Strop je stěžejní pro stanovení charakteru vnitřních prostorů. Stropem rozumíme celý konstrukční systém, který shora odděluje horní a dolní prostor a který z horní strany nazýváme podlahou. Přitom rozlišujeme tři funkční vrstvy: skladbu podlahy, nosnou strukturu a stropní podhled. Protože zvolená nosná struktura je dominantní vrstva, označují se stropní systémy podle této nosné vrstvy.
Volbu stropního systému a skladbu vrstev ovlivňují požadavky na zvukovou izolaci, požární ochranu, odolnost proti kmitání, rozpětí a estetické požadavky. Pozornost si také vyžaduje připojení stropu ke stěnám.
Dřevěné stropy vzájemně oddělují jednotlivá poschodí nebo slouží jako horní uzávěr místností/prostorů. Jsou součástí staveb už po tisíce let a dodávají interiéru nejen estetickou hodnotu, ale i jedinečné vlastnosti přírodního materiálu. Dřevěné stropy mají na našem území silnou tradici. První trámové a fošnové stropní konstrukce můžeme najít už na stavbách z počátku 11. století a pak v každém dalším historickém období s různými obměnami systémů.
Dřevěné stropy představovaly osvědčené řešení pro každý druh stavby, ať už se jednalo o reprezentační prostory nebo hospodářská stavení. Materiál pro jejich výrobu byl vždy snadno dostupný a velmi trvanlivý. Dřevěné stropy také plnily význam jakési „druhé střechy“ a dodávaly lidem pocit domova a bezpečí. Ke znovuobjevení dřevěných stropů došlo po vzoru skandinávských a amerických států na konci 20. století.
Historický vývoj dřevěných stropů
Prvotní konstrukcí připomínající strop či střechu bylo opření kulatiny o bok skalního převisu. Následné zavěšení kůží nebo položení rostlin na tuto konstrukci zajistilo zvětšení obytné plochy. První skutečně stropní konstrukce se pak na našem území objevují s příchodem Keltů, kteří zde pobývali dvakrát, a to v období halštatském a laténském. Řešení stropů pomocí kulatiny přetrvalo na venkově až do pozdního středověku, kdy srubové konstrukce nahradily konstrukce roubené. V oblastech s převahou německého obyvatelstva to byly stavby hrázděné.
Čtěte také: Trendy v tesařství: Dřevěné ploty
Města, pokud jde o dřevo, nebyla soběstačná. Vždyť tvořilo 60 % stavebního materiálu a 100 % otopu. Proto bylo nutné jej do měst dovážet plavením a poté zpracovat na potřebné průměry.
K nejstarším typům patří tzv. povalové stropy, tvořené řadou povalů a násypem. Modernější variantou je trámový strop, kde nosnou konstrukci tvoří trámy uložené v kapsách nosného zdiva. Na nich spočívá dřevěný záklop z prken či fošen, který nese další vrstvy podlahy. Trámy se obvykle pokládají s rozestupem 90-120 cm a samotná skladba stropu zahrnuje tepelnou či zvukovou izolaci, roznášecí desky a nášlapnou vrstvu, jejíž složení závisí na konkrétním konstrukčním řešení.
Vývoj trámových stropů vedl od hrubě opracovaných kmenů k přesným hranolům, které musí být kvalitně vysušené, bez velkých suků či prasklin. Takto konstruované stropy jsou vhodné pro místnosti o šířce až 6 metrů. Pro větší rozpony nebo vyšší zatížení se dnes běžně využívá kombinace dřevěných trámů s ocelovými prvky či lepenými hranoly.
V dnešních dobách používáme ke svázání objektů betonové věnce. Naši předci to řešili v každém patře dřevěným „pozednicovým“ rámem, do něhož byly stropní trámy zakampované. V posledním patře tento rám sloužil navíc k upevnění krovu. Po zhotovení celé konstrukce se rámy i zhlaví stropních trámů zazdily.
Stropní trámy se nenechávaly ostrohranné, ale tvořila se jim tzv. fáza. Fáza je odebrání hrany pořízem. Hrana se ponechávala pouze po obvodu u zdí, a to v délce přibližně výšky trámu. Nejdůležitější bylo zvýšení odolnosti vůči požáru, neboť zápalná teplota suchého smrkového dřeva je 270 stupňů Celsia, a na tuto teplotu se nejrychleji prohřívá právě hrana trámu. Zajímavost: Dřevěné stropní konstrukce mají při požáru delší životnost než ocelové.
Čtěte také: Dřevěné ploty Hornbach: Co byste měli vědět
Na venkově se často dělával strop tzv. povalový, kdy se přes stropní trámy příčně naskládala drobnější kulatina nebo štípy. Shora se mazaly mazaninou z jílu, plev a slámy. Naproti tomu ve městech byly tvořeny stropy luxusnější - záklopové (kapsičkové). Přes vršek těchto stropů se ale stejně jako na vesnici natírala mazanina, ale u té úprava stropu nekončila. Další vrstvou byla stavební suť pro vložení polštářů následné podlahy. Nejjednodušším způsobem ošetření dřeva v té době byla tzv. volská krev.
Po nařízení císaře Josefa II. o tzv. nespalitelných stropech došlo k následující inovaci. Do mezer mezi stropními trámy se vkládaly trámy s menším profilem a na ně přišlo podbití štípanými prkny. Poté se na ně přichytil rákos jako podklad pro omítku. Výhodou tohoto systému je, že spodní konstrukce rákosových trámů nese jen strop a nepřenáší se do ní otřesy z podlahy, kterou nesou původní stropní trámy.
Typy dřevěných stropů
Dřevěné stropy se dělí na dvě skupiny: stropy deskové a stropy nosníkové.
- Deskové (nebo také povalové) stropy jsou tvořeny trámy, na sraz kladenými vedle sebe a spojenými klínky nebo skobami. Vytvoří tak spolupůsobící desku, která zatěžuje stěnu ve všech místech podepření.
- Nosníkové stropy se skládají z nosníků (lepený nosník, příhradový nosník, trám), které jsou vzájemně odsazeny a se shora zaklopeny záklopem. Nosníky zatěžují stěny lokálně v místě uložení do zdiva (kapsa).
Ve všech případech se jedná o sendvičové konstrukce, které se ještě doplňují dalšími materiály: izolanty, deskami, zásypy.
Trámové stropy
Hlavními nosnými prvky těchto stropů jsou stropní trámy (stropnice) osově vzdálené obvykle v rozmezí 900 až 1 200 mm. U novějších typů těchto konstrukcí je používáno menších profilů, proto se vzdálenosti volí menší. Na stropní trámy se nejčastěji používalo smrkové, jedlové a modřínové dřevo. Šířka trámů se obvykle volí v rozmezí 80 až 200 mm, výška 120 až 300 mm v závislosti na zatížení a rozpětí stropu.
Čtěte také: Venkovní dřevěné žaluzie
Boční povrch stropních trámů musí být, z hlediska požární bezpečnosti, vzdálen od vnitřního líce komínového průduchu nejméně 30 cm a trámy nesmí zasahovat do zdiva komínů. Nelze-li tuto podmínku dodržet, je nutné nosník směřující do komínového zdiva osadit na výměnu, která přenáší zatížení trámů do sousedních nosníků nebo lze tyto trámy uložit na ocelovou konzolu.
Typy trámových stropů:
- Jednoduchý trámový strop: Tvořen nosnými trámy, záklopem z prken nebo fošen pokládaných na sraz nebo na polodrážku. Stropnice se ukládají ve vzdálenosti 0,9 m až 1,0 m do kapes ve zdivu. Tyto stropy jsou vhodné pro rozpony kolem 4 m.
- Trámový strop s násypem: Podobný předcházejícímu typu stropu, má však na záklopu proveden násyp ve vrstvě min. 80 mm tlusté. Na násypu je umístěna prkenná podlaha, která je připevněná na polštářích. Na násyp se používala škvára popřípadě v současnosti pórobetonová drť nebo různé druhy lehkého kameniva. Tento strop má také lepší protipožární a akustické vlastnosti.
- Kazetový strop: Jedná se o alternativu trámového stropu s viditelnými trámy, kde jsou kolmo k nosným trámům uloženy výměny (falešné trámy), které v podhledu vytvářejí čtvercové nebo obdélníkové kazety.
- Polospalný strop: Pro zvýšení odolnosti vůči ohni je opatřen při horním líci záklopem s násypem z nespalného materiálu ve vrstvě tlusté min. 80 mm. Dolní líc trámů chránilo podbití z prken tlustých 13 mm s rákosovými rohožemi nebo drátěným pletivem a omítkou. Nevýhodou těchto stropů byla velká konstrukční tloušťka. Tyto stropy se používaly při výstavbě bytových domů od 19. století.
- Vylehčený trámový strop: Odstraňuje částečně nedostatek předešlého typu stropů. Je snížená jeho celková tloušťka o výšku polštáře, tj. o 80 až 100 mm a tloušťku záklopu. Záklop je umístěn mezi stropní trámy na latě 30 x 50 mm a polštáře jsou kladeny rovnoběžně s trámy ve vzdálenosti od trámu 80 mm. Tyto stropy se používaly pro rozpony až 6m.
- Strop s odděleným podhledem (rákosníkový strop): Typ trámového stropu, ve kterém byla konstrukce podhledu oddělena od vlastní nosné konstrukce. Používaly se u stropu, kdy podhledy byly zdobeny štukovou výzdobou, která by mohla být průhybem stropní konstrukce poškozena. Nosná konstrukce podhledu byla provedena na samostatných trámech tzv. rákosnících, které byly umístěny ve vzdálenosti 50 mm od vlastních nosných trámů, aby se průhyb od stropnic nepřenášel do podhledu.
Moderní dřevěné stropy
Novodobé dřevěné stropy odstraňují částečně nedostatky tradičních dřevěných stropů. V současnosti se pro tyto stropy velmi výhodně využívají nosné prvky z lepeného lamelového dřeva.
Lepené lamelové dřevo
Lepené lamelové dřevo se vyrábí vzájemným lepením lamel z masivního dřeva. K jejich výrobě se používá hlavně smrkové dřevo, popřípadě modřínové nebo dubové. Po nanesení lepidla na stykové plochy se prvky lisují. Jednotlivé lamely jsou délkově nastavovány zubovitým spojem a bočně lepeny. Díky tomu lze vyrábět lepené stropnice až do délek 16 m. Lepená spára nemá negativní vliv na mechanické vlastnosti dřeva. Tyto lepené stropnice mají větší únosnost, a proto se tloušťka stropní konstrukce snižuje a nevznikají trhliny, které jinak narušují vzhled interiéru.
Lepené trámy nebo fošny se většinou osazují do ocelových pozinkovaných třmenů, které jsou připevněny k obvodovým stěnám z dřevopanelů nebo se připevňují na průvlaky nebo stěny. Na vrchní stranu nosníku se položí samolepící těsnící páska. Prostor mezi nosníky je většinou do poloviny vyplněn minerální izolací. V případě absence izolace ve stropě se akustické schopnosti konstrukce výrazně zhorší. Nosníky jsou dále opatřeny záklopem většinou konstrukční deskou OSB, zajišťujícím stabilitu stropnic a rovinnou tuhost stropu.
Prvky složeného průřezu (I-profily, příhradové nosníky)
Pro novodobé stropy se masivní stropnice nahrazují prvky složeného průřezu. Nejčastěji jde o I-profily, které mohou být lepené nebo sbíjené. Výhodou stropů z nosníků složeného průřezu je vysoká únosnost (je možné realizovat větší rozpony), která se v místech, kde působí malé posuvné síly, může oslabit otvory ve stěně nosníku pro instalační rozvody. Mezi nevýhody patří zejména malá stabilita proti klopení nosníků a menší požární odolnost. Tyto stropy umožňují dosáhnout velkých rozpětí při zachování malé hmotnosti.
Příhradové nosníky mohou být vyrobené různými technologiemi, např. jako sbíjené, šroubované, se svorníky a hmoždíky, lepené, se styčníkovými deskami, s ocelovými kolíky aj. V současné době jsou velmi rozšířené stropní příhradové nosníky se styčníkovými deskami z pozinkovaného plechu s trny. Nosnou konstrukci těchto stropů tvoří duté velkoplošné panely s žebrovou konstrukcí. Tyto stropy se vyznačují velmi nízkou hmotností a velmi vysokou statickou únosností. Konstrukci stavby vytváří velice tuhou a stabilní v obou osách. Urychlují výstavbu a lze je použít na stropy i střechy hlavně u dřevostaveb.
Spřažené stropy
Jde o spojení trámového, fošnového stropu s vrstvou betonu. K pevnému propojení dřevěného stropu s betonem se používají hřebíky, vruty, které se nechají vyčnívat z dřevěného stropu před zalitím betonem. Pro betonáž se používá betonová směs suchá se součinitelem w < 0,5. Přednostmi této konstrukce jsou lepší mechanické vlastnosti a zvýšení požární bezpečnosti. Nevýhodou je, že jde o mokrý proces.
Ocelové nosníky a dřevěné trámy
Nosným prvkem tohoto stropu jsou ocelové válcované nosníky ve tvaru I a U, do kterých jsou uloženy dřevěné trámy. Ocelové profily mají osovou vzdálenost 3 až 4 metry. Délka uložení ocelových nosníků na nosných podporách je 250 mm, jejich záhlaví se (na rozdíl od dřevěných stropnic) mohou zazdít. Čela stropnic se zaklínkují do I profilu. Dřevěný trámový strop v kombinaci s válcovanými ocelovými nosníky umožňuje dosáhnout velkého rozpětí. Ponechaný v pohledu dodává interiéru atraktivní vzhled.
Požadavky na stropní konstrukce
Investoři i architekti se v rámci ekologického myšlení vrátili k největším výhodám dřevěných stropů: malé plošné hmotnosti, jednoduché technologii výroby a možnosti zajistit dobrou tepelnou a akustickou izolaci. Nenáročnými úpravami lze navíc zajistit požární odolnost stropní konstrukce až do REI 120 minut!
Akustická izolace
Pro zamezení přenosu zvuku uvnitř budovy jsou potřebná různá opatření pro zvuk šířící se vzduchem a pro zvuk šířící se pevným materiálem. Zvuk šířící se vzduchem se redukuje zvýšením hmotnosti a dvouplášťovým provedením, u zvuku v pevném materiálu se musí dbát na to, aby do konstrukce nebyl zaveden kročejový hluk, nebyl předán dále a vyzařován. Ochrana proti zvuku šířícímu se vzduchem je tím lepší, čím vyšší je hodnota dB.
Z akustického hlediska se doporučuje vystřídat těžkou a lehkou (myšleno objemovou hmotnost) vrstvu, aby byly pohlceny všechny zvukové vlny procházející konstrukcí. Na trámovém stropě by se mělo začít vrstvou těžkou, která je položena přímo na záklopu, například podlahová voština nebo desky Silentio. Desky Silentio jsou sádrovláknité desky tloušťky 15 mm a na strop přinesou nezbytných 36 kg, které pohltí nežádoucí chvění od kročejového hluku. Na ní můžeme položit měkkou vrstvu v podobě desky s porézní nebo vláknitou strukturou, která je zvukově pohltivá. Jedná se zejména o minerální, fleecové nebo dřevovláknité izolace, tzv. kročejové izolace. Zde je nutno se poradit s odborníky o vhodné tloušťce a objemové hmotnosti těchto materiálů. Na kročejovou izolaci by měla přijít už pouze roznášecí vrstva - v podobě pevné desky, která je zároveň ohybově měkká a neodráží zvuk zpátky do místnosti. Proto se používají sádrovláknité podlahové prvky - už z výroby slepené a sesponkované dvě desky 10 mm nebo 12,5 mm.
Okrajový izolační pásek musí oddilatovat všechny nové vrstvy podlahy, od záklopu až po nášlapnou vrstvu. Přečnívající okraj pásky se odstraní až po pokládce podlahovin. V případě rekonstrukce se zachováním stávajícího podsypu se okrajový pásek vkládá mezi pevné deskové materiály a zeď.
Požární ochrana
Zásypy se už od dob renesance používaly v konstrukci k ochraně spalných částí stropu a k tlumení zvuku. Zásyp musel být vždy suchý a čistý - ideálně pražený. Pražením se odstranily zárodky plísní a rostlinné nebo živočišní příměsi. V historických stavbách proto můžeme najít hrubozrnný písek, vápenný rum nebo cihelnou a škvárovou suť. Výjimkou není ani říčné kamenivo, hlína nebo stavební odpad. Pokud je původní zásyp soudržný, nedrolí se, neobsahuje velké předměty, nebo naopak vzduchové bubliny a je suchý, je možno ho ve skladbě ponechat. Slouží jako cenné přitížení, které bychom po jeho odejmutí museli do podlahy vrátit, aby se dosáhly potřebné hodnoty kročejové neprůzvučnosti. Vrstva násypu o minimální tloušťce 8 cm byla upravena již historickými stavebními řády, a to primárně jako jedno z protipožárních opatření.
Rekonstrukce dřevěného trámového stropu
Dřevěné trámové stropy se nejčastěji dostávají do centra pozornosti realizačních firem při rekonstrukcích podlah ve starší zástavbě. Historické dřevěné trámové stropy jsou nedílnou součástí starších obytných staveb. Dřevěné stropní konstrukce mohou mít hodnotu historickou, estetickou a majitelé k nim mohou mít i citový vztah. Je proto obvyklé, že i když vykazují jistý diskomfort (někdy i určité poruchy), je požadavkem investora zachovat je v původním stavu nebo pokud možno citlivě rekonstruovat.
V případě, že se jedná o závažné poruchy nebo o změnu majitele spojenou se změnou užívání s obvykle vyššími nároky na zvýšené účinky zatížení a kvalitu podlah a konstrukce stropu (rovinnost podlahové plochy, vibrace, akustické požadavky), bývá kompletní rekonstrukce stropu po všech stránkách výhodné řešení.
Kroky při rekonstrukci:
- Hloubkové sondy: Nechte si udělat hloubkové sondy, abyste se dozvěděli, z jakých vrstev se váš strop skládá. Schválně nemluvíme pouze o podlahových vrstvách, ale i o trámech, jejich dutině a podhledu. Zajímá vás hlavně tloušťka a kvalita - obojí se může i v rámci jedné místnosti lišit, proto by sond mělo být několik.
- Kontrola založení trámu: Zkontrolujte, jak je nosný trám založen v obvodové zdi.
- Statické posouzení: Podlahu by měl vidět také statik - ten určí, jestli jsou všechny složky stropu nosné a funkční (trámy i záklop), jakým způsobem jsou napojeny na ostatní konstrukce a jestli jsou dimenzovány pro nové zatížení. Statik také navrhne jak nedostatky napravit, jak případně konstrukci ztužit.
- Zvážení využití prostoru: K čemu bude prostor sloužit? Budu mít v místnosti třímetrovou knihovnu nebo 1000litrové akvárium? Bude v podlaze podlahová vpusť? Chci bezbariérovou sprchu? Vše je možné, pouze je potřeba s tím počítat už v návrhu skladby.
Zvyšování únosnosti a tuhosti
Kompletní náhradou degradovaných nebo neúnosných trámů lze docílit investorem požadované únosnosti a tuhosti výsledného stropu. U stropů s historickou hodnotou toto řešení však nepřichází v úvahu. Dalším problémem je obtížná manipulace s dlouhými a těžkými prvky v centrech měst. Za takové situace lze použít metodu spřažení stávajících nedostatečně únosných trámů s novou konstrukcí.
Pokud vyloučíme dlouhé tyčové prvky z důvodu obtížné manipulace a také vyloučíme vlepování moderních materiálů jako pro rekonstrukce historických konstrukcí nevhodné, zůstává možnost spřáhnout stávající průřez s nově zbudovanou horní deskou. Vzhledem ke zkušenostem s dřevěnými prvky umístěnými různě v celé stavbě a nezřídka napadenými biologickými škůdci dřeva je vhodné eliminovat nebezpečné zvyšování vlhkosti ve stavbě, což umožňují metody suché výstavby.
Z výše zmíněného se pro velmi specifickou oblast rekonstrukcí historických dřevěných stropů jeví jako nejméně konfliktní provést spřažení s deskami na bázi dřeva (obvykle se jedná o desky OSB3, OSB4, překližku, LVL, X-lam, CLT). Je to z toho důvodu, že se jedná o suchou výstavbu s relativně snadnou dopravou materiálu až na místo určení při dostatečné únosnosti finálního průřezu.
Vyrovnání nerovností
Pokud potřebujeme vyrovnat nerovnosti do 100 mm, doporučuje se vyrovnávací podsyp fermacell. Jedná se o minerální porobetonový granulát, který má frakci 0,2 až 4 mm a ostrohrannou strukturu. Aplikuje se v minimální výšce 10 mm, tak aby překryl každou nerovnost a instalaci a vytvořil tak celistvou soudržnou vrstvu. Jeho povrch se vyrovnává stahovacími latěmi do podlahářské roviny (2 mm / 2 m). Tento podsyp poskytuje také tepelnou a zvukovou izolaci a protipožární ochranu.
V běžné stavební praxi se setkáváme s dřevěnými trámovými stropy z období konce 19. století do 1. poloviny 20. století většinou u obytných budov, u kterých byly nebo mají být provedeny nějaké stavební změny. Při těchto zásazích však často nejsou respektovány základní myšlenky původního technického řešení a dochází k degradaci. Tradiční dřevěné trámové stropní konstrukce prodělaly dlouhý historický vývoj, který vyvrcholil v polovině 20. století. Také v dnešní době se tento typ stropů využívá, ale od tradičního pojetí se značně odlišuje, ať už staticky optimalizovanými průřezy a řešením jejich uložení nebo novodobými stavebními materiály.
Moderní design a rekonstrukce: V současné době se můžeme setkat s novodobými stropy s viditelnými dřevěnými trámy, které splňují estetické požadavky architektů. Konstrukčně mohou být řešeny buď nepravými trámy v pohledu stropní konstrukce jiného typu, nebo jsou to trámové konstrukce zohledňující novodobé technologie a požadavky např. lepené trámové nosníky. Novodobé konstrukce stropu mohou být také provedeny s rovným protipožárním podhledem ze sádrokartonu. Při rekonstrukcích lze u trámových stropů nahradit násyp keramickými tvarovkami a podhled provést ze sádrokartonových desek.
tags: #drevene #stropy #a #strechy #informace