Liela laiduma pārsegumi privātai apbūvei

Liela laiduma pārsegumi privātai apbūvei (aprēķini un realizācija)
Piedāvājam pētījumu, lai katrs topošais mājas īpašnieks varētu apsvērt cik izdevīgi, vai cik sarežģīti ir veidot telpas ar laidumiem, kuru garums pārsniedz 5,5metrus, ja nevēlās telpā arī kādu balstu. Praktiski, privātmājai šī problēma sākas tikai tad, ja telpa ir nepieciešama lielāka par 60 kvadrātmetriem, lai telpa neazaudētu savu baudāmo proporciju.

1.1. Starpstāvu pārsegumi
Starpstāvu pārsegumi ir horizontāli ēkas elementi, kuriem ir divas funkcijas – nesošā, jo tie uzņem ekspluatācijas slodzes, un norobežojošā, jo pārsegumu “pīrāgs” nodrošina skaņas un siltuma izolāciju, un vienlaikus tie ir griesti un grīda.
Starpstāvu pārsegumi privātmājām veidoti no koka sijām, dzelzsbetona paneļiem vai monolītā betona. Pēdējā laikā klāsts papildināts ar līmētām koka konstrukcijām, no kurām veidojami liela laiduma starpstāvu pārsegumi. (www.building.lv)
1.1.1. Slodzes, kas jāiztur starpstāvu pārsegumam
Uz starpstāvu pārseguma iedarbojas:
statiskās slodzes:
patstāvīgās slodzes – konstrukciju un materiālu pašsvars.
mainīgās slodzes:
ilgstošās:
lietderīgās – rodas ekspluatējot (sadzīves un mēbeļu svars);
avārijas – neplānotu iespējamu slodžu kopums.
vidēja ilguma – lietderīgā slodze uz pārsegumu, sniegs, apledojums;
īslaicīgās:
vējš;
Dinamiskā slodze – ja nepārtraukti mainās spēku lielumi.
Mainīgā slodze – vēja slodze, gadījuma slodze.
Otrajā stāvā paredzēta aušanas darbnīca, tāpēc no platību izmantošanas veida noteikta telpas kategorija pēc lietderīgās slodzes lieluma.
Pētāmās telpas pēc LVS NE 1991-1-1-AC:2014 L, Eiropas normām atbilst C1 kategorijai, kur qk (vienmērīgi izkliedēta slodze) ir 2–3 kN m-2 un Qk (koncentrēta slodze) ir 3–4 kN.
Lai mājai varētu izmantot otro stāvu, pārsegumam jāiztur slodze no 400 līdz 500 kg m-2. Šādu slodzi iztur sija, kuras augstuma un platuma dimensijas attiecīgi ir 25 un 22 centimetri. (LVS NE 1991-1-1-AC:2014 L)
1.1.2. Būvakustika
Pēc būvnormatīva no akustiskā komforta viedokļa pētāmās telpas atbilst C klasei – telpas, kurās skaņas izolācijai noteiktās minimālās prasības ir obligāti piemērojamas jaunu ēku projektēšanā.
Normētie skaņas izolācijas lielumi ir faktiskais normalizētais skaņas izolācijas indekss R’w un faktiskais normalizētais triecientrokšņa līmeņa indekss L’n,w. Ēkas iekšējo norobežojošo konstrukciju virsmas veido atbilstoši būvnormatīva noteiktajām skaņas izolācijas prasībām: faktiskais normalizētais skaņas gaisā izolācijas indekss R’w nav zemāks par būvnormatīva noteikto, bet faktiskais normalizētais triecientrokšņa līmeņa indekss L’n,w nav lielāks par būvnormatīva noteikto. Indeksa R’w vērtības ir nepieciešamā skaņas izolācija starp telpām vertikālā un horizontālā virzienā. Indekss L’n,w norāda nepieciešamo triecientrokšņa pārsegumu izolāciju visos virzienos (vertikālajā, starp telpām un pa diagonāli blakus telpā).
Ēkas iekšējo norobežojošo konstrukciju skaņas izolāciju veido tādu, lai ir nodrošināta arī trokšņu netieša izplatība ar blakus esošajām būvkonstrukcijām. Šahtu un komunikāciju (piemēram, ventilācijas šahtas, cauruļvadi, kas iet caur būvkonstrukcijām) tehniskais izpildījums nodrošina sienu un griestu skaņas izolācijas saglabāšanos šajā būvnormatīvā noteiktajās robežās.
R’w vērtība ir 55 decibeli. L’n,w vērtība ir 53 decibeli. (LR MK 312, 2015)
1.1.3. Ugunsdrošības prasības
Būvizstrādājumu ugunsreakcijas klases nosaka saskaņā ar Latvijas būvnormatīva LBN 201-15 pielikuma 4. tabulu
Atkarībā no izvirzītām ugunsdrošības prasībām pētāmā ēka atbilst pirmajam lietošanas veidam.
Būvju konstrukciju ugunsizturību nosaka atbilstoši būvkonstrukciju nestspējas (simbols R), viengabalainības (simbols E) un termoizolētības (simbols I) īpašību noturībai ugunsgrēka laikā.
Pētāmai ēkai ir jāatbilst U1a ugunsnoturības pakāpei, kas ir REI 60 uguns izturība.
Pētāmās ēkas pārsegumam jāatbilst B ugunsreakcijas klasei. B – būvizstrādājums nerada vispārējas uzliesmošanas situācijas, bet tas var uzturēt degšanu attīstīta ugunsgrēka gadījumā.
Pārsegumiem pie ārējām sienām jāpiekļaujas bez atstarpēm. (LR MK 333, 2015)
1.2. Pārsegumos izmantoto materiālu īpašības
1.2.1. Koka īpašības kā būvniecības materiālam
Koks ir viens no vissenākajiem un joprojām viens no plašāk izmantotajiem būvmateriāliem. Kaut gan mūsdienās ir pieejami dažādi citi būvmateriāli, koks savu labo īpašību dēļ, joprojām ir pieprasīts būvmateriāls.
Koksne kā būvmateriāls ir videi draudzīga izvēle parametros, kas attiecas uz dabas resursiem, enerģijas izmantošanu, oglekļa dioksīda izmešiem un atkritumiem. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
Koksnei kā būvmateriālam ar plašs pielietojums – sākot no nelielu privātmāju būvniecības līdz pat apjomīgām būvēm ar ievērojama izmēra nepārtrauktiem laidumiem.
Latvijā būvniecībā netiek izmantotas visas mūsdienu no koka izgatavoto konstrukciju iespējas. Iemesli ir saistāmi ar informācijas un finanšu, kā arī izpratnes trūkumu. Piedāvājums ietver: koka karkasa paneļus, dažādas mansarda kopnes un arvien plašāk lietotas liela laiduma kopnes rūpniecības ēkām, angāriem, jumta konstrukcijas, veidņi, dekoratīvie iekšējās apdares materiāli, vieglas konstrukcijas nesošās kolonas utt.
Koks ir izmantojams visur, tikai tur, kur ir prasība pēc paaugstinātas ugunsdrošības, vai palielinātas stiprības nepieciešamības, priekšrocību dod betonam vai dzelzsbetonam.
Līdz pat mūsdienām izmantoti līdzīgi izmēri un detaļas, bet būvniecību atvieglo stiprības un slodžu aprēķina datorprogrammas, kas veicina daudz racionālāku koksnes izmantošanu.
Mūsdienīgu aizsardzības materiālu pielietojums koku padara ilgmūžīgāku un arī ugunsnoturīgāku. Koks salīdzinājumā ar citiem ēku būvniecības materiāliem ir daudz mājīgāks – pēc subjektīvajām izjūtām, bet objektīvie kokmateriāla tehniskie parametri liecina par materiāla ekoloģiskumu, ekonomiskumu, vieglumu un izturību.
Salīdzinājumā ar citiem nesošā profila materiāliem koks ir ievērojami lētāks un projekta izmaiņu gadījumā tas vieglāk padodas grozījumiem, tas prasa mazākas izmaksas nekā citu materiālu gadījumā.
Jumta nesošā konstrukcija ir daudzkārt ātrāk uzmontējama, nekā citi jumta nesošie profili. (www.building.lv)
Pozitīvākās koksnes īpašības, kas ļauj to izmantot būvniecībā:
izturība spiedes gadījumā no 35 līdz 70 MPa;
stiepes un lieces stiprība no 80 līdz 120 MPa, kas ir būtiski, jo uz koka konstrukcijas novietota liela masa;
izturīgumu papildina tas, ka koksne ir salīdzinoši viegls materiāls ar vidējo blīvumu no 400 līdz 600 kg m-3, atkarībā no sugas;
augsta stiprība pie neliela materiāla blīvuma, tas nozīmē, ka neviens cits tik viegls materiāls nespēj nodrošināt tādu izturību kā koksne;
konstrukcijās ļoti būtiska noteikti ir izturība pret plaisāšanu, tātad jāizvēlas koksni ar augstu rukuma pakāpi, kā, piemēram, egle, ciedrs, priede, baltegle utt.;
zema siltumvadītspēja, tas nozīmē, ka koka mājai būs mazi siltuma zudumi, iemēram, 100 mm biezās koka brusas sienas siltumpretestība ir analoģiska divu ķieģeļu biezai mūra sienai;
izteikti viegla apstrāde;
koksne ir viegls būvmateriāls; (www.woodworking.lv)
labas spējas pretoties daudziem ķīmiskiem reaģentiem;
teicama salizturība;
koksne ir dabīgs, ekoloģisks būvmateriāls, kokmateriālu ražošanā tikpat kā nerodas kaitīgie izmeši, kas veicina globālo sasilšanu un visas lietderīgās kalpošanas laikā koks darbojas kā oglekļa krātuve, kas pozitīvi ietekmē klimatu;
tas ir videi draudzīgs materiāls;
viegli remontējams (pagarinās lietderīgais kalpošanas laiks). (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
Koksnes negatīvās īpašības, kas var apgrūtināt tās izmantošanu būvniecībā:
koksnei raksturīgs palielināts higroskopiskums (spēja absorbēt mitrumu no ārējās vides), un neviendabīga struktūra, kas paaugstināta mitruma apstākļos bieži vien izraisa materiāla piebriešanu un pēc tam plaisāšanu un deformēšanos;
konstrukciju materiāliem, ko izmanto nesošo konstrukciju daļās mitrumam jābūt robežās no 12 līdz 20 %;
koksne, pie attiecīgiem vides parametriem, var iekrāsoties un ar laiku parādīties trupes pazīmes, ja tā regulāri netiek apstrādāta ar aizsarglīdzekļiem;
koksne daudz vieglāk uzliesmo, salīdzinot, piemēram, ar betonu, akmeni vai ķieģeli, taču koks deg prognozējami ar paredzamo ātrumu 0,7 mm min-1, saglabā lineāro ģeometrisko izpildījumu un nestspēju, un ugunsgrēka laikā ēka ir pietiekami ilgi noturīga un nesabrūk, lai cilvēki varētu droši iziet no ēkas atšķirībā citu būvkonstrukciju, piemēram, tērauda būvelementi var strauji sabrukt, radot neparedzamas situācijas. (www.woodworking.lv)
Koksnes degšana ir process, kurā var izdalīt vairākas fāzes, sākot no mitras koksnes līdz pat atklātai liesmai. Normālos ekspluatācijas apstākļos koksnei ir noteikts mitruma daudzums, kas degšanas procesā pārvietojas un iztvaicējas. Robežtemperatūra, pie kuras notiek iztvaikošanas process, ir 100 grādi C. Koksnes degšanas un pirolīzes procesā uz tās virskārtas izveidojas ogles slānis, kas daļēji aizsargā koksni no degšanas.
Galvenais ir tas, ka koksnes nesošās konstrukcijas nezaudē savu nestspēju uguns iedarbībā. Koka konstrukcijas savu nestspēju zaudē tikai par tik, par cik veidojas ogles slānis. Tāpēc koksnes nesošo konstrukciju nestspēja ir prognozējama.
Būtiski ir tas, ka koka konstrukcijas ugunsgrēka gadījumā neizliecas, kā tas notiek ar metāla konstrukcijām, kad tās sasniedz kritisko temperatūru.
Koksnes konstrukciju projektēšanas pamatprincipi ir apskatīti 5. eirokodeksā LVS EN 1995–1;2.
Ir vairāki veidi, kā nodrošināt koksnes uguns aizsardzību. Viens no senākajiem veidiem ir kaļķumālu maisījums, ar kuru pārklāj koka detaļu virsmas. Mūsdienās ir izstrādāti dažādi koksnes uguns aizsardzības līdzekļi, kā, piemēram, dažādi antipirēni. Šo antipirēnu darbības mehānisms var izpausties dažādi:
kā, piemēram, liesmas iedarbībā antipirēns var sadalīties un radīt inertas gāzes, kuras kavē degšanas procesu;
degšanas reakcijas rezultātā antipirēns patērē lielu siltuma daudzumu un neļauj sasildīt koksni;
antipirēns uz koka virsmas veido plēves pārklājumu, kas liesmas iedarbībā pārvēršas sausā putu slānī un kavē liesmu piekļūšanu koksnes virsmai. (bebris.lv)
Kā redzams, ka vairums minēto trūkumu ir viegli novēršami, apstrādājot koksnes izstrādājumus ar īpašiem līdzekļiem, kas paildzina koka kalpošanas laiku.
Līdz ar jaunām koksnes materiālu tehnoloģijām paplašinās koksnes lietojums. Uzlabošanu veic:
apstrādājot ar spiedienu, iepriekš veicot termisku vai hidrotermisku apstrādi, pieaug blīvums un arī stiprība;
piesūcinot ar sintētiskiem sveķiem, paaugstinās cietība un nodilumizturība;
piesūcinot ar aizsarglīdzekļiem pret aizdegšanos un kukaiņiem;
ar termisku acetilēšanu vai hidrotermisku uzlabošanu, piesūcināšanu ar karstu eļļu, termisku uzlabošanu un vienlaicīgu piesūcināšanu ar koksnes sveķiem, lai uzlabotu rukšanas un briešanas norisi un ilgizturību. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
Koksne nav vienveidīgs materiāls, dažādas koku sugas atšķiras ar savām fizikālajām īpašībām. Tā kā koksnei ir dažāda veida izturība, ir atsevišķi jāizvērtē, kuriem būvdarbiem, kādu koksni vajadzētu izmantot. (www.woodworking.lv)
Parametri, kas nosaka koksnes izmantošanas iespējas būvniecībā.
Ir virkne īpašību, kas nosaka koka ilgizturīgumu un ietekmē iespēju to izmantot būvdarbos:
izturīgums – koksnes spēja pretoties noārdīšanās procesiem dažādu slodžu ietekmē, tas atkarīgs no koka sugas, blīvuma un mitruma, kā arī slodzes virziena un vainu esamības;
nodilumizturīgums – koksnes spēja pretoties noārdīšanās procesiem berzes iedarbībā, parasti nodilumizturīgums ir proporcionāls koksnes cietībai un blīvumam;
izturība pret plaisāšanu – ir tieši atkarīga no koksnes rukuma pakāpes, jo žūšanas procesā mitrums no koksnes iztvaiko nevienmērīgi, kas savukārt var izraisīt iekšējo spriedzi un kā rezultātu koksnes plaisāšanu, bet tādas koku sugas, kā egle, ciedrs, priede un baltegle uzskatāmas par vismazāk pakļautām rukumam;
trūdēšana – koksnes noārdās dažādu sēnīšu ietekmē, pastāv uzskats, ka skuju koki ir mazāk pakļauti trūdēšanai, nekā lapu koki, ko lielā mērā var izskaidrot ar lielu sveķu daudzumu tajos; (lv.lv.allconstructions.com)
koksnes spēja noturēt metāla stiprinājumu – visvairāk atkarīga no koksnes blīvuma un arī nedaudz no koksnes mitruma, jo koks ir blīvāks un mitrāks, jo grūtāk no tā būs dabūt laukā, piemēram, naglas vai skrūves; (www.woodworking.lv)
koksnes zarainums – zariņi vai labi redzamās to kādreizējās atrašanās vietas ir būtisks koksnes trūkums, jo zarainums mazina koksnes izturīgumu un izraisa papildus tēriņus tās apstrādei;
koksnes vieglums – tas gan nav noteicošais faktors, izvēloties koksni būvdarbiem, taču līdz ar citām pozitīvām īpašībām, vieglums arī ir ievērojama priekšrocība.
Būvniecībā īpaši svarīgas ir kokmateriāla ekspluatācijas īpašības, kas savukārt ir atkarīgas no koksnes fizikālajām, mehāniskajām un tehnoloģiskajām īpašībām:
vizuālais izskats – iekštelpu apdares materiāliem svarīga ir krāsa, spīdums, tekstūra;
mitrums – žūstot vai uzsūcot mitrumu koksnei mainās forma, higroskopiskumu var mazināt koksni plastificējot vai pārklājot tās virsmu ar laku vai krāsu;
siltuma ietilpība un vadītspēja – būtiska ir koksnes spēja izlīdzināt temperatūru tās sildīšanas un atdzesēšanas procesā;
skaņas vadītspēja un caurlaidība – būtiskāka ir skaņas absorbcija;
elektrovadītspēja un elektroizturība – elektrovadītspēju var mazināt koksni piesūcinot ar parafīnu, sintētiskiem sveķiem, transformatoru eļļu;
koksnes stiprība – materiāla spēja pretoties sagraušanai, deformācijai – samazinoties mitruma līmenim stiprība palielinās;
cietība – tai ir būtiska nozīme koksnes apstrādes procesā;
nodilumizturība – būtiska grīdām, kāpnēm sliekšņiem;
metālisko stiprinājumu noturība – koksnes pretestība skrūves izvilkšanai ir lielāka nekā identiska izmēra naglas izvilšanai. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
1.2.2. Skujkoku sugas, ko izmanto nesošajās konstrukcijās
Priede
Par vienu no piemērotākiem kokiem ēku būvniecībai uzskata priedi, lai gan tā ietverta mīksto koku sugu grupā. Tās koksne ēku būvniecībā izmantojamo skuju koku vidū ieņem pirmo vietu.
Priedei ir daudz pozitīvo īpašību:
izturīgums (stiprības robeža kompresijas gadījumā ap 50 MPa);
blīvums;
izturīgums pret plaisāšanu;
izturīgums pret rukumu;
izturīgums pret trūdēšanu (priedes koksnē ir daudz sveķu kanālu);
nodilumizturīgums;
priedei nav raksturīgs zarainums;
tās koksne ir viegla;
parasti ar taisnu stumbru, kas atvieglo kokapstrādes procesu.
Trūkumu vidū ir koksnes nosliece uz „zilēšanu”, kas zināmā mērā var sabojāt guļbūves izskatu. (lv.lv.allconstructions.com)
Egle
Izturīguma ziņā egle nav sliktāka par priedi (ar nosacījumu, ja tās koksne ir labi izkaltēta).
Egles koksnes trūkumi:
egles koksnē nav tik daudz sveķu kanālu, tādēļ tai nepieciešama papildus apstrāde, kas paildzina tās pretestību trūdēšanas procesiem un veicina tās ilgizturīgumu;
eglei piemīt lielāks zarainums nekā priedei, tas sarežģī apstrādi un sašaurina iespējamo pielietošanas sfēru loku.
Taču, neraugoties uz trūkumiem, daudzās Eiropas valstīs egle popularitātes ziņā ir pat pārspējusi priedi, pateicoties savām pozitīvajām īpašībām:
viendabīgai koksnes struktūrai, kas atvieglo kokapstrādes procesu;
spējai ilgstoši saglabāt krāsu – tā nezilē laika gaitā, kā priede;
elastīguma ziņā egle ir pārāka par daudzām citām skuju koku sugām, tādēļ to bieži izmanto liekto elementu izgatavošanā. (lv.lv.allconstructions.com)
Lapegle
Priekšrocības:
pietiekams blīvums;
izturīgums (par 30% lielāks, kā priedei);
izturīga pret trūdēšanu;
palielināts izturīgums pēc kaltēšanas;
piemērotākais koks nesošo konstrukciju izgatavošanai;
neliels zarainums un nav samešanās.
Trūkums ir tikai viens, tā nav mežos izplatīta.
Lapu kokus neizmanto nesošajās konstrukcijās. (lv.lv.allconstructions.com)
Ekoloģiskam būvmateriālam jābūt ar diviem svarīgiem uzstādījumiem:
izmantojot nav kaitīgs cilvēkam un apkārtējai videi
tā ražošanas process nenodara kaitējumu dabai.
Vācijas speciālisti salīdzinājuši dažādu būvmateriālu ietekmi uz vidi, kas klasificēta pēc kaitīguma dilstošā secībā – no A līdz C, kur ar A – apzīmē vislielāko nodarīto kaitējumu videi un ar C – apzīmē materiālus, kuru ražošana rada vismazāko kaitējumu videi.
0. tabula
Būvmateriālu ietekme uz vidi (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
Būvmateriāla veids
Siltumnīcas efekta gāzes
Atmosfēras paskābināšanās
Atmosfēras piesārņošana
Ozona slāņa noārdīšana
Smago metālu iztvaikošana
Enerģijas patērēšana
Cietie atkritumi
Betons
C
C
C
C
C
C
C
Tērauds
B
B
A
C
B
B
A
Skujkoki
C
C
C
C
C
C
A
Avots: Videi draudzīgu celtniecības…, 2009
A – apzīmē vislielāko nodarīto kaitējumu videi un ar C – apzīmē materiālus, kuru ražošana rada vismazāko kaitējumu videi.
Pētījumā redzams, ka vismazāko kaitējumu videi rada kokmateriālu un minerālu izcelsmes būvmateriālu ražošana.
Kokmateriālus iegūst no atjaunojamiem resursiem, to atkritumi gan paši bioloģiski sadalās, gan tos var dedzināt, tādējādi, iegūstot siltumenerģiju. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
1.2.3. Līmētā koksne un līmēto konstrukciju materiāli
Līmēto koksni izgatavo no kopā salīmētiem masīvkoka slāņiem, koksnes šķiedras orientējot elementu garenvirzienā. Šim nolūkam izmanto egli, bet dažkārt īpašiem mērķiem lieto arī priedes koksni. Parasti izmanto koksni ar mitrumu no 7 līdz 15 %, kas ir ļoti tuvu koksnes līdzsvara mitrumam – 12 %. Koksnes līmēšanā var izmantot dažādu veidu līmes un līmēšanas tehnoloģijas. No līmētas koksnes var izgatavot pārsegumus ar gandrīz neierobežotu garumu.
Homogēnās līmētās koksnes visu slāņu kvalitāte ir aptuveni vienādi augsta, bet kombinētajai līmētajai koksnei ļoti augsta kvalitāte ir tikai diviem vai trim ārējiem slāņiem.
Līmēta koka plātnes var aizvietot veselus dēļus, tām nav raksturīga rukšana un vērpe – līdz ar to tās ir stabilākas izmēros un neko nezaudē no koka stiprības. Tās var būt salīmētas no dēlīšiem, kas ir pilnā plātnes garumā, vai arī no īsākiem dēlīšiem.
Līmētās koka konstrukcijas ir kārtains kompozītmateriāls izgatavots no augstas kvalitātes zāģmateriāliem un rada iespēju no neliela izmēra kokmateriāla elementiem iegūt lielas, dažāda veida un formas konstrukcijas, kas spēj izturēt lielas slodzes. Konstrukcijas elementos var būt arī citi materiāli, piemēram, metāls.
Līmētās koka konstrukcijas pieļauj atrisināt uzreiz divus uzdevumus – speciāla vienota konstrukcija ļauj pārsegt ēkas stāvu un izveidot arī jumta izbūvi.
Salīdzinājumā ar atbilstošiem konstrukciju kokmateriālu elementiem līmētajai koksnei vidēji ir augstāka stiprības klase un mazāka stiprības īpašību izkliede (slāņojuma efekts).
Līmēto koka konstrukciju pozitīvās īpašības:
ekoloģiskas konstrukcijas;
izmēru stabilitāte;
pielīdzināmas betona un tērauda konstrukcijām, toties tām ir priekšrocības ekoloģiskā un cenu ziņā;
pieļauj praktiski jebkuru izvēlēto ģeometrisko formu;
laba ugunsizturība – spēja pretoties degšanai ir augstāka nekā metālam;
teicama ķīmiskā un korozijizturība;
relatīvi vieglas, tāpēc atvieglo transporta un montāžas operācijas, montāžā nav jāizmanto smagā tehnika;
ļauj ieekonomēt montāžas laiku un darba izmaksas;
iespējas atjaunot konstrukciju vai tās mezglu;
var pārsegt ļoti lielus laidumus;
izstrādājums ir dekoratīvs, to var nenosegt bet eksponēt.
Līmēto koka konstrukciju trūkumi:
konstrukciju balsta vietas prasa īpašu aizsardzību pret mitrumu;
pārseguma līganums. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
1.2.4. Konektorkopņu konstrukcijas
Konektorkopņu konstrukcijas ir precīzi aprēķināti, racionāli rūpnieciski ražoti būvelementi – gan sērijveida, gan pēc individuāla pasūtījuma. Tas ir visdaudzveidīgākais, efektīvākais un drošākais koka savienojums.
Naglu plašu sijas (brusas) sastāv no 2-3 kopā saliktām un ar naglu platēm sastiprinātām brusām.
Naglu plašu konstrukciju priekšrocības:
jumta kopnēm nepieciešams līdz 30 % mazāk kokmateriālu nekā tradicionāli būvētam jumtam;
izgatavošanas tehnoloģija nodrošina laika un finanšu ekonomiju;
vislielākā būvmateriālu un atkritumu optimizācija;
nepieciešama mazāka būvlaukuma platība;
viegli transportējamas un montējamas;
praktiski neierobežotas arhitektoniskās un konstruktīvās iespējas;
zems svars pie augstas nestspējas;
inženiertehniskie aprēķini garantē drošību un materiālu ekonomiju. (Videi draudzīgu celtniecības…, 2009)
Būvizstrādājumiem ir noteikta:
vienota tehnisko specifikāciju (tehnisko noteikumu) sistēma, kas nosaka būvizstrādājuma būtiskos raksturlielumus, kas attiecas uz to paredzēto izmantojumu;
vienota ekspluatācijas īpašību novērtēšanas sistēma;
vienota būvizstrādājumu CE marķēšana.
1.3. Pārseguma veidi
1.3.1. Koka pārsegumi
Tradicionālos koka pārsegumus ir racionāli izmantot, ja laiduma garums nepārsniedz 4 metrus, garākiem laidumiem jāizvēlas vertikālais līmēto siju pārsegums, zāģmateriālu naglotais pārsegums, metāla konktorkopņu pārsegums, dubult-T siju pārsegums vai horizontāli līmēto kokmateriālu paneļi.
Ja izmanto koka pārsegumus, tad sienu konstrukcijām izvirzītas mazākas prasības, jo tie ir viegli, līdz ar to nav jābūvē masīvas sienas ar lielu nestspējas koeficientu.
Koka pārsegumu pielietošana ir ļoti plaša – tos var izmantot gan koka karkasu ēku būvniecībā, gan mūra ēku starpstāvu risinājumos.
Koka pārsegumu ražošanai piemēroti skujkoki – tiem ir optimāls blīvums. Latvijā plaši izmanto priedi, kura pateicoties sveķiem, ir noturīga dažādos apstākļos, kā arī krasās temperatūras svārstībās.
Izmantojot koka pārsegumus, lielākā problēma ir pietiekamas skaņas izolācijas nodrošināšana. Skaņas izolāciju var paaugstināt, izmantojot speciālus materiālus – profilētas metāla plātnes, siltumizolācijas materiālus, kuri slāpē arī skaņu un kuri ir pieejami plašā klāstā. Tāpat jāizolē materiālu savienojumu vietas, caur kurām skaņa izplatās visvairāk – spraugas vajadzētu aizpildīt ar speciālu amortizācijas lentu.
Koka pārsegumi ir salīdzinoši izplatīti, jo ir lētāki salīdzinājumā ar alternatīviem materiāliem. Koks ir veselīgāks, veido labāku mikroklimatu, no tā var izveidot dažādas konfigurācijas, to var arī atstāt nenosegtu kā telpas dizaina elementu.
Izgatavojot koka pārsegumus būvlaukumā, to lielākais mīnuss ir darbietilpība, taču šo problēmu veiksmīgi atrisina rūpnieciski izgatavotie koka pārsegumi. (www.building.lv)
1.3.2. Dzelzsbetona paneļi
Dzelzsbetona paneļi ir iepriekš saspriegtas dobumainās pārseguma plātnes, kuras izgatavo piecos augstuma izmēros un jebkurā garumā līdz 17 metriem saskaņā ar slodzes nestspējas aprēķiniem.
Svara samazināšanai plātnēm garenvirzienā izveido apaļas vai ovālas formas dobumus. Plātņu šķērsgriezums attiecībā pret vertikālo asi ir simetrisks un vienāds visā izstrādājuma garumā.
Izgatavo arī speciālas nozīmes pārseguma plātnes: konsoles plātnes, siltinātas plātnes un dažādi sagrieztas plātnes.
Konsoles plātnēm ir papildus stiegrojums augšējā daļā.
Šaurākas plātnes izgatavo garenvirzienā sazāģējot tipveida 1200 milimetru plātnes, griezuma vietai jāatrodas virs dobuma. Iespējams arī nozāģēt slīpu plātnes galu nepieciešamajā leņķī, šādas plātnes izmanto neregulāru konstrukciju būvniecībā.
Dzelzsbetona paneļu pārseguma nestspēju var palielināt ieklājot monolītā betona kārtu vismaz 40 mm biezumā ar spiedes stiprības klasi ne mazāku kā C25/30. Ja pārsegumu pakļauj dinamiskām vai punktveida slodzēm ieklāto betona kārtu nepieciešams stiegrot.
Plātņu dobumus var izmantot kā ventilācijas kanālus. Dobumos var ievietot arī ūdens un kanalizācijas caurules un elektroinstalāciju.
Iepriekš uzspriegtu dzelzsbetona paneļu priekšrocība:
rūpnieciski kontrolēti ražošanas apstākļi nodrošina nemainīgi augstu kvalitāti;
ražošanā izmanto tikai sertificētus izejmateriālus;
ražošanu neietekmē laika apstākļi;
elementus uzspriegojot panāk nozīmīgu stiegrojumu un betona ietaupījumu;
ar termisko apstrādi var paātrināt betona cietēšanu, kas samazina laiku no izstrādājuma ieliešanas līdz izmantošanai, kas ievērojami samazina montāžas laiku;
iespējams izgatavot pārsegumus ar garākiem laidumiem, nekā izmantojot neuzspriegtus pārsegumus; (tmb.lv)
minimāla betona izmantošana tieši būvlaukumā;
konstruktīvo risinājumu elastība;
samazinās būvniecības laiks;
optimālas montāžas izmaksas.
Dzelzsbetona pārseguma paneļu plusi:
ātra montāža;
laba skaņas izolācija;
ugunsdrošība;
lielāks iespējamais laidums;
liecas minimāli;
siltuma inerce.
Mīnusi:
vajag celtni ar lielu celtspēju;
vajag monolīto joslu zem paneļiem;
aukstuma tilta iespējama veidošanās;
dārgāki par koka pārsegumiem. (gimenesmaja.mozello.lv)
Dzelzsbetonam priekšrocības:
augsta nestspēja;
ugunsdrošība;
laba skaņas izolācija;
ātra montāža;
mitrumizturīgs.
Paneļus var ražot arī pēc individuāliem pasūtījumiem, iespējams noteikt to platumu un garumu.
Virs dzelzsbetona paneļiem (1. att.) var ieklāt jebkuru grīdas segumu – koka dēļu grīda, laminātu, flīzes, u.c.
Dzelzsbetona paneļus ieteicams balstīt tikai malās, lai neizraisītu to plaisāšanu. (www.building.lv)
Avots: http://www.tmb.lv
0. att. Dzelzsbetona pārseguma paneļi (Izstrādājumi, b.g.)
1.3.3. Monolītais dzelzsbetona pārsegums
Monolītais dzelzsbetona pārsegums ir augstas tehnoloģijas paliekošo veidņu sistēma (2. att.), kas ir paredzēta pārsegumu būvniecībai no monolītā dzelzsbetona.
Veidņa korpuss ir izveidots no liela blīvuma uzputotas dobas putu polistirola (EPS) plātnes ar iestrādātu tērauda spriegojuma karkasu, kas tiem nodrošina ļoti lielu izturību, turklāt tie ir viegli un ļoti ātri montējami.
Pēc betonēšanas iekšējās un ārējās apdares kārtas izveidošanas veidņu elementi paliek konstrukcijā un veic efektīvas siltumizolācijas funkcijas, pilnīgi nodrošinot Latvijas būvnormatīva LBN 002-01 “Ēku norobežojošo konstrukciju siltumtehnika” prasību apmierināšanu. (tenapors.lv)
Pārseguma nesošā daļa ir dzelzsbetona ribas ar soli 600 milimetriem un dzelzsbetona plātne visā pārseguma platībā.
Starp veidņu elementiem atstāto ribu vietu apakšdaļas platums ir 130 milimetri un tas nodrošina iespēju ievietot tur nepieciešamo stiegrojumu, ievērojot betona aizsargkārtas minimālo pieļaujamo biezumu. Ribu augstums var būt dažāds atkarībā no nepieciešamās pārseguma nestspējas.
Veidņa elementus pasūta, norādot paredzētās konstrukcijas izmērus, nestspēju un siltumpretestību.
Veidņa elementa korpusa materiālu un izmērus, kā arī stiegrojuma blīvumu aprēķina un iesaka ražotāja projektētāji.
Pirms pārseguma veidņu elementu montāžas to balstīšanai uzstāda teleskopiskos inventārbalstus ar aprēķinu 1  balsts uz ~ 3 m2 un koka sijas. Pēc pārseguma veidņu elementu montāžas veic tā ribu un plātnes stiegrošanu ar stiegrojuma stieņiem vai telpiskiem karkasiem un sietu, kā arī betonmasas iestrādāšanu.
Montējot veidņa elementus, starp blakus esošajiem elementiem veidojas rieva/ierievis savienojums, kas samazina siltuma zudumus savienojuma vietās.
Veidņa elementa augšējās virsmas profils ir speciāli izveidots tā, lai pēc elementu un stiegrojuma montāžas, kā arī betona iestrādes izveidotos monolīts, ribots dzelzsbetona pārsegums, kas no apakšas ir izolēts ar veidņa EPS korpusu.
Veidņa korpusa garenvirzienā ir iestrādāti dobumi, kas būtiski atvieglo cauruļvadu un elektrokabeļu montāžu pārseguma konstrukcijā.
Veidņa elementu klājuma apakšējā virsma ir plakana.
Veidņa korpusā iestrādātie pastiprinājuma profili dod iespēju pie elementu klājuma apakšas stiprināt apdares plātnes vai papildus izolāciju. (tenapors.lv)
Galvenās veidņu priekšrocības:
vegli;
ekonomiski;
viegli uzstādāmi;
viegli piegriezt vajadzīgo izmēru, pielāgojami projektam;
nedegoši;
nav nepieciešams izmantot smago tehniku;
izturīgi pret laika apstākļiem.
Monolītais dzelzsbetona pārseguma priekšrocības:
iespēja iegūt vienā paņēmienā monolītas dzelzsbetona pārsegumu ar augstu siltumpretestību un bez aukstuma tiltiem;
mazs elementu svars, kas:
ļauj pārvietot elementus un samontēt tos ar zemākām darbaspēka un būvtehnikas izmaksām;
nerada būtiskas papildus slodzes uz atbalsta konstrukcijām.
rūpnieciski iestrādāts stiegrojums, kas ļauj ietaupīt stiegrojuma siešanas izmaksas būvlaukumā;
pārseguma paneļa unikalitāte, kas dod iespēju iegūt monolītā dzelzsbetona ēkas pārsegumu ar laidumu līdz 12 metri, neizmantojot celtni;
iespēja izvēlēties konstrukcijas nestspējai atbilstošu veidņa ģeometriju un stiegrojuma blīvumu;
atvieglota inženiertīklu izbūve, ko nodrošina veidņos iestrādātie dobumi un atveres;
samazina siltuma zudumus betona cietēšanas laikā, kas, dod iespēju veikt betonēšanas darbus aukstajā laikā;
Pielietojums:
pagraba un starpstāvu pārsegumi;
jumta pārsegumi. (tenapors.lv)
Avots: tenapors.lv
0. att. Paliekošo veidņu sistēma, kas ir paredzēta ēku būvniecībai no monolītā betona (Paliekošo veidņu sistēma, 2014)
Izvēli starp kombinēto un monolīto dzelzsbetona pārsegumu nosaka plānojuma sarežģītība un laiduma izmēri. Ja laidums starp nesošajām sienām nepārsniedz 6,5 metrus un to savstarpējais izvietojums ir vienkāršs, ekonomiskāk un vienkāršāk ir izmantot kombinētās plātnes, ja laidumu ir lieli, nesošo sienu izvietojums sarežģīts, plānoti vairāki dūmvadi un ailes, prātīgāk izmantot monolīto pārsegumu. (www.buvekoms.lv)
Pēdējā laikā savrupmāju būvniecībā monolītā dzelzsbetona pārsegumu izmanto reti, tikai sarežģītu nestandarta konstrukciju gadījumos. Ekonomiskāks un ātrāks variants ir saliekamā dzelzsbetona pārseguma paneļi. Sienām jābūt noturīgām un ar atbilstošu nestspēju, tas nozīmē, ka tai jābūt mūra ēkai.
1.3.4. Gāzbetona pārseguma paneļi
Gāzbetona pārseguma paneļi (3. att.) ir armēti gāzbetona izstrādājumi, kurus lieto starpstāvu un jumtu pārsegšanai.
Pārseguma paneļu izmēri:
platums 600 milimetriem;
augstums 250 milimetriem;
garums no 2400 līdz 6000 milimetriem.
Paneļi ir paredzēti vienam laidumam.
Gāzbetona pārseguma paneļi atbilst EVS-EN 12602:2008 standarta prasībām.
Paneļu nestspēja ir 4 kN m-², tā ir vienmērīgi izkliedēta slodze, kura pieļaujama papildus pie paneļa pašmasas. Pārseguma paneļu galos atrodas enkurstieņi, kuri nodrošina paredzēto nestspēju, tāpēc tos nedrīkst griezt (zāģēt) īsākus.
Ventilācijas un kanalizācijas izvadus jāparedz šuvē starp paneļiem, jo 90 milimetriem no paneļa malas ir izvietota josla, kurā pieļaujama caurumu urbšana instalācijai caur pārsegumu.
Minimālais pieļaujamais pārseguma paneļu atbalsts uz mūra sienām ir 90 milimetriem, izņēmums varbūt, ja paneļi balstīti uz metāla sijām, tad to minimālais atbalsts ir 75 milimetriem. Atbalstot paneļus uz ārsienām gudrāk ir paredzēt lielāku atbalsta virsmu – līdz 150 milimetriem.
Pārseguma paneļu malās garenvirzienā ir iestrādātas divas dažādas gropes; vienā malā ierievis, bet otrā – grope. Montējot paneļus, jāseko, lai viena paneļa ierievis sakristu ar otra paneļa gropi. Pēc paneļu montāžas savienojuma šuvēs iestrādā armatūru un aizpilda tās ar javu. Starppaneļu šuvju monolītēšana veido vienlaidu stingru pārseguma konstrukciju. (prof.lv)
Paneļu nestspēja ir līdzīga dzelzsbetona paneļu nestspējai.
Gāzbetona paneļu svars ir divas reizes mazāks nekā betona paneļiem vai monolītajiem starpstāvu pārsegumiem.
Pēc nepieciešamības, izgatavo arī gāzbetona paneļus ar paaugstinātu nestspēju.
Gāzbetona pārseguma paneļu pielietojums:
piemēroti gan starpstāvu, gan jumtu pārsegšanai;
starpstāvu gāzbetona pārsegumu paneļi ir piemēroti montāžai dažādos slīpumos, paneļus var izmantot gan lēzeno, gan divslīpju jumtu veidošanā kā nesošo un siltumizolējošo konstrukciju un to būvniecība ir daudz ātrāka un būtiski samazina pielietojamo kokmateriālu daudzumu. (bauroc.lv)
Avots: bauroc.lv
0. att. Gāzbetona pārseguma panelis (Pārsegumu paneļi, b.g.)
Galvenās gāzbetona paneļu priekšrocības klientam:
kvalitatīvi;
paneļus uzstāda pa tiešo uz gazbetona blokiem bez papildus betonējuma joslas izveides;
laba siltumizolācija – panelis nav papildus jāsiltina – tā siltumvadītspēja ir 0,13 W mK-1.
viegls – ievērojami vieglāks salīdzinot ar dzelzsbetona starpstāvu pārsegumiem vai monolītā betona pārsegumu, tādējādi būtiski samazina slodzi uz nesošajām konstrukcijām – gāzbetona paneļu svars ir 170 kg m-², tas ir divas reizes mazāks nekā betona pārsegumam, tādējādi ir vidēji 200 kg m-2 – mazāka slodze uz sienas un pamatiem;
augsta ugunsdrošības klase REI240;
laba skaņas izolācija;
laba slodzes izturība 4 kN m-1;
ātri un ērti iestrādājamas instalācijas caur pārseguma paneļu salaiduma vietām uz otro stāvu;
precīza un gluda paneļu virsma – mazs apdares materiālu patēriņš;
laba siltuminerce – nodrošina vienmērīgu patīkamu klimatu telpā;
pieejamie izmēri no 2 līdz 6 metriem ar soli 20 centimetriem – pielāgojami dažadu konfigurāciju projektu realizēšanai;
gāzbetona paneļu savienošanai ar sienu nav nepieciešami sarežģīti konstruktīvie risinājumi, tai pašā laikā pārseguma konstrukcija ir gaisa plūsmas necaurlaidīga un izslēdz aukstuma tiltu veidošanos;
kompleksa izstrādājumu piegāde – mazākas transporta izmaksas paneļi ir piemēroti gan starpstāvu pārsegšanai, gan jumtu pārsegšanai;
mezglu risinājumi ir vienkārši;
izslēgta aukstumtiltu rašanās iespēja un nodrošināta konstrukcijas gaisa plūsmas necaurlaidība.
Mīnusi:
Augstāka cena kā koka vai dzelzsbetona pārsegumiem. (buvlaukums.lv)
1.4. Koka pārseguma veidi
1.4.1. Līmēta masīvkoka sija
Līmētās koka būvdetaļas pārsvarā ražo no egles, kurai piemīt stingrums un elastība, neliels rukums un augsta izturība.
Daudzu mazāku koka elementu salīmēšana kopā, būvdetaļām piedod īpašu stiprumu.
Līmēto koka būvdetaļu īpašības:
ekoloģiski tīras;
vieglas;
vienmērīga izturība;
formas stabilitāte;
laba siltumizolācija, kas slāpē trokšņus un vibrācijas;
izturīgas pret agresīvu vielu iedarbību – šķīdumiem;
viegli apstrādājamas;
veido labu telpas mikroklimatu, Koksne uzlabo veselību, labvēlīgi ietekmē cilvēku pašsajūtu, mazina stresu un efektīvi regulē gaisa mitrumu telpās.
Līmēta koka būvdetaļas nesošajām konstrukcijām ar šādiem šķērsgriezumiem:
biezums/platums: no 30 līdz 230 milimetriem;
augstums: no 80 līdz 1500 milimetriem;
garums: līdz 16 metriem. (bebris.lv)
Līmētās masīvkoka konstrukcijas pēc izturības iedala 4 stiprības klasēs, sākot ar vājāko 1. klase – GL 24c; 2. klase – GL 28c; 3. klase – GL 32c un 4. klase – GL 36c.
Praktiski visu Latvijā normālos augšanas apstākļos augušu skujukoku zāģmateriālu stiprības klase, bez būtiskām vainām, ir robežās no C14 līdz C24, taču līmētās masīvkoka konstrukcijas ir iespējams izgatavot atbilstoši jebkurai stiprības klasei.
Līmētās masīvkoka konstrukcijas iedalās divās daļās (4. att.):
homogēnās līmētās masīvkoka konstrukcijas – konstrukcijas, kuru salīmēšanai izmantotas vienādas stiprības, vienas vai dažādu koku sugu lameles;
kombinētās līmētās masīvkoka konstrukcijas – konstrukcijas, kuru salīmēšanai izmantotas dažādas stiprības, vienas vai dažādu koku sugu lameles.
Līmētai koksnei jāatbilst standartam LVS EN 1194.
Avots: Koka konstrukciju projektēšana, 2013
0. att. Līmētās koksnes šķērsgriezumu veidi (Mieriņš, 2013)
Simbols aiz līmētās masīvkoka konstrukcijas stiprības klases norāda, kāda tipa konstrukciju materiālam ir uzstādītas atbilstošās prasības, piemēram, GL32h – homogēnās līmētās masīvkoka konstrukcijas ar nominālo stiprību 32 N mm-2.
Kombinētā tipa līmētās masīvkoka konstrukcijās vismaz 2 augstākas stiprības klases lameles novieto konstrukcijas stieptajā vai spiestajā zonā – ārējās malās, bet vidū izmanto zemākas kvalitātes materiālus. Tas neietekmē konstrukcijas nestspēju statiskajā liecē un dod iespēju izmantot zemākas kvalitātes izejmateriālus.
Garumā saaudzētas lameles izgatavošanai izmanto zobtapu savienojumus.
Līmētu koka konstrukciju lietošana ļauj ietaupīt kokmateriālu un nodrošina plašāku iespējamo formu izveidi, salīdzinot ar masīvkoka zāģmateriālu, kas izmantots vienā gabalā.
Līmēto brusu koksne ir īpaši žāvēta, to mitrums nepārsniedz no 10 līdz 16 %, tāpēc ekspluatācijas laikā tās neplaisā un nemaina formu.
Līmētās brusas ir vieglas – sver 1/6 daļu no līdzīga izmēra dzelzsbetona sijas.
Salīdzinot ar metāla sijām, tām ir zems siltumvadības koeficients, ugunsgrēka laikā tās apdeg, bet nedeformējas. (bebris.lv)
1.4.2. Koka dubult – T sijas
Pamatmateriāls Dubult–T siju ražošanai ir koksne.
Dubult–T sijas izgatavo no divām sastāvdaļām – plaukta un starpsienas.
Plaukti izgatavoti no speciāla ūdensizturīga līmēta skujukoka saplākšņa, kam visas šķiedras iet paralēlā virzienā, vai no tehniski izžāvētiem, mehāniski izšķirotiem un ar mikrotapu palīdzību savienotiem bezdefektu skujkoku materiāliem, kuri nodrošina pastāvīgi augstu kvalitāti un ļauj saglabāt paredzētos izturības parametrus.
Starpsienas var tikt izgatavotas no cietiem koka paneļiem, kas ir ļoti izturīgi pret bīdes spēka iedarbību:
saplākšņa;
OSB 3;
kokšķiedras plātnes.
Šīs starpsienas ar ierievju palīdzību ir gareniski savienotas un salīmētas.
Abas šīs sastāvdaļas, plaukti un starpsienas, savā starpā salīmētas ar speciālu ūdensizturīgu līmi. Pamatā koka dubalt–T sijas ir ļoti līdzīgas tērauda dubul–T sijai.
Starpsienas apstrāde un tās savienošana ar šķērsdēļiem ar ūdensizturīgas līmes palīdzību notiek pilnībā automatizēti.
Dubult–T siju sistēma paredzēta izmantošanai jumtu, pārsegumu un sienu konstrukcijās.
Sijas var ražot pēc individuāla klienta pasūtījuma ar kokšķiedras izolāciju, kas atvieglo tehnisko sistēmu montāžu ēkā. Izolāciju ievieto starp sijas plauktiem sijas starpsienas abās pusēs, tādēļ nav nepieciešams pielāgot siltumizolāciju sijas formai. Pasūtītājs saņems gatavu siju ar paredzētiem siltumizolācijas parametriem.
Siju starpsienas ražo no 6 līdz 12 milimetriem bieza koka paneļa, kas ievērojami samazina un ierobežo termisko tiltiņu.
Dubult–T sijas izmanto tur, kur darbojas liekšanas spēks, piemēram, pārsegumu sijām vai spārēm. Šo siju starpsienas ražo no 8 milimetrus bieza koka paneļa. Sija ir izturīga pret bīdes spēka iedarbību, un kokmateriāliem, kurus izmanto siju plauktiem, ir ļoti augsta kvalitātes klase. Sijas var bez problēmām kombinēt un pielāgot izvēlētajiem būvmateriāliem. (www.hesora.lt)
Dubult–T siju priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām masīvkoka sijām:
svars – tās ir vismaz divas reizes vieglākas par masīvkoka sijām, kas ļauj ieekonomēt uz:
pacelšanas mehānismiem;
pamatu nepieciešamās nestspējas samazināšanos;
vienkārši lietojamas;
samazināts siltuma tilts – vidējā daļa ir līdz 12 milimetriem bieza un faktiski nerada siltuma tiltu, pretstatā jebkurš masīvkoks vada siltumu pa visu šķērsgriezumu; (www.i-beams.lv)
izmērs – ražo no 160 līdz 500 milimetriem augstas un līdz 15 metriem garas sijas, bez tam tās ir pilnīgi taisnas;
stabili izmēri, kurus nodrošina pastāvīgs materiāla mitrums, tām ir ļoti mazas pieļaujamo izmēru novirzes;
taisnākas, spēcīgākas, izturīgākas nekā parasts koks;
laika gaitā nevērpjas, nelokās un neplaisā kā to mēdz darīt masīvkoka sijas, jo siju materiāli ir kompozīti;
iespējami tehniskie risinājumi, kurus nevar radīt izmantojot masīvkoka sijas;
ēkā ir viegli montēt tehniskās sistēmas, šķērsām ierīkojot nepieciešamās komunikācijas (5. att.). (www.hesora.lt)
Avots: http://www.i-beams.lv
0. att. Pieļaujamie komunikāciju caurumu veidi un to savstarpējie attālumi dubult-T sijā (Lietošanas pamācība, 2018)
1.4.3. Metāla konektorkopne
Metāla konektorkopne ir rāmis no atsevišķiem elementiem, kuri savstarpēji savienoti ar perforētām metāla plāksnēm. Kopņu formas līdz ar gadiem nemainās, bet ir mainījušies kopņu laidumi un kopņu drošība un nestspēja.
Pirmās kopnes būvēja savienojumu vietās, izmantojot dēļus, kurus pienagloja ar naglām, vai saplākšņa ķīļveida plāksnes. Šādas kopņu konstrukcijas radīja iespēju veidot lielākus laidumus, tās bija lētākas, bet bija vajadzīgs daudz vairāk laika, lai tās sanaglotu kopā pirms uzstādīšanas objektā.
Metāla plāksnes, kas savieno atsevišķus koka elementus, izgudroja 1952. gadā.
Tagad metāla konektorkopņu ar perforētu metāla plākšņu savienotājiem projektēšanu un daļēji ražošanu veic datorizēti. Projektēšanu sāk ar vēlmi par kopējo konstrukcijas izskatu, pēc tam par konstrukcijas laidumu. Tālāko aprēķinu veic datorprogramma, pamatojoties uz esošajiem standartiem, izvēlētā jumta seguma un griestu materiāla, vēja un sniega slodzēm, paredzētājām slodzēm uz pārsegumu, kā arī ņem vērā jebkuras ārkārtas slodzes. Šīs tehniskās detaļas ievada datorā aprēķinu veikšanai. (woodcon.lv)
Inženieru rasējumus sagatavo datorprogramma, kuros atkarībā no norādītajām slodzēm detalizēti ir redzams katra koka elementa noslogojums. Ir dažādas specifikācijas, tādas kā kopņu izmēri, jumta slīpums, kokmateriāla izmēri, specifikācija un gradēšanas klase katram koka elementam. Norādīta precīza metāla plāksnes iestiprināšanas vieta un tās izmērs, kā arī kopņu vienojošo saišu izturība un novietojums.
Šos gala rasējumus arhitektam, inženierim un būvuzņēmējam nodod kopņu projektētājs/ražotājs. Par pareizu kopņu uzstādīšanu atbild par montāžu atbildīgais būvuzņēmējs.
Metāla konektorkopnes pielieto ļoti plaši. Kopņu lielā izturība pret to svaru ļauj ar tām veidot lielus laidumus, tām ir lielāka elastība pārsegumos. Ar metāla konektorkopnēm ir iespējams uzprojektēt un saražot bezmaz jebkuru formu, vienīgie ierobežojumi ir ražošanas iespējas, transportēšanas ierobežojumi un to celšanas norādījumi.
Metāla konektorkopņu izturība ir atkarīga no tā, cik precīzi un kvalitatīvi ir iespiestas metāla plāksnes. Plāksnes izspiež no viegla (16, 18, 20) tērauda, kurš pārklāts ar cinku. Lielākai daļai plākšņu ir daudz zobu garumā no 14,11 milimetriem līdz 9,53 milimetriem. Parasti ir astoņi zobi uz vienu kvadrātcollu. Plākšņu izmērus katrā mezglā aprēķina pēc mezglā esošās slodzes, kura jāpārnes no viena elementa uz otru.
Visbiežāk konektorkopnes ražo no priedes kokmateriāliem, bet izmanto arī egles kokmateriālus.
Parasti kopņu ražošanas process sākās ar atsevišķu 45 milimetru biezu elementu rūpīgu sazāģēšanu, tā, lai to garums un leņķi atbilstu specifikācijai. Tagad kopņu ražotāji izmanto datorizētu zāģi, kurš nodrošina ļoti precīzu un ātru zāģēšanu. Specifikācijā katrai detaļai ir savs izmērs un materiāla klase, kuru aprēķina pēc projektētās maksimālās slodzes elementā. Ļoti augsti noslogotās detaļas pa konstrukcijas perimetru parasti izgatavo no augstākas klases (C24, C30) kokmateriāliem, klasi nosaka ar gradēšanas mašīnu. Konstrukcijas iekšējās detaļas – saites un atgāžņi, ir mazāk noslogotas, tāpēc tās var izgatavot no zemākas klases (C16, C18) kokmateriāliem.
Ļoti svarīga ir izejmateriālu uzglabāšana un to kraušana, jo tas ietekmē gala produkta kvalitāti. Ražošanas procesā un pēc tam, zāģmateriāls nedrīkst samirkt un būtu jākontrolē arī noliktavas telpas mitrums.
Nepareiza konektorkopņu celšana pārvadājot un montāžas laikā ir visbiežākais iemesls kopņu sistēmas sabrukšanai. (woodcon.lv)
Koka kopņu galvenās priekšrocības:
ievērojami lielāks montāžas ātrums salīdzinājumā ar spāru konstrukcijām;
mazākas izmaksas salīdzinājumā ar metāla konstrukcijām;
vismaz par 30 % lielāks kokmateriālu ietaupījums, nekā, veidojot klasiskās spāres;
iespēja izgatavot liela laiduma konstrukcijas līdz 35 metriem;
iespēja izstrādāt individuālus risinājumus, pielāgojot kopnes jebkura veida formai, sākot no tradicionālām trīsstūra formām un beidzot ar specifiskām konfigurācijām. (www.buvinzenierusavieniba.lv)
Koka kopnes ar perforētām metāla naglu platēm ir:
ērtas;
vieglas;
izturīgas;
ekoloģisks būvmateriāls;
nodrošina ekonomiskus risinājumus jebkuras formas kopnēm.
Tagad jumta un pārseguma kopnes ar lieliem laidumiem starp atbalsta sienām, dod iespēju izveidot plašas telpas bez starpsienām, īpaši teritorijās ar lielām sniega slodzēm. Šīs jumta konstrukcijas ir ātrāk uzstādāmas, tās ir lētākas, kā tradicionālās spāru konstrukcijas. Metāla konektorkopņu sistēmai nepieciešams mazāk materiālu, mazāk darbspēka un mazāk montāžai nepieciešamo papildu materiālu. (woodcon.lv)
Ekonomiski visizdevīgākās kopnes ir līdz 10 metriem laidumam ar 20° jumta slīpumu. Palielinoties laidumam, proporcionāli palielinās kopnes izmaksas.
FLAT jumta kopnes var pielietot pārsegumu koka konstrukcijās, jo ar FLAT koka kopni var izveidot pārseguma laidumus virs 10 metriem. FLAT koka kopni var izmantot lielu objektu (tirdzniecības centru, loģistikas parku vai noliktavu) jumta konstrukcijās, tad šāda kopne projektēta pat līdz 35 metru laidumam. FLAT kopnei paredzētās slodzes:
jumta slodze;
pārseguma slodze – šo slodzi paredz tikai gadījumos, kad kopni pielieto pārseguma konstrukcijā;
iekārtā slodze;
sniega slodze;
vēja slodze.
Kopnes dēļu biezumu, platumu un iekšējo saišu izvietojumu ietekmē izvēlētais kopnes laidums, jumta slīpums un visas iepriekš minētās slodzes. (woodcon.lv)
Metāla konektorkopnes jumtiem, kuras kopā sastiprinās ar metāla stiprinājumiem, ir veidotas no viegla, izturīga un ekoloģiska būvmateriāla, kurš nodrošina ekonomisku risinājumu un sniedz daudzveidīgu formu izvēli. Pirms izvēlēties vispiemērotāko variantu, ir jāizvērtē konstrukcija – koka siju izvietojums, jumta seguma veids un plānotais slīpums. Pateicoties izbūves tehnoloģijai, nav redzamas savienojuma vietas, kā arī iespējams pievienot stiklotus elementus. (glass-wood.lv)
Kokmateriāla savienošanas tehnoloģiju ar metāla plāksnēm plaši pielieto dzīvojamo ēku būvniecībā. Šāds konstruktīvais risinājums palīdz ātrāk un ekonomiskāk uzstādīt nepieciešamo jumta konstrukciju.
Būvkonstrukcijas ar metāla zobainajām plāksnēm pielietojamas visu veidu ēkās, kur ir prasības pēc lieliem laidumiem ar atvieglotu konstrukciju. Maksimāli pieļaujamais laidums starp diviem balstiem ir 35 metri.
Jumta konstrukcijas var izgatavot no dažādām kopnēm:
vienslīpņu kopne;
trijstūra kopne;
paralēlās kopnes;
mansarda kopnes utt.
Metāla zobainās plāksnes pielietojums koka konstrukciju savienošanai dod iespēju izgatavot jebkuras vēlamās formas konstrukciju. (www.building.lv)
Metāla konektorkopnes (6. att.), kas pasaulē pazīstamas kā Easy-joist, Posi-joist, ir precīzi aprēķinātu un izgatavotu siju sistēma, kas padara pārseguma ierīkošanu ērtāku, vieglāku un lētāku.
Tehniski tās ir paralēljoslu kopnes, kuru augšējā un apakšējā joslā izmantoti kvalitatīvi, uz stiprību pārbaudīti koka dēļi, kas savā starpā savienoti ar struktūrelementu – “V” veida metāla atgāzni.
Konektorkopnēs apvienots koksnes vieglums un metāla atgāžņu izturība. Šo īpašību apvienojums ļauj projektēt pārsegumus dzīvojamām un rūpnieciskām ēkām, kuru laidumi ir lielāki par tiem, kas iespējami ar ierastajām koka sijām, turklāt projektējot iespējams ņemt vērā arī pārkares, konsoles, atveres dūmvadiem, kāpnēm utt. Gatavais siju komplekts nodrošina visas šīs vajadzības, un to var uzmontēt atbilstoši montāžas shēmai.
Konektorkopnes sijas ļauj brīvi rīkoties ar starpstāvu telpu. Komunikāciju ierīkošanai un noslēpšanai nav nepieciešami urbšanas vai kalšanas darbi. Siju platums ļauj ērti savienot grīdas seguma materiālu, bet pašas sijas laika gaitā nevērpjas un nemaina izmērus.
Papildus pārseguma funkcijai šos struktūrelementus var izmantot arī kā jumta spāres un statņus nesošo sienu izbūvē.
Līmēta koka kopnēm ir lielāka nestspēja, tās var izmantot kā dekoratīvus – eksponētus konstrukciju elementus. Līmēta koka detaļu kopnes izmanto starpstāvu un jumta konstrukciju, ar palielinātu laidumu. (www.jmr-frame.lv)
Posi-Joist grīdas sistēmas priekšrocība ir ērta pieeja uzstādīšanai un uzturēšanai grīdas zonā.
Sistēma apvieno koksnes vieglumu ar Posi-Strut tērauda trošu izturību, ļaujot savietot ievērojami lielākus attālumus, nekā tas būtu iespējams ar citiem koksnes izstrādājumiem, tā nodrošinot plašas iekštelpas bez balstiem.
Posi-Joist grīdām ir daudz mazāks komponentu skaits nekā parastām skujkoku vai i-sijas grīdām, tāpēc tās ir ekonomiskākas. Jo mazāk komponentu grīdā, jo ātrāka un lētāka būs uzstādīšana. Grīdas zonai parasti ir elektrības un santehnikas pieejas sānos, un gaisa kanālu kā mehāniskās ventilācijas un siltuma atjaunošanas sistēmu sastāvdaļas. (www.mitek.co.uk)
Posi-Joist tipiskais platums ir 72 milimetri vai 97 milimetri, padarot Posi-Joist dabiski stabilu. Tā rezultātā stiprinājums ir nepieciešams tikai tad, ja Posi-Joist laidums pārsniedz 4 metrus.
“Posi-Joist” izmanto dažādus siju augstumus no 203 līdz 421 milimetriem. Ja grīdas zonā nepieciešama taisnstūrveida tukša vieta, tad grīdas atveri var izveidot uz grīdas, izmantojot divus koka vertikālus atbilstošajā vietā. (www.mitek.co.uk)
Posi-tapas jāuzglabā vertikāli vai uz sāniem. Ja tas uzglabāts plakanā stāvoklī, jānodrošina pietiekami daudz gultņu, lai novērstu pārmērīgu sānu liekšanos.
Ieteicams, lai pabeigtie Posi-Joists būtu saspriegoti kopā un iesaiņoti ar ūdensnecaurlaidīgu aizsargpārklājumu, lai pasargātu tās no īslaicīgas sliktu laika apstākļu iedarbības. Rīkojoties ar Posi-Joists, jāievēro piesardzība, lai izvairītos no lieces un vērpes.
Posi-stieņi parasti novietoti perpendikulāri nesošajām atbalsta sienām. (www.mitek.co.uk)
Avots: http://www.mitek.ca
0. att. Posi-Joist kopne (Posi-Strut, b.g.)
1.4.4. Horizontāli līmēto kokmateriālu paneļi
Līmētā laminēta koksne (angliski glued laminated timber, saīsinājumā glulam) ir rūpnieciski ražots būvmateriāls no atsevišķiem dažādu dimensiju skujkoku koksnes dēļiem, kas horizontāli salīmēti savā starpā. (www.easywood.lv)
Horizontāli līmētie kokmateriālu paneļi (7. att.) ir jauns celtniecības materiāls, ko izmanto komerciālos un dzīvojamos projektos. Līmētā laminēta koksne ir izgatavota no atsevišķiem koka slāņiem, kas savienoti kopā ar augstākās kvalitātes koksnes līmi. Šis materiāls ir pieejams dažādos augstumos un garumos, atkarībā no būvniecības projekta vajadzībām, un ir ideāls būvmateriāls, ko izmantot gariem laidumiem, un ir arī pielietojams izliektās konstrukcijās.
Avots: http://www.glenfort.com
0. att. Horizontāli līmētie kokmateriālu paneļi
Līmētā laminētā koksne jeb glulams (glulam) ir jauns celtniecības materiāls, kas ir izturīgāks par tēraudu, jo var izturēt lielākas slodzes. Tam ir eksponējama virsma, tas efektīvi izmanto izejmateriālu un tāpēc ir ekonomisks. (www.karkasai.lt)
Līmētās laminētās koksnes lietošanas priekšrocības:
viegla montāža;
augsta stiprības attiecība pret masu;
augsta lieces izturība – līmētās laminētās koksnes pieļaujamā lieces izturība ir līdz pat 80 % lielāka par lieces izturību, kura parasti izmantota masīvkokā;
līmētā laminētā koksne nodrošina augstu lieces un stinguma noturību pat ar mazu šķērsgriezumu, kas ļauj samazināt gan izmaksas, gan nepieciešamos izmērus; (rncpanels.lv)
ekoloģisks materiāls ar ļoti zemu formaldehīda līmeni;
viegls materiāls, tā pašsvars ir viena sestā daļa no dzelzsbetona sijas svara;
var pielietot lieliem laidumiem bez papildus atbalstiem;
zemākas transportēšanas un pārkraušanas izmaksas;
materiāls, ko ir viegli salabot un instalēt;
standarta lielums pieejams uzreiz;
lieliskas izolācijas īpašības;
slodzes ir piemērojamas uzreiz pēc montāžas;
augsta ugunsizturība;
uzstādīšanas laikā netiek radīts papildu mitrums;
izgriezumi un atveres ir vienkārši un precīzi iestrādājamas uz vietas;
darbs var notikt neatkarīgi no laika apstākļiem; (docs.wixstatic.com)
ilgtspēja – ražošanas process patērē mazāk enerģijas nekā tērauda vai betona ražošana;
izskats – estētiskais materiāls, ko var eksponēt telpā;
pielāgojamība – ražo dažādus izmērus un formas;
stiprība – tai ir laba stipruma un svara attiecība salīdzinājumā ar tēraudu un betonu, kas uzlabo konstrukciju uzbūvi.
izturība – izturīgs materiāls, lietojot pareizo apstrādi, tas var nodrošināt efektīvus zemus apkopes risinājumus problemātiskā vidē, piemēram, peldbaseinu jumtiem.
ugunsizturība – labas ugunsdrošas īpašības, tas pārspēj tērauda sijas ar tādiem pašiem ugunsgrēka draudiem. Liela profila koka elementi labi uzvedas ugunsgrēkos, jo tie deg ar zināmu ātrumu un atšķirībā no tērauda, tie pretojas deformācijai. Līmētā laminētā koksne var tikt pielietota ugunsdrošās apdarēs, lai vēl vairāk palielinātu pretdegšanas aizsardzību. (www.designingbuildings.co.uk)
Izmēri – var ražot lielus izmērus un garumus:
platums no 60 līdz 240 milimetriem, ar 20 milimetriem soli;
augstums no 360 līdz 760 milimetriem, ar 40 milimetriem soli;
garums līdz 15 metriem.
Tehniskie dati:
līme – melamīna sveķu līme;
mitruma saturs – 12 % ± 2 %;
blīvums – vidēji 420 kg m-³ līdz 500 kg m-³;
siltumvadītspējas vērtība – λ = 0,13 W mK-1;
izkliedes izturība – m = 40;
ugunsizturība – 0,65 mm min-1;
skaņu absorbēšana akustiskam panelim – αw = 0,10;
virsmas – redzamas vai neredzamas.
Līmētās laminētās koksnes grīdas paneļi ir vienkāršas un ekonomiskas grīdas konstrukcijas. Jaunās ēkās īsā laikā var uzstādīt zema augstuma konstrukcijas, kas var savienot lielus laidumus un uzreiz uzņemt svaru. Uzstādīšanas laikā netiek radīts papildu mitrums. Turpmāko darbu var veikt nekavējoties. Turpmāk iekļautajās telpās ir nodrošināta pārvietošanās brīvība.
Grīdas paneļu dimensēšana.
Iepriekšējai izmēru noteikšanai var ņemt vērā vibrāciju ar novirzes robežu l/450.
Tas aptuveni atbilst pieejai: 30 % satiksmes slodze + 100 % konstantā slodze = maksimālā 6 milimetru deformācija.
Papildu ieguvumi:
laika ietaupījums, jo nekavējoties var uzsākt nākamo darbu;
pārvietošanās brīvība ir nodrošināta zemāk esošajām telpām;
uzstādīšanas laikā netiek radīts papildu mitrums;
līmētās laminētās koksnes paneļu apakšējā puse ir dekoratīva, to var eksponēt interjerā. (docs.wixstatic.com)
Uzglabāšana – ar līmētās laminētās koksnes materiālu jārīkojas uzmanīgi, lai izvairītos no bojājumiem vai to strukturālās spējas samazināšanas. Vēlams jāuzglabāt vertikāli. Aizsargājot to no laika apstākļiem, pārklāt ar plastmasas plēvi. (www.thebalance.com)
1.4.5. Zāģmateriālu naglotais starpstāvu pārsegums
Zāģmateriālu naglotais pārsegums ir klasiskais paneļu veidošanas princips.
Priekšrocības:
viegla konstrukcija;
nav nepieciešamas speciālas tehnoloģijas;
var izveidot būvlaukumā.
Trūkumi:
ir nepieciešami papildus elementi konstrukcijas stingruma izveidei;
ierobežots materiālu platums jeb paneļu kopējais augstums.
Avots: autora veidots
0. att. Zāģmateriālu naglotais pārsegums
Starplikas (tilti, kas savieno blakus esošās lāgas) mēdz būt divu veidu: viengabala izgatavotas no tāda paša izmēra un šķērsgriezuma dēļiem, kā pārseguma lāgas vai krustveida, kas izgatavotas no koka vai metāla. Otro veidu praktiski neizmanto.
Tiltiem ir jāatrodas vienā līnijā un jābūt stingri pienaglotiem. Šajā gadījumā jebkura punktveida slodze uz grīdas lāgas, vienmērīgi sadalās uz divām blakus esošajām, kas ievērojami uzlabo grīdas izturību pret liekšanos.
Ja šādus tiltus uzstāda pamīšus, pilnībā likvidējas to funkcionālais mērķis, jo katra lāga joprojām var brīvi liekties vietā, kur viņai piestiprināts tilts. Pareizi uzstādīta starplika novērš lāgas liekšanos, vērpšanos un deformācijas laika gaitā, tādējādi novēršot iespējamo grīdas čīkstēšanu.
Visbiežāk sastopamā kļūda, uzstādot tiltus, ir to izlīdzinājums attiecībā pret centra līniju. 9. attēlā augšējā konstrukcija parāda pareizu tiltu (starpliku) atrašanās vietu un apakšējā konstrukcija parāda nepareizu tiltu (starpliku) atrašanās vietu. (www.karkas.info)
Avots: http://www.karkas.info
0. att. Parezs un nepareizs tiltu (starpliku) novietojums (Перекрытия, b.g.)
Rodas jautājums: kā, ar šādu tiltu atrašanās vietu, nodrošināt drošu starpliku fiksāciju. Šim nolūkam izmantoto metodi var apskatīt 10. attēlā. Tur, kur tas iespējams, ir naglots caur tilta galu, bet otru starplikas galu obligāti no augšas un apakšas nostiprina ar zem leņķa iedzītām naglām. (www.karkas.info)
Avots: http://www.karkas.info
0. att. Starplikas naglošanas veids (Перекрытия, b.g.)
Starpliku uzstādīšanas solis ir atkarīgs no pārseguma garuma. Pārsegumam līdz 2,5 metriem starplikas nav nepieciešamas. Starpliku nepieciešamo daudzumu attiecībā pret pārsegumu garumu skatīt tabulā. (www.karkas.info)
0. tabula
Nepieciešamo starpliku (tiltu) skaits atkarībā no pārseguma laiduma (Перекрытия, b.g.)
Nr.
Pārseguma garums, m
Starpliku skaits, gab.
1.
līdz 2,5
2.
no 2,5 līdz 3,5
1
3.
no 3,5 līdz 5,4
2
4.
no 5,4 līdz 7,2
3
5.
no 7,2 līdz 9,6
4
Avots: http://www.karkas.info
1.4.6. Koka grīdas kasešu sistēmas
Tā ir jauna hibrīda struktūra, kas būvniecības nozarē kļuvusi par alternatīvu tēraudam un betonam, piedāvājot jaunas priekšrocības būvniecībā kā hibrīdu koksnes tēraudu un koksnes–betona sistēmas. (www.tecbuild.com.au)
Koka grīdas kasešu sistēmai (11. att.) ir tādi paši labie parametri kā dzelzsbetonam, bet ar daudz vieglāku konstrukcijas svaru, kas ļauj pacelt kasetes ar mobilajiem celtņiem, tādējādi būtiski ietaupot gan montāžas procesā, gan kvalificētā darbaspēka izmaksās.
Turklāt koksnes paneļu sistēmas nodrošina ievērojamas iespējas pārsniegt pašreizējo būvlaukuma produktivitātes līmeni, būvniecības ātrumu, būvniecības kvalitāti un izmaksu ietaupījumu.
Kasetes ir vieglas, ātri uzceļamas un viegli modificētas gan būvniecības laikā, gan pēc tās. Akustika ir iekļauta 50 milimetru betona pārklājuma plāksnē.
Griestu un grīdas materiālu var piestiprināt tieši pie sijas un lielāko daļu inženiertīklu var uzstādīt caur inženiertīklu caurumiem, ieskaitot gaisa kondicionēšanas cauruļvadus un lielas notekcaurules. (www.tecbuild.com.au)
Tecbeamtm ir salikts strukturāls T-beams, kurš izgatavots no nepārtraukti cinkota tērauda ar koka atlokiem, kā rezultātā tas ir viegls, ar strukturālajām īpašībām, kas ir ļoti līdzīgas tērauda stieņa īpašībām un var viegli uzstādīt, izmantojot galdniekus uz vietas, un to uzstādīšanas laikā neietekmē mitrums vai mainīgi laika apstākļi.
Atšķirībā no slapja betona, Tecslabtm ir uzstādāms bez nepieciešamības atbalstīt, ir ļoti ērts, ciets un tam ir zema trokšņa emisija, tas samazina cilvēku soļu trokšņu līmeni starp grīdām un novērš čīkstēšanu, kas bieži vien ir problēma ar citām siju sistēmām un skaidu plātņu grīdām. Tam ir izcila siltuma izolācija, tas palīdz sasniegt siltuma rādītājus, kas samazina apkures un dzesēšanas izmaksas. Grīdas kasetes ir veidotas tā, lai pārsegtu apmēram 7 metrus. TecBeam grīdas kasešu sistēma arī ļauj instalēt inženiertīklus kasešu dziļumā, un sistēmas saliekamais raksturs būtiski samazina būvniecības laiku uz vietas ar uzstādīšanas ātrumu 800 m2 vienā darba dienā. (www.tecbuild.com.au)
Avots: http://www.tecbuild.com.au, 2014
0. att. Koka grīdas kasešu sistēma (Timber floor cassette, 2014)
1.4.7. Lignatur pārsegumi
Lignatur starpstāvu pārsegums (12. att.) ir tukšs daudzkoksnes šķērsgriezums ar regulāri izvietotām starpsienām ir strukturāli efektīva un laba materiāla izmantošana – tehniskie rādītāji ir ļoti labi. Tas ir nesošais elements ar ārkārtīgi stabilām īpašībām. Dobās sekcijas pasargā telpu no trokšņiem un tām ir laba siltumizolācija, kā arī tās var ietvert inženiertīklus un elektroinstalācijas. (primarystructure.net)
Avots: http://www.lignatur.ch
0. att. Lignatur starpstāvu pārsegums (Geometry surface element, b.g.)
Grīdu atdalīšanai, piemēram, skolās apvienotas visas nepieciešamās funkcijas vienā elementā – statika, ugunsdrošība, redzamā koka apdare, skaņas izolācija un akustika.
Jumtiem dobumus var izolēt, kā arī izolētos elementus var apvienot ar akustikas perforāciju. (www.lignatur.ch)
Lignatur pārsegums ir piemēroti:
starpstāvu pārsegumiem un jumtiem – var izmantot slīpā jumtā, kā arī plakano jumtu konstrukcijās un piedāvāt pilnīgi izstrādātus risinājumus pret aukstumu un siltumu, ar to pozitīvajām īpašībām – tvaika difūzijas uzvedība, siltuma uzglabāšanas jauda, siltumizolācija;
ugunsizturības pakāpe līdz REI 90, ugunsizturīgs līdz 90 minūtēm – visām uzliesmojošām virsmām, kuras termoregulējas ar gaismām, normālā režīmā nedrīgst attīstīties augstākas temperatūras, jo grīdu elementu virsmas kvalitāte var tikt ietekmēta, tādēļ jāizmanto tikai lukturi ar alumīnija reflektoriem;
redzamās virsmas ir estētiskas un eksponējamas;
skaņas izolācijas specifikācijas – sistēma ir mazāk masīva nekā betons, tādēļ akustiskās izolācijas veiktspēja ir zemāka par betonu;
skaņas absorbcijas specifikācijas – akustiskas nepieciešamības gadījumā ir iespējams arī variants ar akustisko apdari (perforēti akustiskie elementi), kas apvienota ar skaņas izolāciju dobos serdeņos;
siltumizolācijas prasības – ar integrēto siltumizolāciju piemēroti augstas energoefektivitātes un pasīvās mājas konstrukcijām, jo nodrošina augstas efektivitātes siltuma pretestību, ietaupot enerģiju, radot komfortu; (www.ageka.fr)
koka kastes ir izolētas ar celulozes vai minerālvati;
manuālai montāžai;
Lignatur starpstāvu pārsegumu parametri:
standarta augstums no 120 līdz 360 milimetriem;
standarta platums – 200, 514, 1000 milimetri;
maksimālais garums – 16 metri.
Viegli koka griesti, viegli apstrādājami un samontējami, tas ir vienkāršākais veids veiksmīgam un estētiskam rezultātam.
Iespējams risinājums – griesti, jumts un grīdas vienā.
Elementi, kam nav nepieciešams atbalsts, pat ar lieliem laidumiem, efektīvi izolē skaņu, uzlabo telpisko akustiku un atbilst stingrām ugunsdrošības prasībām. Elementus, kas ir estētiski un integrē un apslēpj tehniskās instalācijas. (gelijmde-houtconstructies.nl)
2. Darba materiāli un metodika
2.1. Pētāmā objekta raksturojums
Saimniecības ēka (13. att.), kuras vienā daļā ir pārsegums ar laidumu 8 metri, šīs daļas garums ir 11,2 metri. Tā atrodas Ozolnieku novada lauku sētā „Caunītes” ar grants seguma piebraucamo ceļu.
Avots: Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017
0. att. Saimnīcības ēka (Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017)
Saimniecības ēkā pirmajā stāvā paredzēta neliela kokapstrādes darbnīca un caurbraucama garāža (dažādas tehnikas novietošanai), bet otrajā stāvā aušanas stelles un atpūtas telpas.
Lai varētu brīvi un neierobežoti darboties ir nepieciešamas plašas telpas.
Pētāmajai saimniecības ēkai ir trīs koka balsti (14. att.), kas balsta jumta konstrukciju. Koka balsti balstās uz 8 metru garā pārseguma (15. att.). Tāpēc arī plānojot citu variantu pārsegumus, jāņem vērā papildus slodzes, ko rada jumta balsti.
Avots: Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017
0. att. Jumta koka balsti no sānskata (Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017)
Avots: Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017
0. att. Jumta koka balsti no virsskata (Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017)
Esošājā projektā pārsegums ar laidumu 8 metri risināts kā zāģmateriālu naglotais starpstāvu pārsegums. Tā kopējais augstums ir 350 milimetri. Izejmateriāli ir priedes zāģmateriāli ar 45×75 un 45×245 milimetru dimensijām, kas atbilst C24 izturības klasei un līmētas homogēnas priedes koksnes zāģmateriāli ar 85×320 milimetru dimensijām, kas atbilst GL24h izturības klasei. Tas nozīmē, ka šiem materiāliem jāiztur 24 N mm-2 liela lieces slodze.
Starpstāvu pārseguma siltinājumam un skaņas izolācijai izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Melnai grīdai izmantots 24 milimetru bērza saplāksnis, virs tā būs koka grīda.
Šajā projektā katrs starpstāvu pārseguma panelis ir atšķirīgs, jo uz starpstāva pārseguma balstās trīs jumta balsti.
Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 16. attēlā. Pārseguma paneļi likti ar 515 milimetru atstarpēm, kuras pēc tam objektā aizšūs. Zāģmateriālu nagloto starpstāvu pārsegumu, kur redzamas arī jumta balstu projekcijas, var apskatīt 1. pielikumā, zāģmateriālu nagloto pārseguma paneli 3 skatos var apskatīt 2. pielikumā.
Avots: Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017
0. att. Projektā esošais – zāģmateriālu naglotais starpstāvu pārsegums (Zemgales tehnoloģiskais centrs, 2017)
Zinot pētāmā objekta raksturojošos lielumus, izstrādāti dažādi citi iespējamie koka pārsegumu varianti, kas atbilstu pētāmā objektā esošajām pārseguma izturības slodzēm. Konsultējoties ar būvinženieri, rasts apstiprinājums tam, ka izstrādātie varianti ir atbilstoši esošā pārseguma izturības slodzēm.
Tika izstrādāti:
vertikāli līmētu koka siju;
dubult–T siju;
metāla konektorkopņu;
horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegumi.
Vertikāli līmētā koka sijas izgatavotas no priedes zāģmateriāliem ar C24 izturības klasi, to augstums ir 400 milimetri un platums 150 milimetri.
Sijas solis ir 2 metri asīs. Gar sienu paralēli sijām ir paukts ar šķērsgriezuma dimensijām 150×70 milimetri, uz kā balstīsies lāgu gali. Virs sijām ir lāgas ar šķērsgriezuma dimensijām 100×100 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Grīdas segums būs no priedes grīdas dēļiem. Sakarā ar lielo attālumu starp blakus sijām, starp tām ir griestu stiprināšanas elements – brusa ar šķērsgriezuma dimensijām 100×50 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Griesti ir no 12 milimetru kokšķiedru plātnes. Kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā.
Starpstāvu pārsegumu veido piecas vertikāli līmētās koka sijas. Vertikāli līmēto koka siju starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 17. attēlā. Vertikāli līmeto koka siju starpstāvu pārsegumu var apskatīt 3. pielikumā, vertikāli līmēto siju pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 4. pielikumā. Vertikāli līmēto koka siju augstums ir aprēķināts saskaņā ar LVS EN 1194.
Avots: autora veidots
0. att. Vertikāli līmēto koka siju starpstāvu pārsegums
Dubult–T sijas ir izgatavotas no priedes masīvkoka plauktiem ar šķērsgriezuma izmēriem 60×45 milimetri un 12 milimetru bērza saplākšņa starpsienas. Kopējais sijas augstums ir 450 milimetri. Attālums starp plauktiem ir 360 milimetri. Apakšā pie sijām uzreiz stiprinās griestu saplāksnis. Virs sijām perpendikulārā virzienā ir lāgas ar šķērsgriezuma izmēriem 100×100 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Grīdas segums ir priedes dēļu grīda, kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Starpstāvu pārsegumu veido 34 dubult–T sijas.
Dubult–T sijas starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 18. attēlā. Dubult-T siju starpstāvu pārsegumu var apskatīt 5. pielikumā, Dubult-T siju pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 6. pielikumā.
Avots: autora veidots
0. att. Dubult–T sijas starpstāvu pārsegums
Metāla konektorkopnes izgatavotas no C24 izturības klases priedes zāģmateriāliem ar šķērsgriezuma izmēriem 150×50 milimetri.
Metāla konektorkopne veidota no diviem plauktiem, deviņiem vertikāliem balstiem un sešiem šķēršļiem, kas ir starp vertikālajiem balstiem. Blakus šķēršļi ir pretējos virzienos. Metāla konektorkopnes kopējais augstums ir 600 milimetri, vertikālā balsta garums ir 300 milimetri. Attālums asīs starp metāla konektorkopnēm ir 2 metri. Gar sienu paralēli sijām ir paukts ar šķērsgriezuma dimensijām 150×70 milimetri, uz kā balstīsies lāgu gali. Virs metāla konektorkopnēm ir lāgas ar šķērsgriezuma dimensijām 100×100 milimetri, to savstarpējais attālums asīs ir 630 milimetri.
Grīdas segums būs no priedes grīdas dēļiem. Tā kā starp blakus esošajām metāla konektorkopnēm ir liels attālums, starp tām ir griestu stiprināšanas elements – brusa ar šķērsgriezuma dimensijām 100×50 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Griesti ir no 12 milimetru kokšķiedru plātnes. Kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Starpstāvu pārsegumu veido piecas metāla konektorkopnes.
Metāla konektorkopņu starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 19. attēlā. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumu var apskatīt 7. pielikumā, metāla konektorkopnes pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 8. pielikumā.
Avots: autora veidots
0. att. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegums
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegums ir izgatavots no C24 stiprības klases priedes zāģmateriāliem ar zāģmateriālu šķērsgriezuma dimensiju 220×50 milimetri.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma paneļa augstums ir 220 milimetri, kas ir arī kopējais starpstāvu augstums, jo tas veido tīro grīdu un tīros griestus. Šajā gadījumā nav vajadzīgs siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegums veidots no 1 metra platiem paneļiem. Starpstāvu pārsegumu veido 11 horizontāli līmēto kokmateriālu paneļi.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 20. attēlā. Horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumu var apskatīt 9. pielikumā, horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārsegumu 3 skatos var apskatīt 10. pielikumā. Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma paneļa augstums ir aprēķināts saskaņā ar LVS EN 1194.
Avots: autora veidots
0. att. Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegums
Iegūstamie dati: nestandarta pārsegumā izmantoto kokmateriālu daudzums.
Datus iegūs veicot nesdandarta pārsegumu daļu uzmērīšanu un nolasot no rasējumiem pārseguma detaļu izmērus.
Ar matemātiskā aprēķina metodi salīdzina materiālu ietilpību starpstāvu pārsegumam. Novērtē pārseguma paneļu biezumus, salīdzina paneļu masas, veic ekonomisko novērtējumu izvēlētajām koka pārsegumu konstrukcijām no uzņēmumu mājas lapām.
2.2. Datu apstrādes metodika
Darbā lietota salīdzinošā matemātiskā datu apstrādes metode.
2.2.1. Pārseguma paneļu biezuma aprēķins
Pārsegumu kopējo biezumu aprēķina saskaitot visu elementu augstumus, kas nepārklājas ar citu detaļu augstumiem un klāt pieskaita to augstuma daļu, kas pārklājas. Pārsegumu kopējo biezumu aprēķina izmantojot 1. formulu
, (1)
kur
Hkop – pārseguma kopējais biezums, mm;
h1, h2,…, hn – pārsegumu atsevišķo elementu daļu augstums, mm.
Lai aprēķinātu pārsegumu biezumu savstarpējo starpību, izmanto 2. formulu.
, (2)
kur
y – pārsegumu biezumu starpība, mm;
Hx – lielākais salīdzināmo pārsegumu biezums, mm;
Hy – mazākais salīdzināmo pārsegumu biezums, mm.
Lai aprēķinātu, par cik reizēm pārsegumu biezumi savstarpēji atšķiras, izmanto 3. formulu.
, (3)
kur
y – par cik reizēm pārsegumu biezumi atšķiras;
Hx – lielākais salīdzināmo pārsegumu biezums, mm;
Hy – mazākais salīdzināmo pārsegumu biezums, mm.
2.2.2. Pārseguma paneļu materiālietilpības aprēķins
Tā kā pārsegumi veidoti no dažādu dimensiju materiāliem, tad katrai pārseguma atšķirīgajai detaļai aprēķina tās tilpumu atsevišķi, ja ir vairākas vienādas detaļas, tad pareizina ar to skaitu izmantojot 4. formulu.
, (4)
kur
V – tilpums, m3;
a – garums, mm;
b – platums, mm;
c – augstums, mm;
n – vienādo detaļu skaits, gab.
Pārseguma kopējo materiāla tilpumu aprēķina izmantojot 5. formulu.
, (5)
kur
Vkop – pārsegumā kopējais kokmateriāla tilpums, m3;
V1, V2,…Vn – atsevišķo detaļu tilpumi, m3.
Lai aprēķinātu pārsegumu materiālietilpības savstarpējo starpību, izmanto 6. formulu.
, (6)
kur
y – pārsegumu materiālietilpības tilpumu starpība, m3;
Vx – lielākā salīdzināmo pārsegumu materiālietilpība, m3;
Vy – mazākā salīdzināmo pārsegumu materiālietilpība, m3.
Lai aprēķinātu, par cik reizēm pārsegumu tilpumi savstarpēji atšķiras, izmanto 7. formulu.
, (7)
kur
x – par cik reizēm pārseguma materiālietilpības atšķiras;
Vx – lielākā atsevišķo pārsegumu materiālietilpība, m3;
Vy – mazākā atsevišķo pārsegumu materiālietilpība, m3.
2.2.3. Pārseguma paneļu masas aprēķins
Sākumā masu aprēķina katram materiāla veidam atsevišķi izmantojot 8. formulu.
, (8)
kur
m – pārseguma viena veida detaļu masa, t;
ρ – materiāla blīvums, kg m-3;
V – tilpums, m3.
Lai iegūtu kopējo pārseguma masu, visu materiālu masas saskaita kopā, izmanto 9. formulu.
, (9)
kur
mkop – pārseguma kopējā masa, t;
m1, m2,…mn – pārsegumu atsevišķo detaļu masas, t.
Lai aprēķinātu pārsegumu masu savstarpējo starpību, izmanto 10. formulu.
, (10)
kur
y – pārsegumu masu starpība, t;
mx – lielākā atsevišķo pārsegumu masa, t;
my – mazākā atsevišķo pārsegumu masa, t.
Lai aprēķinātu, par cik reizēm pārsegumu masas savstarpēji atšķiras, izmanto 11. formulu.
, (11)
kur
x – par cik reizēm pārseguma masas atšķiras;
mx – lielākā atsevišķo pārsegumu masa, t;
my – mazākā atsevišķo pārsegumu masa, t.
2.2.4. Pārseguma paneļu materiālu izmaksu aprēķināšana
Lai aprēķinātu kopējās starpstāvu pārsegumu materiālu izmaksas, izmanto 12. formulu. Saskaita starpstāvu pārseguma atsevišķo daļu izmaksas.
, (12)
kur
Pkop – starpstāvu pārseguma kopējās izmaksas, EUR;
P1, P2,…Pn – pārseguma atsevišķo daļu izmaksas, EUR.
Lai aprēķinātu pārsegumu materiālu izmaksu savstarpējo starpību, izmanto 13. formulu.
, (13)
kur
y – pārsegumu materiālu izmaksu starpība, EUR;
Px – lielākās izmaksas materiālu pārsegums, EUR;
Py – mazākās izmaksas materiālu pārsegums, EUR.
Lai aprēķinātu, par cik reizēm pārsegumu materiālu izmaksas savstarpēji atšķiras, izmanto 14. formulu.
, (14)
kur
x – par cik reizēm pārseguma materiālu izmaksas atšķiras;
Px – lielākās izmaksas materiālu pārsegums, EUR;
Py – mazākās izmaksas materiālu pārsegums, EUR.
Lai aprēķinātu starpstāvu pārseguma laukumu, izmanto 15. formulu.
, (15)
kur
S – starpstāvu pārseguma laukums, m2;
d – starpstāvu pārseguma garums, m;
e – starpstāvu pārseguma platums, m.
Lai aprēķinātu starpstāvu pārseguma izmaksas kvadrātmetrā, izmanto 16. formulu.
, (16)
kur
x – par cik reizēm pārseguma cenas atšķiras;
Px – lielākā atsevišķo pārsegumu cena, EUR;
Py – mazākā atsevišķo pārsegumu cena, EUR.
3. Rezultāti un to analīze
3.1. Pētāmā objekta apraksts
Pētāmais objekts ir saimniecības ēkas daļa ar laidumu 8 metri šīs daļas garums ir 11,2 metri, kur pirmajā stāvā būs caurbraucama garāža, bet otrajā stāvā aušanas darbnīca.
Pētāmās saimniecības ēkas daļai otrā stāvā ir trīs koka balsti, kas balsta jumta konstrukciju un balstās uz 8 metrus garā pārseguma, veidojot papildus slodzi pārsegumam.
Esošājā projektā pārsegums ar laidumu 8 metri risināts kā zāģmateriālu naglotais starpstāvu pārsegums. Tā kopējais augstums ir 350 milimetri. Izejmateriāli ir priedes zāģmateriāli ar 45×75 un 45×245 milimetru dimensijām, kas atbilst C24 izturības klasei un līmētas homogēnas priedes koksnes zāģmateriāli ar 85×320 milimetru dimensijām, kas atbilst GL24h izturības klasei. Tas nozīmē, ka šiem materiāliem jāiztur 24 N mm-2 liela lieces slodze.
Starpstāvu pārseguma siltinājumam un skaņas izolācijai izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Melnai grīdai izmantots 24 milimetru bērza saplāksnis, virs tā būs koka grīda.
Šajā projektā katrs starpstāvu pārseguma panelis ir atšķirīgs, jo uz starpstāva pārseguma balstās trīs jumta balsti.
Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 16. attēlā. Pārseguma paneļi likti ar 515 milimetru atstarpēm, kuras pēc tam objektā aizšūs. Zāģmateriālu nagloto starpstāvu pārsegumu, kur redzamas arī jumta balstu projekcijas, var apskatīt 1. pielikumā, zāģmateriālu nagloto pārseguma paneli 3 skatos var apskatīt 2. pielikumā.
Zinot pētāmā objekta raksturojošos lielumus, izstrādāti dažādi citi iespējamie koka pārsegumu varianti, kas atbilstu pētāmā objektā esošajām pārseguma izturības slodzēm. Konsultējoties ar būvinženieri, rasts apstiprinājums tam, ka izstrādātie varianti ir atbilstoši esošā pārseguma izturības slodzēm.
Tika izstrādāti:
vertikāli līmētu koka siju;
dubult–T siju;
metāla konektorkopņu;
horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegumi.
Vertikāli līmētā koka sijas izgatavotas no priedes zāģmateriāliem ar C24 izturības klasi, to augstums ir 400 milimetri un platums 150 milimetri.
Sijas solis ir 2 metri asīs. Gar sienu paralēli sijām ir paukts ar šķērsgriezuma dimensijām 150×70 milimetri, uz kā balstīsies lāgu gali. Virs sijām ir lāgas ar šķērsgriezuma dimensijām 100×100 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Grīdas segums būs no priedes grīdas dēļiem. Sakarā ar lielo attālumu starp blakus sijām, starp tām ir griestu stiprināšanas elements – brusa ar šķērsgriezuma dimensijām 100×50 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Griesti ir no 12 milimetru kokšķiedru plātnes. Kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā.
Starpstāvu pārsegumu veido piecas vertikāli līmētās koka sijas. Vertikāli līmēto koka siju starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 17. attēlā. Vertikāli līmeto koka siju starpstāvu pārsegumu var apskatīt 3. pielikumā, vertikāli līmēto siju pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 4. pielikumā. Vertikāli līmēto koka siju augstums ir aprēķināts saskaņā ar LVS EN 1194.
Dubult–T sijas ir izgatavotas no priedes masīvkoka plauktiem ar šķērsgriezuma izmēriem 60×45 milimetri un 12 milimetru bērza saplākšņa starpsienas. Kopējais sijas augstums ir 450 milimetri. Attālums starp plauktiem ir 360 milimetri. Apakšā pie sijām uzreiz stiprinās griestu saplāksnis. Virs sijām perpendikulārā virzienā ir lāgas ar šķērsgriezuma izmēriem 100×100 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Grīdas segums ir priedes dēļu grīda, kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Starpstāvu pārsegumu veido 34 dubult–T sijas.
Dubult–T sijas starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 18. attēlā. Dubult-T siju starpstāvu pārsegumu var apskatīt 5. pielikumā, Dubult-T siju pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 6. pielikumā.
Metāla konektorkopnes izgatavotas no C24 izturības klases priedes zāģmateriāliem ar šķērsgriezuma izmēriem 150×50 milimetri.
Metāla konektorkopne veidota no diviem plauktiem, deviņiem vertikāliem balstiem un sešiem šķēršļiem, kas ir starp vertikālajiem balstiem. Blakus šķēršļi ir pretējos virzienos. Metāla konektorkopnes kopējais augstums ir 600 milimetri, vertikālā balsta garums ir 300 milimetri. Attālums asīs starp metāla konektorkopnēm ir 2 metri. Gar sienu paralēli sijām ir paukts ar šķērsgriezuma dimensijām 150×70 milimetri, uz kā balstīsies lāgu gali. Virs metāla konektorkopnēm ir lāgas ar šķērsgriezuma dimensijām 100×100 milimetri, to savstarpējais attālums asīs ir 630 milimetri.
Grīdas segums būs no priedes grīdas dēļiem. Tā kā starp blakus esošajām metāla konektorkopnēm ir liels attālums, starp tām ir griestu stiprināšanas elements – brusa ar šķērsgriezuma dimensijām 100×50 milimetri un ar soli 630 milimetri asīs.
Griesti ir no 12 milimetru kokšķiedru plātnes. Kā siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls ir izmantota beramā celulozes ekovate 250 milimetru biezumā. Starpstāvu pārsegumu veido piecas metāla konektorkopnes.
Metāla konektorkopņu starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 19. attēlā. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumu var apskatīt 7. pielikumā, metāla konektorkopnes pārseguma daļu 3 skatos var apskatīt 8. pielikumā.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegums ir izgatavots no C24 stiprības klases priedes zāģmateriāliem ar zāģmateriālu šķērsgriezuma dimensiju 220×50 milimetri.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma paneļa augstums ir 220 milimetri, kas ir arī kopējais starpstāvu augstums, jo tas veido tīro grīdu un tīros griestus. Šajā gadījumā nav vajadzīgs siltumizolācijas un skaņas absorbcijas materiāls.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārsegums veidots no 1 metra platiem paneļiem. Starpstāvu pārsegumu veido 11 horizontāli līmēto kokmateriālu paneļi.
Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma šķērsgriezumu var apskatīt 20. attēlā. Horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumu var apskatīt 9. pielikumā, horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārsegumu 3 skatos var apskatīt 10. pielikumā. Horizontāli līmēto kokmateriālu starpstāvu pārseguma paneļa augstums ir aprēķināts saskaņā ar LVS EN 1194.
3.2. Pārsegumu paneļu biezuma aprēķins
Aprēķinot visiem starpstāvu pārsegumiem biezumus, ieguva sekojošus rezultātus (21. att.).
Avots: autora veidots
0. att. Starpstāvu pārsegumi pēc to biezumiem milimetros
Vismazākais starpstāvu pārseguma biezums bija horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam, kura biezums bija 220 milimetri, tas ir tādēļ, ka pats pārsegums izveido īsto grīdu un īstos griestus.
Vislielākais starpstāvu pārseguma biezums bija metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam, kura biezums bija 740 milimetri. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegums ir par 520 milimetriem, jeb 3,4 reizes biezāks, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegums.
Projektā izvēlētā zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma biezums ir 384 milimetri, kas ir otrs mazākais biezums. Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma biezums ir par 164 milimetriem, jeb 1,7 reizes lielāks, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam, bet par 356 milimetriem, jeb 1,9 reizes mazāks, kā metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam.
3.3. Pārsegumu paneļu materiālietilpības aprēķins
Aprēķinot visiem starpstāvu pārsegumiem materiālietilpību, ieguva sekojošus rezultātus (22. att.).
Avots: autora veidots
0. att. Starpstāvu pārsegumi pēc to materiālietilpības izteikti kubikmetros
Vismazākā materiālietilpība ir metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam ar 6,782 m3 kokmateriāla.
Vislielākā materiālietilpība ir horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam ar 19,36 m3 kokmateriāla. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam ir par 12,578 m3, jeb 2,9 reizēm mazāka materiālietilpība, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam.
Projektā izvēlētā zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārsegumam materiālietilpība ir 12,558 m3, kas ir otra lielākā materiālietilpība. Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma materiālietilpība ir par 6,802 m3, jeb 1,5 reizēm mazāka, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam, bet par 5,776 m3, jeb 1,9 reizēm lielāka, kā metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam.
3.4. Pārsegumu paneļu masas aprēķins
Aprēķinot visiem starpstāvu pārsegumiem masu, ieguva sekojošus rezultātus (23. att.).
Avots: autora veidots
0. att. Starpstāvu pārsegumi pēc to masas izteikti tonnās
Vismazākā starpstāvu pārseguma masa bija metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam, kuras masa bija 3,91 tonnas.
Vislielākā starpstāvu pārseguma masa bija horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam, kura masa bija 10,26 tonnas. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegums ir par 6,35 tonnām, jeb 2,6 reizēm vieglāks, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegums.
Projektā izvēlētā zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma masa ir 7,34 tonnas, kas ir otra lielākā masa. Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma masa ir par 3,43 tonnām, jeb 1,9 reizes lielāka, kā metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam, bet par 2,92 tonnām, jeb 1,4 reizēm mazāka, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam.
3.5. Pārsegumu paneļu izmaksu aprēķins
Aprēķinot visiem starpstāvu pārsegumiem paneļu izmaksas, ieguva sekojošus rezultātus (24. att.).
Avots: autora veidots
0. att. Starpstāvu pārsegumu materiālu izmaksas pētāmajiem pārsegumiem, EUR
Vismazākās starpstāvu pārseguma izmaksas bija metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam, kura cena bija 2851,92 EUR.
Vislielākās starpstāvu pārseguma izmaksas bija horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam, kura cena bija 9292,80 EUR. Metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegums ir par 6440,88 EUR, jeb 3,26 reizes lētāks, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegums.
Projektā izvēlētā zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma izmaksas ir 4571,77 EUR, kas ir otras lielākās izmaksas. Zāģmateriālu naglotā starpstāvu pārseguma izmaksas ir par 1719,85 EUR, jeb 1,6 reizes lielākas, kā metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumam, bet par 4721,03 EUR, jeb 2 reizes mazākas, kā horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumam.
Visu starpstāvu pārsegumu izmaksas, kas attiecinātas uz vienu starpstāvu pārseguma m2 un var apskatīt 3. tabulā.
0. tabula
Pārsegumu cenu salīdzinājums pētāmajiem pārsegumiem, EUR m-2
Nr.
Starpstāvu pārseguma nosaukums
Pārseguma cena; EUR m-2
1.
Metāla konektorkopņu
32,41
2.
Vertikālais līmēto siju
39,98
3.
Dubult–T siju
48,61
4.
Zāģmateriālu naglotais
51,95
5.
Horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu
105,6
Avots: autora veidots
Sākotnēji izvirzītā darba hipotēze apstiprinās, jo mazāka materiālietilpība koka pārsegumam, jo tas ir lētāks.
Secinājumi
1. No koka pārsegumiem vismazākā masa ir metāla konektorkopņu pārsegumam – 3,91 tonnas, vēl salīdzinoši viegli ir dubult–T siju un vertikālais līmēto siju pārsegumi, bet vislielākā masa ir horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārsegumam – 10,26 tonnas.
2. No koka pārsegumiem vismazākā materiālietilpību ir metāla konektorkopņu pārsegumam – 6,782 m3, vēl salīdzinoši maza materiālietilpība ir dubult–T siju un vertikālais līmēto siju pārsegumiem, bet vislielākā materiālietilpība, ir horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārsegumam – 19,36 m3.
3. No koka pārsegumiem vismazākais biezums ir horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārsegumam – 220 milimetri, nākamais mazākais biezums ir zāģmateriālu naglotam pārsegumam – 384 milimetri, bet vislielākais biezums ir metāla konektorkopņu pārsegumam – 740 milimetri.
4. No koka pārsegumiem viszemākās izmaksas ir metāla konektorkopņu pārsegumam – 2851,92 EUR, horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu pārseguma izmaksas ir visaugstākās – 9292,8 EUR, pārējiem pārsegumiem izmaksas ir no 3500 līdz 4600 EUR robežās.
5. Pētāmajā projektā ir izvēlēts pārsegums ar otro mazāko pārseguma augstumu un relatīvi zemu cenu salīdzinoši ar pārseguma augstumu.
Priekšlikumi
1. Objektos, kuros ir nepieciešams samazināt ēkas kopējo augstumu, ir vērts apsvērt horizontāli līmēto kokmateriālu paneļu starpstāvu pārsegumu izmantošanu.
2. Ja ēkas augstumam nav nozīmes, tad ir vērts apsvērt metāla konektorkopņu starpstāvu pārsegumu izmantošanu, jo tas ir ar viszemākajām izmaksām un viegls pārseguma veids.
Izmantotās informācijas avotu saraksts
1. AEROC starpstāvu pārsegumu paneļi: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: http://buvlaukums.lv/site/docs/09/09/2012/Aeroc_parseguma_paneli.pdf.
2. Augsta stiprības attiecība pret masu: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: http://rncpanels.lv/augsta-stipribas-attieciba-pret-masu/.
3. Bauroc (Aeroc) pārseguma paneļi: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: https://prof.lv/lv/buvmateriali/buvmateriali/bloki/parseguma-paneli.
4. Dubult-T siju sistēma paredzēta izmantošanai jumtu, pārsegumu un sienu konstrukcijās: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: http://www.hesora.lt/steico/_lv/steico-joist.html.
5. Dzelzsbetona pārsegumu paneļi pret koka siju pārsegumu – kas labāks?: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://gimenesmaja.mozello.lv/params/post/838307/dzelzbetona-parsegumu-paneli-pret-koka-siju-parsegums.
6. Gluedlaminatedtimber: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://docs.wixstatic.com/ugd/55a805_dd428e5e5893447b86baa128f493ff87.pdf.
7. Glulam – klijuotalaminuotamediena: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://www.karkasai.lt/lt/glulam-klijuota-laminuota-mediena/.
8. Glulam: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Glulam.
9. Iepriekš saspriegtas dobumainās pārseguma plātnes: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: http://tmb.lv/img/files/6/2_tam_lv.pdf.
10. Jumta koka kopņu vēsture: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī] Pieejams: http://woodcon.lv/jumta-koka-kopnu-vesture.html.
11. Kas ir līmēta laminēta koksne?: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://www.easywood.lv/tehnologija.
12. Koka kopnes jumta konstrukcijām – produkts ar potenciālu: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 6. aprīlī] Pieejams: http://www.buvinzenierusavieniba.lv/index.php?option=com_k2&view=item&id=111674:%C5%BDurn%C4%81la-B%C5%ABvin%C5%BEenieris-oktobra-numur%C4%81-Koka-kopnes-jumta-konstrukcij%C4%81m-%E2%80%93-produkts-ar-potenci%C4%81lu&catid=45:aktualitates&Itemid=51.
13. Koka kopnes, eksponētas koka kopnes: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī] Pieejams: http://glass-wood.lv/pied%C4%81v%C4%81jam/stikla-koka-konstrukcijas/stikla-jumti-nojumes/koka-kopnes-ekspon%C4%93tas-koka-kopnes.
14. Koka siju dimensionēšanas tabula. No: Rokas grāmata. Zariņš. 111.–114. lpp.
15. Koksne būvniecībā (2013): [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://lv.lv.allconstructions.com/portal/categories/18/1/0/1/article/1014/koksne-buvnieciba.
16. Koksnes izmantošana būvniecībā: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://www.woodworking.lv/koksnes-izmantosana-buvnieciba/.
17. Lietderīgās slodzes LVS NE 1991-1-1-AC:2014 L: 2014. gada.
18. LIGNATUR dallesalvéolairesenbois: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://www.ageka.fr/composants_toiture.php#.
19. LIGNATUR jumta un grīdas elementi: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://gelijmde-houtconstructies.nl/gelijmde-houtconstructies/producten/lignatur-vloer-en-dakelementen/.
20. Līmētas koka sijas: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: http://www.i-beams.lv/limetas-koka-sijas/limetu-koka-siju-lietosanas-pamacibas/.
21. Līmētas masīvas koksnes konstrukcijas un to pielietojums būvniecībā: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: http://bebris.lv/lv/%D0%BE-%D0%BA%D0%BC%D0%B4%D0%BA/.
22. Nacionālā attīstības plāna 2014.-2020. gadiem stratēģiskais ietekmes uz vidi novērtējums; Vides pārskata projekts: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: http://www.pkc.gov.lv/sites/default/files/images-legacy/NAP2020%20dokumenti/NAP2020_Vides_parskats_FINAL.pdf.
23. Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 016-15 “Būvakustika”: Ministru kabineta 2015. gada 16. jūnija noteikumi Nr. 312: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. maijā] Pieejams: https://m.likumi.lv/doc.php?id=274976.
24. Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 201-15 “Būvju ugunsdrošība”: Ministru kabineta 2015. gada 30. jūnija noteikumi Nr. 333: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. maijā] Pieejams: https://likumi.lv/ta/id/275006-noteikumi-par-latvijas-buvnormativu-lbn-201-15-buvju-ugunsdrosiba-.
25. Paliekošo veidņu sistēma, kas ir paredzēta ēku būvniecībai no monolītā betona: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://tenapors.lv/lv/product-by-use-open/3/55.
26. Pārseguma paneļi: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī]. Pieejams: https://bauroc.lv/product/aeroc-parseguma-paneli/.
27. Pārseguma sijas: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī] Pieejams: http://www.jmr-frame.lv/lv/sija.html.
28. Posi-Joist: TheAdvantageisClear: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 27. aprīlī] Pieejams: http://www.mitek.co.uk/Products/Posi-Joist/MiTek-Posi-Joist-Home-Page/.
29. Rūpnieciski ražotas koka kopnes: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 5. aprīlī] Pieejams: http://www.building.lv/37-komercinformacija/92596-rupnieciski-razotas-koka-kopnes.
30. Starpstāvu pārsegumi: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://www.building.lv/218-starpstavu-parsegumi/93204-starpstavu-parsegumi.
31. Starpstāvu pārsegums: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 26. februārī]. Pieejams: http://www.buvekoms.lv/raksti/starpstavu-parsegums/.
32. Structureprimaire, lignaturetage / roof elements: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://primarystructure.net/lignatur-floor-roof-element/.
33. Theideaofthesystem: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: http://www.lignatur.ch/en/productsplanning/lignatur-elements/idea/.
34. Timberfloorcassettesystemsandotherhybridtimberinnovations: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 25. februārī] Pieejams: http://www.tecbuild.com.au/timber-floor-cassette-systems-hybrid-timber-innovations/.
35. Videi draudzīgu celtniecības un apdares materiālu pielietošana būvniecībā. Būvniecības materiālu pielietojamības izvēle pēc ekoloģiskiem un ekonomiskiem kritērijiem (2009): Latvijas Lauku tūrisma asociācija “Lauku Ceļotājs”. Rīga: Lauku Ceļotājs.
36. WhatisGlulam? ApplicationsandAdvantagesofGlulam: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 8. aprīlī] Pieejams: https://www.thebalance.com/what-is-glulam-applications-and-advantages-of-glulam-845106.
37. Перекрытия в каркасномдоме. распоркилаг.: [tiešsaiste] [skatīts 2018. gada 15. aprīlī] Pieejams: http://www.karkas.info/component/content/article.html?id=126:dan-brown-qthe-lost-symbolq&catid=61:books.
Pētījuma autors: Kārlis Hermanis Liepa.