V regiónoch so sklonom k sneženiu a teplotám pod bodom mrazu je nevyhnutné, aby konštrukcie odolali týmto živlom vrátane zosilnených základov a celistvosti konštrukcie.
Drevo je mimoriadne pevný a zároveň ľahký materiál, ktorý je vďaka svojim dlhým a tenkým bunkovým stenám schopný odolať obrovským silám bez toho, aby pod tlakom praskol. Okrem toho početné klince alebo spojovacie body zvyšujú jeho odolnosť.
Nižšia hmotnosť
Drevo je materiál šetrný k životnému prostrediu. Dlhé, tenké bunkové steny, z ktorých sa drevo skladá, z neho robia pôsobivý stavebný materiál s výnimočným pomerom pevnosti a hmotnosti. Pri správnej starostlivosti a údržbe môžu drevené konštrukcie vydržať desaťročia až storočia!
Drevo je vďaka svojej nižšej hmotnosti atraktívnou voľbou pre výškové budovy, ktorých základy môžu byť zaťažené gravitáciou. Dobre naplánovaná drevená konštrukcia môže tento tlak zmierniť pomocou podláh, nosníkov a výstuh, ktoré podopierajú a udržujú stabilitu konštrukcie v priebehu času.
Budovy z ľahkého dreva sú v porovnaní s betónovými alebo oceľovými konštrukciami aj lepším izolantom, takže na vytvorenie príjemnej vnútornej teploty pre obyvateľov a návštevníkov je potrebné menej vykurovania v zime a chladenia v lete. Tým sa znižuje spotreba energie pri zachovaní príjemných podmienok vo vnútri.
Drevo je vďaka svojej šetrnosti k životnému prostrediu tiež ekologický materiál ktorý pri výrobe produkuje menej skleníkových plynov ako betón a oceľ. Okrem toho sa drevo dá ľahko recyklovať a opakovane používať ako stavebný materiál.
Drevené konštrukcie sa vyznačujú prirodzenou pružnosťou, vďaka ktorej sú odolné voči bočným silám, napríklad zemetraseniu. To vysvetľuje, prečo historické drevené chrámy a kostoly v Japonsku, Nórsku a Anglicku zostávajú stáť aj po veľkých otrasoch. Nedávne testy ukázali, že stredne vysoké drevené budovy s ľahkou konštrukciou do šiestich poschodí vydržia zemetrasenie s magnitúdou 7,5 bez toho, aby došlo k ich výraznému poškodeniu.
Je však potrebné si uvedomiť, že trvanlivosť každej budovy postavenej z dreva závisí od jej konštrukcie. Zlé konštrukčné a údržbové postupy môžu skrátiť jej životnosť bez ohľadu na materiálové zloženie; s cieľom čo najrýchlejšie predĺžiť jej životnosť. Aby sa zabezpečila dlhá životnosť drevenej konštrukcie, stavebníci by mali dodržiavať všetky potrebné stavebné predpisy, ako aj používať vysušené a ošetrené drevo.
Ťažnosť
Ťažnosť sa vzťahuje na schopnosť materiálov deformovať sa a nie porušovať sa pri namáhaní ťahom, takže merania ťažnosti sú neoceniteľným zdrojom pri výbere materiálov v technických aplikáciách a pri kontrole kvality. Okrem toho meranie ťažnosti umožňuje aj presné modelovanie konštrukcií a dielov, čo vedie k efektívnejším konštrukčným procesom a pevnejším komponentom.
Drevené budovy odolávajú silnému sneženiu lepšie ako väčšina iných typov budov, pretože sú pružnejšie a tvárnejšie ako mnohé iné. Ich mäkký, ale pružný materiál sa ľahko ohýba bez toho, aby sa zlomil, zatiaľ čo klince a kovové spoje, ktoré sa s nimi často používajú, poskytujú ešte väčšiu tvárnosť, čo pomáha konštrukciám odolávať seizmickým silám, ktoré by inak mohli byť deštruktívne.
Na určenie ťažnosti budovy sa musí vykonať špecifická skúška. Na vykonanie takejto skúšky sa plochá alebo okrúhla vzorka stavebného materiálu vloží do skúšobného stroja a vystaví sa ťahovému zaťaženiu; akúkoľvek deformáciu, ktorú materiál vykazuje, možno potom zakresliť na krivku napätia a deformácie; keď sa jeho deformácia začne časom meniť, čo sa prejaví v podobe hrdiel alebo vznikajúcich zárezov, je to známe ako "bod tvárnosti".
Výpočet presnej duktility budovy pomocou tejto metódy môže byť náročný vzhľadom na často plochý vrchol jej krivky napätia a deformácie a rozdiely medzi skutočnou deformáciou v bode hrdla a hrubou hodnotou vypočítanou z nominálnej krivky napätia a deformácie.
Na presné meranie húževnatosti budovy musia jej materiály prejsť opakovanými cyklami zvyšujúceho sa zaťaženia, až kým sa budova nezlomí, alebo kým sa nerozptýli určité množstvo energie. Účinnejším prístupom na posúdenie duktility drevených konštrukcií by bolo využitie zavedenej metodiky založenej na výkone; Eurokód 8 ponúka takýto klasifikačný systém, prostredníctvom ktorého možno klasifikovať konštrukčné prvky alebo spoje na základe ich správania a schopnosti rozptýliť energiu.
Štrukturálna integrita
Konštrukčná integrita sa vzťahuje na schopnosť konštrukcie plniť svoju určenú funkciu za bežných prevádzkových podmienok a zároveň zostať bezpečná, ak by podmienky prekročili to, čo bolo špecifikované vo fáze návrhu. Tento koncept by mali chápať všetci stavební inžinieri, hoci vykonanie dôkladnej kontroly a hodnotenia si vyžaduje odborné znalosti a skúsenosti. Inžinieri, ktorí sa špecializujú na integritu konštrukcií, ponúkajú jedinečný pohľad na svoje odvetvie prostredníctvom priebežnej kontroly konštrukcií a komponentov v priebehu času.
Počas zimných poveternostných podmienok si musia stavby zachovať vysokú úroveň štrukturálnej integrity, najmä v dôsledku hustého sneženia, silného vetra a mrazivých teplôt, ktoré zaťažujú stavebné komponenty a ich spoje. Preto je nevyhnutné, aby všetky konštrukčné prvky zostali bezpečné a zároveň efektívne znášali svoje zaťaženie.
Je veľmi dôležité, aby dosky, nosníky a stĺpy mali primeranú nosnosť; izolácia by mala byť tiež správne nainštalovaná, aby sa regulovala vnútorná teplota a zabránilo sa tepelným stratám; pri návrhu by sa mala brať do úvahy aj možná tvorba ľadu, ktorá by mohla spôsobiť ohybové a šmykové sily na konštrukciách; všetky tieto faktory sa musia zohľadniť v každom pláne návrhu akejkoľvek stavanej alebo rekonštruovanej konštrukcie.
Údržba konštrukčnej celistvosti budovy môže byť časovo náročná a náročná, ale nevyhnutná na zabezpečenie jej plánovanej prevádzky počas očakávanej životnosti. Preto je potrebné vykonávať pravidelné posudzovanie integrity konštrukcie a výsledky zaznamenávať do registra integrity konštrukcie na účely budúceho použitia.
Ak zavediete systém bežnej údržby a kontrol, môžete zachovať integritu konštrukcie počas celej doby jej životnosti. Moderné stavebné predpisy a technické záruky, ako napríklad pravidelné kontroly konštrukcií, môžu pomôcť rýchlo odhaliť akékoľvek potenciálne problémy, aby sa mohli rýchlo vyriešiť; pravidelné kontroly domácich alebo kancelárskych konštrukcií zabezpečia, že ich integrita zostane zachovaná dlhšie. Využite preto túto príležitosť a skontrolujte tento víkend, či sa nevyskytujú známky zlej integrity konštrukcie!
Sila
Drevo je prispôsobivý materiál, ktorý sa ľahko prispôsobuje rôznym architektonickým štýlom a dizajnom. Táto flexibilita umožňuje jeho tvorcom vytvárať nádherné stavby. Vynikajúce izolačné vlastnosti dreva pomáhajú udržiavať príjemné vnútorné teploty v zime aj v lete; okrem toho sa pri jeho výrobe uvoľňuje malé množstvo CO2. Preto sa tento prírodný obnoviteľný zdroj môže využívať na výstavbu udržateľných a zdravých budov na obytné, komerčné alebo verejné účely.
Drevo má vďaka silným molekulárnym väzbám v celulózových vláknach pevnosť, ktorá mu umožňuje odolávať ťahovým silám až do 5 000 kg pri paralelnom stlačení pozdĺž vlákien. Jeho neuveriteľná odolnosť zaručuje bezpečnosť aj trvanlivosť konštrukcií postavených z dreva, ako sú sklady alebo mrakodrapy.
Drevo možno ešte viac spevniť použitím špeciálneho dreva, ako je krížom lepené drevo (CLT) a lepené lamelové drevo, ktoré sa používa v moderných budovách na konštrukciu ľahkých, ale pevných konštrukcií. Konštrukcie z CLT/glulamového dreva ponúkajú nové spôsoby vytvárania komplexných konštrukcií s využitím dreva, ako aj využitie pri výstavbe viacpodlažných budov. Okrem toho, konštrukčné drevo produkty sú mimoriadne odolné voči seizmickému zaťaženiu - ideálne pre seizmicky aktívne oblasti.
Implementácia zásad vetru odolného navrhovania do drevených budov môže výrazne posilniť ich konštrukcie a pomôcť zabezpečiť, aby odolali silnému vetru počas snehovej búrky. Tento cieľ sa dá dosiahnuť pomocou zjednodušených tvarov, vhodných systémov výstuh a starostlivého umiestnenia okien a otvorov, aby sa obmedzilo hromadenie nečistôt prenášaných vetrom. Na drevené konštrukcie by sa mali používať aj konzervačné prostriedky a laky, aby sa chránili pred biologickým rozkladom, hmyzom a predĺžila sa ich odolnosť a životnosť. Pravidelné kontroly môžu pomôcť zabezpečiť, aby drevo zostalo bezpečné aj počas extrémnych poveternostných podmienok; ich vykonávaním sa dá predísť nákladným opravám, ako aj predĺžiť ich životnosť.
