Rámová konstrukce staveb: Komplexní průvodce

Dřevostavby představují zdravější styl bydlení s ideální vzdušnou vlhkostí. V dnešní době se využívá několik systémů tvorby dřevostaveb a nejběžnějším typem je rámová konstrukce. Je to klasický typ, a přestože se předpokládá, že ji časem nové stavební systémy díky vývoji materiálů i technologií vytěsní, momentálně je poměrně častou volbou. Rámové konstrukce se už léta úspěšně používají při budování dřevostaveb. Jsou však také jednou z tradičních technologií lidového stavitelství a mají mnoho předností i pro chataře a chalupáře.

Princip a složení rámové konstrukce

Rámová konstrukce je nejrozšířenějším typem stavebního systému dřevostaveb. Tvoří ji nosné dřevěné prvky (stojky), umístěné ve vzdálenosti 60 až 62 cm od sebe, které se velkoplošným materiálem opláští z jedné nebo z obou stran. Stojky zajišťují statiku stavby ve svislém směru. Zespodu a shora jsou připevněny na horní a spodní pas, přičemž vznikne jakýsi rám, a odtud i název tohoto typu konstrukce. Dolní vodorovný trám se také nazývá prahový, horní pak okapní. Mezi stojky se někdy umísťují další vodorovné trámky, které zajišťují lepší statiku, případně vymezují otvory pro okna a dveře. Kompaktní dřevěný celek tvoří stabilní rám.

Stojky a pas se vyrábí z vysušeného hoblovaného řeziva. Opláštění se tvoří velkoplošnými materiály, jako jsou OSB desky nebo sádrovláknité desky. Opláštění tohoto rámu velkoplošným materiálem působí staticky ve směru horizontálním a fixuje tak stojky proti klopení do stran. Prostor mezi stojkami a deskami je vyplněn izolací, především minerální vatou. Vnější stranu konstrukce tvoří termofasáda z polystyrenu (minerální vaty) a omítky, popřípadě jiným fasádním prvkem. Zapomenout nesmíme na „instalační předstěnu“ z vnitřní strany konstrukce, což je prostor pro veškeré potřebné rozvody, vyplněný tepelnou izolací. Interiérová vrstva je tvořena ze sádrokartonových desek, které jsou poté překryty tapetou nebo vymalovány podle přání. Na horní část se poté napojuje trámová konstrukce stropu, jehož záklop tvoří u nových dřevostaveb nejčastěji velkoplošné OSB desky.

Výhody a použití rámové konstrukce

Výhodou dřevěných rámových konstrukcí je možnost stavět za každého počasí. Osvědčenou a rychlou metodu stavby volí především stavební firmy, nabízející různé typy dřevostaveb rodinných domů. Důvodů je několik: „suchý“ způsob výstavby, možnost pracovat rychle, po celý rok a bez použití náročnější stavební mechanizace. Kvalitní izolace je nesmírně důležitá, úniky tepla je třeba se snažit vyeliminovat také odstraněním netěsností a tepelných mostů.

Životnost dřevostaveb vytvořených rámovou konstrukcí je delší, než si mnoho lidí myslí. Funkční životnost může být u kvalitního provedení okolo 100 let, problémem bývá u staveb morální životnost, jelikož každá další generace má trochu jiné nároky na bydlení, než ta předchozí. Stavba ze dřeva je rychlá a navíc ekologická. Dřevo je přírodní materiál a navíc díky skvělé izolaci se spotřebuje méně topiva.

Čtěte také: Dřevostavby: rámové konstrukce

Tuhost a dobré statické parametry konstrukce zajišťuje i opláštění, které se v současné době dělá obvykle z OSB desek, ale i z jiných materiálů. V tradičním lidovém stavitelství se k lepší tuhosti a zavětrování rámových konstrukcí využívaly i různé systémy šikmých vzpěr. Podélnou tuhost rámu zajišťovalo i prkenné bednění, případně výplně rámů u hrázděných staveb. Systém vypadá křehce, je však velmi pevný.

Princip rámových konstrukcí je dobré znát při rekonstrukcích hospodářských budov, verand či dalších tradičních dřevěných součástí venkovských domů. Konstrukci rámového typu však lze využít i při stavbě chaty, ale i při dostavbách chalupy, pokud se ji rozhodnete rozšířit. Stavby menšího rozsahu zvládnete svépomocí bez problému.

Materiály pro rámové konstrukce

Ke stavbě rámových nosných konstrukcí dřevostaveb se nejčastěji používá smrkové ostrohranné řezivo. To má pro dřevěné konstrukce celou řadu vhodných vlastností, jeho odolnost je však třeba posílit impregnací. Rámový skelet lze stavět i z konstrukčního dřeva, označovaného na trhu jako KVH profily. Jsou to čtyřstranně hoblované dřevěné profily se sraženými hranami, délkově nastavované zubovitým spojem. Jejich odolnost je posílena také pomocí technického vysušení. Při větším rozsahu stavebních prací se vyplatí nakoupit smrkové řezivo předem ošetřené tlakovou impregnací.

Vnější opláštění (bednění) konstrukce můžete udělat z několika typů materiálů. Stavební firmy používají nejčastěji OSB desky, případně sádrovláknité nebo cementotřískové desky. Desky slouží jako základ pro nosné prvky fasády a omítku. Bednění však může samozřejmě sloužit i jako základ pro dřevěný obklad fasády z palubek nebo fošen.

Volný prostor v rámové konstrukci je vyplněný tepelnou izolací, nejčastěji minerální vatou, lze sem ale použít i foukanou izolaci. Vnitřní stranu konstrukce lze také opláštit OSB deskami, případně opatřit nosnými prvky pro sádrokarton nebo palubky.

Čtěte také: Rámové hmoždinky HRD pro náročné aplikace

Difúzně otevřené konstrukce

Zvláště u nově budovaných dřevostaveb na principu rámové nosné konstrukce stojí za pozornost i takzvaný difúzně otevřený systém. U něj je obvodový plášť domu navržen tak, aby umožnil volný prostup plynů a vodních par formou molekulárního přenosu směrem do exteriéru. Dřevo dokáže vlhkost z okolního prostředí pojmout, nebo ji v opačném případě do prostředí uvolnit - a díky těmto svým vlastnostem vnitřní prostředí příznivě ovlivňuje.

U rámových dřevostaveb musí být jednotlivé materiály (vrstvy) v konstrukci správně poskládány, aby zvýšené množství vodní páry nebylo příčinou znehodnocení dřeva. Ve skladbě takovéto konstrukce není použita parozábrana. Ze strany interiéru však musí být vrstva omezující pronikání vodních par na minimální přijatelnou mez a zároveň zamezující proudění teplého vlhkého vzduchu do konstrukce.

Funkci parozábrany nahrazuje vrstva materiálu s vysokým difúzním odporem a dokonale vzduchotěsným napojením v místě spojů. Pro tuto vrstvu jsou používány velkoplošné materiály, které současně plní v rámové konstrukci dřevostaveb funkci výztužného opláštění. Nejčastěji tedy OSB desky spojované na pero a drážku s lepenými spoji, sádrovláknité desky lepené ve spárách v kombinaci s parobrzdnou fólií, ale i sádrovláknité desky (např. Fermacell Vapor).

Správně udělaná difúzně otevřená konstrukce předpokládá co nejmenší počet spár a prostupů. V interiéru se proto zpravidla předsazuje sádrokartonová stěna pro vedení instalací, v exteriéru je pak součástí konstrukce fasádní zateplovací systém.

Prostorová tuhost stavebních konstrukcí

Prostorovou tuhostí nazýváme schopnost stavební konstrukce odolávat zatížení, které působí obecným směrem.

Čtěte také: Hmoždinky Rawlplug

• Vetknuté sloupy
• Příhradová zavětrování
• Rámy
• Stěny
• Monolitická jádra

Vetknuté sloupy

Vetknuté sloupy, především u halových jednopodlažních popř. dvoupodlažních staveb, musí být dostatečně zakotvené do základů. Na účinky vodorovného zatížení sloupy působí staticky jako konzoly vetknuté buď v obou směrech, nebo mohou být v jednom směru uložené kloubově (především u dřeva a oceli). V zásadě je možné vetknuté sloupy navrhnout ze všech materiálů pro různé konstrukční výšky.

Příhradová zavětrování

Příhradová zavětrování jsou typická pro dřevěné a ocelové skelety a halové stavby. Zajišťují tuhost konstrukce pouze ve své rovině, kolmo ke své rovině jsou měkké. Staticky jsou velmi výhodné s ohledem na přenos účinků osovými silami v jednotlivých prutech a díky velké tuhosti.

Rámy

Rámy jsou možné u všech typů staveb a jsou architektonicky a provozně velmi výhodné. V halách jsou časté dvoukloubové rámy různých provedení, u vícepodlažních budov patrové rámy, které vzniknou tuhým spojením sloupů s průvlaky. Typickým materiálem pro rámy je železobeton.

Stěny

Stěny jsou možné u všech druhů staveb; u obytných a provozních budov mohou tvořit výztužné stěny štíty, dělicí příčky (mezibytové apod.), schodišťové stěny a stěny u výtahů probíhající po celé výšce objektu. Staticky působí jako konzoly vetnuté do základů, jejich tuhost je závislá především na šířce stěny.

Monolitická jádra

Monolitická jádra vznikají propojením stěn ohraničujících komunikační prostory.

Dilatace

Podle příčiny se dilatace navrhuje pro předpokládaný vzájemný posun ve svislém směru, například pro různé sedání, nebo ve vodorovném směru z důvodů objemových změn materiálu konstrukce, způsobených například smršťováním betonu, tepelnou roztažností apod.

Velikosti dilatačních celků pro jednotlivé konstrukční materiály jsou předepsány v některých normách, nebo se musí konstrukce na účinek například smršťování betonu posoudit. Při kombinaci různých materiálů je nutné vzít v úvahu nejnepříznivější z hodnot. Velikost dilatačního úseku závisí také na uspořádání ztužujících prvků stavby.

Například největší délky dilatačních celků s ohledem na tepelnou roztažnost jsou u ocelových konstrukcí, pokud je konstrukce uspořádána tak, že konstrukce může volně dilatovat od středu k oběma koncům. Podle ČSN EN 1992-1-1 lze u železobetonových konstrukcí zanedbat účinky teploty a smršťování, pokud je dodržena maximální vzdálenost dilatačních spár djoint = 30 m. Pro prefabrikované konstrukce mohou být vzdálenosti spár větší, protože část smršťování a dotvarování proběhla před montáží.

Zatížení střech

Nosná konstrukce střech závisí především na tvaru zastřešení, zatížení vlastní tíhou střešního pláště, nahodilým zatížením sněhem a větrem. U střech s větším sklonem se zpravidla navrhují krovy, nejčastěji dřevěné. Při větších rozponech nebo neobvyklých tvarech může být krov podepřen ocelovými prvky (nosníky na větší rozpětí, rámy apod.). Zpravidla uspořádání vychází ze základních soustav - krokevní, hambalkové, vaznicové nebo vlašské.

Zatížení sněhem

Způsob stanovení zatížení sněhem je dán normou ČSN EN 1991-1-3. Postup je takový, že se podle zeměpisné polohy určí sněhová oblast a každé sněhové oblasti přináleží charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi s_k, jejíž překročení je dáno s určitou statistickou zárukou. Pro jednoduché tvary pultových a sedlových střech, kde není bráněno sesouvání sněhu, se zatížení uvažuje do sklonu 60°. Tvarový součinitel lze určit v závislost na úhlu podle následujícího grafu.

Zatížení větrem

Stanovení účinku větru na stavební konstrukce podle normy ČSN EN 1991-1-4 je poměrně složité a vyžaduje stanovení řady dílčích parametrů. Základním údajem pro stanovení účinku větru je jeho základní výchozí rychlost. Ta je stanovena pro určitou geografickou polohu v České republice pro jednotlivé větrné oblasti. Je to desetiminutová střední rychlost s roční pravděpodobností překročení p = 0,02 ve výšce 10 m nad plochým terénem.

Dalšími faktory, které ovlivňují zatížení větrem, je tvar a drsnost terénu v okolí stavby. Okolní terénní útvary jako kopce, hřebeny, terénní zlomy (tzv. orografie) výrazně ovlivňují proudění vzduchu. Pro určení vlivu drsnosti terénu se rozlišují kategorie terénu.

Zatížení větrem se uvažuje jako tlak nebo sání kolmo na uvažovanou plochu střechy nebo fasády, případně jako tření proudu vzduchu o danou plochu ve směru této plochy. Součinitele vnějšího tlaku jsou uvedeny ve dvou hodnotách - c_pe,10 a c_pe,1. První z hodnot c_pe,10 platí pro referenční plochy o velikosti 10 m² a větší. Tato hodnota je menší než hodnota druhá c_pe,1, platící pro referenční plochu do 1 m² včetně. Účinek větru v daném místě pláště budovy se určí jako součin maximálního dynamického tlaku větru q_p(z_e) pro referenční výšku z_e a součinitele vnějšího tlaku c_pe.

Krovy

Krov je nosná konstrukce šikmé střechy (sklon 10-45°) a strmé střechy (sklon > 45°). Jednotlivé krokve se opírají v patě o pozednice nebo jsou zakotveny do vazného trámu a vzájemně se opírají ve hřebeni. Při rozpětí L < 12 m (hospodárné L ≤ 8 m) se navrhují krokve z řeziva, při větších rozpětích lepené nosníky apod.

• Krokevní soustava: Jednotlivé krokve se opírají v patě o pozednice nebo jsou zakotveny do vazného trámu a vzájemně se opírají ve hřebeni.
• Hambalková soustava: Pro zmenšení rozpětí krokví je vložený hambalek v každém páru krokví (popřípadě více hambalků v patrech), který rozpírá krokve pro svislé zatížení - hambalek je tlačený prvek.
• Vaznicová soustava: Vrcholová vaznice je namáhána jen svislými silami, zároveň proti vodorovným silám se vzájemně podepírají krokve. Mezilehlé vaznice jsou namáhány svislými i vodorovnými silami.
• Vlašská soustava: Vlašské krokve (vazničky) se u této soustavy umísťují rovnoběžně s okapovou hranou, jejich rozpětí se pohybuje 4-5 m, vzájemné vzdálenosti krokví jsou obvykle mezi 0,8-1,0 m. Krokve se kladou na vzpěry (horní pasy) vazníků, které se zapouštějí do krokví (vazniček) na hloubku 20 mm.

Ploché střechy

Z hlediska nosné konstrukce je plochá střecha obdobná stropu v běžném podlaží a liší se pouze velikostí zatížení. Stropní konstrukce se skládají z nosné stropní desky, ze stropních nosníků, průvlaků, podlahy a podhledu. Při rozhodování o volbě stropní nosné konstrukce bereme mimo jiné zřetel na její rozpětí. Každému druhu stropní konstrukce odpovídá doporučený rozsah rozpětí, ve kterém je vhodné konstrukci navrhovat.

Tabulky

Níže jsou uvedeny některé tabulky zmiňované v textu, které slouží k orientaci v dané problematice.

Tabulka 1: Orientační tloušťky jednotlivých částí stropů

Tabulka 2: Kategorie terénu pro stanovení vlivu drsnosti terénu na zatížení větrem

tags: #vše #o #ramova #konstrukce #staveb

Oblíbené příspěvky:

• Inspirace pro obývací pokoj
• Jak správně na instalaci a vývod vody z betonové jímky
• Pokládka dlažby v koupelně
• Návod na výrobu zvířat z překližky
• jak na zateplení fasády kontaktním systémem