Projektē un būvē:
koka būvkonstrukcijas
Koka būvkonstrukcijas, ko parasts karkass nepanes
Individuālas koka, glulam, Kerto LVL un koka-tērauda konstrukcijas no aprēķina līdz montāžai. Viens partneris projektēšanai un izbūvei, viena atbildība par rezultātu.
Kāpēc koks
1.1 Laidumi bez balstiem
Līmētā koksne pārsedz telpas, kur dzelzsbetons prasītu kolonnas. Laidumi, ko līmētā koksne iznes:
Ražošanas robežas: platums līdz 240 mm, augstums līdz aptuveni 2 m, standarta garums līdz 30 m, pēc pasūtījuma līdz 40 m.
Ko tas nozīmē pasūtītājam: brīvs plānojums, kuru var pārkārtot pēc desmit gadiem, nenojaucot nesošos elementus. Lofti, zāles, tirdzniecības telpas, autonovietnes, sporta halles.
1.2 Svars
Koka konstrukcija sver aptuveni astoņpadsmit reizes mazāk nekā tērauda un sešas reizes mazāk nekā dzelzsbetona konstrukcija tajā pašā tilpumā.
Ko tas nozīmē pasūtītājam: esošie pamati un sienas bieži iztur jaunu stāvu bez pastiprināšanas. Tāpēc koks ir pirmā izvēle bēniņu pārbūvēm, stāvu uzbūvēm un vēsturisku ēku rekonstrukcijām. Mazāks montāžas celtnis, mazāks laukums pie objekta, mazāk transporta reisu.
Masīvs koks nesabrūk pēkšņi. Virsma pārogļojas, ogļu slānis slikti vada siltumu un pasargā kodolu, tāpēc nesošā šķērsgriezuma atlikumu jebkurā ugunsgrēka minūtē var aprēķināt. Tas ir iemesls, kāpēc koka konstrukcijai ugunsizturību pierāda ar aprēķinu, nevis ar pieņēmumu.
Reāli mērījumi glulam sijām standarta ugunsgrēkā: 0,43 līdz 0,81 mm/min, vidēji 0,7. Aprēķina vērtība sakrīt ar mērījumiem.
Tik zaudē katra uguns pusē esošā virsma. Tas ir viss aprēķina pamats.
Sērkociņš deg sekundēs, jo tam nav ko zaudēt. Baļķis deg stundām tā paša iemesla dēļ, tikai otrādi: ogļu slānis kļūst par pašu koka aizsargapšuvumu. Tāpēc 40 mm dēlis 60 minūšu ugunsgrēkā pazūd, bet 200 mm sija zaudē tikai ārējos 49 mm katrā apdegušajā pusē un vidū paliek vesela.
Neaizsargāta tērauda sija zaudē nestspēju aptuveni pie 550 grādiem, kad tai paliek aptuveni 60 % no sākotnējās stiprības. Standarta ugunsgrēkā neaizsargāts profils līdz tādai temperatūrai nonāk parasti 10 līdz 20 minūšu laikā. Tāpēc tērauds prasa apšuvumu vai uzpūšanās krāsu, un koks bieži ne.
- R30Šāda kolonna parasti iztur, ja tā nav noslogota līdz galam. Ugunsgrēka gadījumā aprēķina slodze ir mazāka, aptuveni 60 % no parastās, un koksnes aprēķina stiprība ugunī ir augstāka.
- R60Ar 200 x 300 mm no visām pusēm parasti neiztur: vājās ass stingums nokrīt līdz 9 % un kolonna izliecas. R60 bez papildu aizsardzības prasa masīvāku šķērsgriezumu.
- R90Ar atklātu koku tikai ļoti masīviem elementiem vai ar aizsardzību.
- SIJASija, kurai uguns piekļūst no trim pusēm, ir labākā situācijā. 160 x 400 mm sija pēc 30 minūtēm saglabā 56 % lieces pretestības, pēc 60 minūtēm 30 %.
Metode pēc EN 1995-1-2 samazinātā šķērsgriezuma, aprēķins mūsu. Galīgo atbildi vienmēr dod aprēķins konkrētai slodzei un garumam; šie skaitļi ir, lai saprastu mērogu.
Atklātam glulam elementam bez apšuvuma. Loģika ir viena: no katras uguns pusē esošās virsmas atmet 49 mm (R60) vai 70 mm (R90), un tas, kas paliek, jānes ugunsgrēka slodzei, aptuveni 60 % no parastās. Praksē tas nozīmē, ka atlikumā jāpaliek vismaz ap 40 % no sākotnējās nestspējas, ja elements normālā stāvoklī ir noslogots līdz galam.
Orientieri no mūsu prakses pēc EN 1995-1-2 samazinātā šķērsgriezuma metodes, GL30c, pilnvērtīga noslodze normālā stāvoklī. Konkrētam elementam izmēru dod aprēķins ar reālo slodzi, garumu un balstu shēmu; tas var būt gan mazāks, gan lielāks.
1. Šķērsgriezuma rezerve
Koks paliek redzams. Elementu izvēlas tik lielu, lai pēc 49 mm zaudējuma katrā pusē tas joprojām nes. Der sijām un kolonnām, nekad neder plāniem elementiem.
REZULTĀTS: R 60
2. Iekapsulēšana
Koka karkasu vai masīvkoka elementu apšuj ar ugunsdrošo ģipškartonu, standartā divas kārtas F tipa (DF) plākšņu ar ražotāja klasifikācijas pārskatu. REI raksturo visu elementu, K2 60 tikai apšuvumu, proti, ka 60 minūtes koks aiz tā nesāk pārogļoties. LBN 201-15 vietām prasa vienu, vietām otru.
CLT 100 mm siena bez apšuvuma REI 60, ar vienu 12,5 mm F ģipškartona kārtu REI 90.
3. Kombinācija
Daļa aizsardzības ar apšuvumu, daļa ar rezervi, vai sprinkleri. LBN 201-15 sprinklerus un K2 60 apšuvumu dažos gadījumos pieņem kā līdzvērtīgus.
SK. SADAĻU 07
Ko tas nozīmē pasūtītājam: R30 koka konstrukcijai gandrīz vienmēr ir "par brīvu", tas ir iebūvēts šķērsgriezumā. R60 ir izvēle: vai nu masīvāks redzams koks, vai apšuvums. Abus variantus var izrēķināt un salīdzināt naudā piedāvājuma stadijā, un tieši to mēs darām.
1.4 Temps un oglekļa pēda
Elementus izgatavo rūpnīcā ar CNC precizitāti, objektā tos tikai samontē. Līmētā koksne ilgtermiņā saista vairāk nekā 700 kg CO2 katrā kubikmetrā.
Ieguvumi pa lomām
Investoram un attīstītājam
- Vairāk iznomājamās platības uz vienu stāvu, jo kolonnu nav.
- Īsāks būvniecības periods nozīmē agrāku ieņēmumu sākumu.
- Plānojums pārkārtojams bez konstrukciju pārbūves, tātad zemāks nomnieka maiņas risks.
Arhitektam
- Redzamā konstrukcija ir gatavā apdare, iekārtais griests nav vajadzīgs.
- Iespējami lielāki laidumi un tievāki šķērsgriezumi nekā masīvkokā.
- Konstruktors pieslēdzas skiču stadijā, nevis pēc tam, kad forma jau ir fiksēta.
Īpašniekam un apsaimniekotājam
- Mazāka slodze uz esošajām konstrukcijām, tātad mazāks pamatu pastiprināšanas risks.
- Sausā montāža nozīmē, ka ēka daļēji var turpināt darboties būvniecības laikā.
- Aprēķināma ugunsizturība bez smagiem apšuvumiem, ko pēc gadiem nāktos atjaunot.
Ko mēs darām
Aprēķins un projektēšana
Konstrukcijas shēma, slodžu savākšana, mezglu risinājumi, BK sadaļa, saskaņošana ar arhitektu, ugunsdrošības un būvvaldes prasību pārbaude.
NODEVUMS: BK rasējumi, aprēķinu kopsavilkums, mezglu mape.
Materiāla izvēle
Glulam, Kerto LVL, masīvkoks vai kombinācija ar tēraudu pēc laiduma, slodzes, ekspluatācijas klases un budžeta. Nevis dārgākais, bet pareizais.
NODEVUMS: variantu salīdzinājums ar izmaksu un termiņu ietekmi.
Izgatavošana un piegāde
Rūpnieciski gatavoti elementi ar CNC frēzētiem mezgliem, marķēti pēc montāžas secības.
NODEVUMS: ražošanas rasējumi, elementu saraksts, piegādes grafiks.
Montāža
Sava komanda vai uzraudzīta montāža objektā, celšanas plāns, ģeodēzija, segto darbu akti līdz nodošanai.
NODEVUMS: izpildes dokumentācija, uzmērījumi, garantijas.
Kur mēs iesaistāmies visbiežāk: skiču stadijā, kad arhitektam vajag zināt, vai forma nesīs, un tehniskā projekta stadijā, kad jāpārrēķina cita projektētāja risinājums, lai tas iekļautos budžetā.
PIEGĀDE: glulam un CLT no ražotnēm Latvijā, Kerto LVL no Somijas. Īss piegādes plecs nozīmē, ka izmaiņas projektā vēl var iestrādāt ražošanas grafikā.
Materiāli
Glulam
EN 14080
Slāņos līmētas lameles ar šķiedrām vienā virzienā, CE marķētas pēc EN 14080.
Kur to liekam: jumta sijas un kopnes, arkas, rāmji, kolonnas, tiltiņi, lieli pārsegumi. Redzamās virsmas ir gatavas bez papildu apdares.
Kerto LVL
METSÄ WOOD
Loksnēs līmēts finieris, blīvāks un formas ziņā stabilāks par masīvkoku, tāpēc iespējami plānāki šķērsgriezumi un garāki elementi.
LVL lieto tur, kur fasādes vai jumta plaknei jāpaliek taisnai.
Kur to liekam: garās sijas ar ierobežotu būvaugstumu, pārsegumu ribas, prefab paneļu karkasi, ailu pārsedzes, vietas, kur masīvkoks jau sāk liekties.
CLT, krustām līmētie paneļi
EN 16351
Trīs, pieci vai septiņi dēļu slāņi, salīmēti tā, ka katrs nākamais ir pagriezts par 90 grādiem. Rezultāts ir masīvkoka plātne, kas nes abos virzienos un vienlaikus ir siena, pārsegums un stinguma diafragma.
Kur to liekam: stāvu uzbūvēm un piebūvēm, kāpņu telpām un liftu šahtām koka ēkās, pārsegumiem uz tērauda vai glulam sijām, nesošām sienām līdz vidējam augstumam.
Kur neliekam: laidumos virs 6 m bez siju atbalsta, mitrās telpās bez risinājuma, objektos, kur svarīgākais ir zemākā materiāla cena mazā apjomā.
Koks plus tērauds
KOKS + TĒRAUDSKoksnes robežu nosaka nevis stiprība, bet mezgls
Līmētā koksne stiepē gar šķiedru tur 19,5 MPa. Šķērsām šķiedrai tā tur 0,5 MPa. Starpība ir aptuveni 39 reizes, un tajā ir viss stāsts.
Tāpēc pareizā konstrukcija nav "koka" vai "tērauda". Laidumu un spiedi atdod kokam, stiepes elementus un mezglus tēraudam. Tad konstrukcija paliek viegla, un savienojums paliek aprēķināms.
Vārdu "hibrīds" lieto vismaz četrās dažādās nozīmēs. Lielākā daļa domstarpību starp arhitektu, konstruktoru un ģenerāluzņēmēju rodas tāpēc, ka visi saka "hibrīds", domājot dažādas lietas.
Tērauda rāmis nes, koka paneļi pārsedz.
Elementi strādā katrs atsevišķi. Vienkāršākais un izplatītākais hibrīds. Der, kad rāmja solis jau fiksēts, vajag ātrumu un redzamu koka griestu.
Tērauda sija un koka plātne strādā kā viens šķērsgriezums.
Prasa bīdes savienojumu starp tiem. Dod stingumu, bet sarežģī aprēķinu. Der, kad būvaugstums ierobežots vai pamati nevar uzņemt horizontālu spiedienu.
Konstrukcija ir koka, tērauds tikai savienojumos.
No ārpuses redzams tikai koks. Šeit izšķiras, vai lielais laidums vispār ir izdarāms. Bez iefrēzētām plāksnēm glulam kopnes virs 30 m praksē neiztiek.
Tērauds koksnes iekšienē, lai novērstu vietēju plīsumu.
Visnepamanītākais līmenis un izmaksu ziņā visizdevīgākais. Der iegriezumiem pie balsta, ailām sijā, koncentrētām slodzēm un liektām sijām.
Jaunākais nodotais objekts: privātmāja Västersem Zviedrijā, saliekamais dzelzsbetons plus koka stāvi un jumts.
Skatīt objektu →Kad koks nav pareizā izvēle
GODĪGIIr gadījumi, kuros mēs paši koku neiesakām. Labāk to pateikt piedāvājuma stadijā, nevis būvlaukumā.
- Pastāvīgi mitras vai agresīvas vides bez ventilācijas, piemēram, baseinu zāles.
- Lielas koncentrētas slodzes mazā laukumā, tās loģiskāk risināt tēraudā.
- Pazemes konstrukcijas un konstrukcijas saskarē ar grunti.
- Objekti, kur izšķir tikai zemākā sākotnējā cena. Koks atmaksājas caur tempu, svaru un plānojuma brīvību.
Kur to lieto
Bēniņu pārbūve un stāva uzbūve
Mazs svars uz esošo ēku, sausa montāža, ēka turpina darboties.
Lofti un atvērtie biroji
Laidums bez kolonnām, redzamā konstrukcija kā interjera elements.
Sporta un pasākumu zāles
Jumta konstrukcijas ar arkām un kopnēm 20 līdz 60 m diapazonā.
Ražotnes un noliktavas
Ātra montāža, laba uzvedība mitrā un putekļainā vidē.
Vēsturisku ēku pārsegumi
Koka starpstāvu pārsegums, kas nepārslogo vēsturiskās mūra sienas.
Nojumes un terases
Redzamā koksne bez apdares slāņa, pagalmu konstrukcijas.
Reference: Klusais centrs, Rīga
tērauda sija koka pārsegumā, pārbūvējot bēniņus par dzīvokli
Vēsturiskai ēkai Klusajā centrā uzbūvēts jauns septītais stāvs: koka karkass ar tērauda un līmētās koksnes sijām. Projektēšana un izbūve vienā rokā, no aprēķina līdz nodošanai.
Kas to regulē Latvijā
Koka konstrukcijai Latvijā nav atsevišķa likuma. Praksē izšķir viens būvnormatīvs, LBN 201-15: tas nosaka, vai koks drīkst palikt redzams.
Līmētā koksne, LVL un CLT ir D-s2,d0 klase, bet LBN 201-15 dod kokam tiešu ceļu arī U2 ēkās: signalizācija, pareizās kāpņu telpas un vai nu sprinkleri, vai K2 60 apšuvums. Tāpēc divas kārtas ugunsdrošā ģipškartona nav kompromiss, bet normatīvā paredzēts ceļš.
Koks bieži var palikt redzams, prasības ir R 30 vai nav vispār. Šeit koka konstrukcija ir visvienkāršākā.
Prasība R 60 un A2 klase. Koks iespējams ar 6. piezīmes nosacījumiem: signalizācija, kāpņu telpas, un vai nu sprinkleri, vai K2 60 iekapsulēšana. Redzams koks paliek tur, kur to atļauj aprēķins.
A1 vai A2 klases nesošās konstrukcijas. Koks iespējams tikai kā hibrīds ar tērauda vai betona nesošo sistēmu vai ar atsevišķu risinājumu.
Vispārināts secinājums. Katram objektam pakāpi un piezīmes nosaka ugunsdrošības risinājumu daļa, un to mēs saskaņojam pirms konstrukcijas izvēles, nevis pēc.
Biežākie jautājumi
Vai koka konstrukcija ir dārgāka par tērauda vai dzelzsbetona?+
Par tonnu materiāla parasti jā. Par gatavu objektu bieži nē, jo montāža ir ātrāka, pamatu slodze mazāka, un redzamā konstrukcija aizstāj apdares slāni. Salīdzinājumu var izdarīt tikai konkrētam objektam, tāpēc mēs to rēķinām katrā piedāvājumā atsevišķi.
Kā ar ugunsdrošību? Vai būvvalde pieņems?+
Pieņems, ja ugunsizturība ir aprēķināta. Koksne pārogļojas paredzami, aprēķinā 0,7 mm minūtē pēc Eirokodeksa 5. R 30 parasti nodrošina pats šķērsgriezums, R 60 vai nu masīvāks šķērsgriezums, vai apšuvums ar ugunsdrošo ģipškartonu. Prasības Latvijā nosaka LBN 201-15, un tajā ir tiešs ceļš kokam arī U2 ēkās.
Kas notiek ar mitrumu? Vai konstrukcija neizliecas?+
Līmētā koksne un LVL tiek piegādāti ar aptuveni 10 % mitrumu un ir formas ziņā stabili. LVL garuma izmaiņa ir 0,0001 uz katru mitruma procentu, tas ir 1 mm uz 10 m. Projektā paredzam ekspluatācijas klasi un konstruktīvo koka aizsardzību.
Vai koka konstrukcija skan? Kā ar starpstāvu troksni?+
Masīvkoka pārsegums viens pats nedod pietiekamu gaisa un trieciena trokšņa izolāciju dzīvojamām telpām. Risinājums ir kombinēts pārsegums ar peldošo grīdu vai papildu slāni. Tas jāieplāno projektā, nevis jārisina pēc tam.
Vai der esošai ēkai? Vai pamati izturēs?+
Bieži jā, un tas ir galvenais iemesls, kāpēc koku izvēlas rekonstrukcijās. Koka konstrukcija sver aptuveni sešas reizes mazāk par dzelzsbetona konstrukciju. Vai pamati iztur, atbild aprēķins, un mēs to izdarām pirms piedāvājuma.
Cik ilgi tā kalpos?+
Ēkas mūžu, ja tā paliek sausa. Noteicošais nav materiāls, bet mezgli un konstruktīvā koka aizsardzība.
Ir telpa, ko gribat pārsegt bez kolonnām?
Atsūtiet plānu vai skici. Atbildēsim ar konstrukcijas variantu un aptuvenu cenu līmeni.