Spojování dřeva

Dřevěné konstrukce se vytvářejí spojováním jednotlivých dřevěných prvků tak, aby vznikla základní nosná část nejrůznějších dřevěných výrobků. Pevnost a trvanlivost dřevěných výrobků je přímo závislá na pevnosti spojů. Spoje proto musejí být zhotoveny přesně a za pomoci vhodných spojovacích prostředků.

Spojování dřeva je podmíněno vzájemnou polohou prvků, jejich rozměry a způsobem a velikostí namáhání spoje. Pro rychlé spojení dvou nebo více dřevěných částí se používají mechanické spojovací prostředky jako hřebíky, šrouby, kolíky a podobně. Dřevěné části je možné navzájem spojit i různými lepidly.

K tradičním způsobům, jak spojovat dřevěné prvky, patří tesařské spoje. Pomocí soustavy tesařských spojů lze prvky spojovat i bez použití kovových spojovacích prostředků. Tesařské spoje se již dlouhodobě osvědčují a při přesném a správném vyhotovení jsou i velmi estetické. Jejich nevýhodou je pracná výroba a skutečnost, že při vytváření osedlání, vydlabání nebo přeplátání dochází v místech s největším zatížením k oslabení průřezu dřevěného prvku. Proto ve srovnání s jinými způsoby spojování vyžadují tyto spoje masivnější konstrukční prvky o větším průměru.

Tesařské spoje
Podle vzájemné polohy spojovaných konstrukčních prvků a účelu rozlišujeme tři základní druhy tesařských vazeb:

• podélné vazby (srazy, plátování),
• příčné vazby (čepování, přeplátování, kampování, osedlání/zadrápnutí),
• zesilování dřeva (zesilující vazby, rozšiřující vazby).

Podélné vazby
Podélnými vazbami nastavujeme vodorovné, svislé a šikmé prvky. Vodorovné trámy nastavujeme srazem a plátováním.

Spoj na sraz je nejjednodušší tesařský spoj. Na sraz spojujeme tam, kde je trám podepřen po celé délce nebo jen částečně, přičemž podpěra musí být vždy pod spojením. Čela srazů mohou být tupá, šikmá, klínovitá nebo s čepem. Proti vybočení je třeba trámy zajistit tesařskými skobami nebo dřevěnými či ocelovými příložkami tak, aby na každé straně spoje byly minimálně dva svorníky. Skoba musí být dostatečně dlouhá a zaráží se dost daleko od čela srazu, aby se konec trámu nerozštěpil. Podélné plátování se používá tam, kde není sraz dostatečně podepřen. Plátování může být rovné, šikmé, s ozubem a jiné. Plátování se zabezpečuje proti bočnímu posunu dřevěnými kolíky nebo ocelovými svorníky a spoj se zpevňuje kovovými spojkami.

Svislé nastavování sloupů a šikmých vzpěr nazýváme štěpování. Čela nastavovaných prvků se nejčastěji spojují prostým čelním srazem, který se zabezpečuje před bočním posunutím tesařskými skobami nebo okováním plochou válcovou ocelí, případně částečně zapuštěnými dřevěnými nebo ocelovými příložkami spojenými se sloupem svorníky. Dalším druhem nastavení sloupů je plátování pomocí plátu s dvojnásobnou až trojnásobnou délkou, než je průměr sloupu. Plátováním se nedosáhne příliš pevného spojení, proto se plát používá pouze tam, kde je malé nebezpečí vybočení.

Dřevěný krov

Překračuje životnost dřevostavby 100 let?

Dům ve vinici

Příčné vazby
K nejrozšířenějším tesařským spojům ke spojení dvou nebo tří dřevěných prvků, které se vzájemně křižují, patří čepování. Tento spoj se používá i v případě, kdy jeden trám končí na druhém trámu. Podle úhlu, pod kterým se trámy spojují, rozlišujeme čepování pravoúhlé nebo šikmé. Spojují se jím krokve v hřebeni, vzpěry a pásky v krovu, ale i příčné trámy k sloupkům. Základním prvkem této vazby je čep na konci jednoho prvku a vydlabání na druhém. Čepy mohou být střední a boční. Na místech, kde by oslabení vydlabání mohlo být nebezpečné, se používá pouze zapuštění pomocí svorníků nebo třmenů. Svorníky a třmeny je třeba umístit kolmo k některému trámu, nebo k ose vnitřního ostrého úhlu, který spojované prvky svírají.

Přeplátování se používá tehdy, křižují-li se v konstrukci dva vodorovné trámy, nebo jeden je ukončen na druhém. Vzhledem k tomu, že spodní prvek nese vrchní dřevěný prvek, může být horní trám oslabený více. Rozeznáváme úplné přeplátování, kdy výřezy v obou trámech sahají do poloviny výšky každého trámu, nebo částečné přeplátování, kdy se z každého trámu vybere výřez menší než polovina výšky trámu. Přeplátování se používá ke spojení vaznic a pozednic u valbových krovů, ke spojení hranolků v rohu, například prahů a ližin dřevěných stěn a podobně.

Kampování je osazování na ozub, které zabrání posunutí prvku a současně šetří dřevo. V podstatě jde o určitý druh přeplátování a je vhodné u křižujících se trámů namáhaných na ohyb. V jednom trámu je zářez, ale druhý trám může zůstat bez zářezu. Výška zářezu bývá 1/7 z výšky dřeva. Kampování může být jednostranné, oboustranné jednoduché, oboustranné dvojité a oboustranné rybinovité. Používáme ho ve vazbě krovu, například při spojování vazného trámu a pozednice, vaznice a trámu nebo kleštin navzájem, nebo při stavbě dřevěných lávek.

Osedlání je spoj, kterým se spojuje šikmý trám s vodorovným, jako jsou například krokev a pozednice. V šikmém trámu se vyřeže sedlo, díky němuž šikmý trám dosedne na horní plochu vodorovného trámu. Spoj ještě zabezpečujeme nárožníky – hřebíky dlouhými 160 až 210 mm. Zadrápnutí je spojení šikmého trámu s vodorovným; v tomto spoji šikmý trám končí.

Čelní srazy
Kampování
Přeplátování klesající
Přeplátování rohové		Příčné tesařské spoje
Přeplátování horizontální		Čepování

Zesilování dřeva
V místech, kde jsou trámy namáhány na ohyb, používáme zesilující vazby. Protože často nelze zvětšovat průřez jednoho trámu, je třeba spojit dva trámy k sobě tak, aby působily jako jeden. Spojení dvou vodorovných trámů, které při ohybu působí konstrukčně jako celek, nazýváme rošt. Trámy se kladou na sebe. Přitom je zapotřebí dávat pozor, aby byly spojeny co nejdokonaleji a neposouvaly se. Posunutí zabráníme spojením šrouby, skobami, různými příchytkami, ozuby, klíny nebo kombinací uvedených způsobů.

Vyskobované rošty jsou trámy vzájemně spojené tesařskými skobami, které jsou zaraženy do boků trámů ve vzájemné vzdálenosti 500 mm a v 45° úhlu šikmo od středu trámu, symetricky na obě strany. Toto rozmístění je nezbytné dodržet, aby se skoby při zatížení z trámů nevytlačovaly.

Rozšiřující vazby se uplatňují zejména u desek a fošen. V praxi přitom rozlišujeme prostý sraz, spojení na polodrážku, spojení na drážku a pero nebo spojení svlaky.

Základní pravidla při zhotovování spojů
Všechny tesařské spoje musejí být provedeny odborně, přesně a pečlivě. Styčné plochy musejí být rovné a musejí k sobě doléhat tak, aby byly splněny předpoklady dostatečné únosnosti nebo statického výpočtu. Při sestavování musejí jednotlivé prvky do sebe snadno, ale přitom přesně zapadat nebo k sobě přiléhat. Spoje musejí být zabezpečeny tak, aby se nezměnila vzájemná poloha spojovaných dřev.

Spojování dřevěných prvků krovu

Dřevostavby

Lepené spoje
Lepené spoje jsou dokonalým, ale poměrně značně nákladným způsobem spojování dřevěných konstrukcí. Některé druhy tesařských spojů (čepy) se rovněž spojují lepením. Lepené spoje jsou velmi pevné, houževnaté, pružné a odolávají vodě. Vyžadují však přesné opracované plochy a větší lisovací tlak. Na lepené spoje se nejčastěji využívají syntetická lepidla. Pro své výhodné vlastnosti (vodovzdornost, biologická odolnost) a snazší použití postupně nahrazují glutinová a kazeinová lepidla.

Dříve než začnete dřevo lepit, je třeba ho ohoblovat, případně přebrousit a odstranit prach z broušení. U borovicového dřeva je zapotřebí odstranit místa pokrytá živicí a staré nánosy klihu. Lepené díly se musejí po nanesení lepidla stáhnout v lise nebo pomocí ztužovadel a stahováků. Optimální lisovací tlak je 0,4 až 1,2 MPa. Lisování trvá dvě hodiny a více. Konečnou pevnost získá lepený spoj až po několika dnech. Důležitou podmínkou při lepení je dostatečná teplota v místnosti (minimálně 21 °C) a dostatečná teplota spojů. Na pevnost lepení má vliv i směr vláken jednotlivých lepených dílů. Nejvýhodnější je, pokud jsou směry vláken ve spoji na sebe kolmé. Nevhodné je, jestliže se při lepení vlákna jako by nastavují.

Pomocí lepidel lze navzájem spojovat různé materiály různých vlastností, které je při lepení nutné respektovat. V truhlářské a nábytkářské výrobě se setkáváme nejen s lepením dřeva se dřevem, ale i s lepením dýhových materiálů, překližek, dřeva s plasty, případně s gumou nebo textilem.

Ing. arch. Erika Vodičková, Ph.D.
Foto: J. Štefko, JAGA