Příhradové vazníky pro šikmou střechu: Výhody a konstrukce

Představte si střechu, která není jen ochranou nad vaším domem, ale také šetří vaše peníze. To vše díky příhradovým vazníkům, revoluční dřevěné konstrukci, která změnila pravidla střešního designu a stavební efektivity.

Co jsou příhradové vazníky?

Příhradový vazník je moderní tesařská konstrukce, složená z horního a dolního pásu, které jsou pospojovány svislicemi a příčkami. Jsou to lehké nosné konstrukce, které se nejčastěji vyrábí ze dřeva nebo oceli. Funkčnost příhradového vazníku tkví v jeho promyšleném tvaru. Vazník se skládá z konstrukčních dílců, které zpravidla vytvářejí trojúhelník. Obvodové prvky se nazývají pásy a jsou navzájem spojené diagonálami. Tento systém zajišťuje vazníkům velkou všestrannost. Jsou využívány u klasických i atypických tvarů střech.

Historie a popularita

Historie příhradových vazníků sahá až do 50. let minulého století, kdy se objevily v USA. Od té doby se tato revoluční technologie rychle rozšířila do Evropy a přinesla novou éru střešních konstrukcí. Popularita příhradových vazníků v posledních letech neustále roste. Na trhu se nejčastěji objevují dva základní typy. V prvním případě se jedná o hřebíky sbíjené vazníky a v druhém o příhradové vazníky spojované styčníkovými deskami a prolisovanými trny (tzv. GANG NAIL).

Výhody příhradových vazníků

Příhradové vazníky nabízejí optimální poměr ceny a výkonu. Jsou levnější než tradiční krovy a také úspornější na materiál. Díky procesu sušení dřeva vzniká lehčí konstrukce, což znamená snazší manipulaci a rychlejší montáž. Dřevěné vazníky se styčníkovými deskami s prolisovanými trny využijeme pro konstrukce malých rozpětí (zastřešení rodinných domků), ale i pro konstrukce velkých rozpětí (až 30 m). Příhradové vazníky s ocelovými deskami s prolisovanými trny jsou vyráběné ze dřeva, čili z obnovitelného zdroje.

Ekologičnost a efektivita

• Minimalizují množství odpadu a využívají dřevo v maximální možné míře.
• Klíčem k úspěchu jsou právě styčníkové desky Gang-nail, které neovlivňují dimenze dřevěných přířezů. Je proto možné dosáhnout u těchto konstrukcí úspor ve výši cca 30% dřevní hmoty oproti konstrukcím spojovaným klasickými spojovacími prostředky.
• Maximálně využijeme nosnost dřevěných profilů, vystačíme si s profily o šířce kolem 45 mm a výšce 80 až 240 mm.

Rychlá montáž a vysoká únosnost

Mezi hlavní výhody dřevěných příhradových vazníků patří rychlá montáž (zpravidla několik hodin) a vysoká únosnost. Z toho důvodu není nutné v interiéru stavět vnitřní nosné stěny. Střešní vazníky se vyrobí ve výrobní hale, přivezou se na stavbu a pomocí jeřábu se střecha sestaví během jediného dne. Montáž střešní konstrukce probíhá na staveništi velice rychle a je minimálně náročná na kvalifikovanou práci. Styčníkové desky Gang-nail s prolisovanými trny dosahují ze všech ocelových spojovacích prostředků nejnižší prokluz a proto vykazují minimální deformace.

Čtěte také: Klíčové informace o střešních vaznících

Variabilita a přizpůsobitelnost

Příhradovými vazníky spojovanými technologií Gang-nail lze vytvořit prakticky jakoukoli střešní, ale i jinou konstrukci - různé typy příhradových vazníků, hambalkové krovy, rámové konstrukce, ale i obloukové konstrukce. Vazníkové krovy lze zhotovit na budovách různých tvarů. Lze je použít i na budovy s netradiční architekturou. Díky tvárnosti a způsobu opracování umožňuje přizpůsobit se i specifickým požadavkům majitelů jednotlivých domů.

Nevýhody a srovnání s klasickým krovem

Jedinou výhodou vazníků sbíjených běžnými hřebíky je estetika konstrukce. Konstrukce pak působí mohutným dojmem a je vhodná pro historické objekty v roli repliky původního krovu, který již musel být pro svůj velmi špatný stav nahrazen. Jinak na tomto řešení nenajdeme žádné klady. Pásové pruty vazníků totiž musí být z konstrukčních důvodů minimálně zdvojené, rozměry pásových prutů a diagonál musíme zvětšovat kvůli rozmisťování hřebíků, což zvyšuje hmotnost konstrukce a tedy zvětšuje hmotu, čili zvyšuje cenu. Vytvoření statického návrhu je zdlouhavé, což zvyšuje cenu projektu, tuhost spojů je slabá a vznikají nerovnosti, výroba sbíjené vazníkové konstrukce je zhruba dvakrát tak pracná a nelze přitom zaručit tvarovou přesnost.

Srovnání typů střešních konstrukcí

Dřevěné střešní konstrukce můžeme rozdělit na krovové, konstrukce z lepeného lamelového dřeva a konstrukce vazníkové.

• Krovové konstrukce: Jsou vhodné do objektů menších rozponů nebo objektů, kde bude využíván podstřešní prostor. Důležitý je u tohoto typu konstrukce precizně připravený projekt a následná precizní realizace. Jinak nelze dosáhnout výborné statiky střešní konstrukce. Stavba klasického krovu vyžaduje více času a také více materiálu.
• Lepené lamelové konstrukce: Jsou naopak využívány tam, kde jsou větší rozpony a také pro konstrukce interiérové. Jsou vyráběny z kvalitního lepeného dřeva předepsané vlhkosti a je možné s nimi vytvořit efektní zakřivené tvary. Avšak díky použitým materiálům narůstá u tohoto typu konstrukcí pořizovací cena.
• Vazníkové střešní konstrukce: Jsou vhodné především do prostor, kde není požadavek na využívání podkrovního prostoru. Ideální jsou tedy pro pergoly, altány a přístřešky pro auta, ale i šikmé střechy s nízkými sklony. Vazníkové střechy jsou obecně vhodnější pro malé sklony v rozmezí 20-25 stupňů.

Konstrukce a výroba příhradových vazníků

Dřevěné vazníky se vyrábí z fošen tl. 40 mm různých šířek. Klíčovým prvkem příhradových vazníků jsou styčníkové ocelové desky. Jejich zalisováním vytvoříte pevné a trvalé spojení mezi jednotlivými prvky vazníku. Spojování řeziva styčníkovými deskami Gang-nail probíhá na speciálním lisu, kde nesmí mezi spojkou a dřevem zůstat mezera. Styčníkové desky se osazují z obou stran vazníků, což zaručí maximální pevnost konstrukce. Styčníková deska musí zasáhnout do každého spojovaného dřevěného prvku (řeziva), návrhový software určí plochy dřeva pro styčníkovou desku v každém spoji zvlášť.

Materiál

K výrobě vazníků se používá dřevo s obsahem vody maximálně 22% (podle normy). Čím ale sušší, tím lépe. Sušením dřeva na 15 % vlhkosti se sníží jeho hmotnost a jsou zlikvidováni všichni škůdci. Řezivo je impregnováno v impregnačním roztoku cca 30 minut až 1 hodinu, poté se nechá okapat a vysuší se. Standardně je využívané nehoblované řezivo. Materiál je ošetřen a naimpregnován proti houbám, plísním a dřevokaznému hmyzu. Nově lze využívat i hoblované řezivo.

Čtěte také: Příhradové konstrukce a Porotherm

Proces výroby

Výroba konstrukcí z příhradových vazníků probíhá ve výrobně pomocí strojního vybavení - tedy prefabrikací. Díky prefabrikaci je výroba rychlá a vyrobené příhradové vazníky jsou vysoce přesné. Na stavbu jsou vazníky poté dopraveny v celku a již nemusí být dořezávány. Při výrobě jde o tři procesy: přípravu řeziva - řezání, jeho impregnaci a lisování. Používá se hraněné jehličnaté řezivo jakostní třídy SI (ČSN 491531). Přířezy přitom musí ve styčnících lícovat, odchylka nesmí být větší jak 1 mm. Navíc je důležité, aby bylo řezivo v místech spojů bez jakýchkoli vad - bez suků, prasklin a jiných závad.

Návrh a projekt

Efektivní návrh příhradových vazníků Gang-nail se provádí pomocí specializovaného software Mitek. Tento program provádí kromě samotného návrhu (projektu) konstrukce a jejích statických výpočtů také výrobní dokumentaci, cenové kalkulace apod. Právě s rozvojem počítačů byl nastartován trh s vazníkovými konstrukcemi, jelikož manuální výpočty byly zdlouhavé a nerentabilní.

Montáž a praktické aspekty

Nakládku, vykládku i osazování na střechu zajišťuje nejčastěji jeřáb, resp. nákladní automobil s hydraulickou rukou. Jde o nejlevnější řešení, pro ruční osazování by byl třeba velký počet pracovníků a mohlo by dojít k deformacím vazníků. Vazníky jsou upevňované alespoň na dvou místech a musí být při osazování namáhané stejným způsobem, jak byly navržené. Bez jakýchkoli problémů probíhá transport i montáž vazníků o rozměrech až 4 m (výška) a až 15 m (délka). Vazníky musí být před transportem upevněné tak, aby nedošlo k jejich poškození. Za deštivého počasí se navíc zakrývají.

Úložný prostor v podkroví

Vazníková střešní konstrukce často znamená nevyužitý potenciál podkroví. Kvůli vazníkům se však úložných ani obytných prostor vzdávat nemusíte. Při konstruování střechy z příhradových vazníků se firmy snaží počítat minimálně s úložným prostorem. Pokud má střecha sklon alespoň 20° a rozpon 9-10 metrů, což běžné rodinné domy zpravidla splňují, člověk se bude moci v podkroví postavit, aniž by se uhodil do hlavy. Na příhradové vazníky není nutné zanevřít ani když máte v plánu využít podkroví jako obytné. To lze navrhnout, když má výsledná střecha vyšší sklon (35-40°). V optimálně navržené sedlové střeše není problém vytvořit prostor pro ukládání lehkých sezónních potřeb. Zatížení by mělo být rovnoměrné a maximálně takové na jaké byly vazníky navržené. Obvykle do 80 -100 kg/m2. Takový prostor není trvale obyvatelný. Obvykle bývá široký 2-3 metry a dlouhý podle počtu sedlových vazníků. Úložný prostor není možné vytvořit ve vaznících, které jsou příliš nízké. Také ve valbové střeše není pro takovou úpravu příhodná situace, protože není možné upravit výplet vazník.

Plochy a přesahy

Vazníky lze zastřešit každý půdorys domu. Obvykle i takový, kde klasický krov potřebuje výpomoc ocelovými průvlaky a sloupy. Rozumným návrhem půdorysu lze však zjednodušit konstrukci vazníkového krovu a ušetřit finance. Nejvýhodnější je tvořit půdorys nosných stěn uzavřenými obdélníky. Střechu je dobré ušetřit zbytečných nároží a úžlabí. Toho lze dosáhnout úpravou přesahu nebo sklonu tak, aby nebyl narušen požadovaný půdorys. Příliš nízký okap není vhodný pro jeho nízkou únosnost. Účinná výška vazníku nad podporou je také malá. Ve spojení s krátkým přesahem a nízkým sklonem střechy je to neřešitelný detail. Optimálním návrhem tohoto detailu vznikne únosný dobře fungující a ekonomický vazník. Výška vazníku nad podporou na straně okapu by se měla pohybovat kolem 1/10 až 1/20 rozponu vazníku dle sklonu. Minimálně však 350 mm. Při volbě tvaru a délky přesahu by se mělo přihlédnout ke zvolenému sklonu. Při správném tvaru nebývá problém u sedlového vazníku vytvořit přesah 1,5 až 2 metry. Obvykle ale bývá do 1 metru od nosné obvodové zdi. Problém při velkém přesahu nastává u valbové střechy. Z klasických krovů se zachovalo řešení přesahu krokví (horním pasem vazníku). Při klasické tloušťce vazníku 50 mm je délka přesahu limitována použitým materiálem oproti klasickému krovu s dvojnásobnou šířkou krokve nebo větší. Přesah lze řešit hoblovanými příložkami.

Čtěte také: Konstrukční varianty napojení příčky

tags: #příhradové #vazníky #pro #šikmou #střechu #výhody

Oblíbené příspěvky:

• Sádrová omítka na zděné konstrukce: Kompletní průvodce
• Klíčová vlastnost betonu
• Jak vybrat správné vruty na houpačku
• Přečtěte si o pryskyřici Epox G20
• Návod na výrobu betonového chodníku