Dřevěné hranoly a jejich využití ve střešních konstrukcích

Tesařské konstrukce je potřeba navrhovat a aplikovat ve stavebnictví dle platných zásad, které jsou definovány v normách, doporučeních a odborné literatuře.

Technické vlastnosti dřeva

Zkoumání technických vlastností dřeva je činnost, při které pozorujeme, čím se liší jeden druh dřeva od druhého, a podle kvalitativních rozdílů třídíme nejen druhy dřeva, ale provádíme také kvalitativní třídění téhož druhu dřeva. V celé široké činnosti lesnické, dřevařské a stavitelské sledujeme u dřeva řadu technických vlastností, jako jsou pevnost, tvrdost, štípatelnost, pružnost, kresba, lesk, vůně, hustota atd.

Pevnost

Dřevo poskytuje výborný konstrukční materiál, je lehce opracovatelné a malá objemová váha usnadňuje montáž prvků a dílů konstrukce. Vyniká zejména pevností v tlaku a v ohybu. Pevnost je závislá na kvalitě dřeva, tj. na jeho struktuře, na skladbě vláken a na sukovitosti, na druhu dřeva a jeho hustotě (objemové hmotnosti) i na jeho vlhkosti.

• Pevnost v tlaku: Zkouškami bylo prokázáno, že největší únosnost dřeva při plošně stejném průřezu má trám s poměrem stran S : 7 a letokruhy téměř kolmými k užší straně. Mez pevnosti v tlaku, tj. tlak, při kterém se dřevo drtí, činí 40 až 70 MPa.
• Pevnost v tahu: Na tah bývá dřevo namáháno například v některých prvcích krovových konstrukcí. Největší pevnost v tahu má dřevo ve směru vláken. Bývá několikanásobkem pevnosti napříč vláken.
• Pevnost v ohybu: Zatížíme-li trám nebo prkno podepřené na koncích, dochází k ohybu. Ohyb nastane také tehdy, jestliže je trám na jednom konci zazděn a na volném konci zatížen. Na vypouklé straně oblouku jsou vlákna při povrchu natahována (vzniká zde tah) a při vyduté straně jsou stlačována.
• Pevnost ve vzpěru: Jsou-li namáhány tlakem ve směru vláken dřevěné tyče, které jsou alespoň dvanáctkrát delší než je jejich průřez, mají snahu vybočit a zlomit se. Odpor proti této deformaci nazýváme pevností ve vzpěru. V praxi bráníme tomuto vybočení tím, že zkracujeme volnou délku sloupu vložením postranních šikmých vzpěr nebo příčným vyztužením.
• Pevnost ve smyku: Při pevnosti ve smyku jde o odštípnutí části dřevěné konstrukce silou působící ve směru vlákna. Pokud působí síla kolmo na vlákna, uplatňuje se pevnost v tlaku. Výpočtové namáhání jehličnatého dřeva ve smyku podle ČSN 73 1701 je 1 MPa, působí-li síla rovnoběžně s vláknem. S pevností dřeva ve smyku se setkáváme především u krovových konstrukcí, u čepů, per apod.

Životnost dřeva

Životnost dřeva záleží na podmínkách, ve kterých strom vyrostl, a na prostředí, kde je dřevo uloženo. Dřevo jehličnaté vydrží v suchu 200-1 000 let, ve vodě 60-100 let. Dub má v suchém prostředí životnost 600-1 200 let a ve vodě rovněž 600-1 200 let.

Hořlavost dřeva

Hořlavost dřeva je různá, závisí na druhu dřeviny, vlhkosti, času ohřívání, rozměrech apod. Při teplotě 260 až 290 °C začíná dřevo samovolně hořet. I když je to poměrně nízká teplota, přesto je použití dřeva na stavbách z hlediska následné protipožární odolnosti vhodnější než ocel a hliník. Železo se žárem rychle roztahuje, beton se bortí a v důsledku toho se stavby rychle hroutí. Dřevo při požáru uhelnatí a zuhelnatělý povrch izoluje středové části dřevěných prvků. To však neznamená, že je možno podceňovat protipožární předpisy. Hořlavost zmírňujeme ochrannými nátěry (roztoky kamence, zelené skalice, vodního skla s přísadou plavené křídy apod.).

Čtěte také: Útulné Vánoce s vlastnoručně vyrobeným dřevěným svícnem

Náchylnost ke hnilobám

Nevýhodou dřeva je jeho náchylnost ke hnilobám; je vhodnou živnou půdou pro dřevokazné houby. Proti nim můžeme dřevo chránit použitím různých impregnačních prostředků. Dnes používáme nejčastěji sublimát (chlorid rtuťnatý, chlorid zinečnatý a modrou skalici).

Sesychání a bobtnání

V rostoucím stromě tvoří dřevní hmota vlastně jen 25 až 30 % skutečného objemu dřeva. Zbytek je voda a vzduch. Ihned po pokácení stromu se však obsah vody začíná snižovat - dřevo vysychá. Vlhkost klesá z původních 100 % až na přibližně 15 %, a tím se současně snižuje i hmotnost dřeva. Vysychání dřeva probíhá v závislosti na teplotě a vlhkosti okolního vzduchu. Vzniká stav vlhkostní rovnováhy, kdy určité vnější teplotě a vlhkosti okolního vzduchu odpovídá určitá vlhkost dřeva: například v uzavřených místnostech je tato vlhkost dřeva 6 až 12 %, u vnějších konstrukcí 14 až 17 %. Klesá-li vlhkost dřeva pod 30 %, dochází k vypařování tzv. vázané vody, která je v buněčných blánách, a dřevo pracuje. Dochází k sesychání a tím i k tvarovým změnám dřeva, ale také k výsušným trhlinám, jejichž vznik a množství je závislé na rychlosti vysoušení. Intenzitu sušení je nutno volit s ohledem na budoucí zabudování hotového výrobku, to znamená, že by dřevo mělo být vysušeno na vlhkost, kterou bude jako hotový výrobek mít. Není tedy žádoucí ani nižší vlhkost, neboť v tom případě by nabíralo vlhkost z okolního vzduchu a bobtnalo by - zvětšovalo by své rozměry. Sesychání však není stejné ve všech směrech; ve směru vláken je nepatrné, asi 0,1 % celkové délky, v příčném směru dosahuje asi 5 %. Největší hodnoty dosahuje ve směru let, asi 10 %. To znamená, že pravá strana prkna, tzn. ta, která je blíže k dřeni, je při seschnutí vypouklá, levá strana pak vydutá.

Řezivo

Řezivo vzniká rozřezáváním kulatiny na trámy, hranoly, fošny, prkna, latě a lišty. Je jedním ze základních materiálů ve stavebnictví a má velký vliv na kvalitu prováděných prací a konstrukcí. Podle tvaru a rozměrů příčného průřezu, se zřetelem na poměr tloušťky řeziva k jeho šířce se řezivo dělí na deskové, hraněné a polohraněné.

Druhy řeziva podle tvaru a rozměrů

• Deskové řezivo: Zahrnuje všechno omítané a neomítané řezivo do tloušťky 100 mm, jehož šířka je minimálně rovná dvojnásobku tloušťky. Dělí se na:
  • Prkna: Řezivo tenčí než 40 mm.
  • Fošny: Řezivo tloušťky 40 až 100 mm.
• Hraněné řezivo: Zahrnuje všechno řezivo pravoúhlého průřezu, jehož šířka je menší než dvojnásobek tloušťky. Dělí se na:
  • Hranoly: O tloušťce větší než 100 mm nebo s plochou příčného průřezu větší než 100 cm².
  • Hranolky: O tloušťce nejvýše 100 mm, s plochou příčného průřezu 25 až 100 cm².
• Polohraněné řezivo: Zahrnuje dvoustranně řezané řezivo o šířce menší než dvojnásobek tloušťky, mající oblé boky po výřezu, z něhož bylo vyrobeno. Dělí se na:
  • Polštáře: Řezivo o tloušťce nejvýše 100 mm.
  • Trámy: Řezivo o tloušťce větší než 100 mm, jehož nejmenší šířka odpovídá 2/3 tloušťky.

Podle způsobu výroby dělíme deskové řezivo na neomítané, omítané, nebo jinak upravené. Neomítané deskové řezivo se vyrábí s neoříznutými nebo jen částečně oříznutými boky.

Konstrukční hranoly: KVH a BSH

V posledních letech se značné popularitě těší průmyslově vyráběné konstrukční hranoly KVH a BSH. Oba typy jsou speciálně určeny pro konstrukce náročnějších staveb a současné trendy v interiérovém designu milují přiznané dřevo.

Čtěte také: Výhody a nevýhody OSB roštu

KVH hranoly (Konstruktionsvollholz)

KVH je zkratkou z německého slova Konstruktionsvollholz, což v překladu znamená konstrukční stavební dřevo. U nás se můžete setkat také s výrazem „kávéháčko”. KVH hranoly jsou vysušené a hoblované hranoly, ze kterých jsou vyřezány vady (místa po vypadlých sucích, rozpraskané části hranolu a jiné). Na části řeziva, které neobsahují nepřípustné vady, jsou z čela hranolu vyfrézovány zubové spoje (tzv. cinky), do kterých se nanese lepidlo a pomocí nichž jsou jednotlivé kusy k sobě tlakem slepeny. Nejčastěji se kvůli transportu vyrábí KVH hranoly v délkách 13 m.

Výhody KVH hranolů:

• Tvarová stálost: Díky technickému vysušení jsou KVH hranoly méně náchylné k rozměrovým deformacím. Nekroutí se, nekřiví a nejsou na nich viditelné praskliny, které se často vyskytují u mokrého řeziva.
• Bez impregnace: Díky technickému vysušení není nutné hranoly impregnovat nebo jinak chemicky ošetřovat proti škůdcům (houbám, hmyzu).
• Přesné rozměry: KVH hranoly se opracovávají do stejné délky a šířky, což zajišťuje dokonalou rovinnost.
• Nízká hmotnost: Vysušený materiál má nízkou hmotnost.
• Vodovzdorná lepidla: KVH hranoly se lepí vodovzdornými lepidly, které odolávají povětrnostním vlivům. Vlivem slunečního záření však dochází u dřeva k šednutí, a proto se doporučuje dřevo povrchově ošetřit vhodnými přípravky.
• Cena: KVH hranoly jsou cenově dostupnější než BSH hranoly.

Typy KVH hranolů:

• Pohledové (Si): Jsou výrazně dražší, protože neobsahují žádnou viditelnou vadu (např. zamodrání).
• Nepohledové (NSi): Jsou určené do skrytých konstrukcí například pro dřevodomky, dřevostavby, ale používají se i jako konstrukce pro pergoly, altány, přístřešky apod. Dřevo může být zabarvené, zamodralé, mohou být vypadané suky, praskliny a další drobné vady, které neovlivňují mechanické vlastnosti materiálu.

BSH hranoly (Brettschichtholz)

BSH lepené vrstvené hranoly se skládají ze sušených lamel lepených rovnoběžně s vlákny, přičemž vady jako velké suky, kůra a smolníky jsou odstraněny. BSH hranoly jsou vyráběny lepením lamel o tloušťce cca 4 cm do jednotlivých trámů. Dřevo je technicky sušené a hoblované. Vyrábí se v pohledové a průmyslové kvalitě. Lamely jsou tříděné, spojené zazubeným spojem a nakonec slepené do rozměru dle požadavků zákazníka. BSH hranoly se vyrábí od průřezu 60 x 120 mm až do průřezu 200 x 440 mm.

Výhody BSH hranolů:

• Vyšší pevnost a tuhost: Díky lepení má BSH vyšší pevnost a tuhost než klasické rostlé dřevo nebo konstrukční stavební dřevo (KVH). Je minimálně stejná nebo vyšší než pevnost rostlého dřeva.
• Rozměrová stálost a přesnost: Největší výhodou BSH hranolů je rozměrová stálost, přesnost a vysoká nosnost při nízké vlastní hmotnosti. Nehrozí jejich pokroucení a nejsme nikterak omezení v celkovém rozměru.
• Všestranné použití: BSH lepené hranoly lze díky svým vlastnostem využít nejen v interiérech, ale také exteriérové využití je možné v plném rozsahu.
• Sražené hrany: BSH lepené hranoly mají sražené hrany.

Srovnání KVH a BSH hranolů

Obě varianty se v posledních letech těší značné popularity, a to nejen z hlediska své funkčnosti. Liší se však v provedení. KVH jsou tvořeny jedním kusem dřeva, BSH se naopak skládá z několika lepených lamel, které se spojují melaminovou pryskyřicí. BSH hranoly jsou dražší, jelikož jejich výroba je náročnější než u KVH. Jejich cena je však vyšší a doba dodání opravdu dlouhá. Na standardní střechy a pergoly jsou ideálnější KVH hranoly. Poměr cena/kvalita/výkon je opravdu příznivý.

Při výběru je důležité brát v úvahu kvalitu materiálu, rozměry, vlastnosti a cenu. Oba druhy mají své výhody a je důležité zvážit, který lépe vyhovuje konkrétnímu projektu.

Čtěte také: Patky pro dřevěné sloupy

tags: #dreveny #hranol #strecha #informace

Oblíbené příspěvky:

• Tipy pro tvoření s dřevěným dnem
• Detaily zateplení ostění s Ytong a Multipor
• Druhy dřevěných výplní zábradlí
• Pravidla atletických startovních bloků
• Nákup a použití řeziva