Kalkulačka terasových prken WPC
O výpočtu terasových prken WPC
Kalkulačka spotřeby terasových prken WPC vypočítá potřebné množství prken podle plochy terasy, rozměrů prken, nastavení pokládky a mezer. Určí čistou plochu terasy, rozmístění řad, skutečnou mezeru mezi prkny, jednotlivé délky přířezů, počet potřebných prken v celé délce, rozmístění nosných hranolů a jejich celkovou délku. Schéma pokládky zohledňuje délku prken, povolené mezery, polohu čelních spojů, počet podpor pod každým kusem prkna, odečítané plochy, obvodový rám a středové dělicí prkno.
Spotřeba materiálu se počítá podle skutečných kusů prken potřebných pro vytvořené schéma pokládky, nikoli pouhým dělením plochy terasy plochou jednoho prkna. Po vytvoření rozložení kalkulačka přiřadí potřebné kusy k prknům v celé délce a znovu využije vhodné odřezky, aby snížila odpad.
Orientační hodnoty a doporučení
Plocha terasy
Čistá plocha. Kalkulačka nejprve určí plochu hlavního obdélníku z délky a šířky terasy v milimetrech. Plochy zadaných obdélníkových výřezů se odečtou od celkové plochy a výsledek se převede z mm2 na m2.
S = (L × W - ΣSvýřez) / 106
Zde L a W představují celkové rozměry terasy v mm a Svýřez plochu každé odečítané části v mm2. Výřez nemůže být větší než samotná terasa a dvě odečítané části se nesmějí překrývat.
Počet řad a mezery mezi prkny
Nejprve se zkoušejí prkna v celé šířce. Výpočet probíhá napříč směrem prken. Kalkulačka určí největší počet řad z prken v celé šířce, které se vejdou při použití minimální povolené mezery.
N0 = floor((Hef + gmin) / (B + gmin))
Zde Hef znamená dostupnou šířku pole terasy v mm, B šířku prkna v mm a gmin minimální povolenou mezeru v mm.
Skutečná mezera. Pro výsledný počet řad se zbývající šířka rovnoměrně rozdělí mezi prkna.
gskutečná = (Hef - N0 × B) / (N0 - 1)
Pokud gskutečná leží mezi zadanou minimální a maximální hodnotou, všechny řady zůstanou v celé šířce a použije se vypočtená mezera.
Ořezání krajních řad. Pokud nelze použít prkna v celé šířce při dodržení povoleného rozsahu mezer, kalkulačka pro další krok použije průměr minimální a maximální zadané mezery.
gprům = (gmin + gmax) / 2
Přidá se jedna další řada a první i poslední řada se oříznou na stejnou šířku. Symetrické ořezání udržuje schéma pokládky terasových prken vystředěné.
Bkraj = (Hef - (N - 2) × B - (N - 1) × gprům) / 2
Pokud se další řada s touto mezerou fyzicky nevejde, kalkulačka použije menší počet celých řad a zbývající šířku rovnoměrně rozdělí mezi mezery.
Nosné hranoly a skutečná rozteč
Maximální rozteč nosných hranolů. Zadaná hodnota se považuje za horní mez. Kalkulačka rozdělí účinnou délku pole ve směru prken na celočíselný počet stejných polí tak, aby skutečná rozteč nosných hranolů nikdy nepřekročila zadané maximum.
npolí = ceil(Aef / smax)
sskutečná = Aef / npolí
Zde Aef znamená vypočtenou délku pole ve směru prken v mm a smax zadanou maximální rozteč nosných hranolů v mm. Například při délce pole 5850 mm a maximální rozteči 400 mm je potřeba ceil(5850 / 400) = 15 polí a skutečná rozteč bude 5850 / 15 = 390 mm.
Více polí. Pokud se používá středové dělicí prkno, levé a pravé pole terasy se počítají samostatně. Ve výsledku se zobrazí největší skutečná rozteč nosných hranolů ze všech vypočtených polí.
Celková délka nosných hranolů. Vypočítá se geometrická délka každé nosné linie. Části procházející odečítanými plochami se odstraní, zbývající délky se sečtou a převedou z milimetrů na metry.
Podpory pod jednotlivými kusy prken
Nejméně dvě skutečné podpory. Začátek ani konec části terasy se sám o sobě nepovažuje za podporu. Započítávají se pouze skutečné polohy nosných hranolů. Žádný kus prkna v hlavní ploše nesmí spočívat pouze na jednom hranolu, takže absolutní minimum jsou 2 podpory.
Zadaný počet podpor. Kalkulačka se nejprve snaží zajistit minimální počet podpor zadaný uživatelem pro každý kus prkna. Výchozí hodnota jsou 3 nosné hranoly. Pokud tento požadavek nelze splnit, algoritmus může počet podpor snížit, nikdy však pod 2, a zobrazí upozornění.
Čelní spoje. Spoje mezi hlavními terasovými prkny se umisťují na nosné hranoly. Současně nesmí délka žádného kusu překročit zadanou délku celého prkna.
Čelní mezera a délky přířezů
Čelní mezera. V místě spoje se zadaná hodnota rozdělí rovnoměrně mezi dva sousední kusy prkna: konec prvního prkna se zkrátí o polovinu mezery a začátek druhého prkna o druhou polovinu. Výsledná volná vzdálenost mezi čely prken proto přesně odpovídá zadané hodnotě.
gspoj = gčelo / 2 + gčelo / 2
Stejná celková čelní mezera se zachovává mezi koncem hlavního prkna a bočním obvodovým rámem, středovým dělicím prknem nebo rámem kolem odečítané plochy. Pokud požadovanou mezeru nelze do dostupné délky umístit, výpočet se zastaví a místo automatického zmenšení mezery se zobrazí upozornění.
Posunutí čelních spojů
Automatické schéma pokládky. Kalkulačka vybírá polohy spojů z dostupných nosných hranolů a přitom respektuje délku prkna a minimální počet podpor. Pokud existuje více možností, upřednostní rozložení s menším počtem kusů prken a současně zohlední zvolené pravidlo posunutí spojů.
Hodnota posunutí 0. Spoje v sousedních řadách se podle možností umisťují na stejné nosné hranoly. Hodnoty 1 až 5 určují počet předchozích řad, ve kterých se má zabránit opakování spoje na stejném nosném hranolu.
Maximální posunutí. Každá následující řada posune celou sestavu čelních spojů o jeden nosný hranol stejným směrem. Po dosažení poslední povolené polohy začne posloupnost znovu. Pokud by další posun porušil požadavek na délku prkna nebo počet podpor, kalkulačka zvolí další platné rozložení.
Varianty pokládky. Varianta 1 používá automaticky zvolenou výchozí polohu. Varianty 2 až 5 posunou první čelní spoj o 1 až 4 další nosné hranoly, pokud to délka prkna a podmínky podepření dovolují, a poté přepočítají zbývající rozložení.
Obvodový rám a středové dělicí prkno
Obvodový rám. Podél vnějšího okraje se vyhradí pás o šířce jednoho prkna. Mezi rámem a boční stranou hlavních řad se použije minimální zadaná mezera mezi prkny, zatímco mezi konci hlavních prken a bočním rámem se použije zadaná čelní mezera.
Pro boční prkna rámu se počítají dvě nosné linie: jedna u vnějšího okraje a druhá na hranici hlavního pole terasy. Pokud prkno rámu vede napříč nosnými hranoly a je delší než zadaná délka celého prkna, musí každý jeho čelní spoj ležet na existujícím nosném hranolu. U rámových prken vedených rovnoběžně s nosnými hranoly není nutné, aby jejich čelní spoje ležely na příčném hranolu.
Středové dělicí prkno. Umisťuje se doprostřed terasy a rozděluje hlavní řady na dvě samostatná pole. Podél obou stran dělicího prkna se vytvoří dvě nosné linie a mezi dělicím prknem a konci hlavních terasových prken se zachová zadaná čelní mezera.
Odečítané plochy
Geometrie výřezu. Obdélníková odečítaná část se odstraní jak z výpočtu plochy, tak z geometrie řad a nosných hranolů. Hlavní prkna končí na hraně výřezu, takže se jejich skutečné délky i uspořádání spojů přepočítají.
Dodatečná podpora. U svislé hrany výřezu kalkulačka zkontroluje nejbližší existující nosný hranol na straně terasy. Pokud se nachází nejvýše 100 mm od hrany, samostatná nosná linie se nepřidává. Pokud je vzdálenost větší než 100 mm, přidá se další nosná linie přímo vedle výřezu.
Rám výřezu. Pokud je zapnutý obvodový rám, vytvoří se obdobný rám také podél vnitřních hran odečítané části. U rámových dílů vedených napříč nosnými hranoly jsou čelní spoje rovněž povoleny pouze na nosných hranolech.
Optimalizace řezání a počet celých prken
Nejprve se vytvoří geometrie. Kalkulačka nejprve sestaví úplný seznam potřebných kusů pro hlavní řady, obvodový rám a středové dělicí prkno. Teprve potom se tyto kusy přiřazují k prknům v celé zadané délce.
Opětovné použití odřezků. Každý potřebný kus se přiřadí k vhodnému celému prknu nebo zbývajícímu odřezku tak, aby po řezu zůstalo co nejméně nevyužité délky. Výpočet řezání probíhá dvakrát: jednou v původním pořadí kusů a jednou po jejich seřazení od nejdelšího po nejkratší. Pro konečnou spotřebu materiálu se použije varianta, která vyžaduje menší počet celých prken.
Tento postup účinně snižuje odpad, ale jde o optimalizační algoritmus, nikoli o úplné prověření všech možných kombinací řezání. U velkého a složitého souboru kusů proto není zaručen matematicky nejmenší možný počet celých prken.
Rezerva materiálu. Kalkulačka nepřidává žádné pevné procento rezervy, takže automatická rezerva je 0 %. Počet terasových prken vychází ze skutečně vytvořeného schématu pokládky a z vypočteného opětovného využití odřezků.
Šířka řezu. Ztráta materiálu při řezání se v současném výpočtu považuje za 0 mm. To znamená, že dva kusy s celkovou délkou přesně 3000 mm lze matematicky přiřadit k jednomu prknu délky 3000 mm.
Běžné metry k nákupu. Tento výsledek vychází z počtu potřebných celých prken, nikoli pouze ze součtu délek hotových přířezů.
Lnákup = Nprken × Lprkna / 1000
Délky kusů v seznamu řezání se zobrazují zaokrouhlené na 1 mm. Samotné rozdělení materiálu používá vypočtené délky ještě před jejich zaokrouhlením pro zobrazení.
Typické hodnoty a evropské normy
Mezera mezi prkny. U systémů terasových prken se často používají hodnoty přibližně 4–9 mm. Přesný rozsah závisí na materiálu, profilu, teplotě při montáži a požadavcích výrobce; kalkulačka používá minimální a maximální hodnoty zadané uživatelem.
Čelní mezera. U mnoha systémů jsou běžné hodnoty přibližně 2–5 mm, tepelná roztažnost prken WPC však může vyžadovat jinou hodnotu. Kalkulačka tuto mezeru neurčuje automaticky a použije zadanou hodnotu přímo u každého čelního spoje.
Rozteč nosných hranolů. U terasových konstrukcí se často používají osové rozteče přibližně 300–500 mm. Přesná maximální povolená hodnota závisí na profilu prkna, materiálu, směru pokládky a návrhovém zatížení; kalkulačka používá zadanou maximální rozteč jako mezní hodnotu.
EN 1995-1-1, Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Tato norma se zabývá navrhováním nosných dřevěných prvků a představuje relevantní podklad pro dřevěné nosné hranoly a podpůrné konstrukce. Kalkulačka proto nepoužívá jednu univerzální rozteč nosných hranolů, ale rozmísťuje podpory podle maximální rozteče zvolené pro konkrétní konstrukci.
EN 15534-4, Kompozity z materiálů na bázi celulózy a termoplastů. Část 4: Specifikace pro terasové profily a dlaždice. Tato norma se vztahuje na dřevoplastová a podobná kompozitní terasová prkna. Geometrická omezení konkrétního profilu, včetně povolených podmínek podepření a montážních mezer, je třeba zohlednit odpovídajícími vstupními hodnotami použitými ve výpočtu.
EN 335, Trvanlivost dřeva a výrobků na bázi dřeva. Třídy použití: definice a aplikace na rostlé dřevo a výrobky na bázi dřeva. Třídy použití pomáhají popsat podmínky vystavení dřevěných prvků vlhkosti. Při návrhu terasy je to důležité při volbě počátečních požadavků na materiál, mezery a nosnou konstrukci.
FAQs
Proč se skutečná mezera může lišit od minimální nebo maximální zadané hodnoty?
Kalkulačka automaticky nepoužívá minimální mezeru. Nejprve se pokusí umístit řady z prken v celé šířce a vypočítá přesnou rovnoměrnou mezeru; pokud tato hodnota leží v povoleném rozsahu, použije se. Pokud celé řady nejsou možné, použije se průměr zadaného rozsahu a první i poslední řada se symetricky oříznou.
Proč změna rozteče nosných hranolů mění potřebné délky prken?
Čelní spoje hlavních terasových prken musí ležet na skutečných nosných liniích. Změna maximální rozteče změní počet a polohy nosných hranolů, a tím i dostupná místa pro spoje. V důsledku se může změnit schéma pokládky, jednotlivé délky přířezů i počet potřebných celých prken.
Proč může být počet celých prken menší než počet kusů v rozložení?
Z jednoho celého terasového prkna lze získat několik potřebných kusů. Po výpočtu všech délek kalkulačka přiřadí kusy k celým prknům a pokud je to možné, využije zbývající délku pro další díly. Počet hotových kusů a počet prken k nákupu jsou proto dvě různé hodnoty.
Co se stane, pokud nelze dodržet zadaný minimální počet nosných hranolů pod prknem?
Rozložení se nejprve vypočítá se zadaným počtem podpor. Pokud to není možné, kalkulačka může požadavek zmírnit a zobrazí upozornění, ale každý jednotlivý kus prkna musí stále spočívat nejméně na 2 skutečných nosných hranolech. Pokud nelze zajistit ani dvě podpory, platné rozložení se nevytvoří.
Jak obvodový rám a středové dělicí prkno ovlivňují spotřebu prken a nosných hranolů?
Tyto prvky zmenšují rozměry hlavního pole terasy a zároveň samy vyžadují materiál. Boční rám používá nosné linie u svého vnějšího a vnitřního okraje, zatímco středové dělicí prkno je podepřeno dvěma liniemi podél svých stran. Kalkulačka poté podle upravené geometrie znovu přepočítá řady, délky prken, nosné hranoly a plán řezání.