Reģionos, kur bieži uzsnieg sniegs un temperatūra ir zema, ir svarīgi, lai konstrukcijas spētu izturēt šos faktorus, tostarp jānostiprina pamati un konstrukcijas integritāte.
Koks ir ārkārtīgi izturīgs, bet vienlaikus viegls materiāls, kas spēj izturēt milzīgus spēkus, nesalūstot zem spiediena, jo tā garās, plānās šūnu sieniņas ir ļoti izturīgas. Turklāt daudzās naglas vai savienojuma punkti palielina elastību.
Vieglāks svars
Koks ir videi draudzīgs materiāls. Garās, plānās šūnu sieniņas, kas veido koksni, padara to par iespaidīgu celtniecības materiālu ar izcilu stiprības un svara attiecību. Pareizi koptas un pareizi uzturētas, koka konstrukcijas var kalpot gadu desmitiem vai gadsimtiem ilgi!
Kokmateriālu zemāks svars padara tos par pievilcīgu izvēli daudzstāvu ēkām, kuru pamatus var noslogot gravitācijas spēks. Labi plānots koka karkass var mazināt šo spiedienu, izmantojot grīdas, sijas un kronšteinus, lai atbalstītu un noturētu konstrukciju stabilitāti laika gaitā.
Gaiskoksnes ēkas ir arī lieliski izolatori salīdzinājumā ar betona vai tērauda konstrukcijām, tāpēc, lai nodrošinātu patīkamu iekštelpu temperatūru iedzīvotājiem un apmeklētājiem, ziemā ir nepieciešams mazāk apkures, bet vasarā - dzesēšanas. Tas samazina enerģijas patēriņu, vienlaikus nodrošinot komfortablus apstākļus telpās.
Koks ir arī videi draudzīgs materiāls, un tas ir arī videi draudzīgs materiāls kuru ražošanas laikā rodas mazāk siltumnīcefekta gāzu nekā betona un tērauda. Turklāt koksni var viegli pārstrādāt un atkārtoti izmantot kā celtniecības materiālu.
Koka konstrukcijām piemīt dabiska elastība, kas padara tās izturīgas pret sānu spēkiem, piemēram, zemestrīcēm. Tas izskaidro, kāpēc vēsturiskie koka tempļi un baznīcas Japānā, Norvēģijā un Anglijā pēc spēcīgiem zemestrīces grūdieniem joprojām stāv. Nesen veiktie testi liecina, ka vidēja augstuma vieglās karkasa koka ēkas, kuru augstums nepārsniedz sešus stāvus, var izturēt zemestrīci ar 7,5 magnitūdu stiprumu, neradot būtiskus bojājumus.
Taču ir svarīgi atcerēties, ka jebkuras no koka būvētas ēkas ilgmūžība ir atkarīga no tās konstrukcijas. Nepareiza būvniecības un uzturēšanas prakse var saīsināt tās kalpošanas laiku neatkarīgi no materiāla sastāva; lai pēc iespējas ātrāk pagarinātu tās kalpošanas laiku. Lai nodrošinātu koka konstrukcijas ilgmūžību, būvniekiem būtu jāievēro visi nepieciešamie būvnormatīvi, kā arī jāizmanto nogatavināti un apstrādāti kokmateriāli.
Duktilitāte
Dilumizturība attiecas uz materiālu spēju deformēties, nevis pārtrūkt stiepes sprieguma ietekmē, tāpēc dilumizturības mērījumi ir nenovērtējams avots materiālu izvēlei inženiertehniskajos lietojumos un kvalitātes kontroles nolūkos. Turklāt plastiskuma mērījumi ļauj arī precīzi modelēt konstrukcijas un detaļas, tādējādi nodrošinot efektīvākus projektēšanas procesus un stiprākas sastāvdaļas.
Koka ēkas var izturēt spēcīgu snigšanu labāk nekā vairums citu ēku veidu, jo ir elastīgākas un elastīgākas nekā daudzas citas. To mīkstais, bet elastīgais materiāls viegli saliecas, nesalūstot, bet bieži izmantotās naglas un metāla savienojumi nodrošina vēl lielāku lokanību, palīdzot konstrukcijām izturēt seismiskos spēkus, kas pretējā gadījumā varētu izrādīties graujoši.
Lai noteiktu ēkas lokanību, jāveic īpašs tests. Lai veiktu šādu testu, plakanu vai apaļu būvmateriāla paraugu ievieto testēšanas iekārtā un pakļauj stiepes slodzei; pēc tam jebkuru deformāciju, kas rodas materiālā, var uzzīmēt uz sprieguma un deformācijas līknes; kad tā deformācija laika gaitā sāk mainīties, tā izpaužas kā izliekums vai iegriezumi, un to sauc par "dilumizturības punktu".
Ēkas precīzas dilumizturības aprēķināšana, izmantojot šo metodi, var būt sarežģīta, jo tās sprieguma un deformācijas līknes maksimums bieži vien ir plakans, kā arī pastāv atšķirības starp patieso deformāciju kakla punktā un sākotnējo vērtību, kas aprēķināta pēc nominālās sprieguma un deformācijas līknes.
Lai precīzi novērtētu ēkas dilumizturību, tās materiāliem ir jāiztur atkārtoti pieaugošas slodzes cikli, līdz tie vai nu lūzt, vai arī izkliedē noteiktu enerģijas daudzumu. Efektīvāka pieeja koka konstrukciju dilumizturības novērtēšanai būtu izmantot noteiktu uz ekspluatācijas īpašībām balstītu metodiku; Eirokodekss 8 piedāvā šādu klasifikācijas sistēmu, ar kuras palīdzību konstrukcijas elementus vai savienojumus var klasificēt, pamatojoties uz to uzvedību un spēju izkliedēt enerģiju.
Strukturālā integritāte
Strukturālā integritāte attiecas uz konstrukcijas spēju pildīt tai paredzēto funkciju normālos ekspluatācijas apstākļos, vienlaikus saglabājot drošību, ja apstākļi pārsniedz projektēšanas posmā noteiktos. Visiem būvinženieriem būtu jāsaprot šis jēdziens, lai gan rūpīgas pārbaudes un novērtēšanas veikšanai nepieciešamas speciālas zināšanas un pieredze. Inženieri, kas specializējas konstrukciju integritātes jomā, piedāvā unikālu ieskatu savā nozarē, veicot nepārtrauktu konstrukciju un komponentu pārbaudi laika gaitā.
Ziemas laikapstākļos konstrukcijām jāsaglabā augsts konstrukcijas integritātes līmenis, jo īpaši tādēļ, ka liels sniega daudzums, spēcīgs vējš un aukstuma temperatūra rada slodzi ēkas sastāvdaļām un to savienojumiem. Tāpēc ir būtiski, lai visi konstrukcijas elementi paliktu droši, vienlaikus efektīvi uzturot slodzi.
Ir ļoti svarīgi, lai plātnēm, sijām un kolonnām būtu atbilstoša nestspēja; lai regulētu iekštelpu temperatūru un novērstu siltuma zudumus, pareizi jāuzstāda izolācija; projektēšanā jāņem vērā arī iespējamā ledus veidošanās, kas var radīt lieces un bīdes spēkus konstrukcijās; visi šie faktori ir jāņem vērā jebkurā projektēšanas plānā jebkurai būvējamai vai renovējamai konstrukcijai.
Ēkas konstrukciju integritātes uzturēšana var būt laikietilpīga un sarežģīta, tomēr tā ir būtiska, lai nodrošinātu tās paredzēto kalpošanu paredzamajā kalpošanas laikā. Tāpēc regulāri jāveic konstrukcijas integritātes novērtēšana, un rezultāti jāreģistrē konstrukcijas integritātes reģistrā, lai tos varētu izmantot nākotnē.
Ieviešot regulāras tehniskās apkopes un pārbaužu sistēmu, var saglabāt konstrukcijas integritāti visā tās kalpošanas laikā. Mūsdienu būvnormatīvi un inženiertehniskie drošības pasākumi, piemēram, periodiskas konstrukciju pārbaudes, var palīdzēt ātri atklāt iespējamās problēmas, lai tās varētu ātri atrisināt; regulāras mājas vai biroja konstrukciju pārbaudes nodrošinās, ka to integritāte saglabāsies ilgāku laiku. Tāpēc izmantojiet šo iespēju un nedēļas nogalē pārbaudiet, vai nav pazīmju, kas liecina par sliktu konstrukcijas integritāti!
Spēks
Koks ir pielāgojams materiāls, kas viegli pielāgojas dažādiem arhitektūras stiliem un dizainam. Šī elastība ļauj tās autoriem veidot skaistas konstrukcijas. Koksnes lieliskās izolācijas īpašības palīdz uzturēt komfortablu iekštelpu temperatūru. temperatūru gan ziemā, gan vasarā; turklāt tā ražošana rada nelielus CO2 izmešus. Līdz ar to šo dabisko atjaunojamo resursu var izmantot ilgtspējīgu un veselīgu ēku būvniecībai dzīvojamās, komerciālās vai sabiedriskās ēkās.
Koksnei piemīt izturība, kas ļauj izturēt milzīgas slodzes, pateicoties tās celulozes šķiedru stiprajām molekulārajām saitēm, un tā spēj izturēt līdz pat 5000 kg lielu stiepes spēku, paralēli saspiežot koksni gar tās graudiem. Tā neticamā elastība nodrošina gan drošību, gan izturību konstrukcijās, kas būvētas no koka, piemēram, noliktavās vai debesskrāpjos.
Koksni var vēl vairāk nostiprināt, izmantojot speciālus kokmateriālus, piemēram, šķērsslīpoto kokmateriālu (CLT) un līmēto kokmateriālu, ko izmanto modernās ēkās, lai būvētu vieglas, bet izturīgas konstrukcijas. CLT/glulam konstrukcijas piedāvā jaunus veidus, kā izveidot sarežģītas konstrukcijas, izmantojot kokmateriālus, kā arī tās var izmantot daudzstāvu ēku būvniecībā. Turklāt inženierijas kokmateriāli produkti Šādas konstrukcijas ir īpaši izturīgas pret seismiskām slodzēm - ideāli piemērotas seismiski aktīviem reģioniem.
Ieviešot koka ēkās vēja noturības konstrukcijas principus, var ievērojami nostiprināt to konstrukcijas, palīdzot tām izturēt spēcīgus vējus sniegputeņa laikā. Šo mērķi var sasniegt, izmantojot racionālas formas, atbilstošas stiprinājumu sistēmas un uzmanīgu logu un atveru izvietojumu, lai ierobežotu vēja radīto gružu uzkrāšanos. Koka konstrukcijām jāizmanto arī konservanti un lakas, lai tās pasargātu no bioloģiskās pūšanas, kukaiņiem un pagarinātu to izturību un kalpošanas laiku. Regulāras pārbaudes var palīdzēt nodrošināt koka konstrukciju drošību ekstremālos laikapstākļos; šādi rīkojoties, var novērst dārgus remontdarbus, kā arī pagarināt to kalpošanas laiku.
