EC 5 step1

kaji ze svazkt mikrofibril dlouh6 a 5tfhl6 vzpdry, kter6 jsou zaji5tdny
proti vybodeni mirn6 sklon6nou vnitinf a vndj5i zesilujfci vrstvou Sr a S:.
Letokruhy
U vdt5iny jehlidnalfch dievin a kruhovitd p6rovilfch listnaQfch dievin existuje kore-
lace mezi Siikou letokruhri a hustotou. Jehlidnatd dievo m6 tendenci k worbd letniho
dieva letokruhfi s vysokou hustotou a pomErn6 st6lou tlou5t'kou. Podstatn6 zmdny
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropsk6ho programu EUA4t4
by Carter & Ĺ moula
v Siice letokruhu jsou zprisobeny jarnim dievem letokruhu s nizkou hustotou. Proto
se u vdt5iny jehlidnalfch dievin hustota zmenSuje s rostouci Siikou letokruhti. To
vysvdtluje, prod byla Siika letokuhri piijata jako parameh tiid6ni v iadd piedpisri
pro vizu6lni tiidEni, pouZivanfch t.d. v Evrop6. Piesto je pii pouZiti t6to z6vislosti
na mist6 obezietnost. Hustota zivisi pii urdit6 Siice letokruht na prid6, klimatick;fch
podmink6ch, lesopdstebni praxi apod. Proto je pro bdZn6 konstrukdni dievo
zjehlidnaffch druhti moLny pouze nepiesn;f odhad hustoty na z6kladd Siiky leto-
kruhri (obr. 5).
0 1 Z 3 4 5 6 7 g w.(mm)
Obr. 5 Hustota pn &g/m3) v zdvislosti na iiice letokruhri w" (mm). V!,sledky pro 1600
zkuiebnichtdles ze dvou ndhodnlchvybdrfipro ivddsb! a ddnslcli smrk(Picea
abies).
KruhovitE p6rovit6listnat6 dieviny jako napi. dub nebo jasan jsou charakterizovfuny
vysokou koncentraci otevien;fch c6v, kter6 se vytvdieji vjarnim obdobi. Siika
tdchto prstenct je pomdrnd st6l6 a zmdna Siiky letokruht je zprisobena zmdnou
tlou5t'ky prstencfi letniho dieva, kter6 vykazuji vysokou hustotu. Proto se u vdt5iny
kruhovit€ p6rovilfch listna{fch dievin hustota zvdtiuje s rostouci Sfikou letokruhri.
U roztrou5end p6roviqfch listnalich dievin, jako jsou topol nebo buk, takov6
z6vislost neexistuje.
BEIov6 a jidrov6 dievo
Mlad5i vndj5f oblasti kmene stromu vedou mizu zkoienfi smdrem vzhriru do koruny
stromu. Tato dist kmene se oznaduje jako bdlov6 dievo. Se st6mutim bun6k tyto
pieru5uji svoji fuziologickou funkci; piislu5n6 vnitini oblast kmene se oznaduje jako
j6drov6 dievo.
U vdt5iny druhti dieva je j6drov6 dievo tmavdji zbarveno vzhledem k uklSd6ni
j6drovlch latek. Ufinkem t6chto l6tek je j6drov6 dievo odolndjsf proti hnilob6 a
dievokazn6mu hmyzu. Pii vytvSieni j6drov6ho dieva se zpravidlaultraznl redukuje
vlhkost dieva. U iady listnalich dievin se uzaviraji c6vy. To mh za nisledek
vj'raznd zmenseni propustnosti. u n6kte4ich druhri dieva (napi. smrk, buk) neni
j6drov6 dievo zbarveno; j6drov6 l6tky a fyzikillni zmEny piesto zprisobujf rozdil
mezi jhdrovym a bEloqfm dievem.
Pro impregnaci dieva je vhodndj5i bdlovd dievo, protoLe jhdrovd dievo napi. u boro-
vice (Pinus sylvestris) je prakticky nepropustn6.
J* ,o* "
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropskdho programu EU A4/5
by Carter & Ĺ moula
Juvenilnf dievo a reakini dievo
Dievo prvnich sti ai 20ti letokruhri libovoln6ho prriiezu kmene vykazuje odliSn6
vlastnosti proti dievu ve vnEj5ich oblastech kmene. To je vyznamne zejm6na u
jehlidnat'-ich druhti. U tohoto diev4 kter6 se n@vdjuvenilni dievo, jsou tracheidy
relativnE tenkostdnn6 s m6lo odklondnfmi mikrofibrilami vrstvy 52. Juvenilni dievo
proto vykazuje proti norm6lnimu dievu niZ5i hustotu, pevnost i tuhost a vyraznd
v6t5i miru sesych5ni v pod6ln6m smdru. J6drovd dievo ndkdy poztist6v6 pouze
z juvenilniho dieva, kter6 vykazuje nizkou jakost v ohledu mechanic\ich vlastnostf.
Proto u mladlfch, rychle rostoucich stromfi s vysokym podilem juvenilniho diev4
mriZe jr{drov6 dievo vykazovat hor5i jakost neZ bdlovd dievo. Juvenilni dievo dopo-
sud nepiedstavovalo pro dievEnd konstrukce i:6dn! probl6m. S rostoucim pouLiv6'
nim rychle rostoucich dievin zplantifti s kr6tklimi m;itnimi dobami, budou
probl6my vypl.-i'vajici z juvenilniho dfeva narustat'
Strom reaguje na vndj5i sily prisobici na kmen vytv6ienim reakdniho dieva. Jehlid-
natd druhy vytvaieji tlakovd dievo v oblastech vysokfch tlakovfch nam6h6ni, za-
timco listnatd druhy vytvriieji tahov6 dievo v oblastech s vysoklfm tahoqfm nam6-
h5nim. Zatimco tahov6 dievo m6 pro diev6n6 nosnd konstrukce pouze maly vyznam,
tlakov6 dievo dasto zprisobuje probl6my. Tlakovd dievo m6 Sir5i letokruhy a vy55i
podil letniho dieva neZ norm6lni dievo. Rozdil mezi jarnim a letnim dievem je
kromE toho m6n6 vyrazny (obr. 6). Mikrofibrily vrstvy 52 jsou uspoi6d6ny ve sklonu
45", takLe dochhzi kvyraznlmu sesychSni v pod6ln€m smdru, podobn€ jako u
juvenilniho dieva.
Obr. 6 Tlakovd dlevo u smrku (Picea abies). (a) Tlakovd dfevo; (b) normdlni dlevo.
Tlakov6 dievo zprisobuje nadm6rn6 tvarov 6 zmEny konstrukdniho dieva bdhem
vysych6nf. Tlakov6 dievo zpravidla vykazuje vy55i hustotu, takZe nedochinl ke
sniZeni mechanickfch vlastnosti, v suchlich podminkdch vSak m6 tendenci ke
kiehk6mu poru5eni. VEtSina pravidel pro vizu6lni tiiddni omezuje podil tlakovdho
dieva ve vyS3ich tiid6ch.
Toiivost
Ndkter6 stromy vytv6ieji spir6lov6 bunky okolo kmene. Tato todivost je u ndkten-ich
druhri roz5iienS" u jinfch k ni dochLzi ziidka. Vyskytuje se zejmdna u mladfch
stromt. Rezivo, kter6 bylo vyrobeno z tdchto stromfi, vykazuje dasto odklon vl6ken,
pro kten-i je nepiipustnd pro konstrukdni ridely. Ve vdtSind piedpisri pro vizu6lni tii-
dEni jsou stanoveny memi hodnoty odklonu vliken; pfitom je obvykle akceptoviln
odklon vl6ken 1:10 pro dievo vy55ijakosti a 1:5 pro dievo niZSijakosti.
Suky
Suky jsou d6sti vdtvi, kter6 jsou zarcstlf v hlavnfm kmenu stromu. Bodni vdtev je
spojena s dieni hlavniho kmene (obr. 7). KdyZ objem kmene roste, dal5i letokruhy
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6rnci Evropskdho programu EUA4/6
by Carter & Ĺ moula
obaluji kmen i vEtve a vznikh kuZelovit6 oblast dieva v6tve - zarostly suk. Tyto suky
se oznaduji jako srostl6 suky, protoZe jsou pevnd srostl6 s okolnim dievem. VEwe
na ndktenich mistech odumiraji nebo se odlomi. Dal5i letokruhy potom obklopuji
pouze mrtv'j pah;fl vdtve a tato mrtv6 d6st vdtve se naS6 nesrostllf suk. Neni pevnd
zarostly a oznaduje se proto jako vypadaqf suk, kterj dasto obsahuje i kriru.
Obr. 7 Priliez hlavnim kmenem s vdtvemi.
Obn 8
Piflez j ehliinat4ho iez ivq
se skupinovym sukem.
Obr.9
Tahovd poruien[ smrkovdho ieziva iliinkem
odklonu vldken v mfstd suku.
:SN EN 338-3
lTll)
Jehlidnat6 stromy jsou charakterizovSny dominantnim kmenem, zndhoi. vychineji
v pravidelnlich vzd6lenostech nebo pieslenech bodni vdtve (piesleny vdtvi). Jehlid-
natd iezivo proto vykazuje skupinovd suky, kter6 jsou odddleny dievem bez sukri
(obr. 8). se zietelem k mechanicklim vlastnostem jsou suky nejqiznamndjsi vadou
dieva (obr. 9). Sukyjsou pojmenov6ny podlejejich vzhledu na povrchu dieva (obr.
10).
Hustota
Hustota je nejdfileZitEj5i t'zikdlni charakteristikou dieva. Vdt5ina mechanic\fch
vlastnostf dievajakoZ i rinosnost spojt jsou pozitivnd korelov6ny s hustotou. pioto
jsou stanoveny meznf hodnoty hustoty pro tiidy pevnosti podle prEN 33g
,,Konstrukdni dievo - Tiidy pevnosti,..
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v riirnci Evropskdho programu EU A4n
by Carter & Ĺ moula
(c)(b)(a)
0(e)@
(1)mP:V
Obr. t0 Rfiznd druhy sukfr. (a) Kiidloui suk; (b) suk na boku; (c ) prochdzeiici suk;
(d) hranou!'suk; (e) suk na ploSe; (fl sfupinovy suk.
Hustota je definov6na vztahem:
Piitom nrzl je hmotnost (frg) dieva a V jeho objem (rn'). Hustota zfvisi na vlhkosti,
protoZe vlhkost zvdt5uje hmotnost a podmiiluje bobtn6ni objemu. Hustota P. Pii
vlhkosti dieva or (%) ie vy'j6diena vztahem:
mo(t+o,o1o)
^-ffi^,r-
^ tto(t + 0,01Bn : -D?;
t I ":"
STEPiEUROFORTECH - iniciativa v ramci Evropskdho programu EU A4n3
by Carter & Ĺ moula
Obr. t 4 Stejnomdrnd rozddlent vlhkosti v trojkloubovdm rdmu s rdmovym rohem se zubo-
vifi,m spojem zpfisobuje pietvolenl iliinkem zmdny ihlu mezi smdrem vldken a
prfilezy s vellEm zubovitym spojem (fi). (Podle: Larsen a Riberholt, 1994).
Stejnom6m6 zvy5ov6ni vlhkosti dieva zprisobuje zvdt5ovilni rczmdrti v piidn6m
sm6ru, odpovidajicf pomdrn6mu pietvoieni e vyvozendmu ridinkem vlhkosti.
Piedpokl6d6 se, Ze rczmlry v pod6ln6m smdru zfistanou beze zmEny; to vede ke
zm6nd rihlu mezi smdrem vl6ken a zuboviQfm spojem z hodnoty c{, na o-Ao ,
piidemZ Au se vypodte zevztaht:
tg(a-A") : # (12)
Celkovd zmEna rihlu v r6movdm rohu se dvEma zubovidmi styky je 4Aoc. U soumdr-
n6ho trojkloubov6ho r6mu se dvEma zuboviqimi styky v kaZd6m rohu je celkoqi
svislj pruhyb vrcholu r6mu podminEnlf vlhkosti
u : ZL,ul (13)
Ve staticky neurdilich konstrukcich mohou popsan6 deformace zprisobit vzrtst
napdtf.
Tvarov6 zm6ny
Anizotropie pii bobtnSni a sesych6ni kolmo ke smdru vl6ken mriZe zprisobit zdefor-
mov6ni pruiezri pii vysou5eni (obr. l5). Skutednost, Ze tangenci6lni sesych6ni je pii-
bliZn6 dvojnSsobkem radi6lniho sesychilni, vysvdtluje tendenci letokruhri
k napiimov6nf.
Obr. I 5 Deformace prfiiezfi rozdilnd vyiezanych z kmene po su|eni.
H
-J
A4/14 STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropsk6ho programu EU
by Carter & Ĺ moula
Vnitini napdti, kter6 vznikaji anizotropnim sesych6nim, se odbour6vaji v prvni iadd
vznikem radir{lnfch khlin. ifm vdt5i je prfiiez a dim rychlej5i je vysou5eni, tim diive
dochizi k qisu5nfm trhlin6m.
Vyskytuje-li se tlakovd dievo, juvenilni dievo nebo i suky pouze v jednd d.6sti pru-
iezu, mill0'Le dojit k tvaroqfm zm1nhm v pod6lndm sm6ru jako napi. zakiiveni (ve
sm6ru tlou5t'ky nebo Siiky), nebo Sroubov6mu zaKiveni. K Sroubov6mu zakiiveni
mriZe takd dojit, kdyZ bylo iezivo vyrobeno ze stromu s todiqim rtstem. Zakiiveni
v pifdn6m smdru (ve tvaru Zl6bkulje dtsledkem rozdilnlch vlhkostnich pietvoieni
v tangenci6lnim a radi6lnfm sm6ru (obr. l6).
Obr. I6 Tvarovd zmdny. B: poddlnd zakiiveni ve smdru tlouiflcy; T: iroubovd zakiiveni; S:
poddlnd zakiiven[ye smdru i{ilE; C: pi[ind zakfivenf.
V n6rodnich pravidlech pro tiiddni jsou dasto stanoveny mezni hodnoty pro velikost
tvarovfch zm6n. Normy CEN pro vizluSlni a strojni tiid6ni podle pevnosti obsahuji
mezni hodnoty tvarovfch zmdn (tabulka l). Tyto mezni hodnoty neuvaZuji z5vislost
mezi pevnosti a tvaroqfmi zm6nami, ale definuji mez, za kterou jsou manipulace a
sestavovini ieziva do konstrukdnich prvkri nepiijatelnd komplikovan6. MriZe tak6
dojit k tomu, Ze pro urditou konstrukci jsou potiebnd uZSi mezni hodnoty, neZ jsou
uvedeny vtabulce 1. Takov6 mezni hodnoty pak musi byt stanoveny po dohodd
s qirobcem.
Druh tvaroWch zmEn Tfidy pevnosti
Cl8 a niZ5i nad Cl8
Zakiiveni (Sirky) l020
csli EN 518
,.t9 t532)
CsN EN 5I9
,{9 1533)
Zakjiveni (tlouSt'kv) 12
Sroubov6 zakiiveni 2 mm/25 mm lillot 1 mm/25 mm Siikv
Piidnd zaklivenl bez omezeni
Tabulka I Nejvdt|I narovd zmdrry y mm na 2 m ddlfu (prEN 5i'8 a 519).
Vlhkost a mechanick6 vlastnosti
Mechanick6 vlastnosti dieva z6viseji na vlhkosti. Piibir6ni vlhkosti vede k poklesu
hodnot pevnosti a tuhosti. Tento ridinek se zd6sti vysvdtluje bobtn6nim bun6dnd
stdny, n6sledkem deho je k dispozici mdnd materi6lu bunEdn6 stEny na plo5nou jed-
notku. DfileZitdj5i je v5ak, 2e voda vnik6 do bunddnd stdny a zeslabuje vodikovd
spoje, kten-imi je bunddni stdna spojena. ZmEny vlhkosti nad bodem nasyceni
vl6ken nemaji vliv na mechanick6 vlastnosti, protoZe v tomto piipadd se pouze
ukl6d6 voln6 voda do bunddn'fch dutin.
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropskdho programu EU A4ll5
by Carter & Ĺ moula
Ueinek zmdn vlhkosti na ruzn6 mechanick6 vlastnosti je rozdflnli. Tak napiiklad pii
namih6ni tlakem rovnobdZnE s vl6kny je poru5eni zprisobeno vybodenim vl6ken,
piidemZ hraji dtleZitou roli vodikov6 spoje citliv6 vfidi vlhkosti. Na druh6 strand
poruSeni tahem rovnob6Znd s vl6kny znamenh poru5eni kovalentnich vazeb odtrLe-
nim mikofibril bunddn6 stdny. Pevnost v tlaku proto reaguje citlivdji na vlhkost neZ
pevnost v tahu.
Hodnoty pro ridinek vlhkosti na mechanickd vlastnosti bezvadn6ho dieva jsou uve-
deny v tabulce 2. Pro praktick6 pouLiti lze piedpokl6dat line6rni z6vislost mezi ob-
sahem vlhkosti 8%o < a 28%.
1.4t16 STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropsk6ho programu EU
by Carter & Ĺ moula
EC5:C6st l-l:3.1.5
.SN EN 384-3
t712)
To mfiZe byt zEhsti vysv6tleno statisticky skutednosti, Le pii ohybovd zkouSce je
pouze mal6 dfst jednotliv6ho zkudebniho tdlesa vystavena vysok;im nap6tim.
Zptsob poruSeni dieva nam6han6ho ohybem zhvisi na vlhkosti. Pii nizftfch vlhkos-
tech dieva zad,in| ohybov6 poruseni ve vysoce nam6hanych tahoqfch z6n6ch, za-
timco pii vysokfch vlhkostech poru5eni vychi;;i z vysoce nam6hanfch tladenlfch
oblasti' Poru5enf vtahu jsou kiehkd narozdil od selh6ni vtlaku, pii nEmZ doch1zi
kvyraznemu tedeni v mistech s tlakoqfmi zhhyby.
Dievo s vlhkosti odpovfda.jicf tffdd pouZiti I podle EC5 vykazuje pro urdili kvantil
fiakost) vy55f pevnost v tlaku neZ pevnost v tahu (obr. 1 8a). Takov6 dievo vykazuje
pii nam6h6ni ohybem vzdy Kehk6 poruseni a lze piedpokl6dat linedrni prfibdh po-
mdrn6ho pietvoieni aZ do poruSeni. Dievo ve tiidd pouzitf 3 se chov6 jinfm zpriio-
bem, protoZe pevnost v tlaku je niZ5i neZ pevnost v tahu nez6visle najakosti (obr.
l8c). u tohoto dieva pii namShiini ohybem nejprve dochilzi k tlakoqim z6hybrim ve
vndjSi tladend z6nE.KdyL se nam6h6ni ohybem dile zvdt5uje, posouv6 se neutrillni
osa smdrem k tazen6 z6nd, n6sledkem deho napEti v tlaku mohou b;it pienfsena na
v6t5f plo5e. Rozddleni pomdrnfch pietvoieni jiL, neni linerirni. Nakonec je dosaZena
pevnost v tahu a nosnik se poru5f. Dievo ve tifdd pouLiti 2 vykazuje pii nizkych ja-
kostech kiehk6 poru5eni a pii vyS5ich jakostech duktilnf (tahov6) poru5enf ve
spojeni s tlakornfmi zhhyby (obr. I 8b).
Obn l8 Pevnost v zdvislosti na kvantilech (o/o) pro porovnatelnd ndhodnd vybdry ze smrku
(Picea abies). Vitsledly z obr. I7 byly novd uspoidddny pro zndzorndni zovislosti
mezi pevnosti v tlaku, tahu a ohybu pli stejnd vlhkosti.
Porovn6vajf-li se mechanick6 vlastnosti, m6 se pouZivat standardnf srovn5vaci vlh-
kost dieva odpovidajici 20"C a 650/o relativni vlhkosti vzduchu. Je-li konstrukdni
dievo vy5etiov6no pii jinjch podmink6ch, musi se jeho mechanick6 vlastnosti upra-
vit podle prEN 384 ,,Konstrukdni dievo - Zjilfovhni charakteristicklich hodnot pev-
nosti, tuhosti a hustoty".
Dlouhodobf za{rileni
Dievo vykazuje pii zati1eni v prubEhu dasu vyrazn;i pokles pevnosti. Hodnoty pev-
nosti, kter6 se pouZfvaji pii navrhov6ni dievdnlfch konstrukdnich prvkri pro st6l6
zatiLeni, jsou pouze asi 60Yo hodnot pevnosti, kter6 byly zjistdny kr6tkodobymi
zkou5kami v laboratoii.
Podklady pro tento modifikadni soudinitel 0,60 pochlnejf z konce dtyiic6t'-fch let,
kdy byly ve Forest Products Laboratory v Madisonu, wisconsin (wood 1947, lg5l)
provedeny dlouhodob6 zkou5ky. Na z6kladd zkousek malych bezvadnlfch tdles,
kter6 byly vystaveny ohybov6mu namr{hrini aL.7 rckt, byla stanovena z6vislost mezi
pevnostf a dobou do poru5eni. Podle t6to z6vislosti se mriZe pevnost po 10 letech
0 20 40 60 80%100 20 40 60 80%too 20 40 60 8o%too
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropskdho programu EU A4/17
by Carter & Ĺ moula
piedpokl6dat pondkud niZ5i nei, 60% k6tkodob6 pevnosti. Tato takz-tanh
,,Madisonsk6 kiivka" je znhzorndna na obr. 19 jako zdvislost stupn6 zatrLeni (pomdr
skutedn6ho dlouhodob6ho zati1eni a odhadnutdho kr6tkodob6ho zatiLeni na mezi
pevnosti) na dob6 do poru5eni (vyj6diend logaritmicky). Od t6 doby vdt5ina zemi
pievzala do svych norem tento modifikadnf soudinitel nejenom pro ohyb, ale takd
pro v5echny ostatni pevnostni vlastnosti, jakosti a druhy dieva. MoZnost pien65eni
vysledkti z malych bezvadnlfch tdles na konshukdni dievo, kterd se sr-imi suky,
odklonem vl6ken a trhlinami vykazuje zcela odli5nii mechanizmus poru5eni, je tieba
ovdiit.
Prvni dlouhodob6 zatEilovaci zkouSky konstrukdniho dieva, kter6 byly zahhjeny
pied dvaceti roky v Kanad6, poukrizaly na mnohem niZ5i soudinitel dlouhodob6ho
zatiLeni pro konstrukdnf dievo neZ pro bez-tadne dievo (Madsen a Barret, 1976).
Rozdfl mezi konstrukdnim dievem abezvadnlm dievem se vysvEtloval kr6tkodobou
pevnosti, kter6 je dSna Spidkami napdti v oblasti sukfi v protikladu k dlouhodobd
pevnosti, u kter6 jsou suky m6nd kritickd vzhledem k relaxaci Spidek napdti. Tyto
ztvdry ve skutednosti poukazuji na zdvislost vlivu twilni zatiLeni na jakosti dieva,
jak jiZ bylo zji5tdno pro ridinek vlhkosti.
100
:",={ o
@@c
o\
o @06 o
o
o
oc
\
o
o
o
ooo(
o S
LOGI0 (r) , (h)
Obr. 19 Stupeh zatiZeni (o/o) v zduislosti na (logaritmickem) iase ai do poruieni pro mald
bemadnd vzorlE, nqmdhqnd olrybem (Wood, 1951).
Od t6 doby byl proveden velkf podet dlouhodobych zkou5ek konstrukdnfho dieva
jak v Severni Americe, tak i v EvropE. Na z6kladE tdchto zkou5ek lze konstatovat, Le
kromE kanadskych qfsledkri neexistuje obecn;f dikaz pro vyraznd niZ5i modifikadni
soudinitel dlouhodob6ho zatileni pro konstrukdni dievo v porovn6ni s bezvadnym
dievem. Ve skutednosti n6kter6 zkou5ky (Gerhards, 1991; Soltis et al., 1989) ukina-
ly, Le ,,MadisonskS kiivka" nenf piiliS konzervativnf pro ohyb konstrukdniho dieva.
Chov6ni konstrukdniho dieva pii dlouhodob6m namihdni tahem a tlakem odpovid6
,,Madisonsk6 kiivce" (Glos et al.,1987; Lackner, 1990; Soltis et al., 1989).
90
80
70
60
fU
-l--2
A4/r8 STEP/EUROFORTECH - iniciativa v riimci Evropsk6ho programu EU
by Carter & Ĺ moula
Vlhkost dieva m6 vyrazn! vliv na chovdni podmindnd trv6nfm zati1eni(Hoffmeyer,
1987, 1990; Fridley et al., l99l). pii stejndm pomEru dlouhodob6 a kr6tkodob 6 pv_
nosti se nosniky s vysokou vlhkosti poruSuji diive, neZ nosniky s niZ5i vlhkosti.
Nosnfky s niZ5i vlhkosti byly piirozend vystaveny vy55imu zatiLeni, protoZe jejich
kr6tkodob6 pevnost je piimdiend vy55i.
Je znfuml, Le zmEny vlhkosti v!,raznl zvdt5ujf dotvarovdni dieva. Tento fidinek se
oznaduje jako mechanickosorpdni, protoze se projevuje pouze pii soudasn6m
mechanick6m namrih6ni a vlhkostni sorpci. Zjistilose rouili,,-Z"meclanickosorpdni
fdinek zkracuje dobu do poruseni (Hoffineyer, 1990; Fridley et al., 1992).
Povrchovd o5etien6 dievo nebo lepen6 lamelov6 dievo s velklm objemem vykazuje
mensf zmEny vlhkosti, neZ neo5etien6 dievo nebo dlevo mal6ho obi"*u. Vyvst6vri
proto ot6zka, zdapro povrchovd o5etien6 dievo nebo pro velkoobjemovd lepen6 la-
melov6 nosniky nem6 byt dovolena men5i redukcernodifikudnim soudinitelem.
Piiklad vlivu vlhkosti na chov6ni podmindnd trv6nfm zatiLeni je ukin1nna obr. 20.
vfsledky Hoffineyera (1990) byly uvedeny do nejnovdjsfho -stavu, takLe zahrnuji
trv6nf zatiLeni sedm rokt. 400 nosnfkfi ze smrkov6ho dieva (picea abies) byio
vystaveno namilhilni vohybu pii obsahu vlhkosti dieva l\yo nebo 20vo popr. pri
vlhkosti dieva, kter6 v dvojmdsidnfm cyklu kolfsala mezi tdmito dv6ma hodnotami.
Pro kr6tkodob6 i dlolhodob6 zkousky byly pouZity porovnateln6 n6hodn6 vybdry.
Vsechna zku5ebnf t6lesa urdit6ho n6hodn6ho v,.fb6ru pro dlouhodob6 zkouSky Uyia
vystavena stejn6mu zatiheni a zku5ebni tdlesa byla uspoi6d6na podle rostouri OoUy
do poru5enf. Visledky porovnateln6ho nShodndho rn-ibdru pro k 6tkodob6 zkou5ky
byly uspoi6dSny podle rostouciho mezniho zati1eni. Stupei zatiLeni urditdho zku-
Sebniho tElesa byl potom stanoven z pomdru dlouhodobdho zatiLenia kr6tkodobdho
mezniho zatiLeni zkusebniho tdresa t6hoZ poiadf. vfsledky ukazuji,ze ,,Madisonskii
kiivka" popisuje dievo s obsahem vlhkosii l0% nibezpeend strand, zatimco dievo
s vlhkostf 20% je pops6no piimdiend. pii stifdavd vlhkosti dieva se projevuje v,_i-
znamnlJ mechanickosorpdni ridinek. Tyto nosnfky byly namrih6ny stejnfrn zatiZenim
jako nosniky s vyssf vlhkostf dieva. Byly proto reiaiivnd .rryro"" namrihriny pouze
bdhem polovidniho cyklu
-.__.--l
II
IIIE0+
I
i^l
WM
+rffii-.r+,,,,.1 ., \ r,r,\1,
123
log,(t), @)
obr. 20 stupefi zatiieni sR (o/o) v zdvisrosti na (logaritmick1m) iase do poruien{ pro
olrybem namdhand smrkovei nosntky (picea abies) s0 x ]-00 mm pii a : l0%,
at: 20% a pii stitdavd (r0% - 20%o) vrhkosti dieva. (Hoffmeyer, 1990).
60
50
I
J--*-**,
STEP/EUROFORTECH - iniciativa v r6mci Evropskdho programu EU A4fi9
by Carter & Ĺ moula
EC5: e6st l-l:3.1.7
vysok6 vlhkosti, zatimco bdhem polovidnfho cyklu s nizkou vlhkosti byly nam6h6ny
ve skutednosti mdn6, protoZe piislu5n6 kr6tkodobf pevnost se zvEtiuje
s vysou5enim. Piesto do5lo pouze ridinkem stiidSni vlhkosti kvyrazndmu zkriceni
doby do poru5eni. Pii zatiileni na 60%o kr6tkodobd pevnosti qisledky ukazuji dobu
do poruSeni 0,5 roku pii stiidav6 vlhkosti dieva, popi. 4 roky pii vlhkosti dieva
20o/o. ,,Madisonsk5 kiivka" piedpovid6 odpovidajici dobu do poruSeni 5 rokfi.
Z extrapolace pro nosniky s vlhkosti dieva l0%o Wpli,v6 doba do poru5eni 30 rokri
pii stupni zatiLeni 60Yo.
Dlouhodob6 chov6ni deskoqfch materi6hi kolisS v Sirokych mezich. Pro piekliZku
se piedpokl6d6 podobn6 chov6ni jako u dieva. Chov6ni tiiskovych desek je rizce
spojeno s velikosti a orientaci tiisek a u tiiskoqfch a vl6kniQich desek je pro
dlouhodob6 vlastnosti velmi u-fznamn6 jakost lepidla. Zatimco pro nejlep5i tiiskov6
desky se mtiZe piedpokl6dat modifikadni soudinitel 0,4 pro st6le zatiLeni, pro
vl6knit6 desky je tento soudinitel odstupflovin ay', do 0,2.
Modifi kaini souiinitele p ro vlhkost a trv ini zatiieni
Pii navrhov6ni dievEn;ich konstrukdnich prvkri se uvaZuje vliv vlhkosti dieva a
doby trv6ni zatiLeni zaiazenim konstrukce do tiid pouZiti a tiid trv6ni zatiLeni. EC5
definuje modifikadni soudinitele k^o4 pto kaZdou kombinaci tdchto dvou tiid.
Literatura
Fengel, D. a Wegener, G. (1984). Wood. Walter de Gruyter.
Fridley, K.J., Tang, R.C., Soltis, L.A. (1991). Moisture effects on load-duration behavior of lumber.
Part I. Effect of constant relative humidity. Wood and Fiber Science 23(l):l 14-127.
Fridley, K.J., Tang, R.C. and Soltis, L.A. (1992). Moisture effects on load-duration behavior of
lumber. Part II. Effect of cyclic relative humidity. Wood and Fiber Science 24(l):89-98.
Gerhards, C.C. (1991). Bending creep and load duration ofDouglas-fir 2by 4s under constant
foad. Wood and Fiber Science, 23(3),1991, pp. 384-409.
Glos, P., Heimeshofl B. and Kelletshofer, W. (1987). Load duration effect in spruce lumber loaded
in tension and compressio