asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví

Patrový rám na bázi dřeva

14.05.2008
Pro patrové rámy se běžně používá beton a ocel. Těmito materiály lze vytvořit tuhé monolitické propojení svislých sloupů a vodorovných příčlů. Použití dřeva je zde zcela výjimečné. Podstata nového řešení spočívá v přeplátování spojovaných sloupů a příčlů s vybráním pro vložení ocelové spojky připevněné ke každému spojovanému prvku svorníky.

Styk ve vzájemném křížení sloupu a příč­lu, tj. prvků s jednosměrně orientovanými vlákny, nelze monoliticky propojit. Spojení se proto provádí s jedním prvkem probíhajícím a druhým prvkem, který je k němu připojen ze strany.

Připojení je buď kloubové, tedy bez rámového působení, a proto pro rámy nevýznamné, nebo je tuhého styku dosahováno pomocí ocelových tyčí vlepených do připojovaných prvků probíhajících průběžným prvkem.

Příkladem kloubového styčníku jsou japonské KES a KOBE nebo německé JANEBO a INDUO. Jejich použití pro vícepodlažní budovy však vyžaduje opření o tuhé stropní a stěnové diafragmy (desky, stěnky, zkřížené pruty ap.).

Tuhé dřevěné rámové styčníky schopné přenášet ohybové momenty jsou výsledkem úsilí zhruba za posledních deset let. Známá spojení příčle a sloupu jsou vždy provedena pomocí ocelových závitových tyčí kotvených lepením do otvorů v připojovaných příčlích. Spoje jsou však relativně složité a pracné.

Použití plošných spojek pro vytvoření tuhého styčníku

Spojka je vytvořena z plochého materiálu ve tvaru písmena L nebo T nebo kříže. Tato spojka vytvoří na jedné straně s příčlem svébytný prvek a na druhé straně po spojení se sloupem s ním vytvoří další svébytný prvek (obr. 1). Monolitičnost spojky potom zajistí, že se oba spojené prvky vůči sobě nepootočí, tj. při deformaci soustavy vykáží stejné pootočení.

Statické chování styčníku

Příklady vytvoření tuhého styčníku s použitím nejjednodušší spojky ve tvaru L jsou na obr. 2.
Přenášení svislého zatížení rámem s upravenými styčníky je stejné jako u běžných monolitických rámů. Tuhé propojení příčlů a sloupů zde vede ke zbytečnému namáhání spojek i od svislého zatížení. Spojky jsou však určeny pro přenášení koutových momentů vyvolaných vodorovným zatížením větrem. Přenesení svislého zatížení bez vetknutí příčlu do sloupu (tzv. prosté uložení) lze zajistit samotnou únosností příčlu. Toho lze dosáhnout účinným postupem při montáži rámu. Snížit namáhání styků od svislého zatížení je potřebné zejména u kolíkových a svorníkových spojů, které mají relativně malou únosnost a tuhost. Proto je vhodné místo kolíků a svorníků použít lepení.

Obr. 2 Příklady použití spojky ve tvaru L
a) u pravého krajního sloupu, b) u pravého krajního sloupu v nejvyšším podlaží, c) u vnitřního sloupu

Využití v podmínkách strojního zpracování dřevěných konstrukcí

V předchozím textu je tuhý styk představen jako nový detail (konstrukční prvek) umožňující provedení dřevěného patrového rámu z tradičních příčlů a sloupů. Technologie průmyslové výroby dřevěných konstrukcí, která se u nás začíná uplatňovat (soupravy HUNDEGGER K2), umožňuje použít pro budovy neobyčejně přesně opracované prvky dlouhé přes 10 m. Tedy sloupy dlouhé přes několik podlaží a příčle sahající přes více traktů.

Montáž patrového rámu se spojkami popsanými výše se provádí následujícím způsobem. Sloupy probíhají přes všechna podlaží a v křížení s příčli jsou opatřeny výřezy. Při tomto pojetí „těžké montáže“ patrových rámů z malého počtu „superprvků“ se dobře osvědčí vlepování spojek do rámových koutů. Spojky jsou nejprve vlepeny do výřezů sloupů. U krajních sloupů mají tvar L, u středního tvar T. Zdvojený příčel sestává ze dvou stejně širokých částí, průběžná část příčle, probíhající přes oba trakty, je přilepena ke spojkám. Druhá část příčle, přerušeného u středního sloupu, je po vztyčení patrového rámu přilepena k ocelovým spojkám a v polích připojena k průběžné části příčle stabilizačními kolíky.

Závěr

Použití ocelové spojky otevírá možnosti pro uplatnění dřeva i u vyšších budov, což bylo dosud vyhrazeno jen betonu a oceli. Vložení spojky do výřezu v dřevěné hmotě je výhodné i z hlediska protipožárních opatření.

Řešení je v průběhu patentového řízení /1/ a je detailně propracováváno v rámci úkolu „Statická analýza chování dřevěných skeletů“ – OSVVP ČSSI Praha.
/1/ Přihláška vynálezu PV 2007-291 „Tuhý styčník dřevěných stavebních prvků“ podaná 20. 4. 2007 u Úřadu průmyslového vlastnictví



prof. Ing. Václav Rojík, DrSc.
Obrázky: autor

Autor před více než padesáti lety vybudoval na ČVUT disciplinu konstrukční systémy budov. Po založení firmy INCORO se věnuje rekonstrukci stropů a sloupů pomocí předpínání a v poslední době i uplatnění dřevěných konstrukcí u vícepodlažních budov.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media