Tvar a typ střešní konstrukce mají významný vliv na vlastnosti střechy i náročnost (a cenu) realizace. Konstrukce z vazníků se na střechách objevily poprvé ve 20. století. Postupně se jejich podoba měnila.
Typy vazníků
Příhradové vazníky ze dřeva
Příhradový vazník je konstrukce z pásových a mezipásových prutů. Jeho sestavu tvoří dřevěné přířezy (zpravidla z jehličnatého řeziva). Ty jsou vzájemně propojené styčníkovými deskami s trny, které nahrazují skupinu hřebíků. Přířezy mají tloušťku 50 až 80 mm a šířku 80 až 240 mm. Klasické vazníky jsou sbíjené hřebíky. Vazníky patří mezi příhradové dřevěné konstrukce. V praxi se používají dva způsoby sbíjení vazníků: buďto hřebíky, nebo styčníkovými deskami s prolisovanými trny (GANG-NAIL). Styčníkové desky jsou přitom vhodnějším řešením, neovlivňují dimenze dřevěných přířezů a dochází proto k úspoře dřevní hmoty až cca 30 %.
Příhradové vazníky se obvykle vyrábí předem a na stavbu se dováží jako prefabrikované konstrukce. Čas potřebný pro stavbu na místě je díky tomu kratší. Výstavba střechy z příhradových vazníků je rychlá - u méně komplikovaných staveb je realizovatelná za jediný den. Dřevěné příhradové vazníky se styčníkovými deskami nachází uplatnění při zastřešení menších i větších rozponů (0-25 m), a to jak při opakovatelnosti jednotlivých typů vazníků, tak i při požadavku na složité tvary vazníků. Vyšší cena styčných desek s prolisovanými hroty ve srovnání s použitím hřebíkových spojů je nahrazena úsporou dřeva, rychlejší výrobou a ve výsledku nižší cenou. Proto tyto dřevěné vazníky úspěšně nahrazují jak klasické vázané krovy, tak ocelové nebo betonové prvky, nad nimiž vítězí svou lehkostí, cenou a ekologickými aspekty.
Z dřevěných vazníků jednoduše postavíte střechu na objekt libovolného tvaru a velikosti. Používají se pro zastřešování rodinných i bytových domů, ale také objektů s velkým rozpětím, např. výrobních hal nebo zemědělských staveb. Nejvhodnější jsou zejména pro střechy se sklonem do 30°. Vazníky tvoří pod střechou půdní úložný prostor. Pro realizaci obytného podkroví ale bez specifických (a nákladnějších) úprav vhodné nejsou. Důvodem je jednak předpokládaný menší sklon, jednak konstrukční prvky, které překáží. Rozmach střech s příhradovými vazníky souvisí mimo jiné i s oblibou výstavby domů bez podkrovních prostorů, což je typické u bungalovů. Požadavky na využití prostoru pod střechou se snižují, domy nepůsobí tak mohutným dojmem a samozřejmě se šetří i materiál. Vazníková střecha se nejčastěji realizuje u střech se sklonem 20 až 25 stupňů. Krov je tvořen z příhradových vazníků. Spodní pás vazníku nahrazuje konstrukci betonového nebo keramického stropu a tím vznikne výrazná cenová úspora oproti konstrukci pevného stropu. Jednoduše se jedním stavebním prvkem (příhradovým vazníkem) vytvoří konstrukce střechy i stropu. Tyto konstrukce musí být většinou z požárních důvodů chráněny protipožárními podhledy (např. sádrokartonem).
Příhradové vazníky jsou navrženy tak, aby rozkládaly zatížení střechy rovnoměrně po celé konstrukci budovy. U střech s menším sklonem, kde hrozí akumulace vody nebo sněhu, je tento aspekt zásadní. Díky pečlivému návrhu a rozložení může konstrukce s příhradovými vazníky odolávat i velkým povětrnostním vlivům, zatímco zajišťuje dlouhodobou stabilitu a bezpečnost. Příhradové vazníky tak přinášejí do projektů střech s menším sklonem nejen technické, ale i estetické a praktické výhody.
Čtěte také: Chodníky z betonu: tipy a triky
Výhody dřevěných příhradových vazníků
- Nižší cena (zejména při opakovatelnosti)
- Možnost překlenutí větších rozpětí bez vnitřních podpor
- Rychlá montáž (prefabrikace)
- Lehkost a ekologičnost
- Vhodné pro střechy s menším sklonem (do 30°)
- Vytváří půdní úložný prostor
Nevýhody dřevěných příhradových vazníků
- Nevhodné pro obytné podkroví bez specifických úprav
Betonové příhradové vazníky
V roce 2018 upozornila Česká komora autorizovaných inženýrů a techniků na opakované havárie betonových předpínaných vazníků. Jedná se o betonové příhradové vazníky, složené ze tří šestimetrových segmentů, které byly na místě stavby dodatečně spínány. Následně měl být vazník ve svislé poloze zainjektován, a tam, kde se tento postup důsledně dodržel, funguje vazník bez koroze. Tak tomu je však velice vzácně. V ideálním stavu je dobrá stavební konstrukce v rovnováze s jistou rezervou v únosnosti. Přetížená konstrukce se zpravidla přetvoří a zaujme opět na jistou dobu rovnovážný stav. Přetvoření je signalizováno porušením konstrukce. Z důvodu hrozícího přetížení konstrukcí se objevila poptávka po provedení stavebně statického průzkumu a návrhu řešení.
Dva typy konstrukčních systémů
- Příhradový vazník SPP6: Betonové příhradové vazníky na rozpon 18 m a zatěžovací šířku 6 m. Jsou složené ze tří šestimetrových segmentů, které byly na místě stavby dodatečně spínány. Jako předpínací výztuž byly použity patentované dráty Φ 4,5 mm. Kabelové kanálky měly být po předepnutí injektovány z důvodu zajištění korozivní ochrany. To se většinou nestalo a je důvodem dnešního špatného stavu.
- Příhradový vazník SPP10: Vazník nedělený, celistvý předepjatý ve výrobě samostatnými dráty. Předpínací výztuž je kotvena soudržností s betonem. Jednotlivé dráty jsou uzavřeny v betonu a jsou chráněny proti korozi obdobně jako běžná betonářská výztuž.
Prefabrikovaná železobetonová předepjatá konstrukce předběhla svým řešením možnosti provádění tehdejšího stavebnictví. Prvky betonované do formy se vyznačují geometrickou nepřesností. Beton na dolní straně formy byl vysoké kvality, na horní straně formy je beton o hodně horší. Problém byl také v nekvalitní lidské práci. K chybám výroby se přidaly chyby na montáži. Vazníky měly být na stavbě sestaveny ze tří dílů ve svislé poloze a po navlečení svazků drátu byly předepnuty. Postup předpínání nebyl často dodržen, což vedlo k tomu, že předpínací dráty nebyly předepnuty stejně. Tím byla část drátů vyloučena z podílu na nosnosti vazníku. Dle projektu měly být kabelové kanálky po ukončení přepnutí injektovány. To by vyvolalo druhotnou soudržnost drátů s betonem vazníku a také vytvořilo alkalickou pasivitu drátů proti korozi. Bohužel injektování nebylo provedeno mnohdy vůbec, a když už, tak jen ve vodorovném spodním pásu.
Sklony střech průmyslových hal byly malé a jako střešní izolace byla použita asfaltová lepenka, která pod vlivem klimatické zátěže a ultrafialového záření začala praskat a propouštět srážkovou vodu. Už od začátku nebyly spoje lepenky těsné. Došlo k zatékání do horní kotevní oblasti vazníků a kabely diagonál se zaplnily vodou. Dochází k vyluhování betonu a jeho karbonataci. Kromě toho jsou tyto konstrukce za zenitem své životnosti, která je padesát let.
Běžné problémy betonových vazníků
- Špatná instalace
- Koroze výztuže
- Nekvalitní materiál (zejména beton v horní části formy)
- Nesprávné provedení injektáže kabelových kanálků
- Zatékání a následná karbonatace betonu
Řešení problémů a zesílení příhradových vazníků
Čím víc hal diagnostikujeme, tím častěji upozorňujeme zákazníka, že je vhodnější konstrukci přímo zesílit. Pak není problém v dalším využití střechy například na fotovoltaiku. Naděje na to, že průzkum potvrdí, že vazník je v pořádku, je mlhavá. Naše metoda předpínání lan umožňuje zvýšit nosnost stavebních konstrukcí a prodloužit jejich životnost až o padesát let. Předpínání nalézá stále častěji své místo u navrhování nových konstrukcí, kdy se tak výrazně ovlivní nejen architektura stavby, ale z hlediska poměru hmotnosti a ceny vůči únosnosti konstrukce i její užitná hodnota.
Dřevěné příhradové vazníky versus betonový vložkový strop
Při stavbě pasivního domu je důležité zvážit volbu mezi vazníkovým stropem a betonovým vložkovým stropem. Vazníky budou levnější, ale existují obavy z pohybu vazníků a statické pevnosti u zdiva 175mm (praskliny).
Čtěte také: Vlastnosti betonových podlah
Srovnávací tabulka
| Parametr | Dřevěné příhradové vazníky | Betonový vložkový strop |
|---|---|---|
| Cena | Nižší | Vyšší |
| Rychlost montáže | Rychlá (prefabrikace) | Delší (klasický trámový strop po středové nosné zdi) |
| Statická pevnost (se zdivém 175 mm) | Možné problémy s prasklinami (vyžaduje pečlivý statický výpočet) | Vyžaduje středovou nosnou zeď, ale je pevnější |
| Využití podkroví | Pouze úložný prostor, nevhodné pro obytné podkroví bez úprav | Možné využití podkroví (klasický trámový strop) |
| Neprůvzdušnost | Zajistit záklopem OSB | Vlastní neprůvzdušnost |
Moderní střešní krytiny pro vazníkové konstrukce
Plechové střešní krytiny jsou pro střechy s menším sklonem ideální hned z několika důvodů. Zejména vynikají bezproblémovým odvodněním, které je pro střechy s menším sklonem zásadní. Díky hladkému povrchu a možnosti tvarování do dlouhých a nepřerušovaných panelů umožní vodě snadno odtékat. Moderní krytiny z plechu jsou díky kvalitní povrchové úpravě odolné vůči korozi, UV záření i silnému větru. Výrobci uvádí na trh plechové střešní krytiny v široké paletě barev, povrchových úprav a profilů nebo tvarů. Moderní technologie navíc umožňují, aby plechové krytiny napodobovaly vzhled tradičních materiálů, jako jsou tašky, břidlice nebo dřevo, přičemž si zachovávají výhody plechu. Tento typ krytiny zahrnuje jak imitace pálených nebo betonových tašek, tak trapézové plechy. Profilované plechy jsou oblíbené pro pestrý výběr designů i barev. Jsou dostupné v lesklém, matném, pololesklém a polomatném provedení. Klasickým typem plochých krytin jsou falcované. Spojují se tzv. falcem, což je dvojitá stojatá drážka. Díky falcování jsou střechy nepropustné, a to i při velmi malých sklonech. Kromě klasických falcovaných krytin jsou na trhu dostupné také imitace se zaklapávacími systémy. Profilované a ploché plechy jsou často velkoformátové. Zpravidla se vyrábí na míru podle délky střechy od hřebene k okapu. Existují však i maloformátové plechové krytiny, a to v podobě imitací tašek, šindelů nebo šablon. Pokládají se postupně jeden vedle druhého. Falcované tašky mají podobný tvar a rozměry jako betonové nebo pálené tašky. Střechy s nízkým sklonem moderním domům sluší. A při použití vazníků a plechových krytin jsou nejen esteticky hodnotné, ale také funkční a cenově dostupné.
Čtěte také: Betonové květináče pro dům i zahradu
tags: #betonove #stresni #vazniky #informace