Vzdělávací centrum

SKLADBOU TOPDEK LZE DODATEČNĚ ZTUŽIT STARÝ KROV

Půdy starších domů se v drtivé většině rekonstrukcí mění na obytné prostory. Tato změna využívání prostor pod krovem vyvolává zásadní změny požadavků na krov. Konstrukce krovu nad nevyužívanými půdními prostorami bývají zatíženy především vlastní tíhou krytiny, vlastní tíhou samotného krovu a zatížením od sněhu a větru. Změna ve využívání prostor si ale vyžádá změnu skladby střešních plášťů, čímž dojde k zásadnímu přitížení nosné konstrukce krovu, ke snížení možnosti odtávání sněhové vrstvy, ale především vede k potřebě ztužení celé konstrukce. Dříve tolerované deformace prvků krovu by se u skladeb nad obytným prostorem, kde se uplatní estetické požadavky na kvalitu vnitřních povrchů, projevily prasklinami a trhlinami, mimo jiné v kontaktu střechy s navazujícími konstrukcemi. V takových případech je nutné konstrukce krovu ztužit – zesílit.

U většiny zesilovaných krovů jde především o vaznice a krokve. Vzhledem k její poloze a množství v konstrukci, není obtížné vaznici zesílit. Horší je to se zesilováním krokví, kterých je na konstrukci krovu řádově více. Krokve lze samozřejmě zesílit například příložkami, přidáním krokví mezi stávající vazby atd.

V tomto článku se chci zabývat zapojením střešní skladby do ztužení krovu. Atelier DEK ověřil výpočtově i experimentálně, že skladba konstrukčního systému TOPDEK je při respektování určitých zásad velmi vhodná pro ztužení starého krovu. Z obrázku 1 je patrné, že díky systému nadkrokevní izolace TOPDEK lze z jednoduchého tyčového prvku vytvořit příhradovou konstrukci.

Obr. 1 - Schéma zesílení krokve systémem TOPDEK

Pro příklad využití se podíváme na rekonstrukci střechy rodinného domu se sedlovou střechou se sklonem 45°, kde mělo dojít ke změně půdy na obytné podkroví. Objekt je umístěn ve 2. sněhové oblasti a krokve byly změřeny 100 / 120 mm. Krokve jsou podepřeny pozednicí a vrcholovou vaznicí. Tvar krovu je patrný na obr. 2.

Obr. 2 - Původní krov před rekonstrukcí

Krokve nejsou dostatečně tuhé pro běžnou realizaci nové skladby a bylo nutné je zesílit. Zesílení bylo provedeno systémem TOPDEK. Statické schéma je patrné na obr. 3.

Obr. 3 - Statické schéma zesílení

Z tabulky vyplývá, že na účinnost zesílení krovu systémem TOPDEK má vliv tuhost kontralatě. Normou požadovaný průhyb krokve je maximálně 15,2 mm. V tomto případě bylo nutné použít kontralatě o profilu 60 / 80 mm. Nadkrokevním systémem TOPDEK se podařilo snížit průhyb o 30 %.

Účinnost spřažení krokve s kontralatí byla ověřována zatěžovacími zkouškami na modelech. Postaveny byly dva modely, každý byl osazen pěti krokvemi, které se průběžně přitěžovaly a odtěžovaly. Zkoušeli jsme vliv těchto parametrů: tuhost (dimenze) kontralatě, spojitost kontralatě, směr (sklon) osazení vrutů a typ vrutu – vrut s talířovou hlavou × vrut s dvojitým závitem. Testovací zatížení činilo cca 90 kg / bm krokve. Deformace byly měřeny po každém cyklu, aby výsledky nezkreslovala únavová deformace prvku (nevratná deformace).

Měřené stavy viz obr. 4:
M1 - Neprokotvená krokev s kontralatí 60×40
M2 - Prokotvená krokev s kontralatí 60×40, vruty TOPDEK ASSY
M3 - Prokotvená krokev s kontralatí 60×40, vruty s dvojitým závitem
M4 - Prokotvená krokev s dělenou kontralatí 60×40, vruty s dvojitým závitem
M5 - Neprokotvená krokev s kontralatí 60×80
M6 - Prokotvená krokev s kontralatí 60×80, vruty TOPDEK ASSY
M7 - Prokotvená krokev s kontralatí 60×80, vruty s dvojitým závitem a změnou sklonu vrutů
M8 - Prokotvená krokev s dělenou kontralatí 60×80, vruty s dvojitým závitem a změnou sklonu vrutů

Obr. 4 - Statické schéma měření

Z výsledků měření, viz tabulka 2, vychází, že spřažením krokve s kontralatí lze snížit průhyb o 30 %, ale i 50 %. Tuhost kontralatě má zásadní vliv, naopak typ vrutu, pokud se zachová směr kotvení, má vliv zanedbatelný. Nejdůležitější pro zesilování krovu nadkrokevním systémem ale je, aby kontralať byla vcelku, bez délkového spoje. Postup zkoušky je patrný z obr. 5 a 6.

Obr. 5 - Fotodokumentace z průběhu zkoušek - Připevňování kontralatí

Obr. 6 - Fotodokumentace z průběhu zkoušek - Měření průhybu krokví v měřícím otvoru

Aby bylo možné využít ztužující funkci systému TOPDEK, musí se systém s tímto záměrem navrhnout a provést. Běžně montovaný systém s dělenými kontralatěmi po 1,5 m a vruty po 1 m má malý vliv na tuhost konstrukce. Pokud se zajistí kontralať vcelku bez délkového spoje a dostatečný počet vrutů, lze dosáhnout výrazného snížení průhybů krovu.

Kromě rekonstrukcí lze ztužení krovu nadkrokevní skladbou samozřejmě navrhnout také u novostaveb, znamenalo by to úsporu na krokvích u běžného krovu cca 1,5 m³ řeziva. Je na zvážení, jestli taková úspora u novostavby stojí za zvýšené nároky na dozor nad dodržením všech zásad montáže systému. U historických krovů, kde není možné krokve zesílit, je tento způsob řešení ale velmi zajímavý.

Pro každou konstrukci je nutné vypracovat podrobný statický návrh. Tuto službu lze objednat v Atelieru DEK.

Autor:
Ing. Jakub Lukavec
projektant - statik
DEKPROJEKT s.r.o.