141216_Ο07_ΘΘ_ΞΚ

Εισαγωγικά για το ξύλο

Σε σχέση με την καταγωγή τους, διακρίνουμε δύο ομάδες υλικών, τα φυσικά και τα τεχνητά. Το ξύλο ανήκει στην πρώτη κατηγορία δηλαδή στα φυσικά, τα οποία παράγονται από την φύση και οι διάφορες επεξεργασίες που υφίστανται είναι για να βελτιώσουν τις φυσικές και μηχανικές τους ιδιότητες, π.χ. το χρώμα τους, την υφή τους, την αντοχή τους στον χρόνο αλλά και να ικανοποιήσουν με "οικονομικό" τρόπο ανάγκες του εμπορίου, όπως μεταφορά, αποθήκευση κ.τ.λ. Η παρουσία τους ξύλου εξακολουθεί να είναι έντονη και "αναντικατάστατη" στην καθημερινή ζωή, παρά το γεγονός ότι η τεχνολογία έχει προχωρήσει πολύ, καθώς επεξεργάζεται, συντηρείται και ανακυκλώνεται με άμεσο και οικονομικό τρόπο και όλα αυτά με τεχνολογία πολύ εύκολα προσβάσιμη.

Το ξύλο είναι οργανικό φυτό και παράγεται από τα φυτά. Λόγω της προέλευσής τους, τα ξύλα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία ως προς την εμφάνιση, το χρώμα, το βάρος, την ελαστικότητα, την σκληρότητα κ.λ.π.

Ιδιότητες και ελαττώματα του ξύλου

Για να επιτευχθεί η σωστή αξιοποίηση του ξύλου είναι απαραίτητη η γνώση των ιδιοτήτων του :

1.   Πυκνότητα, η οποία αλλάζει ανάλογα με το είδος του ξύλου και την θέση του στο δέντρο.
2. Υγροσκοπικότητα και ξήρανση, οι οποίες καθορίζουν αν το ξύλο θα βγάλει προς τα έξω ή θα πάρει μέσα στην μάζα του νερό.
3.  Μεταβολές διαστάσεων, οι οποίες προκαλούνται αν το ξύλο δεν δεχθεί σωστή ξήρανση.
4.  Μηχανική αντοχή, χάρη στην οποία πολλές φορές υπερέχει από μέταλλα και άλλα ανταγωνιστικά υλικά. Η χρήση ξύλου για κατασκευές που δέχονται ισχυρές φορτίσεις είναι ευρεία σε όλον τον κόσμο.
5. Πορώδες. Το ξύλο χαρακτηρίζεται από ένα πολύπλοκο σύστημα από πόρους και τριχοειδή.  
6.  Μηχανική κατεργασία.
7. Συγκόλληση - Βαφή. Η συγκόλληση έχει εξελιχθεί πολύ σήμερα χάρη στις διάφορες συγκολλητικές ουσίες ξύλου που έχουν αναπτυχθεί και με την χρήση διάφορων βαφών ή βερνικιών μπορεί να τονιστεί πολύ περισσότερο η αισθητική ιδιότητα του ξύλου.
8. Θερμομόνωση- Ηχομόνωση- Ηλεκτρικές ιδιότητες. Ανάλογα και με την πυκνότητά του το ξύλο έχει πολύ καλές ιδιότητες μόνωσης στη θερμότητα, στον ήχο και στον ηλεκτρισμό εφόσον είναι ξηρό στον αέρα.
9. Ανισοτροπία. Μεταξύ των τριών κατευθύνσεων (εγκάρσια, ακτινική, εφαπτομενική) οι διαφορές των τιμών των ιδιοτήτων του ξύλου είναι μεγάλες. 

Επιλέγοντας τον τρόπο πριονισμού του κορμού ενός δέντρου, ουσιαστικά επιλέγουμε και το ποιές θα είναι οι φυσικές ιδιότητες ξύλου που θέλουμε να έχουν τα κομμάτια. 

Το ξύλο όμως σαν υλικό κατασκευής παρουσιάζει και ορισμένα ελαττώματα:

1. Φυσικά, η παρουσία των οποίων είναι αναπόφευκτη, καθώς παρουσιάζουν έναν "κληρονομικό" χαρακτήρα ανάλογα με την επίδραση των εξωτερικών παραγόντων που είχε δεχθεί το δέντρο κατά την διάρκεια της ζωής του. Τέτοια ελαττώματα μπορεί να είναι κάποια απόκλιση του δέντρου από την τυπική εξωτερική μορφή, η οποία είναι κατακόρυφη και πρακτικά κυλινδρική, η ακανόνιστη δομή, οι χρωματικές ανωμαλίες, η διακοπή της συνέχειας των ιστών του ξύλου, οι ρόζοι κ.α.
2.    Ελαττώματα που οφείλονται στην διακίνηση, αποθήκευση, κατεργασία, ξήρανση και άλλους χειρισμούς ξύλου.  

Το ξύλο στο εμπόριο 

Με την μορφή που προσφέρεται στο εμπόριο το ξύλο διακρίνεται σε τρεις τύπους:

·        στρογγύλη, που είναι κορμοί δένδρων με αποφλοίωση μόνο

·        πελεκητή, που είναι κορμοί δένδρων ορθογωνισμένοι με πέλεκυ ή μηχανήματα, αν το μέγεθος είναι μεγάλο

·        πριστή, που είναι ξυλεία πριονισμένη σε ακριβείς ορθογωνικές διατομές.

Ξύλινες Κατασκευές

Προϋποθέσεις και προδιαγραφές

Μετά το τέλος του 20ου αιώνα, οι άνθρωποι συνειδητοποιούν εντονότερα την επείγουσα ανάγκη εξοικονόμησης ενεργειακών πόρων καθώς και του περιορισμού κατασπατάλησης των διαθέσιμων υλικών αποθεμάτων. Μεταξύ των κύριων δομικών υλικών, δηλαδή του χάλυβα, του οπλισμένου σκυροδέματος και του ξύλου μόνον το τελευταίο προέρχεται από πλήρως ανανεώσιμη και φυσική πηγή. 

Ο σχεδιασμός φερόντων συστημάτων κατασκευών από ξύλο προσφέρει απεριόριστες δυνατότητες επιλογής φορέων, επικαλύψεων, τελειωμάτων και λεπτομερειών με μοιραίο επακόλουθο την μεγάλη ελευθερία σχηματοποίησης μορφών και όγκων στο χώρο.

Απαιτεί δε, έναν τρόπο προσέγγισης και μεθοδολογίας διάφορο από το συμβατικό σύστημα, κατά το στάδιο τόσο της αρχικής σύνθεσης όσο και της τεχνικής επεξεργασίας. Κατά το στάδιο της προμελέτης, η λεπτομερής επεξεργασία είναι αναγκαία. Μόνο έτσι διασφαλίζεται το γεγονός ότι το τελικό αποτέλεσμα θα είναι σύμφωνο με την αρχική πρόθεση λειτουργικά, μορφολογικά και κοστολογικά.

Η ξύλινη κατασκευή παρουσιάζει μια τελική, ολοκληρωμένη εμφάνιση των μελών της ( όπως π.χ. φέροντα στοιχεία, τοιχώματα, πατώματα κ.λ.π.) με πολύ περιορισμένη δυνατότητα περαιτέρω επικαλύψεων, επενδύσεων και τελειωμάτων. Έτσι γίνεται αντιληπτή η ανάγκη της ακρίβειας στον σχεδιασμό, τον υπολογισμό, την προετοιμασία και προκατασκευή, καθώς και στην ανέγερση  μιας τέτοιας κατασκευής.

Ένας ακόμη σπουδαίος παράγοντας, προϋποθέσεων και προδιαγραφών προστίθεται στους στόχους, που πρέπει να πληρούνται κατά το στάδιο της (αρχικής συνήθως) μελέτης μιας κατασκευής από ξύλο: Ο βαθμός προστασίας από την φωτιά, τις επιδράσεις του περιβάλλοντος και τη γήρανση σε μια ξύλινη κατασκευή εξαρτάται απόλυτα από τις αποφάσεις του σχεδιασμού και μόνον συμπληρωματικά και βοηθητικά στηρίζεται από τυχόν βερνίκια, τις επενδύσεις και άλλες επικαλύψεις. 

Παράγοντες που επηρεάζουν τον σχεδιασμό

Οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον σχεδιασμό μιας ξύλινης κατασκευής και ιδιαίτερα τη σύνθεση του φέροντος οργανισμού της είναι οι εξής:

1. Απαιτήσεις λειτουργίας και χρήσεως
2.   Αισθητικές απαιτήσεις
3. Οι δυνατότητες μεταφοράς, συναρμολόγησης και ανέγερσης
4. Η οικονομικότητα

Στους παραπάνω βασικούς παράγοντες μπορούν να προστεθούν τέσσερις ακόμη συντελεστές που λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό της ξύλινης κατασκευής και που εξαρτώνται από τη ποιότητα και τη μορφή του υλικού που έχουμε στη διάθεσή μας:

1. Οι (ενδογενείς) δυνατότητες που έχει κάθε συγκεκριμένη μορφή, για να καλύψει ένα δεδομένο άνοιγμα και να φέρει τα δεδομένα φορτία.
2. Ο διαθέσιμος εξοπλισμός για την μεταφορά, συναρμολόγηση και ανέγερση κυρίως των βασικών φορέων της κατασκευής.
3. Οι δυνατότητες γεφύρωσης.
4.  Οι δυνατότητες για την εξασφάλιση της απαραίτητης ακαμψίας τη κατασκευής.

Πλεονεκτήματα των ξύλινων κατασκευών

1. Η μεγάλη αντοχή σε σχέση με το μικρό ίδιο βάρος. Γενικά οι ξύλινες κατασκευές είναι πολύ πιο ελαφριές σε σύγκριση με κατασκευές άλλων υλικών και παρ' όλα αυτά εμφανίζουν μεγάλες αντοχές.
2.  Η ταχύτητα της εφαρμογής. Οι ξύλινες κατασκευές απαιτούν λίγο χρόνο κατασκευής καθώς είναι αρκετά εύκολη η εφαρμογή τους.
3. Η εναλλαξιμότητα της κατασκευής. Καθώς το ξύλο αποτελεί ένα υλικό το οποίο στα χέρια ενός τεχνίτη μπορεί να επεξεργαστεί σε πολύ μεγάλο βαθμό και να πάρει μεγάλη ποικιλία σχημάτων αυτό καθιστά και τις κατασκευές που αποτελούνται από αυτό το υλικό ποικιλόμορφες.
4. Η εξαίρετη συμπεριφορά σε δυναμικές καταπονήσεις είναι μια πολύ θετική ιδιότητά τους.
5. Η δυνατότητα υπολογισμού σε αντοχή, σε πυρκαγιά .
6. Η εξασφάλιση της ασηψίας του ξύλου και έτσι διασφάλιση πολύ μεγάλης ανθεκτικότητας χωρίς ανάγκη συντήρησης.

Οι παραπάνω είναι μερικοί από τους λόγους διάδοσης της ξύλινης κατασκευής στα μεγάλα ανοίγματα.

Κίνδυνοι για τις ξύλινες κατασκευές

Οι κίνδυνοι που απειλούν τις ξύλινες κατασκευές κυρίως είναι:

1. η μούχλα
2. η σήψη
3. η κυάνωση
4. οι μεταχρωματισμοί
5.  η ραγάδωση
6.  η γήρανση

από τον άνεμο, τον ήλιο, τις έντονες εναλλάγέ υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, τη βροχή, το χαλάζι και την ιδιαίτερη επίδραση της θαλάσσιας αύρας.

Πιο έντονος είναι ο κίνδυνος για τις ξύλινες κατασκευές που θεμελιώνονται μέσα στο έδαφος ή για εκείνες που ένα μέρος της κατασκευής ή όλη η κατασκευή είναι μέσα στο θαλασσινό ή το γλυκό νερό.

Συνδετικά υλικά

Συνδετικό υλικό για ξύλινες κατασκευές ονομάζουμε οποιοδήποτε εξάρτημα βοηθάει στο να υλοποιηθεί μία σύνδεση δύο ή περισσότερων στοιχείων (μελών) ξύλου.

Στη διάθεση του κατασκευαστή σήμερα υπάρχει μια μεγάλη σειρά βιομηχανοποιημένων στοιχείων, όπως επίσης και μεγάλες δυνατότητες μορφοποίησης νέων στοιχείων για τις πιο απλές αλλά και τις πιο εξειδικευμένες συνδέσεις.  Τα υλικά αυτά έχουν λειτυργικό χαρακτήρα και εξασφαλίζουν εύκολη σύνδεση, είτε σταθερή είτε λυόμενη.

Καρφιά

·         Τα καρφιά αποτελούν την πιο παλιά και πιο συνηθισμένη σύνδεση.

·         Πολλές φορές συνδυάζονται και με κόλλα.

·          Υπάρχουν σε πολλούς τύπους οι οποίοι διαφέρουν ανάλογα: με το μέγεθος της κεφαλής (επίπεδη, βυθιζόμενη κ.α.) και τη μορφή του κορμού τους (λεία ή με ραβδώσεις για καλύτερη πρόσφυση και αντοχή).

·         Αφαιρούνται εύκολα, χωρίς να καταστρέφουν το ξύλο.

·         Αντέχουν δυνάμεις κάθετες προς τον άξονά τους.

Βίδες

·         Αποτελούν την εξέλιξη των καρφιών. Σήμερα, είναι το πιο συνηθισμένο συνδετικό υλικό του ξύλου στις κατασκευές.

·         Το σπείτωμα του κορμού της είναι το στοιχείο στο οποίο οφείλει τις πολύ μεγάλες δυνατότητές της.

·         Η εύκολη κατεργασία, η αξιόπιστη λειτουργία, η μεγάλη ποικιλία και η οικονομική τιμή της την έχουν φέρει στν κορυφή της κατηγορίας των στοιχείων σύνδεσης.

Ξυλόβιδες

·         Δεν έχουν σπείρωμα σε όλο το μήκος τους. Σφίγουν το υλικό στο κάτω μέρος μόνο.

·         Η επιχρωμίωση ή επινικέλωση προσταυτεύουν τη βίδα από τη σκουριά. 

Στριφώνια  λέγονται οι μεγάλες βίδες με εξαγωνικό κεφάλι.

Μπουλόνια λέγονται οι βίδες με διαφορετικό σπείρωμα οι οποίες διαπερνούν τα ξύλα που ενώνουν βγαίνοντας από την άλλη πλευρά.

Κλιμακωτές βίδες είναι αυτές που στο ένα άκρο έχουν σπείρωμα για ξύλο και στο άλλο για μέταλλο.

Άλλα είδη συνδέσμων είναι: οι λάμες, σύνδεσμοι ίσιοι και σχήματος Τ, οι γωνίες , οι πολυσυνδέσεις, οι δοκοθήκες, οι βάσεις κ.α.

Βιβλιογραφία

• ·         Κατασκευή Κτιρίων, Χρήστος Γ. Αθανασόπουλος, εκδόσεις 2007
• ·         http://www.xylineskataskeves.gr/
• ·         http://www.kormos.com.gr
• ·         http://users.teilar.gr/~mantanis/Idiotites.htm