Spojování dřevěných prvků krovu

Typy dřevěných krovů

Podle nosného systému lze krovové konstrukce rozdělit na:

• Vaznicové soustavy. Jejich základním nosným prvkem je vaznice – pozednice – uložená na nosné stěně nebo podepřena sloupky. Ve směru spádu střechy jsou na vaznicích položené krokve a podle typu střešní krytiny je možné konstrukci doplnit i laťováním nebo bedněním. K zabezpečení prostorové pevnosti je nutné soustavu doplnit v příčném směru kleštinami a v podélném zavětrovacími pásky. U rozponů větších než 8 m se konstrukce odlehčí věšadly nebo vzpěradly, popřípadě se vazný trám podepře sloupkem.
• Hambálkové soustavy. Skládají se z krokve a horizontální výztuže – hambálku, které vytvářejí trojúhelník. Prostorová pevnost v podélném směru se zabezpečí různými vyztužovacími prvky v rovině střešního pláště.
• Vazníkové soustavy. Tvoří příčně uložené příhradové nebo plnostěnné vazníky, které mohou být hřebíkové nebo lepené; k zabezpečení prostorové pevnosti se v podélném směru použijí ondřejské kříže.
• Rámové soustavy. Vznikají doplněním vazníků stojkami, které se ukotví do základů. Rámovou soustavu lze rozdělit stejně jako vazníkovou.

Klasické tesařské spoje

Pomocí soustavy tesařských spojů, jež prošly určitým vývojem, lze spojovat prvky, aniž by byly použity kovové spojovací prostředky. Jedná se například o spojení krokví ve vrcholu krovu pomocí přeplátování nebo o spojení krokví s vaznicemi pomocí osedlání. V současnosti se tyto spoje vyrábějí v různých variantách, především v kombinaci s použitím svorníků, hřebů, případně ocelových úhelníků.

Nevýhody tesařských spojů:

• pracná výroba (lze eliminovat použitím CNC automatů, jejichž cena je však vysoká),
• při vytváření osedlání, dlabání, přeplátování dochází v místech s největším zatížením k oslabení průřezu dřevěného prvku; v porovnání s jinými způsoby spojování tyto konstrukce vyžadují masivnější prvky s větším průřezem.

Výhody tesařských spojů:

• jsou dlouhodobě odzkoušeny,
• při přesném a správném provedení jsou estetické.

Tyto spoje lze používat hlavně v konstrukcích, které zůstávají přiznané. V masivních konstrukcích v exteriéru se u tesařských spojů nemusejí používat kovové spojovací prostředky, což eliminuje vznik koroze a neestetických černých skvrn na styku dřeva a kovu. V současnosti se však používají i spojovací prostředky se stálou povrchovou úpravou, jejichž použití minimalizuje korozi na povrchu dřeva.

Spojování krokví ve vrcholu – kombinace přeplátování a hřebíkování	Spojování pomocí ocelových úhelníků, osedlání krokví na vaznici

Hřebíkové a svorníkové spoje

Tyto spoje se uplatňují při spojování různoběžných prvků, kde jeden z prvků je jednoduchého a druhý složeného průřezu, např. při připojování kleštin ke krokvi nebo k věšadlu. Podobným způsobem lze vytvořit i úsporné hřebíkové krovy pro objekt s obytným i neobytným podkrovím. Tento způsob je vhodný především tehdy, je-li nutné spolu s konstrukcí krovu vytvořit i nos­nou konstrukci stropu. Při vytváření těchto spojů musíme dodržet několik zásad:

• při vrtání otvorů pro svorník použít stejný průměr vrtáku, jako je průměr svorníku,
• v nosném svorníkovém spoji použít minimálně dva svorníky,
• pro hřebíky s průměrem d > 5,6 mm předvrtat otvor s průměrem 0,85 × d do poloviny délky hřebíku,
• při spojování prvků větších tlouštěk doplnit hřebíkový spoj svorníky.

Spojování krokví kleštinami – hřebíkový spoj se svorníkem	Svorníky najdou uplatnění i u přiznaných konstrukcí.

Spoje pomocí hřebíkových příložek

Prvky krovu se stejnou tloušťkou, které leží v jedné rovině, můžeme spojovat i hřebíky pomocí příložek. Tímto způsobem se dají zhotovit nosné spoje, aniž by byly oslabeny jednotlivé prvky, a vytvořit tak podobné úsporné krovy jako v předcházejícím případě.

Využívají se hlavně u spojování hambálkových krovů, ale rovněž je lze použít i v případě řešení komplikovaných detailů vaznicové soustavy, např. sloup – vaznice – pásek.

Hřebíkové příložky mohou být z různých materiálů, např. z dřevěných desek, překližek, OSB desek nebo z ocelových děrovaných plechů. V takovýchto spojích lze použít i hřebíky se speciální úpravou proti vytažení, např. drážkové (hřebínkové) nebo s kroucenou zdířkou.

Spojování dřevěných prvků u prostorových konstrukcí	Běžný způsob vyhotovení pásku k vyztužení vaznice

Gang-nail aneb Ocelové desky s prolisovanými hroty

V současnosti se krovy stále častěji vytvářejí pomocí tzv. gang-nail desek. Jde o kovové desky s prolisovanými trny, které se zalisují do dřeva.

Tato technologie se používá především k vytváření úsporných příhradových nosníků, ale lze ji uplatnit i u spojování krovových vazeb v dílně. Nejčastěji se tímto způsobem řeší nosné soustavy střech s nízkým sklonem s neobytným podkrovím.

Ostatní spoje

Z ostatních spojovacích prostředků se nejčastěji používají šrouby do dřeva a kovové úhelníky. Na našem trhu je několik firem, jež nabízejí kovové spojovací prvky různých tvarů a s rozličným využitím, jako např. kování na spojení nosníků ve tvaru I, kulatiny a konstrukcí, které jsou zakryty, nebo kování, která jsou po montáži prvku neviditelná. Tyto firmy dodávají ke kování i vlastní hřebíky, šrouby do dřeva a svorníky a uvádějí u nich údaje o únosnosti při různých způsobech zatížení.

Při spojování dřeva se používají i ocelové, tzv. bulldog záchytky, pomocí nichž lze zvýšit nosnost svorníkových spojů, aniž by docházelo k oslabení průřezu nosného prvku.

Ing. Katerina Novosseletz, Ing. Milan Šulek
Foto a obrázky: autoři

Katerina Novosseletz je doktorandkou na Dřevařské fakultě na Katedře nábytku a dřevařských výrobků na oddělení dřevěných stavebních konstrukcí Technické univerzity ve Zvolenu. Ve své práci se věnuje možnostem zpevňování dřevěných nosníků pomocí uhlíkových lamel.

Milan Šulek je doktorandem na Katedře nábytku a dřevařských výrobků na oddělení dřevěných stavebních konstrukcí Technické univerzity ve Zvolenu. Zabývá se možnostmi využití netradičních materiálů ve stavebních konstrukcích na bázi dřeva při zachování náročných energetických požadavků.