ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ - ΞΥΛΟ


Οι κατασκευές από ξύλο, πέτρα ή οπτοπλινθόδομη απαντώνται κυρίως σε ορεινές, παραδοσιακές και αγροτικές περιοχές όπου κατασκευές σκυροδέματος έχουν μεγάλα κοστολόγια ανέγερσης ή οι αισθητικές απαιτήσεις επιβάλλουν τέτοια υλικά. Τυπικά οι κατασκευές από λιθοδομή είναι επιβαρημένες τόσο σε κόστος όσο και σε χρόνο ανέγερσης αλλά προσφέρουν τελικό αποτέλεσμα υψηλής αισθητικής με την πέτρινή όψη τους. Οι ξύλινες κατασκευές είναι σχετικά απλές κατά την ανέγερση με ωραίο τελικό αποτέλεσμα και με χαμηλά κοστολόγια αλλά δεν συνηθίζονταν πολύ στον Ελληνικό χώρο. Πιο εύκολές λύσεις από πλευράς εργασιών και απαιτούμενης εμπειρίας συνεργείων και με λογικό κόστος είναι η χρήση της οπτοπλινθοδομής (τυπικά μπατικής ή υπερμπατικής) για την κατασκευή των φερουσών τοιχοποιών.

Από πλευράς στατικής μελέτης απαιτούνται εξειδικευμένοι υπολογισμοί (ειδικά εαν γίνεται ανάλυση σε τρισδιάστατο προσομοίωμα του συνόλου του φορέα για μεγαλύτερη ακρίβεια, οικονομία και ασφάλεια) στους οποίους επισέρχονται σημαντικές αβεβαιότητες - κυρίως στις παραμέτρους των υλικών .  Για τέτοια προσομοιώματα απαιτούνται προχωρημένες δυνατότητες μοντελοποιήσης. Κατασκευές με ξύλο - φέρουσα τοιχοποία ανεξαρτήτως υλικού μπορύν να χρησιμοποιηθούν σε:

  • Κατοικίες
  • Μικρούς αποθηκευτικούς χώρους
  • Στέγες (ΞΥΛΟ) 

Stone wood-sample

Με ενδιαφέρει

ΦΕΡΟΥΣΑ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ - ΞΥΛΟ


Οι κατασκευές από ξύλο, πέτρα ή οπτοπλινθόδομη απαντώνται κυρίως σε ορεινές, παραδοσιακές και αγροτικές περιοχές όπου κατασκευές σκυροδέματος έχουν μεγάλα κοστολόγια ανέγερσης ή οι αισθητικές απαιτήσεις επιβάλλουν τέτοια υλικά. Τυπικά οι κατασκευές από λιθοδομή είναι επιβαρημένες τόσο σε κόστος όσο και σε χρόνο ανέγερσης αλλά προσφέρουν τελικό αποτέλεσμα υψηλής αισθητικής με την πέτρινή όψη τους. Οι ξύλινες κατασκευές είναι σχετικά απλές κατά την ανέγερση με ωραίο τελικό αποτέλεσμα και με χαμηλά κοστολόγια αλλά δεν συνηθίζονταν πολύ στον Ελληνικό χώρο. Πιο εύκολές λύσεις από πλευράς εργασιών και απαιτούμενης εμπειρίας συνεργείων και με λογικό κόστος είναι η χρήση της οπτοπλινθοδομής (τυπικά μπατικής ή υπερμπατικής) για την κατασκευή των φερουσών τοιχοποιών.

Από πλευράς στατικής μελέτης απαιτούνται εξειδικευμένοι υπολογισμοί (ειδικά εαν γίνεται ανάλυση σε τρισδιάστατο προσομοίωμα του συνόλου του φορέα για μεγαλύτερη ακρίβεια, οικονομία και ασφάλεια) στους οποίους επισέρχονται σημαντικές αβεβαιότητες - κυρίως στις παραμέτρους των υλικών .  Για τέτοια προσομοιώματα απαιτούνται προχωρημένες δυνατότητες μοντελοποιήσης. Κατασκευές με ξύλο - φέρουσα τοιχοποία ανεξαρτήτως υλικού μπορύν να χρησιμοποιηθούν σε:

  • Κατοικίες
  • Μικρούς αποθηκευτικούς χώρους
  • Στέγες (ΞΥΛΟ) 

Stone wood-sample

Με ενδιαφέρει

ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Οι κατασκευές από ξύλο δημιουργούνται από έναν κάναβο ορθοστατών (κατακόρυφα στοιχεία) και στρωτήρων (οριζόντια στοιχεία) τα οποία δημιουργούν ένα σκελετό τοιχοποιίας, στέγης ή πατώματος. Χρησιμοποιείται είτε μασσίφ είτε συγκολλητή ξυλεία. Οι διατομές που χρησιμοποιούνται είναι τυπικά ορθογωνικής διατομής με διαστάσεις της τάξεως του μέτρου ή κάποιος συνδυασμός μορφής Τ ή διπλού Τ. Τυπικά οι συνδέσεις γίνονται με βίδες ή ήλους και χρησιμοποιούνται συνδετικά τεμάχια από χάλυβα. Η επένδυση του σκελετού γίνεται με κάποιο πέτσωμα το οποίο συνήθως είναι επίσης από ξύλινα πάνελ ή σανίδωμα. Η έδραση-αγκύρωση γίνεται με εκτονούμενα αγκύρια σε κάποια βάση σκυροδέματος (π.χ. πλάκα ή σενάζ).

Η φέρουσα τοιχοποιία ουσιαστικά αποτελεί τον κατακορυφο φεροντα οργανισμό. Κατασκευάζεται από λιθούς, πλίνθους ή κάποιο άλλο συνθετικό λιθόσωμα τα οποία συνδέονται από καποιο συνδετικό κονίαμα. Οι δομικοί λίθοι μπορούν να τοποθετηθούν σε διάφορες διατάξεις για την τελική δημιουργία της τοιχοποιίας (δρομικές, μπατικές, κοίλες κ.λ.π.). Σε πολλές περιπτώσεις οι τοιχοποιίες μπορεί να περιλαμβάνουν οπλισμό ή διαζώματα-ελκυστήρες (σενάζ) για την ενίσχυσή τους. Η σύνδεση των τοιχοποιών μεταξύ τους γίνεται συνήθως με κατάλληλη διάταξη-εμπλοκή των αδρανών που συντρέχουν στα σημεία τομής.

Σημαντικό ρόλο στις φέρουσες τοιχοποιίες παίζει η θέση και οι διάσταση των ανοιγμάτων στην οποία υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί στις περισσότερες περιπτώσεις. Τα πατώματα και οι στέγες, τα οποία αποτελούν τον οριζόντιο φέροντα οργανισμό, συνήθως γίνονται είτε από ξύλο είτε από σκυρόδεμα. Η μορφωση μιας ενιαίας εξωτερικής επιφάνειας από την ίδια την τοιχοποιία δεν απαιτεί κάποιο άλλο τύπο εξωτερικής ή εσωτερικής επένδυσης ενώ η έδραση του φέροντος οργανισμού γίνεται στις περισσότερες περιπτώσεις χωρίς κάποια ιδιαίτερη σύνδεση με απλή έδραση.

Οι κανονισμοί που εφαρμόζονται κατά την στατική - δυναμική επίλυση του μοντέλου και τον έλεγχο του είναι 
ΦΟΡΤΙΣΕΩΝ : ΦΕΚ 325Α/45 και Ευρωκώδικας 1 - Μέρος 1.1 (ENV 1991-1-1:1991) 
ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΣ : ΕΑΚ 2000/2003 (ΦΕΚ 2184β, 20 Δεκ. 1999 και ΦΕΚ 423β, 12 Απρ. 2001) / Ευρωκώδικας 8 - ΕΝ1998:2004 
ΞΥΛΙΝΩΝ : Ευρωκώδικας 5 - EN1995-1-1:2003 / EN 338
ΤΟΙΧΟΠΟΙΑΣ : Ευρωκώδικας 6 - EN1996-1-1:2005 / ΕΝ 338 / ΕΝ 1124

ΓΙΑ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΤΩΝ ΣΤΑΤΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ ΠΟΥ ΕΚΠΟΝΟΥΝΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ ΓΡΑΦΕΙΟ ΜΑΣ ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ.

 

ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ - ΑΝΑΛΥΣΗ

Για τις ξύλινες διατομές χρησιμοποιείται συνήθως μασσίφ ξυλεία η οποία έρχεται σε κατηγορίες από C16 έως C50. Λόγω μη ισότροπου υλικού υπάρχουν αρκετές παράμετροι οι οποίες διαφοροποιούνται σε σχέση με την διεύθυνση των ινών. Ενδεικτικά αναφέρονται οι ιδιότητες ξυλείας κατηγορίας C22 βάσει EC5 και ΕΝ338:2003:

Ονομα

C22

Υλικό

ΞΥΛΕΙΑ

Μάζα [kg/m3]

340.0

Μέτρο ελαστικότητας E0.05 [MPa]

6700,0

Μέτρο ελαστικότητας E90,mean [MPa]

330,0

Λόγος Poisson - nu

0

Μέτρο διάτμησης G [MPa]

630.0

fmk (MPa)

22.0

ft,0,k(MPa)

13.0

ft,90,k(MPa)

0.3

fc,0,k(MPa)

20.0

fc,90,k (MPa)

5.1

fv,k (MPa)

2.4

Από την άλλη πλευρά για φέρουσα τοιχοποιία τα πράγματα είναι πιο περίπλοκα καθώς πρόκειται για σύνθεση υλικών τα οποία μάλιστα έχουν μεγάλες αβεβαιότητες ακόμη και ως προς τις επιμέρους χαρακτηριστικές τιμές των ιδιοτήτων τους με μεγάλες διασπορές τιμών. Για το λόγο αυτό οι χαρακτηριστικές τιμές μηχανικών ιδιοτήτων και αντοχών στον Ευρωκώδικα 5 προκύπτουν βάσει τυπων και λαμβάνοντας ως κύριες παραμέτρους το είδος και την αντοχή του συνδετικού κονιάματος, το είδος και τις αντοχές των τούβλων, τις διαστάσεις κενών και τον τρόπο δόμησης.

Wood-Masonry frame

Η προσομoίωση της κατασκευής γίνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων σε χωρικό προσομοίωμα με εξι βαθμούς ελευθερίεας ανά κόμβο (τρείς μετακινήσεις και τρεις στροφές περί τους κύριους άξόνες καρτεσιανού συστήματος συντεταγμένων). Υπάρχει η δυνατότητα χρήσεως γραμμικών στοιχείων (για δοκούς-υποστυλώματα)  το οποίο ορίζεται ανάμεσα σε δυο κόμβους, αλλά και επιφανειακών στοιχείων  (για πλάκες και τα φέροντα τοιχώματα) το οποίο ορίζεται ανάμεσα σε τέσσερις κόμβους.

Αποδεκτοί τύποι φορτίων είναι τα επικόμβια, τα γραμμικά και τα επιφανειακά. Επίσης ειδικά φορτία όπως θερμικά και επιβαλλόμενες μετακινήσεις ή στροφές κόμβων είναι δυνατά. O τυπικός πίνακας φορίσεων:

ΟΝΟΜΑ

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

ΤΥΠΟΣ

SW

Ίδια βάρη

Μόνιμα

Ίδια βάρη

G

Μόνιμα βάρη

Μόνιμα

Στατικό

Q

Μεταβλητά βάρη

Μεταβλητά

Στατικό

S

Χιόνι

Μεταβλητά

Στατικό

Wx

Άνεμος κατά Χ

Μεταβλητά

Στατικό

Wz

Άνεμος κατά Υ

Μεταβλητά

Στατικό

Wx-

Άνεμος κατά –Χ

Μεταβλητά

Στατικό

Wz-

Άνεμος κατά -Υ

Μεταβλητά

Στατικό

Seism_X1

Σεισμός (X + 0.3Y + 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_X2

Σεισμός (X - 0.3Y + 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_X3

Σεισμός (X + 0.3Y - 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_X4

Σεισμός (X - 0.3Y - 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_Y1

Σεισμός (0.3X + Y + 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_Y2

Σεισμός (-0.3X + Y + 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_Y3

Σεισμός (0.3X + Y - 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Seism_Y4

Σεισμός (-0.3X + Y - 0.3Z)

Μεταβλητά

Δυναμικό

Βάσει των παραπάνω δράσεων και των κανονισμών EC1-EC8-EAK-ΕΚΩΣ προκύπτουν οι συνδυασμοί φορτίσεων στην οριακή κατάσταση αστοχίας και κατάσταση λειτουργικότητας. Η σεισμική φόρτιση προκύπτει βάσει ελαστικού φάσματος με κατάλληλες παραμέτρους (ΕΑΚ:2000, §2.3) ώστε να προκύψει το φάσμα σχεδιασμού.

Για τον υπολογισμό της σεισμικής απόκρισης γίνεται εφαρμογή της δυναμικής φασματικής μεθόδου ακολουθώντας τις οδηγίες του ΕΑΚ:2000 (§ 3.3.2 και § 3.4)  μέσω ενός αλγορίθμου ο οποίος υλοποιεί την άμεση διαδικασία εφαρμογής της μεθόδου, επιλύοντάς αρχικά το πρόβλημα της ιδιοταλάντωσης και βρίσκοντας τις ιδιομορφές από τις οποίες υπολογίζεται η απόκριση βάσει του φάσματος σχεδιασμού και στη συνέχεια επαλληλίζονται οι αποκρίσεις αυτές κατά τους τρείς κύριους άξονες

Ε= Εx + 0.3Εy + 0.3Εz  /  Ε= 0.3Εx + Εy + 0.3Εz  /  Ε= 0.3Εx + 0.3Εy + Εz 

ΕΛΕΓΧΟΙ

Βάση των εντατικών μεγεθών γίνονται οι παρακάτω έλεγχοι κατά ΕΝ1995-1:2003 ανά δομικό στοιχείο ξυλείας:

  • Θλίψης διατομής κάθετης στην ίνα.
  • Θλίψης διατομής τυχαίου προσανατολισμού ως προς τις ίνες.
  • Εφελκυσμού διατομής.
  • Κάμψης διατομής.
  • Διάτμησης στη διατομή.
  • Στρέψης διατομής.
  • Συνδυασμός κάμψης - αξονικού φορτίου στη διατομή.
  • Λυγισμού στο μέλος.
  • Κάμψης και αξονικής θλίψης στο μέλος.
  • Καμπτοστρεπτικού λυγισμού στο μέλος.
  • Έλεγχος συνδέσεων βάσει του συνδετικού τεμαχίου, του είδους των συνδετικών μέσων και του τύπου καταπόνησης.

  • Βάση των εντατικών μεγεθών γίνονται οι παρακάτω έλεγχοι κατά ΕΝ1996-1:2005 για μια φέρουσα τοιχοποιία:

  • Έλεγχος σε διάτμηση.
  • Έλεγχος σε θλίψη.
  • Έλεγχος σε κάμψη εκτός επιπέδου.
  • Έλεγχος σε αξονική δυνάμη και κάμψη εκτός επιπέδου.
Facebook Twitter Google+ Pinterest
×

Log in