Dřevěné stropy s OSB deskami: Konstrukce, izolace a posilování

Co jsou OSB desky a proč jsou tak oblíbené?

OSB desky jsou velmi oblíbeným materiálem. Vzhledem k příznivé ceně, dobrým vlastnostem a univerzálnosti patří OSB desky mezi nejvyužívanější deskové materiály na bázi dřeva.

Výroba a vlastnosti OSB desek

Deskové materiály označované jako OSB (Oriented Strand Board) se vyrábí z dlouhých a tenkých třísek jehličnatého dřeva. Pro výrobu se nejčastěji využívá dřevo smrkové či borovicové. Třísky o ideálních rozměrech 75x25x0,6 mm jsou v povrchových vrstvách orientovány rovnoběžně s delší hranou desky a je tím zároveň určen hlavní směr desky. V prostřední vrstvě jsou třísky v OSB deskách orientovány kolmo na hlavní osu. Orientací třísek je dosaženo vyšší tuhosti a pevnosti v hlavním směru desky.

Výroba desek se provádí lisováním za vysoké teploty a velkého tlaku. Na vysušené třísky se nanese pojivo na bázi umělých pryskyřic. V současné době naprostá většina renomovaných výrobců desek od využití formaldehydu ustoupila. Použitá pojiva jsou na bázi polyuretanových pryskyřic, které žádný formaldehyd neobsahují.

Mezi hlavní výhody OSB desek patří tuhost, pevnost, dobrá požární odolnost a snadná opracovatelnost. Protože mají tyto desky dobrý tepelný odpor, vynikají i z hlediska tepelněizolačních vlastností. Hustota OSB desek se pohybuje dle typu a výrobce od 550 do 630 kg/m³.

V současné architektuře se pracuje s charakteristickým vzhledem desek, který při použití v interiérech zůstává přiznaný bez dodatečné povrchové úpravy. V případě potřeby se však dají bez problémů i lakovat, natírat nebo mořit.

Čtěte také: Detaily dřevěného stropu s fošnami

Typy a použití OSB desek

Vzhledem ke svým vlastnostem se OSB desky využívají nejčastěji ke zhotovení různých typů stavebních konstrukcí. Jsou vhodné pro realizaci stěn i podlah a dobře poslouží jako podklad pro zateplovací systém. OSB desky se s oblibou využívají při realizaci půdních vestaveb i k úpravě interiérových prostorů. Jsou taktéž základním konstrukčním prvkem většiny dřevostaveb, kde plní funkci stavebních desek.

Kromě třídění dle oblasti využití se desky dělí na typy s rovnými hranami a s perodrážkou. Desky s rovnými hranami se označují symboly RH a jsou vhodné pro všeobecné použití. Pro snadnou pokládku a vzájemné provázání jednotlivých desek (při použití na podlahy, stropy apod.) upřednostněte typ s perodrážkou.

Ve většině případů si vystačíte s deskami typu OSB/2 a OSB/3, které mají dobré vlastnosti a jsou dostupné za přijatelnou cenu. Podle rostoucího čísla typu OSB desky roste i cena.

Konstrukce dřevěných stropů a role OSB desek

Dřevěné stropy jsou kvůli malému zatížení od vlastní tíhy ve srovnání s masivními stropy (železobetonové monolitické, montované a polomontované na bázi cihly nebo pórobetonu) označované jako lehké konstrukce. Kromě těchto požadavků je pro návrh stropu zapotřebí zohlednit i to, jaká technická zařízení v něm mají být zabudována (vodovodní, vytápěcí, větrací rozvody atd.). Pro výrobu stropních konstrukcí se OSB desky používají naprosto běžně (zejména v případě dřevostaveb).

Trámové stropy

Hlavními nosnými prvky trámových stropů jsou stropní trámy (stropnice) osově vzdálené 900 až 1 200 mm. Délka uložení na obvodovou nebo nosnou stěnu je 150 až 200 mm. Čela trámů je třeba ošetřit, aby nepodléhala degradaci biologických činitelů. Mezi čelem trámu a stěnou ze silikátu je potřebné nechat mezeru minimálně 50 mm pro odvětrání a ložnou plochu odizolovat proti vlhkosti. Protože jde o prvky velkých průřezů (šířka 80 až 200 mm; výška 120 až 300 mm; v závislosti na zatížení a rozpětí), nevyhneme se praskání trámů, pokud nebudou z lepeného dřeva. Stropní trámy se nejčastěji vyrábějí ze smrkového, jedlového a modřínového dřeva.

Čtěte také: Využití dřevěných roštů na stropě

Nejtypičtější konstrukcí jednopodlažních selských obytných domů je trámový strop s přiznanými stropnicemi se záklopem z překládaných desek o tloušťce 25 mm a hliněnou mazaninou. Hliněnou mazaninu můžeme nahradit například spárovým násypem, ve kterém jsou trámky na přibití podlahy. Násyp zvyšuje požární odolnost. Záklop může být i částečně zapuštěný. Tímto způsobem dokážeme zmenšit tloušťku stropu s tím, že trámy jsou částečně přiznané. Klasické trámové stropy s rovným podhledem mají na spodní straně obklad z desek a omítku na rákosovém pletivu nebo dřevěný podhled. Požární bezpečnost můžeme zvýšit tak, že podhled přichytíme na trámky, které přenášejí jen zatížení od vlastní tíhy podhledu. Případné průhyby stropnic se nepřenášejí přímo do podhledu.

Pro stropy s velkým rozpětím (6 až 10 m) je vhodný trámový strop s křížovými vzpěrami. Stropnice jsou navzájem rozepřeny křížovými ztužidly s profily 40 × 80 mm, umístěnými ve vzdálenosti 1 až 1,5 m. Pevné rozepření zajišťuje ocelové táhlo s rektifikačním článkem.

Další typy dřevěných stropů

Nosnou funkci povalových stropů plní trámy kladené vedle sebe. Trámy jsou spojeny skobami nebo šikmo zaraženými dřevěnými klíny. Takto spojené trámy fungují jako souvislá deska. Další možností spřažení trámů je pomocí vloženého pera nebo pomocí klínů. U povalových stropů se používá nejčastěji masivní dřevo třístranně opracované.

Kazetový strop vzniká vložením příčných trámů (výměn) mezi stropní trámy (stropnice). Výměny mají obvykle poloviční výšku stropnic, do nichž jsou začepovány. Fošnové stropy jsou poměrně moderní konstrukce, které byly vynuceny úsporou řeziva. U amerického typu fošnového stropu přebírají nosnou funkci fošny o dimenzi přibližně 60 × 240 mm, kladené v osové vzdálenosti 600 mm a zabezpečené proti klopení křížovými vzpěrami vzdálenými od sebe 1,5 m.

Masivní stropnice se v poslední době nahrazují prvky složeného průřezu. Nejčastěji jde o I-profily, ale používají se i příhradové nosníky s diagonálami z prolisovaného plechu. Pásnice I-profilů jsou z masivního dřeva, stěny nejčastěji z OSB desek nebo z vlnitého plechu. Výhodou nosníků je vysoká únosnost (je možné realizovat větší rozpony), která se v místech, kde působí malé posuvné síly, může oslabit otvory ve stěně nosníku pro instalační rozvody.

Čtěte také: Průvodce rekonstrukcí trámového stropu

Dřevěné stropy trpí dvěma hlavními nedostatky - nízkou vzduchovou neprůzvučností a nízkou tepelněakumulační schopností. Ve snaze vyřešit tyto nedostatky vznikl spřažený dřevobetonový strop. Jde o spojení trámového, krabicového nebo masivního stropu s vrstvou betonu pomocí klínů, desek s prolisovanými hroty a podobně. Dalšími přednostmi této konstrukce jsou lepší mechanické vlastnosti (betonová část je namáhaná na tlak, dřevěná na tah) a zvýšení požární bezpečnosti.

Instalace OSB desek do stropních konstrukcí

OSB desky jsou v dnešní suché výstavbě nejpoužívanější konstrukční desky na bázi dřeva. Montáž desek zabrala v praktické aplikaci asi 6-7 dní.

Výběr tloušťky a orientace desek

OSB desky je do stropů nutné klást hlavním směrem desky (delším rozměrem) kolmo na stropní trámy. Pro tyto účely se nejčastěji používají OSB desky o tloušťkách 15, 18 a 22 mm v závislosti na zatížení a osové vzdálenosti podpor stropní konstrukce. Jelikož je formát OSB desek těchto tlouštěk nejčastěji 1250 x 2500 mm, je výhodné tyto rozměry zohlednit při dimenzování stropních konstrukcí a osových vzdáleností jednotlivých stropních nosníků.

Výhodná je tedy osová vzdálenost nosníků 625 mm. Pro osové vzdálenosti stropních nosníků do 625 mm se nejčastěji používají OSB desky tloušťky 18 mm, při vzdálenosti do 800 mm pak tloušťky 22 mm. Při uvažované hustotě OSB desky 600 kg/m³, tloušťce 18 mm a rozměrech 1250 x 2500 mm, má jedna deska hmotnost 33,75 kg.

Pokud pokládáte dvě vrstvy na sebe, druhá vrstva má být položená příčně ke směru první vrstvy. U krajů bylo hodně řezání a provlékání nad příčkami bylo občas také umění. Doporučuje se nechat si poslední šár příček až po OSB deskách, což usnadní následnou aplikaci pásek a nátěrů latexem.

Upevnění a dilatační spáry

Stropní desky k trámům připevňují buď konvexními hřebíky nebo vruty. Délka hřebíku je stanovena jako 2,5 násobek tloušťky desky minimálně však 50 mm, u vrutů minimálně 45 x 4,2 mm. Hřebíky se na okrajích desek umisťují v maximální rozteči 150 mm, v poli 300 mm při minimální vzdálenosti 10 mm od okraje desky.

Mezi deskami, které nejsou spojeny na pero-drážku, se zachovává dilatační spára 3 mm. V případě spojení OSB desek na pero-drážku s prolepením se doporučuje zachovat dilatační spáru 15 mm od stěn. Všechny deskové materiály je nutno dilatovat dle požadavků výrobce. Tato dilatace má zásadní vliv na funkčnost podlahy a zajišťuje možnost realizace objemových změn materiálu. Obvykle je dostatečné rozdělit dilatační celky po jednotlivých místnostech bytových domů.

Praktické zkušenosti s instalací

Před pokládkou se doporučuje složit desky v místnosti, kde se budou instalovat, aby se vyrovnala jejich vlhkost. Důležité je dbát na perodrážky, aby se neolámaly a nepoškodily, jinak bude problém je do sebe zasunout. Perodrážku je vhodné lepit PU lepidlem, které se nanese na pero a pak zasune do drážky a natluče a zajistí vruty.

Občas byly desky prohnuté a bylo náročné zacvaknout pero do drážky, ale palička přes špalíček vždy pomohla. Udržet desku na správném místě, než ji druhý člověk přivrutoval, byla velmi vysilující záležitost. Zpětně se ukázalo, že by bylo nejspíš méně pracné nejprve přidělat desky a pak ukládat všechny vrstvy vaty z půdy.

Před páskováním se ještě použil stavbařský butylový tmel na umazání spár po obvodu zdiva a hlavičky vrutů. Jelikož bylo na stavbě chladno, tvrdnul několik dní, proto je nutné počítat s dostatečným časovým předstihem v zimních měsících. Na přelepení spojů se použily pásky, například Airstop flex, přičemž na spojení OSB-zeď se aplikovala šířka 100 mm a na průběžné spáry 60 mm. S páskami se pracovalo velmi dobře, drží pevně; na zdivo se po obvodu aplikovala ještě vrstva flexi lepidla pro lepší přilnavost na rovnoměrném podkladu. Pásky se vždy uválečkovaly plastovým válečkem. Páskování zabralo i s taháním lepidla cca 3 dny práce střídavě v jednom až dvou lidech.

Potom se strop přetřel dvakrát latexovým nátěrem. OSB desky třídy 4 mají difuzní odpor >200 W/mK, a pro zlepšení parametrů byly zajištěny dvěma vrstvami latexu. Spotřeba byla na 122 m² cca 50 kg.

Izolace dřevěných stropů s OSB

Ukládání izolace je klíčovou součástí konstrukce dřevěného stropu. Nejprve se vata ukládala mezi vazníky v tloušťce 160 mm na osnovu z provázků, které byly uchyceny na vroutky navrtané zespod do vazníků. Velké plochy se dělaly dobře a šly ukládat rychle, ale nejnáročnější práce byla v rozích domu, kde se vazníky snižují a kříží. Tam bylo nutné vatu naměřit, vyřezat a stočit do ruličky a proplazit se s ní na místo uložení mezi jednotlivými prvky. Uložení vaty v první vrstvě zabralo střídavě v jednom až dvou lidech asi tři dny práce.

Poté přišla na řadu spodní skladba (pod vazníky 2x100mm). Původní myšlenka ukládat vatu křížem se ukázala jako velmi pracná, a proto se raději pečlivě utemovaly vzniklé mezery. Trvalo, než se s pomocníky přišlo na dobrý systém. Nejprve se vázala jedna vrstva sólo a pod ní další, což bylo velmi časově náročné. Následně se objevil způsob, jak ukládat vatu obě patra najednou. Přeložil se pás stovky na dvoustovku, vynesl se na požadované místo a podvázal provázkem, který byl připravený předvázaný na jedné straně roštu a na druhé straně se jen zavázal o lať. Takhle se práce značně urychlila. Toto martýrium zabralo cca 7 dní práce, někdy v jednom, někdy ve dvou lidech.

Strop má velmi dobré zvukověizolační vlastnosti, které lze zlepšit tím, že otvory v dílcích vyplníme zvukovou izolací. Další možností, jak zvýšit neprůzvučnost, je přidat zavěšený podhled nebo přidat vrstvy s velkou plošnou hustotou. Z praktické zkušenosti vyplývá, že vata, ač byla kvalitně špagáty našponovaná, se prověsila a pružila proti deskám.

Posilování stávajících trámových stropů s OSB deskami

Posilování stávajících trámových stropů je jedním z častých požadavků při rekonstrukcích bytových i občanských budov. Obvykle je požadavkem zvýšení únosnosti a tuhosti stropu, tedy snížení průhybů a vibrací od užitného zatížení. Spřažení dřevěných trámových stropů s deskami na bázi dřeva je efektivní metodou suché výstavby při rekonstrukcích, kdy je potřeba zvýšit tuhost stávajícího stropu a přitom být maximálně ohleduplný k současné stavbě. Hlavní využití této metody je pro posilování stropnic stávajících dřevěných trámových stropů, kde stropnice jsou lehce poddimenzované a působí jako prostý nosník o rozpětí cca 3-8 metrů. Obvyklé rozteče stropních trámů jsou kolem 1 m.

Základní nosný prvek stropu je tvořen stropnicí a deskou na bázi dřeva (OSB, LVL, překližka) spojených pomocí mechanických spojovacích prostředků (dvouzávitové vruty WT-T) do jednoho kompozitního průřezu. Spojovací prostředky musí být kontinuálně rozděleny po celé délce nosníku, nicméně v rámci ekonomiky a efektivity návrhu je výhodné, aby jejich rozmístění korespondovalo s velikostí smykové síly v dané oblasti. Posouzení navrženého průřezu vychází z teorie kompozitního nosníku s poddajně spojenými částmi.

Původní historické stropnice obvykle nevykazují vzájemnou rovinnost horní hrany. Jednotlivé kusy často bývají různě zkroucené, deformované od průhybu nebo nerovnoměrně uložené v podporách. Za předpokladu, že i nová konstrukce podlahy bude obsahovat vyrovnávací vrstvu, lze tyto nerovnosti také akceptovat. Pro odchylky v rovinnosti horní hrany stropnic je limitující potřeba zajistit plné dosednutí všech podpor první vrstvy deskového materiálu (uloženého kolmo na stropnice). Neakceptovatelné nerovnosti stropnic je možné řešit podložením nebo se zbroušením přečnívajícího povrchu.

Desky se kladou ve dvou na sebe kolmých směrech. První vrstva je roznášecí, klade se kolmo ke stropnicím a primárně zajišťuje přenos svislého zatížení působícího mezi stropnicemi. Druhá vrstva je kladena rovnoběžně se stropnicemi a primárně zajišťuje požadované vyztužení stropnic, je to tedy tlačená část nově vytvořeného T-průřezu. Za předpokladu účinného propojení obou vrstev (například slepením) lze uvažovat obě dvě vrstvy jako jeden kompaktní ztužující materiál. Volné okraje desek musí být z důvodu tuhosti finální podlahy podepřeny nosným prvkem. Z tohoto důvodu se podél uložení trámů vkládá výztužný nosník.

Případové studie posilování stropů

Lehká verze spřažení stropnic s OSB deskami

Jednalo se o stropnice o typické geometrii: světlý rozpon 6,1 m, průřez 210×270 mm, osová rozteč po 1,04 m. Po vyřešení odlehčené skladby podlahy a jejím zadání do statického výpočtu bylo ověřeno, že stávající stropní konstrukce vyhovuje na únosnost, ale vykazuje zvýšený průhyb a sklon ke kmitání. Návrh statického zajištění rekonstrukce řešil snížení průhybu a zvýšení tuhosti stávajícího stropu spřažením stropnice s dvojitou OSB4 deskou Egger 22 mm 4PD. Provedení desky bylo v první vrstvě kolmo na stropní trámy vystřídaně a v druhé vrstvě podél hlavních nosných trámů také vystřídaně.

Rekonstrukce podlahy s úpravou na kancelářské prostory

Jedná se o stropnice o typické geometrii: světlý rozpon 7,0 m, průřez 200×250 mm, osová rozteč po 1,0 m. V tomto případě ani snížení stálého zatížení po úpravě skladby podlahy nesplnilo požadavky na bezpečnou únosnost stávajících stropnic. Navržené řešení spočívalo ve spřažení stávajících stropnic s deskou LVL, kladenou ve dvou vrstvách nad sebou. První vrstva byla kladena kolmo ke stávajícím stropnicím, na kterých byla stykována. Kladení druhé vrstvy probíhalo podél stávajících stropnic, LVL desky byly stykovány uprostřed rozpětí stropnic.

Testování a optimalizace OSB stropních konstrukcí

V Univerzitním centru energeticky efektivních budov bylo v posledních letech provedeno více testů podlah s dřevěnými trámy a OSB3 deskami za účelem získání povědomí o únosnosti a tuhosti nosných podlah s T-spojem. Jednotlivé zkoušky se lišily rozpětím mezi podpůrnými nosníky, tloušťkou desek, počtem vrstev desek, bočním spojením desek i spojením desek mezi první a druhou vrstvou u vzorků se dvěma vrstvami desek. OSB desky i podlahové trámy byly klimatizovány v klimatizační místnosti s relativní vlhkostí vzduchu (65 ± 5) % a teplotou (20 ± 2) °C.

Vzorek podlahy byl vždy uložen na ocelové profily a proti nadzvednutí dřevěných trámů byly použity svěrky. Svislé bodové zatížení bylo vneseno přes roznášecí ocelovou destičku 50 x 50 x 10 mm dle normy ČSN EN 12871. V místě bodového zatížení byl pod vzorek instalován laserový snímač dráhy, který snímal průhyb spodního povrchu namáhané desky. Zatěžováno bylo podle normy ČSN EN 1195. Během zkoušky byla zaznamenávána síla a průhyb desky měřený laserovým snímačem.

Zkušební tělesa a metody

Zkušební tělesa byla připravena záměrně tak, aby byl testován nejhorší možný stav, který může nastat při nekonečném pokládání desek. Umístění T-spoje bylo záměrně zvoleno tak, aby vždy vzniklo v polovině rozpětí pole. Desky OSB3 byly kladeny vždy hlavní osou kolmo na nosníky (v první i druhé vrstvě). U dvouvrstvých skladeb byly desky pokládány s přesahem tak, aby konec desek na pero a drážku spodní vrstvy byl posunut oproti vrchní minimálně o 20 cm. Spojení desek bylo prováděno několika způsoby a ve snaze minimalizovat množství použitého lepidla a množství mechanických spojovacích prostředků (vruty, sponky) - vztaženo na 1 m² plochy.

Výsledky testů

Již u prvních testů bylo ověřeno, že slepení pera a drážky bude vyžadováno vždy. Lepení se provádí jednoduchým způsobem dle doporučeného návodu výrobce formou nanesení lepidla typu D3 nebo D4 na pero a do drážky a následným zasunutím hran P+D do sebe. Lepení má velký vliv na formu porušení desky.

U dvouvrstvé konstrukce je také důležité tuhé spojení obou vrstev desek. Při testech se ukázalo, že pouze mechanické spojení pomocí vrutů nebo sponek v kombinaci s T-spoji nemusí vést k dostatečně tuhému spojení vrstev desek potřebnému pro splnění požadavků pro stropy. Pro staveništní montáž je proto požadována kombinace lepení a mechanického spojení.

Souborem provedených testů lze jednoznačně říci, že vytvoření konstrukce z OSB desek metodou nekonečného kladení je zcela určitě možné. U jednovrstvých skladeb je to výhodné zejména při tvorbě střešních konstrukcí (plochých i šikmých), a to při bodovém zatížení od 1,0 do 2,0 kN, jelikož zde nejsou požadovány tak vysoké nároky na tuhost, resp. prohnutí přímo v místě T-spojů. Pro stropní nebo i podlahové konstrukce na nosnících nebo polštářích je vhodnější použití dvouvrstvých skladeb (2 x 15 mm nebo 2 x 18 mm), kde je nekonečné kladení výhodné zejména u větších rozpětí. Jednotlivé vrstvy desek je nutné spojovat kombinací lepení a šroubování, respektive lepení a sponkování.

tags: #dreveny #strop #osb

Oblíbené příspěvky:

• Palubky nebo sádrokarton?
• montáž dekoračních lišt pro dokonalý vzhled
• jak vybrat nátěr na loď
• moderní zateplení fasády
• Vše o modřínových fasádních palubkách