Rámová konstrukce je v současné době stále nejčastějším typem stavebního systému dřevostaveb. Dřevěné rámové konstrukce se už léta úspěšně používají při budování dřevostaveb. Jsou však také jednou z tradičních technologií lidového stavitelství a mají mnoho předností i pro chataře a chalupáře.
Dřevěné rámové konstrukce
Rámová neboli sloupková konstrukce dřevostavby (vychází z amerického systému Two by Four) je systém, který je tvořen dřevěným rámovým skeletem, nejčastěji tvořen z KVH hranolů, Steico profilů a pláštěm, který kostru stabilizuje. Rámová konstrukce je opláštěna velkoplošným materiálem z jedné nebo z obou stran. Vzniklý prostor v konstrukci je vyplněn izolací (foukaná izolace, minerální vata, aj.). Tento typ konstrukce je velmi oblíbený a rozšířený v současné moderní výstavbě domu.
Principy a materiály rámové konstrukce
Nejběžnějším typem stavebního systému dřevostaveb jsou rámové konstrukce. Jsou tvořeny nosnými dřevěnými prvky (stojkami) a opláštěním těchto stojek velkoplošným materiálem z jedné nebo z obou stran. Stojky umístěné ve vzdálenostech 600-625 mm od sebe působí staticky především ve vertikálním směru. Tyto nosné prvky jsou zespodu a shora připevněny na horní a spodní pas a tento celek tvoří rám, odtud název rámové konstrukce. Opláštění tohoto rámu velkoplošným materiálem působí staticky ve směru horizontálním a fixuje tak stojky proti klopení do stran. Nosná konstrukce (pasy a stojky) jsou vyráběny převážně z hoblovaného a vysušeného řeziva a opláštění je tvořeno různými velkoplošnými materiály, nejvíce používanými jsou OSB desky s velkými orientovanými třískami a sádrovláknité desky. Prostor mezi stojkami a deskami je vyplněn izolací, nejčastěji minerální vatou.
Samonosná konstrukce je tvořena jednotlivými dřevěnými prvky, které jsou opláštěné. Stojky, které jsou obvykle rozmístěny v modulu 600 - 625 mm, plní statickou funkci převážně ve svislém vertikálním směru. Tyto prvky jsou v dolní i horní části zapuštěny do vodorovného dolního a horního pasu. Kompaktní dřevěný celek tvoří stabilní rám. Opláštění rámové konstrukce je provedeno velkoplošnými deskami na bázi dřeva, které plní statickou funkci v horizontálním směru a zamezují klopení stojek do stran. Touto technologií dochází k velké tuhosti rámových konstrukcí ve všech směrech.
Ke stavbě rámových nosných konstrukcí dřevostaveb se nejčastěji používá smrkové ostrohranné řezivo. To má pro dřevěné konstrukce celou řadu vhodných vlastností, jeho odolnost je však třeba posílit impregnací. Rámový skelet lze stavět i z konstrukčního dřeva, označovaného na trhu jako KVH profily. Jsou to čtyřstranně hoblované dřevěné profily se sraženými hranami, délkově nastavované zubovitým spojem. Jejich odolnost je posílena také pomocí technického vysušení.
Čtěte také: Vše o montáži pomocí Fischer N-S
Výhody dřevěných rámových konstrukcí
Hlavní přednosti rámové konstrukce jsou zejména rychlost výstavby, stavba z obnovitelných materiálů, tepelně technické vlastnosti. Dlouhodobě spolupracujeme pouze s prověřenými materiály a spolehlivými dodavateli. V projektech se stále více prosazuje dřevo nejen jako nosná část, která je opláštěna velkoplošným materiálem, ale také i jako součást interiéru a exteriéru.
Mezi hlavní výhody rámových konstrukcí dřevostaveb patří velká variabilita v tvarech a složitých detailech domů, odolnost vůči zatížení - hodí se tedy i pro vícepodlažní domy, vynikající tepelně izolační vlastnosti při malé tloušťce stěn. Výhodou dřevěných rámových konstrukcí je i možnost stavět za každého počasí.
Proč zvolit rámovou dřevostavbu:
- dopad výstavby na životní prostředí
- zdravé bydlení s dlouhou životností celé stavby
- flexibilita v tvarování domu z hlediska kompozice a půdorysu
- odolnost vůči zatížení, vhodné pro vícepodlažní domy
Hlavní výhody rámové konstrukce:
- Dispozice nepodléhá žádným modulovým rozměrům a je možné dům upravit i během výstavby.
- Možnost provádět stavbu i na obtížně dostupných místech bez nutnosti používání zdvihacích zařízení.
- Možnost dohledu při montáži přímo na stavbě včetně úprav a využití materiálu.
Typy rámových konstrukcí: Difuzně otevřené a difuzně uzavřené
Dřevěné konstrukce se dělí na difuzně otevřené a difuzně uzavřené konstrukce. V posledních letech se stále více prosazuje difuzně otevřená konstrukce. V difuzně uzavřené konstrukci se využívá parobrzdná folie, která se může při montáži, popřípadě během užívání stavby poškodit. Taková konstrukce je zpravidla o něco levnější a nepoužívají se v ní v takové míře přírodní materiály. Naproti tomu u difuzně otevřené konstrukce se používá parobrzdná vrstva, která nejčastěji ve formě OSB desky. OSB deska současně zabezpečuje i ztužení celé konstrukce. V difuzně otevřené konstrukci se daleko více používají přírodní materiály, jakou jsou dřevovláknité desky, konopné izolace a podobně.
Čtěte také: jak správně kotvit s hmoždinkami Fischer FUR-T
Hlavním cílem difuzně otevřené konstrukce dřevostavby je, aby byl dům zhotoven tak, že umožní volný prostup plynů a vodních par v podobě molekulárního přenosu z interiéru do exteriéru, to znamená, že je dům opatřen tepelnou izolací s nízkým difuzním odporem (není zde použita parozábrana). U tohoto typu domu se na rámovou konstrukci kotví dřevovláknitá deska, následuje lepidlo a finální silikátová fasáda. Konstrukce dřevostavby je vyplněna speciální minerální tepelnou izolací, která splňuje podmínky certifikovaných difúzně otevřených konstrukcí.
U difuzně otevřeného systému je obvodový plášť domu navržen tak, aby umožnil volný prostup plynů a vodních par formou molekulárního přenosu směrem do exteriéru. Dřevěná konstrukce obvodového pláště je doplněna z exteriérové strany vrstvou tepelné izolace s nízkým difúzním odporem. Dřevo dokáže vlhkost z okolního prostředí pojmout, nebo ji v opačném případě do prostředí uvolnit - a díky těmto svým vlastnostem vnitřní prostředí příznivě ovlivňuje. Ve skladbě takovéto konstrukce není použita parozábrana. Ze strany interiéru však musí být vrstva omezující pronikání vodních par na minimální přijatelnou mez a zároveň zamezující proudění teplého vlhkého vzduchu do konstrukce. Funkci parozábrany nahrazuje vrstva materiálu s vysokým difúzním odporem a dokonale vzduchotěsným napojením v místě spojů. Pro tuto vrstvu jsou používány velkoplošné materiály, které současně plní v rámové konstrukci dřevostaveb funkci výztužného opláštění. Nejčastěji tedy OSB desky spojované na pero a drážku s lepenými spoji, sádrovláknité desky lepené ve spárách v kombinaci s parobrzdnou fólií, ale i sádrovláknité desky (např. Fermacell Vapor).
Příklady skladeb obvodových a vnitřních stěn
Obvodová stěna AX - O200
- Omítka - WEBER Extraclean
- Tkanina výztužná Vertex R131 + Webertherm technik
- Dřevovláknitá deska - Steico DuoDry 60 mm
- Izolace 200 mm - foukaná celulóza ISOCELL
- Nosník - STEICO Joist 60 x 200 mm
- OSB deska - EGGER 18 mm
- Izolace 200 mm - minerální vata KNAUF
- Sádrokartonová deska - Rigips RigiStabil 12,5 mm
- Ocelový pozinkovaný profil
Celková tloušťka obvodové stěny 520 mm. Součinitel prostupu tepla U = 0,12 W/m2.K
Obvodová stěna AX - O360
- Omítka - WEBER Extraclean
- Tkanina výztužná Vertex R131 + Webertherm technik
- Dřevovláknitá deska - Steico DuoDry 60 mm
- Izolace 200 mm - foukaná celulóza ISOCELL
- Nosník - STEICO Joist 60 x 360 mm
- OSB deska - EGGER 18 mm
- Sádrokartonová deska - Rigips RigiStabil 12,5 mm
- Ocelový pozinkovaný profil
Celková tloušťka obvodové stěny 480 mm. Součinitel prostupu tepla U = 0,12 W/m2.K
Vnitřní nosná stěna AX - N180
- Sádrokartonová deska - Rigips RigiStabil 12,5 mm
- KVH hranol 160x60 mm
- Izolace 160 mm - minerální vata KNAUF
- KVH profil 160x60 mm
- Sádrokartonová deska - Rigips RigiStabil 12,5 mm
Celková tloušťka stěny 180 mm.
Čtěte také: Elektrická řezačka polystyrenu Dedra
Monolitické betonové a železobetonové konstrukce
Monolitické betonové / železobetonové / konstrukce jsou části staveb jako například stropy, sloupy, stěny, opěrné zdi a další, které postavíme jako jeden monolitický železobetonový prvek přímo na stavbě pomocí bednění okolo prvku a ocelové konstrukce uvnitř monolitického prvku / stropu, stěny, sloupu, zdi...
Výhody monolitických konstrukcí
Mezi ty nejzásadnější výhody patří rychlost, trvanlivost a akustické vlastnosti monolitických konstrukcí. Nezanedbatelná je také úspora času a financí za další navazující práce jako například u monolitických stropů. Odpadá další následné práce nutné při použití jiných technologií výstavby stropů jako jsou dobetonávky a vázání věnce, zálivky mezi panely nebo následné dorovnávání předepnutých panelů. Všechny typy monolitických železobetonových konstrukcí / sloupy, zdi, stropy, opěrné stěny... / stavíme vždy jako zakázku na klíč a zajišťujeme veškeré práce spojené se stavbou.
Prostorová tuhost stavebních konstrukcí
Prostorovou tuhostí nazýváme schopnost stavební konstrukce odolávat zatížení, které působí obecným směrem. Zahrnuje vetknuté sloupy, příhradová zavětrování, rámy, stěny a monolitická jádra.
Vetknuté sloupy
Vetknuté sloupy, především u halových jednopodlažních popř. dvoupodlažních staveb, musí být dostatečně zakotvené do základů. Na účinky vodorovného zatížení sloupy působí staticky jako konzoly vetknuté buď v obou směrech, nebo mohou být v jednom směru uložené kloubově (především u dřeva a oceli). V zásadě je možné vetknuté sloupy navrhnout ze všech materiálů pro různé konstrukční výšky.
Příhradová zavětrování
Příhradová zavětrování jsou typická pro dřevěné a ocelové skelety a halové stavby. Zajišťují tuhost konstrukce pouze ve své rovině, kolmo ke své rovině jsou měkké. Staticky jsou velmi výhodné s ohledem na přenos účinků osovými silami v jednotlivých prutech a díky velké tuhosti.
Rámy
Rámy jsou možné u všech typů staveb a jsou architektonicky a provozně velmi výhodné. V halách jsou časté dvoukloubové rámy různých provedení, u vícepodlažních budov patrové rámy, které vzniknou tuhým spojením sloupů s průvlaky. Typickým materiálem pro rámy je železobeton.
Stěny
Stěny jsou možné u všech druhů staveb; u obytných a provozních budov mohou tvořit výztužné stěny štíty, dělicí příčky (mezibytové apod.), schodišťové stěny a stěny u výtahů probíhající po celé výšce objektu. Staticky působí jako konzoly vetnuté do základů, jejich tuhost je závislá především na šířce stěny.
Monolitická jádra
Monolitická jádra vznikají propojením stěn ohraničujících komunikační prostory.
Zatížení konstrukcí
Zatížení střech
Nosná konstrukce střech závisí především na tvaru zastřešení, zatížení vlastní tíhou střešního pláště, nahodilým zatížením sněhem a větrem. U střech s větším sklonem se zpravidla navrhují krovy, nejčastěji dřevěné. Při větších rozponech nebo neobvyklých tvarech může být krov podepřen ocelovými prvky (nosníky na větší rozpětí, rámy apod.). Zpravidla uspořádání vychází ze základních soustav - krokevní, hambalkové, vaznicové nebo vlašské.
Zatížení sněhem
Způsob stanovení zatížení sněhem je dán normou ČSN EN 1991-1-3. Pro jednoduché tvary pultových a sedlových střech, kde není bráněno sesouvání sněhu, se zatížení uvažuje do sklonu 60°.
Zatížení větrem
Stanovení účinku větru na stavební konstrukce podle normy ČSN EN 1991-1-4 je poměrně složité a vyžaduje stanovení řady dílčích parametrů. Základním údajem pro stanovení účinku větru je jeho základní výchozí rychlost. Okolní terénní útvary jako kopce, hřebeny, terénní zlomy (tzv. orografie) výrazně ovlivňují proudění vzduchu. Zatížení větrem se uvažuje jako tlak nebo sání kolmo na uvažovanou plochu střechy nebo fasády, případně jako tření proudu vzduchu o danou plochu ve směru této plochy. Účinek větru v daném místě pláště budovy se určí jako součin maximálního dynamického tlaku větru qp(ze) pro referenční výšku ze a součinitele vnějšího tlaku cpe. Pro jednotlivé oblasti vnější plochy stavby jsou tvarové součinitele uvedeny ve dvou hodnotách - cpe,10 a cpe,1. První z hodnot cpe,10 platí pro referenční plochy o velikosti 10 m2 a větší. Tato hodnota je menší než hodnota druhá cpe,1, platící pro referenční plochu do 1 m2 včetně.
Krovy
Krov je nosná konstrukce šikmé střechy (sklon 10-45°) a strmé střechy (sklon > 45°). Jednotlivé krokve se opírají v patě o pozednice nebo jsou zakotveny do vazného trámu a vzájemně se opírají ve hřebeni. Při rozpětí L < 12 m (hospodárné L ≤ 8 m) se navrhují krokve z řeziva, při větších rozpětích lepené nosníky apod.
- Krokevní soustava: Jednotlivé krokve se opírají v patě o pozednice nebo jsou zakotveny do vazného trámu a vzájemně se opírají ve hřebeni.
- Hambalková soustava: Pro zmenšení rozpětí krokví je vložený hambalek v každém páru krokví (popřípadě více hambalků v patrech), který rozpírá krokve pro svislé zatížení - hambalek je tlačený prvek.
- Vaznicová soustava: Vrcholová vaznice je namáhána jen svislými silami, zároveň proti vodorovným silám se vzájemně podepírají krokve. Mezilehlé vaznice jsou namáhány svislými i vodorovnými silami.
- Vlašská soustava: Vlašské krokve (vazničky) se u této soustavy umísťují rovnoběžně s okapovou hranou, jejich rozpětí se pohybuje 4-5 m, vzájemné vzdálenosti krokví jsou obvykle mezi 0,8-1,0 m. Krokve se kladou na vzpěry (horní pasy) vazníků, které se zapouštějí do krokví (vazniček) na hloubku 20 mm.
Ploché střechy
Z hlediska nosné konstrukce je plochá střecha obdobná stropu v běžném podlaží a liší se pouze velikostí zatížení. Stropní konstrukce se skládají z nosné stropní desky, ze stropních nosníků, průvlaků, podlahy a podhledu.
Dilatace
Podle příčiny se dilatace navrhuje pro předpokládaný vzájemný posun ve svislém směru, například pro různé sedání, nebo ve vodorovném směru z důvodů objemových změn materiálu konstrukce, způsobených například smršťováním betonu, tepelnou roztažností apod. Velikosti dilatačních celků pro jednotlivé konstrukční materiály jsou předepsány v některých normách, nebo se musí konstrukce na účinek například smršťování betonu posoudit. Při kombinaci různých materiálů je nutné vzít v úvahu nejnepříznivější z hodnot. Velikost dilatačního úseku závisí také na uspořádání ztužujících prvků stavby. Podle ČSN EN 1992-1-1 lze u železobetonových konstrukcí zanedbat účinky teploty a smršťování, pokud je dodržena maximální vzdálenost dilatačních spár djoint = 30 m. Pro prefabrikované konstrukce mohou být vzdálenosti spár větší, protože část smršťování a dotvarování proběhla před montáží.
tags: #ramova #betonova #konstrukce