Lai kompensētu ielieci, kas rodas noslodzes gadījumā, jumta kopnes tiek izgatavotas ar uz augšu vērstu izliekumu, kas tiek dēvēts par „izlieci”. Pēc uzstādīšanas kopnes nedaudz ielieksies. Tās ielieksies vēl vairāk, kad uz koka kopnēm sāks iedarboties jumta un griestu slodzes, laika gaitā ieliece palielināsies „šļūdes” dēļ. Tā kā joslas tiek pakļautas sadalītai slodzei, tās arī ielieksies starp kopnes mezgliem papildus tam, ka jumta kopne kā viens vesels arī liecas uz leju. Šo joslas ieliekšanos dēvē par „paneļa ieliekumu”, to
nevar kompensēt ražošanas laikā, kā to var izdarīt ar kopnes izlieci. Visi jumta kopņu standarta varianti tiek projektēti tā, lai paneļa ieliekums būtu pieņemamāks.

Kopnes izliecesKopnes izlieces formas

Jumta kopņu analīze un komponenšu projektēšana

Kad normatīvās slodzes ir zināmas un jumta kopnes forma ir izvēlēta, var sākt kopnes analīzi, lai noteiktu, kādas slodzes radīsies katrā atsevišķā komponentē. Šo procesu veic datorizēti, izmantojot labi zināmās būvmehānikas metodes. Datorizētajā analīzē tiek izvēlētas piemērota izmēra un nospriegojuma pakāpes komponentes, tiek veikti noslodzes dēļ radušos sagaidāmo ieliekumu aprēķini.

Koka kopnes komponentes tiek pakļautas lieces, bīdes un saspiešanas vai stiepes kombinācijai. Šī kombinācija var mainīties koka konstrukcijas kalpošanas laikā, jo var rasties dažādi noslodzes apstākļi, tādēļ jāparedz visas iespējamās situācijas. Koka komponentēm jāatbilst būvnormatīvu prasībām.

Saistītie raksti:

Kas mēs esam?

SIA Woodcon ir viens no dažiem koka kopņu ražotājiem Latvijā, kurš ir ieguvis tiesības marķēt savu produktu ar CE zīmi, sertificējot savu produkciju pēc Eiropas standarta EN 14250:2010. Lasīt vairāk...

Ko mēs darām?

  • Koka karkasu un koka kopņu projektēšana;
  • Augstas kvalitātes koka kopņu ražošana;
  • Droša produkcijas piegāde uz Jūsu būvobjektu. Lasīt vairāk...

 

Foto galerija

jumta kopnes 1jumta kopnes 2jumta kopnes 3