Sedlová střecha ze sbíjených vazníků: Moderní řešení pro střechy
Dřevěné příhradové vazníky jsou lehké a pevné konstrukční prvky, které se využívají především při stavbě střech a stropů. Systém nosníků lisovaných ocelovými styčníkovými deskami s prolisovanými trny, známý spíše jako systém "Gang-Nail" (z angl. "skupina hřebíků"), vznikl na konci 50. let dvacátého století v USA. V Čechách se těmito konstrukcemi jako první začal zaobírat před více než 30 lety BIOS Dobříš. Stavební konstrukce, vytvořené pomocí integrovaných styčníkových desek, patří mezi nejmodernější a nejúspornější technologie této kategorie. Právě ze sbíjených vazníků a ručně hřebíkovaných styčníkových desek se systém "Gang-Nail" vyvinul. Tato technologie zcela nahrazuje zastřešení klasickými technologiemi (tesařsky vázané krovy a sbíjené vazníky) a je ve všech parametrech efektivnější.
Variabilita a výhody styčníkových vazníků
Variabilita výroby umožňuje použít tento konstrukční systém v mnoha směrech, jako jsou střešní a stropní vazníky, trámové rošty, nosné rámy panelových dřevostaveb, bednící prvky pro betonářský průmysl a mnoho dalších. Příhradovými vazníky se styčníkovými deskami lze v podstatě vytvořit jakoukoliv střechu na téměř jakýkoliv půdorys. Od nejjednodušších sedlových, či valbových až po střechy mansardové, obloukové a jiné atypické. Styčníkové vazníky je možno použít na zastřešení rodinných a bytových domů, jedno i vícepodlažních objektů, průmyslových, zemědělských a sportovních hal, skladů, administrativních budov, škol, nákupních center apod. Lze jimi úspěšně řešit i požadavek na využití podkrovního prostoru.
Hlavní výhody styčníkových vazníků:
- Velká rozměrová a tvarová variabilita
- Vysoká produktivita práce
- Úspora materiálu a možnost délkového nastavení řeziva (až 20-40% úspory v porovnání s krovem)
- Minimální prokluz a nejmenší možná deformace díky styčníkovým spojům (druhý nejtužší spoj po lepení dřeva)
Návrh sedlové střechy ze sbíjených vazníků
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. Příhradové vazníky lze s výhodou použít i tam, kde se obvykle používá ocelová vaznice a klasický krov z krokví. Proveditelná je sedlová střecha s nosným vazníkem vedeným pod hřebenem. Na tento nosný vazník se připojí boční podkrovní vazníky, které nahradí klasické krokve.
Důležité parametry při návrhu:
- Vazníky vyšší než zhruba 2800 mm je nutné po výšce rozdělit z přepravních důvodů.
- Je vhodné upravit sklon střechy tak, aby výška hřebenu nad věncem nepřesáhla 2500-2800 mm.
- Výška okapu je optimální 150 mm až 180 mm. Příliš nízký okap není vhodný pro jeho nízkou únosnost.
- 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.
- Přesah lze řešit hoblovanými příložkami. Při klasické tloušťce vazníku 50 mm je délka přesahu limitována použitým materiálem oproti klasickému krovu s dvojnásobnou šířkou krokve nebo větší.
- Nejvhodnější základní roztečí vazníků je 1000 mm. Vazník je optimálně zatížen při klasické skladbě střechy a nízké sněhové oblasti.
Úložný prostor ve střeše
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 vazníku.
Výroba vazníků
Výroba styčníkových konstrukcí je velmi produktivní. Používá se především fošnové řezivo o vlhkosti kolem 20 %. Obvyklé profily přířezů jsou 50, 60 x 80 - 240 mm. Požadavky na materiál, výrobu, dokumentaci apod. určuje technická norma ČSN EN 1059 Dřevěné konstrukce - Výrobní požadavky na prefabrikované nosníky se styčníkovými deskami s prolisovanými trny.
Čtěte také: Design mateřských škol
BIOS Dobříš disponuje speciální lisovací linkou, která sestává ze stacionárního lisu a mobilního pracovního stolu. Pracovní postup v krátkosti spočívá v tom, že se nejprve na pracovní pojízdný stůl osadí ocelové spony, na ně se položí předem připravené přířezy a osadí se vrchní ocelové desky s prolisovanými trny. Jednotlivé styčníky takto sestaveného dílce se zalisují pomocí velkotonážního lisu (lisovací tlak až 50 tun). Na konci linky je zalisovaný vazník překlopen hydraulickým zařízením do vertikální polohy na přistavený vozík. Převážnou část produkce tvoří právě střešní konstrukce.
Výpočet příhradového vazníku je klíčem k úspěchu
Dřevěné vazníkové konstrukce nejsou ničím novým, na velmi dlouho se však jejich vývoj zastavil kvůli příliš složitým výpočtům. Statické výpočty byly zdlouhavé a neefektivní. To však odstranily počítače a také strojní výroba pomocí styčníkových desek s prolisovanými trny (Gang-Nail) přispěla k rychlejší práci a nižším cenám. Návrh příhradového vazníku zahrnuje definování jeho tvaru, statické výpočty a zatížení. Přitom vzniká i výrobní dokumentace a cenová kalkulace. A právě při výpočtu může dojít k prvním chybám, pokud jsou zadány chybné vstupní údaje a pokud je nesprávně definováno statické schéma. Práce se speciálním software se sice zdá být na první pohled jednoduchá, musí však být precizní. Proto by měl výsledek vždy zkontrolovat hlavní statik projektu či stavby. Výsledná konstrukce musí být bezpečná a musí splňovat příslušné normy, což vyžaduje odbornou způsobilost. Pomocí moderního softwaru fy. MiTEK je minimalizován čas na výpočet konstrukce a optimalizován návrh jednotlivých prutů vazníku, velikost a umístění styčníkových desek.
Montáž vazníků
Střešní vazníková konstrukce sestává z jednotlivých příhradových vazníků, osazených v určitých osových vzdálenostech (běžně 1 - 1,2 m). Vazníky jsou kotveny přímo na ŽB věnec, na pozednici, nebo na ocelové profily pomocí ocelových spojovacích prostředků. K zajištění prostorové stability celé konstrukce je nutno vazníky navzájem zavětrovat, a to jak podélně, tak i příčně v rovině střešní. Na horní pás vazníků takto smontované konstrukce se přímo pokládá nosná vrstva střešního pláště, tj. např. bednění, či laťování.
Chyby při montáži vazníků
Vazníky se musí montovat tak, aby byla zajištěna bezpečnost všech pracovníků. Postup montáže pak musí probíhat přesně podle projektové dokumentace. Jednotlivé vazníky musí být průběžně zabezpečovány předepsanými ztužujícími prvky - ztužidly ve střešní rovině, napínací páskou či ondřejovým křížem. Jakákoli část konstrukce se na místě nesmí zkracovat či jinak odstraňovat bez souhlasu projektanta. Konstrukce musí být kotvena přesně stanoveným počtem kotevních prvků. Často také dochází k neodizolování dřevených častí krovu od podpěrných betonových konstrukcí u patek sloupu a k dalším chybám. A pozor, do hotové vazníkové konstrukce se již nesmí jakkoli zasahovat. Nejnebezpečnější chybou by pak bylo přerušení podélného ztužení vazníků.
| Vlastnost | Sbíjené vazníky (hřebíky) | Styčníkové vazníky (Gang-Nail) |
|---|---|---|
| Technologie | Zastaralá a neefektivní | Moderní a úsporná |
| Spotřeba dřeva | Větší o cca 30% | Úspora dřevní hmoty až cca 30% |
| Výroba | Ruční, s nahodilým provedením spojů | Strojově ve výrobní hale, přesné spoje |
| Statické vlastnosti | Větší prokluz, větší deformace | Minimální prokluz, minimální deformace (druhý nejtužší spoj) |
| Flexibilita návrhu | Omezená | Velká rozměrová a tvarová variabilita |
| Kvalita a bezpečnost | Vyšší riziko chyb a vad | Navrženo počítačem, kontrola statikem, dodržování norem |
Doprava a rizika
Doprava vazníků je velmi rizikovým procesem. K chybám může dojít při nakládce, přepravě i vykládce. Mohou se poškodit dřevěné prvky či uvolnit spoje. Problém je prostě vždy s manipulací s vazníky. Pokud chceme vazníky přepravovat s přečnívajícími konci, musí to navíc posoudit statik. Stejně tak je nutné vazníky přesouvat pouze tím způsobem, jaký navrhl statik a při větších rozponech vazníků je třeba použití vahadla.
Čtěte také: Ocelové profily pro sedlové střechy
Čtěte také: Detaily k obdélníkovému domu se sedlovou střechou
tags: #sedlova #strecha #ze #sbijenych #vazniku #montaz

