dnes je 25.6.2022

Input:

Dřevěné stropy

7.2.2009, Zdroj: Verlag Dashöfer

8.3.5
Dřevěné stropy

Dřevěné stavební systémy v mnoha průmyslových zemí s bohatými zvláště jehličnatými lesy tvoří podstatnou část bytové výstavby (Norsko, Švédsko, USA, Kanada přes 75%, staré státy EU a Švýcarsko 10–20 %). Česká republika je v tomto směru dosud výjimkou. Statistika udává v roce 2006 z celkové produkce bytových staveb pouhá 1,5–2 % staveb na bázi dřeva, v posledním období je podle zprávy ČTK těchto staveb cca 4 až 5 %. Přitom z hlediska průmyslové výroby je dřevo vynikající, snadno dostupný materiál, který umožňuje aplikaci automatizovaných technologií při relativně nízkých investičních nákladech. Navíc je dřevo v normálních ekologických podmínkách nevyčerpatelná surovina, jejíž přírůstky lze regulovat v souladu se spotřebou.

V současnosti prožívají dřevěné konstrukce svůj návrat na výsluní. Je to zvláště způsobeno využíváním nových druhů materiálů na bázi dřeva, racionálnějším způsobem zpracování dřevěných prvků i použitím nově vyvinutých typů spojovacích prostředků. Hlavními důvody tohoto příznivého trendu jsou nejen výhodné konstrukční vlastnosti dřeva, ale i zvýšený zájem architektů a investorů o používání dřevěných konstrukcí. Lepené dřevěné prvky úspěšně konkurují stavbám z oceli i betonu, které předstihují v lehkosti konstrukce, ceně a naprosté tvarové svobodě.

Obr. č. 1: Příklad návrhu průvlaků s stropnic

Z hlediska dnešního pohledu lze dřevěné stropy rozdělit na

  • klasické, tesařské a

  • novodobé, skladebné.

Současné dřevěné konstrukce nahrazují tradiční těžké prvky lehkými dřevěnými přířezy (nejčastěji 50/100 mm pro sloupy a 50/200 mm pro stropní nosníky, které umožňují rychlou a ve spojení s progresivními spoji (hřebíkové, lisované trny, lepení apod.) snadnou montáž. Unifikované prvky (průřez, délka, otvory, úpravy zhlaví a další) umožňují efektivním způsobem realizovat i složité konstrukční představy. Omezení většinou není dáno konstrukčně-statickými možnostmi, ale ostatními požadavky na stavbu jako celek. Žijeme ve velké míře v objektech s dřevěnými stropy a jak ukazují průzkumy, v jejich rekonstrukcích najdou opět dřevěné stropy své uplatnění. Nově se s nimi setkáváme při výstavbě drobných staveb, rekreačních objektů, montovaných skeletových objektů a mnoha dalších, a to zejména v oblastech, kde je dřevo „místním materiálem“.

SOUČASNÉ STROPY

Současné dřevěné stropní konstrukce bývají často součástí dřevostaveb, u nichž jsou jak svislé, tak vodorovné nosné konstrukce z dřevěných prvků, opláštěných v podobě deskových materiálů, obvykle též na bázi dřeva. Při běžném rozpětí (do 5 m) se stropy navrhují zpravidla z fošen nebo trámů průřezu odpovídajícího danému rozpětí a zatížení. Většinou se používají fošny tloušťky 40–60 mm, výšky 180 až 250 mm nebo trámy šířky 80 až 160 mm a výšky 160 až 260 mm. Při větších rozpětích je tradiční dřevěný stropní prvek nahrazován lepenými nebo sbíjenými nosníky z desek na bázi dřeva (např. OSB I nosníky), které kromě vyšší únosnosti jsou přesnější a nepodléhají objemovým změnám v takové míře jako masivní dřevěný prvek.

Jako záklop se často používají velkoplošné materiály, které zajistí nejen tuhost vlastního stropu, ale podílejí se na prostorové tuhosti celého objektu. Takto připravená plocha je podkladem pro konstrukci podlahy (obvykle suché plovoucí), v rámci které je třeba respektovat požadavky kročejové neprůzvučnosti. Tradiční podbití nahrazují rovněž desky na bázi dřeva, na který navazuje nosný rošt podhledu a vlastní podhled. Podbití lze případně vynechat a rošt podhledu kotvit přímo na stropní nosníky.

Prostor mezi nosníky slouží k vedení instalačních rozvodů a zařízení a pro výplň minerální izolací, zajišťující požadované zvukově nebo tepelně izolační vlastnosti stropní konstrukce. Vhodná konstrukce podhledu pak dovrší požární odolnost celého stropu. Jak vidíme, princip použití hlavní nosné konstrukce zůstává v podstatě stejný, rozdíly současného provádění stropů spočívají v kvalitativně vyšším materiálově a konstrukčním řešení.

Obr. č. 2: Příklad skladby stropu pro běžné rozpětí

Výhody dřevěných stropů

  • snadná zpracovatelnost dřeva, a tím i snadné zhotovení celé konstrukce bez nutnosti potřeby náročných zdvihacích a montážních mechanizmů,

  • poměrně velká pevnost dřeva, zejména v tahu a v tlaku, konstrukční spolehlivost a okamžitá únosnost stropu po jeho položení,

  • možnost provedení dobré zvukové a tepelné izolace,

  • možnost použití pro stavbu s různými hloubkami traktů i nepravidelných půdorysů.

Nevýhody dřevěných stropů

  • menší odolnost proti ohni a z toho vyplývající nutnost konstrukčních opatření k jejímu zvýšení.

VYBRANÉ NORMY A PŘEDPISY

ČSN EN 1995-1-1 (73 1701) Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1 -1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby.

Jedná se o základní konstrukční normu v této problematice. Součástí normy je národní příloha (NA), která určuje národně stanovené parametry (NSP) platné pro území České republiky. ČSN EN 1995-1-1 se používá pro navrhování pozemních a inženýrských staveb společně s ČSN EN 1990 (730002) Zásady navrhování konstrukcí, ČSN EN 1991(730035) Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná zatížení – Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb a ČSN EN 1998 (730036) Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení – Část 1: Obecná pravidla, seizmická zatížení a pravidla pro pozemní stavby.

Základní metoda posuzování dřevěných konstrukcí zůstává od předchozí normové úpravy (ČSN 73 1701) zachována. Podmínkami spolehlivosti se ověřuje, že není překročen žádný z možných mezních stavů (mezní stav únosnosti a použitelnosti konstrukcí a jejich částí). Podmínky spolehlivosti pro mezní stavy únosností se vyjadřují porovnáním návrhových napětí s hodnotami návrhových pevností dřeva nebo při navrhování spojů porovnáním návrhových sil s hodnotami návrhových únosností. Deformace se obvykle posuzují porovnáním hodnot průhybů způsobených účinky zatížení s mezními hodnotami průhybu. Z praktického hlediska spočívají hlavní rozdíly oproti starším normám v odlišném stanovení návrhových hodnot vlastností materiálu a zejména v odlišně vyjádřených podmínkách spolehlivost pro posuzování základních způsobů namáhání konstrukčních prvků. Zásadní změny jsou ve vztazích pro určení návrhových únosností spojovacích prostředků kolíkového typu, kde se také rozlišuje druh spojovaného materiálu (dřevo x dřevo, dřevo x ocel, dřevo x deska). Upřesněny jsou zásady, týkající se stability, výpočtu napětí speciálních případů nosníků a zjednodušení výpočtu některých konstrukcí.

ČSN EN 1995-1-2 (731701) Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1–2: Obecná pravidla – Navrhování konstrukcí na účinky požáru

ČSN EN 1995-1-2 platí pro navrhování dřevěných konstrukcí v mimořádné situaci vystavení účinkům požáru. Norma stanovuje odchylky nebo dodatky k navrhování na běžnou teplotu. Pojednává pouze o pasivních metodách protipožární ochrany. Aktivní metody nezahrnuje. Součástí normy je národní příloha (NA), která určuje národně stanovené parametry (NSP) platné pro území České republiky.

ČSN 73 2810 (732810) Dřevěné stavební konstrukce. Provádění.

Norma ze září 1993 (vč. změny Z1) nahradila ČSN 73 2810 z 11. 7. 1963. Stanovuje požadavky pro výrobu, montáž, kontrolu a údržbu dřevěných stavebních konstrukcí, pro jejichž navrhování platí ČSN 73 1701 (v současně platném znění ČSN EN 1995-1-1). Ustanovení této normy lze přiměřeně použít i pro konstrukce kombinované z materiálů na bázi dřeva a nedřevěných materiálů.

Vybrané všeobecné zásady:

  • V místech spojů má být dřevo pokud možno bez trhlin, suků, oblin aj. vad, které by mohly nepříznivě ovlivnit spolehlivost spoje.

  • Otvory pro svorníky, kolíky, vruty apod. a zářezy pro vkládané hmoždíky se provedou až po úplném sestavení konstrukčního prvku (dílce) na pracovní podlaze (včetně případného nadvýšení), pokud se nezabezpečí stejná přesnost jiným způsobem.

  • U dílců, u kterých je žádoucí určitý způsob zavěšení, musí být vyznačena místa závěsů a v technologické dokumentaci musí být stanoven způsob manipulace (např. při zdvihání rámových nosníků nebo oblouků z vodorovné do svislé polohy).

  • Postup montáže musí být navržen tak, aby stabilita a bezpečnost montované konstrukce byla zajištěna v celém průběhu montáže.

  • Technologický postup montáže má obsahovat i zásady bezpečnosti práce v souladu s příslušnými předpisy pro stavební a montážní práce, popř. dalšími předpisy (např. v případě montáže konstrukce za provozu v průmyslovém závodě).

  • Pokud není technologický postup montáže speciálních konstrukcí součástí konstrukční dokumentace, musí být projednán a odsouhlasen s jejím zpracovatelem.

  • Při návrhu technologického postupu montáže je třeba v případě potřeby uvážit způsob ochrany dílců, resp. nezastřešené stavby proti mimořádným nepříznivým povětrnostním vlivům v průběhu montáže.

  • Dočasné vyztužení nesmí být odstraněno před osazením trvalého vyztužení, které zabezpečuje stabilitu konstrukce podle projektu. Před upevněním trvalého vyztužení se musí zkontrolovat přímočarost a svislost prvků a dílců konstrukce.

  • Součástí výrobní (technické) dokumentace dřevěné konstrukce má být kontrolní a zkušební plán (KZP), který stanovuje kontrolu výroby a provádění konstrukce ve výrobně i na staveništi a kontrolu po dokončení montáže konstrukce.

ČSN EN 14250 (732814): Dřevěné konstrukce – Požadavky na prefabrikované nosné prvky s kovovými styčníkovými deskami s prolisovanými trny.

Tato norma nahrazuje ČSN EN 1059 (73 2814) z února 2000. Došlo k doplnění, popř. úpravám některých ustanovení, týkajících se odolnosti proti biologickým organizmům, klasifikace reakce na oheň, deklarace nosných charakteristik a hodnocení a prokazování shody v souladu se směrnicí EU pro stavební výrobky a označení. Jsou uvedeny požadavky na materiály (dřevo, odolnost proti biologickým organizmům, styčníkové desky s prolisovanými trny) a na výrobek (pevnost a tuhost, reakce na oheň, nosné prvky a spoje). Norma rovněž stanovuje postupy pro hodnocení shody a pro označení CE.

ČSN EN 380 (732820): Dřevěné konstrukce. Zkušební metody. Všeobecné zásady pro statické zatěžovací zkoušky.

Norma je určena pro použití v případech, kdy je nutno ověřit zkouškami, že konstrukce vyhovuje stanoveným kritériím. Stanovuje všeobecné zásady, které je třeba použít pro statické zatěžovací zkoušky dřevěných konstrukcí. Příslušné části lze použít pro zkušební zatěžování nebo pro zkoušení konstrukcí za provozu. Norma není určena pro zkoušení jednotlivých dřevěných prvků, jednotlivých spojů nebo modelů.

ČSN EN 336 (732822) Konstrukční dřevo – Rozměry, dovolené odchylky.

Norma platí pro neopracované a opracované rovnoběžně omítané řezivo s pravoúhlým průřezem a neopracovanými tloušťkami nebo šířkami v rozmezí 22 až 300 mm. Referenční vlhkost pro určování rozměrů je 20 %.

Změny rozměrů (tloušťky a šířky) dřevěných prvků účinkem změn vlhkosti, pokud není stanoveno jinak, se předpokládají – bez ohledu na druh dřeva:

  • pro každé 1% zvýšení vlhkosti v rozmezí od 20 % do 30 % zvětšení rozměru o 0,25 %,

  • pro každé 1 % při poklesu vlhkosti pod 20 % zmenšení rozměru o 0,25 %.

Norma stanovuje dvě třídy dovolených odchylek stanovených rozměrů jehličnatého a listnatého konstrukčního dřeva od určených rozměrů a dovolené tolerance průřezových rozměrů a délky.

V jakémkoliv průřezu každého prvku dřeva se nemá skutečná tloušťka a šířka (korigovaná s ohledem na účinky změny vlhkosti) odchylovat od určeného rozměru více než:

Třída tolerance odchylka pro tloušťku prvku
≤ 100 mm > 100 mm
1 (-1 +3) mm (-2 +4) mm
2 (-1 +1) mm (-1,5 +1,5) mm

Průměrná skutečná tloušťka a šířka omítaného řeziva s obdélníkovým průřezem nesmí být menší než určené rozměry (při uvážení změn rozměrů účinkem změn vlhkosti). Záporné odchylky délky nejsou povoleny.

ČSN EN 14081-1 (732823) Dřevěné konstrukce – Konstrukční dřevo obdélníkového průřezu tříděné podle pevnosti – Část 1: Obecné požadavky.

Norma stanovuje požadavky na vizuálně a strojně tříděné dřevo s obdélníkovým průřezem, opracované řezáním, frézováním nebo jinými způsoby, jehož odchylky od jmenovitých rozměrů odpovídají ČSN EN 336. Norma zahrnuje konstrukční dřevo s obdélníkovým průřezem, neošetřené nebo ošetřené proti biologickému napadení. Norma nezahrnuje dřevo ošetřené ochrannými prostředky proti ohni ani dřevo nastavované zubovitým spojem. Norma stanovuje v příloze A jako minimum charakteristiky, které mají být omezeny v pravidlech vizuálního třídění, v příloze B jsou stanoveny kódy označení pro jednotlivé dřeviny a v příloze C je stanovena Eurotřída reakce na oheň.

ČSN EN 14081-2 až 4 (732823) Dřevěné konstrukce – Konstrukční dřevo obdélníkového průřezu tříděné podle pevnosti – Části 2 až 4: Strojní třídění.

Normy stanovují doplňující požadavky k EN 14081-1 pro počáteční typové zkoušky strojně tříděného konstrukčního dřeva s obdélníkovým průřezem, opracovaného řezáním, frézováním nebo jinými způsoby, jehož odchylky od jmenovitých rozměrů odpovídají EN 336.

ČSN 73 2824-1 (732824) Třídění dřeva podle pevnosti – Část 1: Jehličnaté řezivo.

Norma platí pro jehličnaté řezivo určené pro nosné prvky, které se dimenzují podle únosnosti. Stanovuje znaky třídění, třídy a kritéria pro vizuální třídění a základní požadavky, doplňující vizuální kritéria a třídy pro strojní třídění jehličnatého řeziva s nosnou funkcí. Norma odpovídá požadavkům souvisejících evropských norem a třídy této normy jsou přiřazeny v ČSN EN 1912 k třídám pevnosti konstrukčního dřeva podle ČSN EN 338. Proti předchozí normové úpravě (ČSN 49 1531-1:1998) došlo k těmto hlavním změnám:

  • v označení tříd a označení tříděného řeziva,

  • kritéria vizuálního třídění jsou stanovena samostatně pro prkna a fošny, pro hranoly a pro latě. Prkna a fošny namáhané na ohyb převážně ve svislé poloze se přitom třídí jako hranoly,

  • pro kritéria vizuálního třídění je stanovena referenční vlhkost 20 %,

  • pro vizuální třídění prken a fošen je doplněno a upraveno měření suků na úzké straně řeziva,

  • jsou uvedeny základní požadavky pro strojní třídění řeziva.

Pro dřevěné konstrukce nebo nosné prvky navrhované podle ČSN 73 1701:1984, ČSN P ENV 1995-1-1 nebo ČSN P ENV 1995-2, které jsou založeny na třídách podle ČSN 49 1531-1:1998, se tyto třídy nahrazují ve výrobní dokumentaci takto:

Třídy podle
ČSN 49 1531-1:1998 ČSN 73 2824-1
S0, SA S 13
SI, SB S 10
SII S 7

ČSN EN 385 (732826) Konstrukční dřevo nastavované zubovitým spojem – Požadavky na užitné vlastnosti a minimální výrobní požadavky.

Norma stanovuje požadavky pro lepené zubovité spoje konstrukčního řeziva a minimální požadavky pro výrobu těchto spojů se zřetelem na použité dřevo (druhy a jakost), lepidlo, vlhkost dřeva, frézování a lepení spojů. Norma dále obsahuje požadavky pro kontrolu výroby a zkoušení zubovitých spojů a pro typové zkoušky a informace o činnosti certifikačního orgánu jako třetí strany.

ČSN EN 14080 (732831) Dřevěné konstrukce – Lepené lamelové dřevo – Požadavky.

Norma stanovuje požadavky na lepené lamelové dřevo pro používání v nosných konstrukcích a požadavky na velké zubovité spoje v lepeném lamelovém dřevě. Lepené lamelové dřevo může být vyrobeno z neošetřeného dřeva nebo ze dřeva ošetřeného proti biologickému napadení. V příloze A je postup stanovení 5 % charakteristických hodnot z výsledků zkoušek a kritéria přijatelnosti pro výběr, v příloze B jsou stanoveny třídy uvolňování formaldehydu, v přílohách C a D jsou stanoveny zkoušky, požadavky a provozní vlastnosti používaných jednosložkových polyuretanových lepidel. V příloze E je stanovena Eurotřída reakce na oheň a v příloze ZA jsou ustanovení týkající se ustanovené směrnice EU o stavebních výrobcích.

ČSN EN 386 (732833) Lepené lamelové dřevo – Požadavky na užitné vlastnosti a minimální výrobní požadavky.

Lepené lamelové dřevo se vyrábí slepením více lamel, jejichž vlákna jsou v zásadě rovnoběžná. Norma stanovuje požadavky na komponenty a užitné vlastnosti dřevěných lepených lamelových prvků (dřevo, lepidla, podélné spoje v lamelách, jakost a pevnost plošných lepených spojů) a minimální požadavky na výrobu a kontrolu výroby těchto prvků, určených pro nosné účely.

ČSN EN 387 (732834) Lepené lamelové dřevo – Velké zubovité spoje – Požadavky na užitné vlastnosti a minimální výrobní požadavky.

Norma platí pro výrobu velkých zubovitých spojů s délkou ozubů nejméně 45 mm, které jsou v celém průřezu nosného prvku z lepeného lamelového dřeva, popř. vrstveného nebo překližovaného dřeva. V normě jsou uvedeny požadavky na výrobu a na typové zkoušky těchto spojů a informace o činnosti certifikačního orgánu jako třetí strany.

ČSN EN 14374 (732839) Dřevěné konstrukce – Vrstvené dřevo na nosné účely – Požadavky.

Norma stanovuje požadavky na vrstvené dřevo pro nosné účely. Uvádí požadavky na výchozí materiál (dýhy), kvalitu lepení, rozměry a tolerance, požadavky na zkoušky (pevnosti, modulu pružnosti, hustoty a vlhkosti) a na deklaraci reakce na oheň, uvolňování formaldehydu a přirozené odolnosti proti biologickému napadení. Rovněž stanovuje postupy pro hodnocení shody a pro označení CE.

ČSN EN 912 (732860) Spojovací prostředky pro dřevo – Specifikace pro speciální hmoždíky pro dřevo.

Norma definuje geometrický tvar, rozměry, materiály a značení osvědčených typů speciálních hmoždíků, používaných ve spojích mezi prvky dřevěných konstrukcí. Norma neobsahuje údaje o únosnosti a deformaci spojů dřevěných konstrukcí. Upozorňujeme na Opravu 1 z května 2001, která mění některé parametry hmoždíků.

ČSN EN 13986 (732871) Desky na bázi dřeva pro použití ve stavebnictví – Charakteristiky, hodnocení shody a označení.

Definuje desky na bázi dřeva pro použití ve stavebnictví a stanovuje příslušné funkční charakteristiky a odpovídající zkušební metody pro jejich stanovení.

Nařízení vlády č. 163/2002 Sb. (ve znění NV č. 312/2005 Sb.),

kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky.

Nařízení vlády ve Skupině 3 Přílohy č. 2 obsahuje seznam stavebních výrobků ze dřeva a dřevěných konstrukcí, na které se vztahují požadavky a postupy v tomto NV uvedené.

Z předmětu naší kapitoly se jedná zejména o

  • Konstrukční výrobky z rostlého dřeva – podlahové prvky, stropní prvky, jako jsou nosníky, stropnice, příhradové nosníky, na které se vztahují požadavky reakce na oheň s předepsanou úrovní.

  • Konstrukční lepené lamelové výrobky a jiné lepené výrobky ze dřeva – podlahové prvky, stropní prvky, jako jsou nosníky, stropnice, příhradové nosníky, podlahy.

  • Spojovací prostředky pro konstrukční výrobky ze dřeva – hmoždíky do dřeva, válečkové ocelové a dřevěné kolíky, vruty do dřeva, svorníky se závity, hřebíky do dřeva.

  • Smykové desky a hmoždíky, ozubené hmoždíky, desky s prolisovanými trny, hřebíkové desky pro konstrukční dřevěné výrobky.

  • Lehké nosníky z kompozitních materiálů na bázi dřeva (včetně T-nosníků, tj. kombinace nosník/deska).

AKUSTICKÉ VLASTNOSTI STROPNÍCH KONSTRUKCÍ

Zvukově-izolační vlastnosti stropu jako dělící konstrukce závisí nejen na správně zvolené stropní konstrukci jako celku, ale též na jejím provedení. Neprůzvučnost dělících prvků jednoduchých konstrukcí (což jsou jednovrstvé konstrukce a konstrukce vrstvené z tuhých materiálů mezi sebou pevně spojené nebo prvky z materiálů s malými dutinami) je funkcí jejich plošné hmotnosti a polohy tzv. kritického kmitočtu. Kritické kmitočty (u nichž dochází k poklesu neprůzvučnosti) desek na bázi dřeva běžných tlouštěk jsou v oblasti kmitočtové slyšitelnosti. Navíc nepříznivě působí nízká objemová hmotnost kategorie ohybově měkkých prvků. Jednou z cest vyhovět zvukově-izolačním nárokům je užití násobných konstrukcí. Uplatňují se především u dělících stěn. Nosná konstrukce dřevěného stropu je určitou specifickou variantou násobné konstrukce. Nemá však velkou hmotnost a nevykazuje dostatečné zvukově-izolační vlastnosti, a proto je nezbytné využívat spolupůsobení s podlahovými a podhledovými konstrukcemi. V podstatě se jedná o lehké plovoucí podlahy s měkkými nášlapnými vrstvami (neboť samostatné izolační měkké nášlapné vrstvy podlahoviny nemají příliš velkou účinnost). Důležitou roli hraje utěsnění spár stropní konstrukce. Při použití podhledů je třeba z tohoto hlediska věnovat dostatečnou pozornost způsobu připevnění (zavěšení, kotvení), který může negativně ovlivnit i dobře zvolený materiál a skladbu vrstev podhledu.

OCHRANA DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE

Ochranou konstrukce rozumíme soubor opatření, které mají napomoci zachování vlastností dřeva a zajistit její plnou funkčnost po dobu předpokládané životnosti. Ochrana proti veškerým vlivům vzájemně bezprostředně souvisí. Proto je třeba uplatňovat komplexní opatření od počátku návrhu konstrukce až po celou dobu životnosti.

Působení biotických vlivů a škůdců

První podmínkou pro zajištění dlouhodobé životnosti konstrukce je výběr vhodného a zdravého dřeva. Vhodnější jsou kmeny stromů z lesních porostů (pravidelný růst, rovnější dřevo), těžené v zimě (snižuje možnost rozšíření škůdců). Urychlené zpracování na pile předchází nákazám a správný postup sušení omezuje vznik trhlin.

Materiál pro určité expozice konstrukcí vybíráme podle jejich odolnosti proti znehodnocení. V návrhu konstrukce musíme zajistit větrání, možnost provádění kontroly (pokud je to technicky realizovatelné), odvod případně proniklé vody a zamezení vzniku kondenzace vodní páry.

Dřevěné konstrukce s trvalou vlhkostí dřeva pod 10 % není zpravidla nutno chránit chemickými ochrannými prostředky proti dřevokazným houbám a podmínky nejsou příznivé ani pro vývoj dřevokazného hmyzu. Při zvýšené vlhkosti do 20 % jsou dřevěné prvky již dřevokazným hmyzem ohroženy. Při vlhkosti nad 20 % se musí dřevěné konstrukce chránit proti dřevokaznému hmyzu i dřevokazným houbám.

K chemické ochraně proti biotickým škůdcům se užívají látky fungicidní a insekticidní. Při volbě prostředků musíme dbát na ekologická pravidla, zdravotní nezávadnost musí být ověřena hlavním hygienikem ČR. Látky se vpravují do dřeva impregnací hloubkovou (vysokotlakou injektáží, vakuováním – hloubka impregnace větší než 10 mm), polohloubkovou (infuzí, nízkotlakou injektáží – hloubka 2 až 10 mm) a povrchovou (nátěry, postřik, polévání – hloubka do 2 mm). Způsob závisí na požadované životnosti a na způsobu expozice konstrukce. Pro vnější užití má povrchová ochrana životnost 4 až 8 let, hloubková 15 a více let. Látky vyluhovatelné ve vodním roztoku lze použít v chráněné expozici, látky nevyluhovatelné, např. olejové roztoky nebo prostředky s fixační vložkou se navrhují pro nechráněnou expozici.

Proti biotickým škůdcům se u nás vyrábí, resp. prodává řada impregnačních látek, většinou s kombinovaným účinkem (vodorozpustné i olejovité). Pozor na jejich certifikáty a podmínky použití. Nejsou také vhodné nepropustné nátěry, např asfaltem.

Dřevěná konstrukce má být pravidelně kontrolována alespoň jednou za rok. Při zjištění napadení musí být v nejkratší době ošetřena proti destrukci. Silně napadené části je třeba vyměnit a podle druhu škůdce aplikovat chemické ošetření, a to nových i poškozených částí. Vhodné je obrátit se na odborného specialistu, resp. pracoviště. Především je třeba zjistit příčinu, která způsobila vznik vhodných podmínek pro napadení dřeva, a tuto příčinu odstranit (zamezit zatékání, kondenzaci, zajistit dostatečné větrání apod.). Kromě napouštění roztoky pro hubení hmyzu se užívá i zaplynování kyanovodíkem nebo ozáření, účinné je i působení vysoké či nízké teploty. Ke zpevnění napadeného dřeva (např. památkově chráněných objektů) se používají petrifikační roztoky (např. Petrifo).

Působení požáru

Z hlediska protipožární ochrany jsou stropy jednou z nejnáročnějších konstrukcí stavby – musí bezpečně plnit po určitou dobu nosnou funkci a současně zabraňovat šíření požáru (ve funkci požárně dělících konstrukcí).

Dřevěné masivní průřezy z hraněného dřeva i lepené lamelové průřezy vykazují velkou odolnost proti působení požáru. Oheň se šíří do hloubky poměrně pomalu (0,5 až 0,6 mm za minutu) a je provázen zuhelnatěním, které prodlužuje odolnost konstrukce při požáru. Z hlediska požární odolnosti jsou mnohem bezpečnější než např. ocelové nehořlavé konstrukce. Plné průřezy proto volíme v nosné konstrukci stropu vždy, když se žádá vysoká požární odolnost stropu (až 90 minut).

Porovnáme-li chování masivních profilů z lamelového dřeva a ocelových prvků při požáru, dřevo nemění své mechanické vlastnosti za vyšších teplot, teplem se neroztahuje a přes svou hořlavost si může zachovat nosnost po delší dobu trvání požáru.

Obr. č. 3: Změna lamelového nosníku – před požárem a po 30 a 60 minutách

O požární odolnosti celého stropu však rozhodují nejslabší místa, kterými jsou stropní pole. Ve funkci požárně odolné části pak působí obvykle podhledy, resp. části podhledových konstrukcí stropu. Rozhodující roli přitom hraje připojení těchto konstrukcí k nosným prvkům. Zvláště v případech, kdy se jedná o požárně málo odolné příhradové nosníky nebo nosníky s tenkou stojino u a s nechráněnými kovovými spojovacími prostředky. Z tohoto důvodu by ani žebra stropních panelů neměla být tenčí než 40 mm.

Jako ochrana proti požáru se používají antipyrénové (pyroretardační) látky, které brání úniku prchavých látek ze dřeva a izolují proti působení tepla. Anorganické látky, většinou rozpustné ve vodě, jsou snadno aplikovatelné nástřiky a nátěry, ale vzhledem k nebezpečí vyluhování jsou vhodné jen pro vnitřní použití. Nátěry na bázi vodního skla jsou zase rozrušovány vzdušným kyslíkem a mají životnost 2 roky. Mezi moderní látky patří např. DEXARYL B, FLAMGARD. Další přípravky vytvářejí při požáru na povrchu puchýře nebo vrstvu pěny (Synignit KBM, Pyroman, Pyrosal).

MATERIÁL PRO KONSTRUKČNÍ ČÁSTI STROPŮ

Mluvíme-li dnes o dřevěných konstrukcích, předpokládáme nepřímo, že jejich konstrukčními prvky jsou stavební materiály, jejich podstatou je hmota rostlých dřevin nebo z těchto dřevin získaná. V současnosti se ve stavebnictví používá v podstatě několika principiálně odlišných konstrukčních prvků:

Masivní konstrukční dřevo, využívané především pro běžné aplikace rozptýlené výstavby obytných domů a také pro konstrukce, které si chtějí zachovat svůj přírodní estetický ráz. Povrch konstrukčních prvků je čtyřstranně opracovaný a má případně sražené hrany. U těchto prvků se připouštějí barevné odchylky (modré nebo červené pruhy). Neobsahuje zdravotně závadné látky a vyrábí se téměř v libovolných délkách a to díky zubovitému spoji.

Lepené konstrukční dřevo (trámy) se skládají ze dvou anebo tří navzájem slepených částí, získaných svislým rozříznutím hranolů ve středu. Trámy se vyrábějí z technicky sušeného dřeva. Sušením dělených částí se docílí i při větších průřezech spolehlivého omezení vlhkosti dřeva. Jsou vyřezány vady dřeva, kterými jsou například velké suky nebo obliny. V důsledku tuhého spojení dělených částí se prvek během času nekroutí a nepraská. Navíc vykazuje lepší statické vlastnosti než masivní dřevo. Standardně nabízené délky jsou obvykle 12 a 18 m. Využitím zubovitého spojení se však mohou trámy vyrábět v libovolné délce. Trámy se spojují toxikologicky nezávadným lepidlem (bez obsahu formaldehydu a rozpouštědla), odolným povětrnostním vlivům. Vhodná lepidla dosahují vysoké pevnosti spojení a tvoří bezbarvou lepenou spáru (např. melaminová pryskyřice). Prvky jsou čtyřstranně hoblovány a fasetovány. Rozměry se podle výrobců pohybují: šířka 60 – 200 mm, výška 100 – 400 mm. Pro použití ve viditelné oblasti stavby se trámy opticky dodatečně opracovávají.

Lepené vrstvené prvky z dřevěných lamel. Díky bezskluzovému spojení mezi jednotlivými lamelami má tento druh dřevěných výrobků lepší technické a statické vlastnosti než masivní dřevo a nevykazuje trvalé deformace a praskliny. Zubovitým spojením jednotlivých lamel z vrstvených prken je možné splnit téměř každou konstrukční představu. Lamelové dřevo má značnou nosnost při nízké vlastní hmotnosti, je rozměrově stálé, umožňuje přesné lícování a dá se snadno opracovávat. Vlastnosti lze výhodně využít zejména pro výstavbu budov s dřevěnou skeletovou konstrukcí s velkým rozpětím.

Výrobci lepených výrobků se někdy odkazují v technických podkladech na u nás neplatné normy a certifikáty neakreditovaných zkušeben. Proto je třeba požadovat vždy doložení prohlášení o shodě podle platných předpisů (zejména v oblasti hygienických požadavků).

SORTIMENTY DŘEVA
Dřeviny jehličnaté

Nosné prvky dřevěných stropů (hranoly, hranolky, fošny) jsou obvykle z měkkého dřeva, nejčastěji smrkového. Dřevo musí být zdravé, s rovnými vlákny a musí svou jakostí odpovídat ustanovením platných norem a předpokladům návrhu. Má obsahovat maximálně 20 % vlhkosti a při této vlhkosti se uvažuje jeho objemová hmotnost 650 kg/m3. Pro účely návrhu konstrukcí zařazujeme řezivo do pevnostních tříd. ČSN 73 2824-1 Třídění dřeva podle pevnosti – Část 1: Jehličnaté řezivo platí pro jehličnaté řezivo určené pro nosné prvky, které se dimenzují podle únosnosti. Norma stanovuje znaky třídění, třídy a kritéria pro vizuální třídění a základní požadavky, doplňující vizuální kritéria a třídy pro strojní třídění jehličnatého řeziva s nosnou funkcí.

Obr. č. 4: Příklad sortimentu konstrukčního dřeva

Smrkové dřevo je nejpoužívanější na nosné konstrukční části. Borovice má dřevo, které se krátce láme, a proto se nehodí na stropnice a dlouhé trámy. Jedlové dřevo je dobře štípatelné, pružné, ale méně pevné a trvanlivé. Pod vodou je však trvanlivější než smrk. Lze je používat na všechny práce jako smrk. Modřín je spíše polotvrdá dřevina. Dřevo má houževnaté, dobře obrobitelné, trvanlivé a pevné. Dobře se klíží, ale hřebíkové spoje ho snadno štípají. Málo sesychá.

Listnatá tvrdá dřeva

Tvrdá dřeva se používala pro nosné trámy ve výjimečných případech (krátké trámy, kazetové stropy apod). Uplatnění nalézala u obkladů trámů, podhledových konstrukcí a tam, kde bylo třeba využít jejich pevnostních vlastností (podkladní a roznášecí desky, klíny apod.).

Zhuštěné dřevo

S růstem objemové hmotnosti, která je u dřeva daná jeho strukturou, roste pevnost materiálu. Jednou z možností změnit strukturu dřeva je dřevo slisovat. Dřevo lze slisovat přibližně na poloviční objem při teplotě 140 až 160°C a tlaku 10 až 15 MPa. Zhuštěné dřevo je nejvíce rozšířené v podobě překližek (obj. hmotnost 1400 kg/m3), které nacházejí uplatnění jako tenké vložky a příložky v exponovaných spojích.

Modifikované dřevo

Jednou z možností zabránit napadení dřeva houbami a hmyzem je nahradit v molekulární struktuře dřeva hydroxylové skupiny OH většími methylovými skupinami CH3. Dřevo je pak velmi odolné nejen houbám, ale také nebobtná a nesesychá. Kromě truhlářských výrobků je vhodné na konstrukčně náročné lepené části staveb v nepříznivém prostředí.

Vrstvené dřevo

Jedná se o materiál výrobně podobný překližce, u kterého se dýhy lepí s převážnou orientací vláken souběžně. Známý je např. výrobek KERTO (Finsko). Používají se smrkové dýhy tloušťky 3,2 mm, které se poskládané s krátkým překrytím v několika vrstvách slisují. Vznikají prvky délky až 26 m, šířky 1,8 m a tloušťky od 21 do 75 mm, které se podle potřeby dále dělí. Parametry pevnosti a tuhosti vrstevného dřeva jsou velmi dobré. Charakteristická pevnost v ohybu v rovině desky se udává 51 MPa, průměrná hodnota modulu pružnosti 14 000 MPa.

Vývoj v této oblasti stále postupuje a ze získaných materiálů (např. Parallam, Intrallam) lze vyrábět prvky téměř rovnocenné prvkům ze železobetonu (např. 0,5 x 0,3 x 20 m).

PLOŠNÉ MATERIÁLY NA BÁZI DŘEVA

Průmyslovým zpracováním dřevního odpadu se získávají nové materiály, které mají homogenizovanou hmotu, a tím výrazně potlačené „růstové“ vlastnosti dřeva (zejména nehomogennost). Většinou se jedná o lisování speciálně připravených dřevních komponentů, získaných mechanickým dělením dřeva. Výsledkem je široký sortiment výrobků od velkoplošných materiálů přes prvky vrstvené a lamelové až po dřevo modifikované. Pro stavební využití (zejména pro nosné dřevěné konstrukce) můžeme z nich použít pouze takové, které zachovávají celistvost a pevnost v příslušné třídě vlhkosti po celou předpokládanou životnost konstrukce. Požadované parametry pevnosti a tuhosti materiálů a jejich další vlastnosti obsahují technické podklady výrobců. Důležité je ověřit, zda jsou úplné a v souladu se současně platnými (nejen technickými) předpisy.

Velkou část sortimentu výrobků, které mohou být využity pro konstrukci stropů, představují velkoplošné materiály (např. stěny nosníků, podlahy). Některé z nich uvedeme včetně používaného označení zkratkami:

Dřevovláknité desky – vyrábějí se dvěma odlišnými výrobními procesy, které deskám dávají i odlišné užitné vlastnosti.

Mokrým (klasickým) způsobem získáváme:

  • měkké desky (SB) s nízkou hustotou o objemové hmotnosti menší než 400 kg/m3 (např. nelisované podlahové podkladové desky Hobra nebo Isolplast),

  • polotvrdé desky střední hustoty (MBL, MBH) o objemové hmotnosti 400 až 900 kg/m3,

  • tvrdé a velmi tvrdé desky (HB) s objemovou hmotností ≥ 900 kg/m3 – (např. Sololit v tl. 3,3 a 5 x1220 x 2750 mm).

Na významu nabývají desky vyráběné suchým způsobem – polotvrdé desky MDF o objemové hmotnosti 400 až 900 kg/m3 – jejichž výroba je z enviromentálního hlediska přijatelnější a lze přitom ovlivňovat jejich vlastnosti a současně řešit i tvarování. Vyrábějí se v tloušťkách od cca 3 do více než 45 mm.

Dřevotřískové desky – (DTD) – se vyrábějí ze směsi dřevěných třísek jehličnatých i listnatých stromů a lepidla (např. zdravotně nezávadná močovino-formaldehydová pryskyřice), lisované do tvaru desek, a to buď plošným nebo výtlačným způsobem (umožňuje vytvoření podélných odlehčovacích otvorů). V současnosti se jedná o nejrozšířenější výrobek na bázi dřeva, především však pro výrobu nábytku a vnitřní vybavení interiérů. Mezi výhody tohoto materiálu patří vysoká pevnost v tahu za ohybu, odolnost proti oděru, poškrábání, nárazu a chemikáliím, dobrá opracovatelnost a rychlá a snadná montáž.

Pro konstrukční použití je podmínkou lepení vodovzdorným lepidlem. Desky mají objemovou hmotnost větší než 600 kg/m3. Vyrábějí se v tloušťkách od 8 do 38 mm a v základním formátu např. 2840 x 1830 mm.

Dřevoštěpkové desky – (OSB Oriented Strand Board) – představují progresivní velkoplošný materiál. Jsou vyrobeny systémem orientovaného uložení plošných dřevěných štěpků definované velikosti, spojené malým množstvím parafinu a fenolické pryskyřice. Krajní vrstvy desky obsahují ploché třísky orientované převážně rovnoběžně s podélným směrem desky, zatímco třísky středové vrstvy (tvořící až 50 % objemu) jsou uspořádány kolmo k podélnému směru nebo náhodně. Tloušťka desek je obvykle od 6 do 25 mm, rozměry až 2500 x 1250 mm. Tomu odpovídá hmotnost desky cca 18–35 kg. Při použití ve staticky namáhané konstrukci je třeba důsledně dbát toho, aby orientace desky odpovídala směru rozpětí desky.

Obr. č. 5: Konstrukce dřevoštěpkové desky

LEPENÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY

Základní nosná soustava dřevěných konstrukcí je zpravidla vytvořena z prutových prvků z lepeného dřeva. Tuto doplňují plošné deskové a skořepinové prvky z materiálů na bázi dřeva, vyrobené obvykle ze stavebních překližek, dřevotřískových desek nebo z různých typů panelů.

Technologie lepených nosných částí spočívá v tom, že se staticky potřebné profily sestavují ze základních prvků slepením v tuhý nepoddajný celek. Jedná se o nejúnosnější a nejprogresivnější metodu spojování, dávající největší konstrukční možnosti. Vyžaduje však pečlivé provedení, určité podmínky a technologické postupy při zpracování použitých materiálů. Z těchto důvodů se zhotovují ve specializovaných výrobnách. Pro zlepšení vlastností dřevěných prvků se též využívá vyztužení zpevňující fólií. Výztuž se umisťuje na taženou stranu nosníků, která ovšem bývá zpravidla přivrácená směrem do interiéru. V případě nosníků z rostlého dřeva je možné fólii opatřit krycím prvkem, u lepených nosníků lze fólii chránit umístěním mezi krajní lamely lepeného průřezu. Únosnost lepeného spoje ve smyku je při dodržení konstrukčních a technologických pravidel stejná jako u základního materiálu. Při nestandardním provedení, je-li lisovací tlak vyvozen hřebíky, se počítá s únosností 80 %. Lamelové prvky mají vynikající požární odolnost. Rychlost ohořívání je 0,5 až 0,7 mm za minutu bez ztráty únosnosti.

Pro výrobu lepených dřevěných konstrukčních prvků a dílů konstrukce platí ČSN EN 14080 (732831) Dřevěné konstrukce – Lepené lamelové dřevo – Požadavky, ČSN EN 386 (732052) Lepené lamelové dřevo. Požadavky na užitné vlastnosti a minimální výrobní požadavky a ČSN EN 14374 (732839) Dřevěné konstrukce – Vrstvené dřevo na nosné účely – Požadavky.

Výhody použití lepených dřevěných konstrukcí:

  • stálost a stabilita tvaru prvků,

  • možnost libovolného řešení tvaru nosného stavebního prvku i dílu bez zvýšení nákladů u atypických řešení,

  • velmi krátká doba montáže,

  • vysoká požární odolnost (vyšší než u betonových konstrukcí, mnohonásobně vyšší než u oceli),

  • vysoká odolnost proti agresivním látkám a plynům,

  • pocit příjemné pohody prostředí při „otevřených“ aplikacích,

  • lepené dřevo odolává vysoké vlhkosti vzduchu a působí teple,

  • vzhledem k výhodnému poměru vlastní hmotnosti ke statistické únosnosti je lepené dřevo velmi výhodné na velká rozpětí.

Lepené lamelové prvky získáme slepením nejméně čtyř prvků – lamel – s vlákny probíhajícími rovnoběžně s podélnou osou prvku. Lamelou se v technologii lepeného dřeva nazývá vrstva řeziva v konstrukčním prvku, svisle nebo vodorovně orientovaná směrem k neutrální ose prvku namáhaného ohybem. Běžné jsou lamely z jehličnatého dřeva, lepená technologie však umožňuje i kombinace s velkoplošnými materiály na bázi dřeva (zejména překližkami a deskami dřevoštěpkovými). Rozvíjí se tím různorodé možnosti průřezů prvků. Lamely mají mít tloušťku maximálně 35 mm (v chráněné expozici se připouští 50 mm).

Technologie je založena na třech základních činitelích

  • na správně vysušeném a připraveném řezivu,

  • na vhodném lepidle,

  • na staticky hodnotném podélném nastavování prvků (lamel).

Řezivo k lepení musí být vysušené na max. 15% vlhkosti, neboť sesycháním a bobtnáním se snižuje únosnost spoje. Negativní vliv na únosnost a životnost konstrukce má rozdílná vlhkost lamel. Výhodou lamelové konstrukce je možnost využití lamel z méně kvalitního řeziva, umístíme-li je do méně namáhané (středové části) prvku a při přípravě lamel vadné části prvků odstraníme. Lepená spára má obvykle tloušťku do 0,3 mm, a proto musí být spojované plochy opracovány (čistým řezáním, frézováním, hoblováním). Teplota spojovaných materiálů i prostředí po dobu vytvrzování musí mít předepsanou hodnotu (min. +15 °C). Na spoj musí být po dostatečně dlouhou dobu (obvykle 8 až 12 hodin) vyvozen potřebný lisovací tlak (obvykle 0,4 až 0,5 MPa pro měkké a 0,9 až 1,0 MPa pro tvrdé dřevo). Tlak musí být tím větší, čím větší je hustota dřeva, nižší vlhkost, větší nerovnosti lepených povrchů, vyšší viskozita lepidla apod. Lisovacího tlaku je možno spolehlivě dosáhnout v lisech i jednoduchými stahováky, případně i prostřednictvím přibíjení hřebíky.

Obr. č. 6: Vhodné tvary pro lisování hřebíky

Po uvolnění lisovacího tlaku se prvky před opracováním do konečného tvaru ukládají na dobu 36 hodin do prostředí, odpovídajícího tomu, kde budou instalovány.

Lepidla musí být vodovzdorná a musí zajišťovat pevnost spoje nejméně rovnocennou s pevností dřeva ve smyku rovnoběžně s vlákny a v tahu kolmo na vlákna. Jejich vlastnosti musí odpovídat účelu použití, prostředí a expozici a samozřejmě musí vyhovovat i hygienickým a ekologickým požadavkům. Lepená spára má být namáhána převážně smykem, napětí kolmo k rovině spáry podstatně snižuje její únosnost (a to nejen napětí od vnějšího zatížení, ale i napětí vyvolané vlhkostí!).

Lamely se sestavují a nastavují podle ověřených konstrukčních postupů, respektujících nejen zásady přenášení namáhání působících v lepeném styku, ale i chování dřevní hmoty jako přírodního materiálu.

Obr. č. 7: Některé zásady skladby lamelového prvku

Při příčné skladbě nosného průřezu je třeba dbát na správnou orientaci kladených lamel, aby bylo usměrněno působení smykových sil, vznikajících deformacemi při sesychání prvků. Prvky je třeba sestavovat ve statické profily tak, aby deformace lamel působily proti silám, vyvolávajícím průhyb prvku, tj. levá a pravá strana k sobě (obrázek 7a). U širších profilů je třeba vyskládat prvky tak, aby se styčné spáry nad sebou vystřídaly v šířce minimálně 40 mm (obrázek 7b). U prvků se stojinami z velkoplošných prvků je nutné upravit pásnice vyšší než cca 100 mm podélnými zářezy minimálně do 1/3 hloubky nebo použitím vnitřního děleného profilu (obrázek 7c).

Kvalitu konstrukčního prvku podstatně ovlivňuje jakost podélného spojení lamel, nutného k dosažení rozměrů dílců, které přesahují jejich rozměry. Podélně se lamely nastavují úkosovými, tupými nebo zazubenými (klínovými) spoji. Výjimečný tupý spoj se povoluje pouze u vnitřních lamel, u nichž lze případně použít i řezivo nižší jakosti. Pro vytváření zazubení je třeba použít obráběcí stroje s frézovými nástroji, určenými pro užitý typ a velikost lamely. Styky je třeba v podélném směru vhodně rozmístit a dbát na to, aby v místě styku byly alespoň dvě nestykované lamely.

Obr. č. 8: Úkosové a tupé spoje lamel

Aplikace klínových nebo také zubovitých spojů je také někdy označována jako výroba nekonečného vlysu. Požadavky na provedení těchto spojů, které jsou v celém průřezu nosného prvku z lepeného lamelového dřeva popř. vrstveného nebo překližovaného dřeva, uvádí ČSN EN 387 (732834) Lepené lamelové dřevo – Velké zubovité spoje – Požadavky na užitné vlastnosti a minimální výrobní požadavky.

Podle tvaru provedení se jedná o spoje s ostrým a tupým zubem.

Obr. č. 9: Druhy klínových spojů lamel

Klínové spoje se zubem tupým se zhotovují řezáním nebo frézováním, spoje s ostrým zubem pouze frézováním. Frézované spoje mají větší pevnost. Spoje s ostrým zubem mají větší pevnost než s ozubem tupým.

Zhotovování klínových spojů

Na délku se mohou spojovat přířezy zpravidla dlouhé nejméně 250 mm. Šířka obvykle nepřesahuje 200 až 250 mm, tloušťka 100 až 120 mm. Vlhkost má odpovídat podmínkám, ve kterých budou výrobky používány, nemá však překročit 12 %. Rozdíl vlhkosti mezi spojovanými kusy nemá být větší než 4 až 5 %. Použité lepidlo musí rovněž odpovídat podmínkám, v nichž budou hotové výrobky používány. Lepidlo musí být naneseno rovnoměrně na plochu lepených spár, tloušťka nánosu nemá přesáhnout 0,3 mm. Pro dokonalé spojení klínových spojů jsou nutné čelní a přídržné tlaky. Přídržné tlaky slouží k vyrovnání spojovaných přířezů a k zabránění jejich zborcení. Protože klínové spoje jsou po slisování samosvorné, nemusí se lepidlo vytvrzovat pod lisovacím tlakem. Doba vytvrzování závisí na druhu lepidla a na účinnosti urychlovacích prostředků. Mezi krácením a dalším opracováním na tloušťku nebo profilováním je nutné profily klimatizovat, aby se vlhkost přivedená lepidlem do okolí spoje mohla rovnoměrně rozložit. Doba klimatizace má být nejméně 48 hodin.

SPOJE KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ

Pro řešení konstrukčního systému je důležitý způsob stykování prvků dřevěných konstrukcí. Klasické tesařské spoje výrazně oslabují profily a zvyšují tak spotřebu dřeva. Spoje mají nejasné působení, silně závislé na kvalitě provedení a na vlhkosti dřeva. Rovněž ubývá řemeslníků, kteří dobře ovládají jejich výrobu. Použití kovových, resp. ocelových prvků ve stycích dřevěných prvků je vyvoláno materiálovými vlastnostmi dřeva a koncentrací namáhání ve stycích. K dispozici je široký sortiment stykových ocelových prvků a je třeba naučit se je vhodně využívat. V dalším se proto zaměříme na vlastnosti a využití těchto prostředků.

Podle přenosu sil můžeme mechanické spojovací prostředky rozdělit na spojovací prostředky

  • kolíkového typu – hřebíky, sponky, svorníky, kolíky a vruty, které jsou při přenosu sil většinou ohýbány a zatlačovány do dřeva. Vzorce pro výpočet únosnosti vycházející z konkrétních způsobů namáhání prvků ve spoji (spoje jednostřižné, dvojstřižné, rozdílné tloušťky prvků a další podrobnosti, mající vliv na únosnost spoje) jsou uvedeny v ČSN EN 1995-1 (Eurokódu 5). Norma obsahuje též konstrukční pravidla, vycházející z praktických zkušeností (např. vzdálenosti mezi kolíkovými prvky a od okrajů, počty prvků),

  • povrchového typu – hmoždíky a desky s prolisovanými trny, které jsou do dřevěných konstrukcí vkládány, resp. zalisovány a k přenosu sil v zásadě dochází na povrchu konstrukčních prvků. Zásady jejich návrhu nalezneme v řadě norem, věnujícím se jejich problematice [např. ČSN EN 14250 (732814) Dřevěné konstrukce – Požadavky na prefabrikované nosné prvky s kovovými styčníkovými deskami s prolisovanými trny, ČSN EN 912 (732860) Spojovací prostředky pro dřevo – Specifikace pro speciální hmoždíky pro dřevo].

Hřebíky

Jsou nejpoužívanějším spojovacím prostředkem. Přestože se vyrábějí v rozličných průřezech (kruhový, čtvercový, šroubovicově zatočený, s válcovou drážkou atp.), tvarech hlav a úpravách povrchu (např. galvanizované, leptané, cementované, pokryté plastem), používá se (u nás) téměř výhradně hřebík s hladkým dříkem kruhového průřezu s plochou kruhovou hlavou bez povrchové úpravy. Možnosti pro využití zlepšených vlastností a sortimentu vyráběných prvků jsou zde otevřené.

Hřebíky slouží ke spojování řeziva menších tlouštěk (prken a fošen). Pro práce většího rozsahu se využívají ruční mechanické hřebíkovačky (vyžadující speciální typy hřebíků). V nosných spojích se používá minimálně 4 hřebíků. U průměrů 6 mm a větších je vhodné předvrtávat otvory proti rozštípnutí dřeva vrtákem průměru 0,8d do hloubky rovnající se výpočtové délce hřebíku (současně platná ČSN požaduje předvrtání od průměru hřebíku 8 mm). Předvrtání hřebíků umožní též zmenšit vzdálenosti mezi hřebíky a od okrajů, zvětšuje únosnost hřebíků na střih a při zatížení dochází k menšímu prokluzu. Délka jednostřižného hřebíku se volí 2,5násobek spojovaného prvku. Při vícestřižném namáhání musí být hloubka zaražení konce hřebíku alespoň šestinásobkem jeho průměru (spáru mezi prvky uvažujeme 1,5 mm).

Obr. č. 10: Hřebíkový jedno a dvojstřižný spoj

Sponky

Mají

Z důvodu údržby našich serverů budou v úterý 28. 6. 2022 od 17:30 nedostupné naše služby. Plánovaná doba výpadku je jedna hodina. Omlouváme se.
Více informací

Nahrávám...
Nahrávám...