Poschodový rám na báze dreva

Styk vo vzájomnom krížení stĺpa a priečnika, t. j. prvkov s jednosmerne orientovanými vláknami, nemožno monoliticky prepojiť. Spojenie sa preto vykonáva s jedným prvkom prebiehajúcim a druhým prvkom, ktorý sa k nemu z jednej strany pripojí.

Pripojenie môže byť kĺbové bez rámového pôsobenia alebo tuhé, ktoré možno dosiahnuť pomocou oceľových tyčí vlepených do pripájaných prvkov prebiehajúcich priebežným prvkom.

Príkladom kĺbového styčníka sú japonské KES a KOBE alebo nemecké JANEBO a INDUO. Ich použitie vo viacpodlažných budovách si však vyžaduje opretie o tuhé stropné a stenové diafragmy (dosky, stienky, skrížené prúty atď.).

Tuhé drevené rámové styčníky schopné prenášať ohybové momenty sú výsledkom úsilia vyvíjaného počas posledných desiatich rokov. Priečnik a stĺp sú spojené pomocou oceľových závitových tyčí, ktoré sú vlepené do otvorov v pripájaných priečnikoch. Ide o relatívne zložité a prácne spoje.

Použitie plošných spojok na vytvorenie tuhého styčníka

Spojka je zhotovená z plochého materiálu v tvare písmena L , T alebo kríža. Vytvára svojbytný prvok na jednej strane s priečnikom a na strane druhej so stĺpom (obr. 1). Jej monolitickosť zabraňuje vzájomnému pootočeniu oboch spojených prvkov (pri deformácii sústavy vykážu oba prvky rovnaké pootočenie).

Statické správanie styčníka

Statickú funkciu spojky možno znázorniť napr. na usporiadaní styčníka. Príklady vytvorenia tuhého styčníka s použitím najjednoduchšej spojky v tvare L sú znázornené na obr. 2.

Prenášanie zvislého zaťaženia rámom s upravenými styčníkmi je rovnaké ako v prípade bežných monolitických rámov. Tuhé prepojenie priečnikov a stĺpov tu vedie k zbytočnému namáhaniu spojok aj od zvislého zaťaženia. Spojky sú však určené na prenášanie rohových momentov vyvolaných vodorovným zaťažením vetrom. Prenesenie zvislého zaťaženia bez votknutia priečnika do stĺpa (tzv. prosté uloženie) možno zabezpečiť samotnou únosnosťou priečnika. Znížiť namáhanie stykov od zvislého zaťaženia treba najmä pri kolíkových a svorníkových spojoch, ktoré majú relatívne malú únosnosť a tuhosť. Preto sa odporúča namiesto kolíkov a svorníkov použiť lepenie.

Obr. 2  Príklady použitia spojky v tvare L na ráme:
a) pri pravom krajnom stĺpe	b) pri pravom krajnom stĺpe v najvyššom podlaží	c) pri vnútornom (strednom) stĺpe

Využitie v podmienkach strojového spracovania drevených konštrukcií

Tuhý styk predstavuje nový detail (konštrukčný prvok), pomocou ktorého možno zhotoviť poschodový rám z tradičných priečnikov a stĺpov. Technológia priemyselnej výroby drevených konštrukcií, ktorá sa u nás začína uplatňovať (súpravy HUNDEGGER K2), umožňuje používať na budovách presne opracované prvky dlhé viac ako10 m. Stĺpy prebiehajú naprieč všetkými podlažiami a v krížení s priečnikmi, ktoré siahajú aj cez niekoľko trakov, sú vybavené výrezmi. Pri takejto ťažkej montáži poschodových rámov z malého počtu konštrukčných prvkov sa osvedčilo vlepovanie spojok do rámových kútov. Následne sa spojky (tvaru L alebo T) vlepujú do výrezov krajných alebo stredných stĺpov. Zdvojený priečnik pozostáva z dvoch rovnako širokých častí. Časť priečnika, ktorá prebieha naprieč oboma traktami, je prilepená ku spojkám. Druhá časť priečnika (prerušená pri strednom stĺpe) sa po vztýčení poschodového rámu prilepí k oceľovým spojkám a v poliach pripojí k priebežnej časti priečnika stabilizačnými kolíkmi.

Záver

Použitie oceľovej spojky otvára možnosti na uplatnenie dreva aj v prípade vyšších budov, čo bolo doposiaľ vyhradené iba pre betón a oceľ. Vložiť spojku do výrezu v drevenej hmote možno aj z hľadiska protipožiarnych opatrení.

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

Riešenie počas  priebehu patentového konania /1/ je detailne prepracúvané v rámci úlohy Statická analýza správania sa drevených skeletov – OSVVP ČSSI Praha.

/1/ Prihláška vynálezu PV 2007-291 Tuhý styčník drevených stavebných prvkov

Autor pred viac ako päťdesiatimi rokmi vybudoval na ČVUT disciplínu konštrukčné systémy budov. Po založení firmy INCORO sa venuje rekonštrukcii stropov a stĺpov pomocou predpínania a v poslednom čase aj  uplatneniu drevených konštrukcií na viacpodlažných budovách.