Spoje v dřevěných konstrukcích

Dřevo bylo v historii stavebnictví nejpoužívanějším materiálem pro střešní konstrukce. S vývojem se postupně měnil způsob spojování dřevěných částí střechy a s ním i používané konstrukce zastřešení. Od tradičních vázaných krovů se přechází na úsporné konstrukce sbíjené nebo lepené.

Spoje v dřevěných konstrukcích rozeznáváme:
· Tesařské
· Sbíjené (hřebíkové)
· Svorníkové (šroubové)
· Lepené

Tesařské spoje – dále je rozdělujeme na podélné a příčné.

K podélným spojům patří:
· Sraz – nejjednodušší spoj vzájemně rovnoběžných dřev, která se k sobě přikládají buď čely, nebo bočními plochami
· Plátování – podélné nastavování dřev, při němž se spojovaná dřeva stýkají částí čel i podélných ploch, tzv. plátem

K příčným spojům patří:
· Lípnutí – nejjednodušší spoj dvou vzájemně kolmých nebo šikmých dřev, při němž se čelo jednoho dřeva prostě přiloží k podélné ploše druhého dřeva.
· Zapuštění – spoj dvou vzájemně kolmých nebo šikmých dřev, přičemž čelo jednoho dřeva je zapuštěno celou dosedací plochou do výřezu ve druhém dřevu.
· Čepování – spoj dvou vzájemně kolmých nebo šikmých dřev, z nichž konec jednoho dřeva je opatřen čepem a boční plocha druhého dřeva dlabem odpovídajícím čepu.
· Přeplátování – spoj dvou vzájemně kolmých nebo šikmých dřev, jež jsou opatřena vzájemně si odpovídajícími zářezy, takže hloubka přeplátování se rovná součtu hloubek obou zářezů.
· Kampování – jedno dřevo má zářez a druhé je buď bez zářezu, nebo se zářezy nezbytnými pro vzájemné sesazení obou spojovaných dřev. Hloubka zapuštění se rovná hloubce jednoho zářezu.
· Osedlání – spojení dvou dřev ležících v různých rovinách, z nichž jedno je opatřeno zářezem (sedlem) a druhé je zpravidla bez zářezu.

Tesařské spoje musí být zajištěny proti vzájemné změně polohy spojovaných dřev nebo vytažení či vypadnutí dřev ze spoje. Provádějí se spojovacími prvky dřevěnými nebo ocelovými a jejich vzájemnými kombinacemi. K dřevěným spojovacím prvkům patří kolíky, hmoždíky, klíny, příložky, vložky. K ocelovým prvkům patří tesařské skoby, hřebíky, vruty, šrouby, svorníky, ocelové příložky, objímky, třmeny, hmoždíky. U konstrukcí větších rozpětí se nejčastěji používají svorníky s ocelovými hmoždíky buď zazubenými (Bulldog) nebo kroužky (Tuchscherer).

Z tesařských spojů se užívá v zastřešení u vázaného krovu např.
srazu – ke spojování pozednic,
plátování – k nastavování vaznic,
zapuštění – ke spojení vzpěr a sloupů,
čepování – ke vzájemnému spojení krokví,
přeplátování – při výměně krokví u komína, kampování ke spojení kleštin s krokvemi,
osedlání – ke spojení krokví s pozednicí nebo vaznicí.

Spojů sbíjených se používá pro konstrukce z prken nebo fošen. Spojovacím prostředkem pro tyto konstrukce jsou hřebíky. Spoje jsou při spojení dvou prken jednostřižné, tj. namáhané na střih v jednom místě, nebo dvojstřižné. Únosnost hřebíků ve sbíjených spojích nezáleží celkem na směru vláken dřeva. Lepených spojů se používá pro konstrukce vyráběné z prken. Lepením se mohou spojovat jednotlivé části konstrukce, např. pásnice se stojinou u plnostěnných konstrukcí nebo diagonály s horním a dolním pásem u příhradových konstrukcí, nebo se mohou nastavovat jednotlivé pruty.

Trámové stropy

Monolitické železobetonové stropy trámové a žebrové jsou staticky efektivnější než deskové konstrukce. Nosníky jsou spojeny monoliticky s deskou a vytvářejí tak statický výhodný „T“průřez, kde namáhání v mezipodporovém průřezu přenáší výztuž ve spodní části nosníku a tlak je přenášen betonem v horní části nosníku a desky. Mají menší hmotnost. Nevýhodou je pracnost bednění, pracnější vyztužování a nerovný podhled.

Nosné trámové a žebrové konstrukce dotvářely zajímavé stylově čisté interiéry budov, příkladem je ve své době největší funkcionalistická stavba tohoto druhu na světě – budova Veletržního paláce z let 1925 až 1928 od architektů Oldřicha Tyla a Josefa Fuchse, sedmipodlažní skelet garáží na Maninách z roku 1927 nebo monumentální oblouková žebrová konstrukce v interiéru Podolské vodárny od arch. Antonína Engla z let 1929 až 1931.

Dle tvaru a způsobu provádění je dělíme:
· trámové stropy s viditelnými trámy (tzv. Hennebique systém)
· trámové stropy s rovným podhledem

Stropy s viditelnými trámy
Tyto stropy bez podhledů se užívají všude tam, kde není podhled důležitý, např. sklady, průmyslové a tovární haly, zemědělské stavby. Jejich nosnou část tvoří železobetonové desky monoliticky spojené se soustavou železobetonových trámů. Jedná se o tzv. Hennebique systém, který byl pojmenován podle francouzského technika, průkopníka v používání železobetonových konstrukcí – F. Hennebiqua (1842 – 1921). Typickým znakem jeho systému byla důsledná monolitičnost celé konstrukce, což z hlediska statiky mimořádně zvyšovala její tuhost a únosnost. Minimální vzdálenost trámů u těchto stropů je 120cm, v případě, že jsou trámy podporovány průvlakem, má být počet trámů pokud možno sudý (počet osamělých břemen zatěžujících průvlak bude také sudý a počet polí lichý) – odstraní se tak momentová špička osamělého břemene ve středu průvlaku a uspoří se výztuž, šířky žeber trámových stropů jsou navrženy po 20 mm.

Kazetové stropy
zvláštní druh stropů s viditelnými trámy uspořádány ve dvou, obvykle na sebe kolmých směrech. Mezi nimi se vytváří kazety s tenkou železobetonovou deskou. Jsou vhodné pro stropní konstrukce větších rozpětí čtvercového nebo obdélníkového půdorysu.

Trámové stropy s rovným podhledem
Žebírkové stropy – trámy jsou umístěny ve vzdálenosti 600 až 1200 cm, podhled se dodatečně přibíjí nebo zavěšuje. Trámové stropy s dodatečně prováděným podhledem mají stejné materiálové výhody jako předchozí konstrukce. Také provádění je stejné. Pro tradiční úpravy podhledu se opatřují trámy dřevěnými příložkami, které jsou buď z prken připevněných po celé délce a šířce podhledu trámu, nebo z latí, které se připevňují na jednu nebo na obě boční plochy trámu. Druhá varianta je výhodnější proto, že nezmenšuje světlou výšku místností.

Bedničkové stropy (strop se ztraceným bedněním)
Jsou žebrové stropy s podhledovou železobetonovou deskou (monierkou) o tloušťce 30 až 45 mm. Jsou spojeny žebry, jejichž osová vzdálenost je 60 až 100 cm. Vyžadují zhotovení vnitřního bednění – bedniček, obvykle dřevěných. Toto zabudované řezivo zůstává ve stropě a do určité míry zlepšuje zvukově i tepelně izolační vlastnosti stropní konstrukce. Snaha po nahrazení řeziva jinými materiály vedla k užívání bedniček z papíroviny a jiných odpadních hmot. Většinou se ale tato náhradní řešení neosvědčila. Dříve se také používalo nafukovacích vaků ve tvaru bedniček z gumy nebo plastických hmot, které po vypuštění vzduchu bylo možné vyjmout a opakovaně použít. Nyní se bedničkové stropy uplatňují zejména při ústředním sálavém vytápění se zabetonovanými trubkami v podhledové desce. Konstrukce bedničkového stropu je pracná a vzhledem ke značné spotřebě dřeva velmi nákladná.

Skloželezobetonové stropy
Jsou to železobetonové konstrukce, kde nosnou část vytváří soustava vyztužených žebírek ve spárách mezi skleněnými tvárnicemi. Žebírka mohou být stejně vysoká jako je tloušťka tvárnice, pak mluvíme o deskové konstrukci, nebo žebra vyčnívají pod spodní plochy skleněných tvárnic a vytváří se tak žebrový, popř. kazetový strop. Používají se převážně na zastropení pasáží, světlíků a místností pod úrovní terénu (zároveň slouží jako střešní konstrukce).