MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE DŘEVĚNÉ NOSNÉ SYSTÉMY STŘECH VARIANTY KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ I TVARŮ A JEJICH POROVNÁNÍ
2012/2013
Jan Jakubec
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma:
„Dřevěné nosné systémy
střech. Varianty konstrukčních systémů i tvarů a jejich porovnání“ zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne: 10. 5. 2013
……………………………… Jan Jakubec
Poděkování Úvodem bych rád poděkoval paní Ing. Jitce Čechové za cenné rady a odborné vedení během zpracování této bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat rodičům za podporu při studiu a Petru Zelinkovi za umožnění přístupu na stavby a podklady k zastřešení.
Abstrakt Autor/ Author: Jan Jakubec Název bakalářské práce: Dřevěné nosné systémy střech. Varianty konstrukčních systémů i tvarů a jejich porovnání
Abstrakt
Bakalářská práce je zaměřena na dřevěné nosné systémy střech. Zabývá se návrhem různých variant konstrukčních systému a tvarů zastřešení nad daným půdorysem s následným porovnáním a vyhodnocením dle zvolených kritérií. Součásti práce budou zejména schémata daných řešených variant se vzájemným porovnáním podle využitelnosti, prosvětlení podkroví, potřebného materiálu a jiné. Ke každé řešené variantě bude zpracována výkresová dokumentace a tabulky se spotřebou řeziva a celkovou materiálovou cenou krovu.
Klíčová slova: •
typy zastřešení,
•
krov,
•
tesařské spoje,
•
podkroví,
•
dřevěné konstrukce,
•
prosvětlení
•
střecha
Author: Jan Jakubec Title of work: Wooden roof carrier systems. Variants of construction systems and shapes and compare them
Abstrakt
Bachelor thesis is focused on the wooden roof carrier systems and the proposal of different variants of the system design and shape, over a given floor plan with following comparison and evaluation of according to various criteria. In this work will be listed and enclosed schemas of the solved variants, which will be evaluated and compared by utilization the attic, the attic illumination and more. The work will be treated to every solution of the variant project has a documentation and spreadsheets with the consumption of lumber and the total price of the roof timbers.
Key words: • The types of roofing, • roof timbers • carpentry joints, • the attic, • wood construction, • backlight • the roof
OBSAH 1
ÚVOD...................................................................................................................... 11
2
CÍL PRÁCE ............................................................................................................. 12
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED ......................................................................................... 13 3.1 Rozdělení sklonitých střech dle tvaru (Oláh, 2002)
................................. 13
3.2 Konstrukční systémy a soustavy ..................................................................... 15 3.2.1 Tradiční vázané krovy: ..................................................................... 16 3.2.2 Vazníkové soustavy.......................................................................... 23 3.3 Sklon střechy ................................................................................................... 31 3.4 Střechy dle rozpětí........................................................................................... 31 3.5 Střechy dle využitelnosti podkroví.................................................................. 31 3.6 Střechy dle prosvětlení podstřešních prostorů ................................................ 33 3.6.1 Vnitřní klima podstřešního prostoru – světelná složka .................... 33 3.6.2 Proslunění dle Vyhlášky č. 268/2009 ............................................... 33 3.6.3 Prosvětlující konstrukce půdního prostoru:...................................... 34 3.7 Tesařské spoje: ................................................................................................ 40 3.8 Spojovací prvky: ............................................................................................. 43 3.8.1 Dřevěné ............................................................................................ 43 3.8.2 Kovové ............................................................................................. 46 4
METODIKA ............................................................................................................ 50
5
ŘEŠENÍ A JEHO VÝSLEDKY .............................................................................. 52 5.1 Typy krovů dle konstrukce krovu ................................................................... 52 5.1.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 52 5.1.2 Sedlová střecha – hambalkový krov................................................. 54 5.1.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 55 5.1.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 56 5.1.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 57 7
5.1.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 58 5.1.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 59 5.1.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník………………………………………………………………………60 5.2 Hodnocení typu krovů dle ceny a spotřeby řeziva krovu ................................ 60 5.2.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 61 5.2.2 Sedlová střecha – hambálkový krov................................................. 61 5.2.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 61 5.2.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 61 5.2.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 61 5.2.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 62 5.2.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 62 5.2.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník………………………………………………………………………62 5.3 Hodnocení typu krovů dle rychlosti výstavby ................................................ 72 5.3.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 72 5.3.2 Sedlová střecha – hambalkový krov................................................. 72 5.3.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 72 5.3.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 73 5.3.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 73 5.3.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 73 5.3.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 73 5.3.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník………………………………………………………………………74 5.4 Hodnocení typu krovů dle tvarové vhodnosti do zástavby ............................. 74 5.4.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 75 5.4.2 Sedlová střecha – hambalkový krov................................................. 76 5.4.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 77 8
5.4.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 78 5.4.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 79 5.4.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 80 5.4.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 81 5.4.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník……………………………………………………………………....82 5.5 Hodnocení typu krovů dle možnosti prosvětlení ............................................ 83 5.5.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 83 5.5.2 Sedlová střecha – hambalkový krov................................................. 83 5.5.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 83 5.5.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 83 5.5.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 84 5.5.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 84 5.5.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 84 5.5.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník………………………………………………………………………84 5.6 Hodnocení typu krovů dle využitelnosti podkroví .......................................... 85 5.6.1 Pultová střecha – stojatá stolice ....................................................... 89 5.6.2 Sedlová střecha – hambalkový krov................................................. 90 5.6.3 Mansardová střecha – ležatá stolice ................................................. 91 5.6.4 Oblouková střecha – sbíjený vazník................................................. 92 5.6.5 Valbová střecha – stojatá stolice ...................................................... 93 5.6.6 Sedlová střecha – sbíjený vazník ..................................................... 94 5.6.7 Oblouková střecha – lepený lamelový vazník.................................. 95 5.6.8 Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník………………………………………………………………………96 6
DISKUZE ................................................................................................................ 97
7
ZÁVĚR .................................................................................................................... 99 9
8
SUMMARY .......................................................................................................... 100
9
SEZNAM LITERATURY..................................................................................... 101
10 PŘÍLOHY .............................................................................................................. 104
10
1
ÚVOD Obecně platí, že střecha je stavební konstrukce nad chráněným nebo vnitřním
prostředím a je vystavená přímému působení nepříznivých účinků povětrnosti. Podílí se na zabezpečení požadovaných parametrů prostředí v objektu. Podle sklonu vnějšího povrchu krytiny rozeznáváme tři základní druhy střech, a to ploché, šikmé a strmé. „Každá šikmá střecha se skládá z vrstev, které plní nosnou, hydroizolační, tepelně izolační, spádovou, ochranou, účelovou a další funkce v závislosti na charakteristických
vlastnostech
materiálů
a
jejich
konstrukčním
uspořádání.
Z hydroizolačního hlediska zabezpečuje krytina ochranu podstřešních prostor a některých vrstev střechy před atmosférickou vodou ve všech skupenstvích. Nejrozšířenějším druhem střechy u nás jsou střechy šikmé. Představují 60 – 70% z celkového množství střech. Šikmá střecha jako součást obalové konstrukce budovy se aktivně zúčastňuje tvorby umělého životního prostředí tím, že chrání budovu před komplexními účinky vnějšího klimatu. Dobrý vzhled střechy je výrazně ovlivňován druhem použité krytiny i její kvalitou a precizností odborných prací, které s realizací střechy souvisejí“ (Hájek, 2002). „U původních šikmých střech sloužil prostor nad poslední stropní konstrukcí a pod střešní konstrukcí jako prostor pro uskladnění různých věcí nebo pro sušení prádla. Skládaná střešní krytina umožňovala poměrně volné proudění vzduchu v podkroví a maximální ochranu před nebezpečím kondenzace a hromaděním vlhkosti. Zásadní přelom představuje pro šikmé střechy doba, kdy zavládla snaha ekonomicky zhodnotit každý obestavěný a překrytý prostor, tj. získat z původní nezateplené půdy plně obyvatelný a zateplený podkrovní prostor. Tímto využitím dochází k podstatným změnám tepelných a vlhkostních podmínek ve střešním plášti, protože jeho úkolem již není pouhé zajištění ochrany před klimatickou vodou a vlhkostí, ale zajištění příznivého vnitřního prostředí i z hlediska tepelně-technického, akustického a hygienického. Vzhledem k trvalému pobytu osob vzrůstají rovněž požadavky na požární bezpečnost budov. Takovýto typ střešního pláště šikmé střechy neumožňuje volné proudění v podkrovním prostoru“ (Oláh, 2002).
11
2
CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je na zadaný půdorys 10×15m navrhnout různé varianty
dřevěných nosných systémů zastřešení (krokvové, vaznicové, vazníkové) a různých tvarů (pultový, sedlový, mansardový, obloukový, apod.) Následně je porovnat a vyhodnotit dle daných kritérií, jako je spotřeba dřeva a jeho cena, způsob výroby a montáže, rychlost výstavby, využitelná podkrovní plocha a další. Také lze zohlednit možnost osazení osvětlovacích prvků jmenovitě střešních oken a vikýřů. Navržené varianty zastřešení budou doloženy výkresovou dokumentaci v příloze práce.
12
3
LITERÁRNÍ PŘEHLED
Obecné rozdělení šikmých střech podle různých kritérií dělíme například na: Střechy podle tvaru střešní roviny Střechy podle konstrukčního systému a soustavy Střechy dle sklonu Střechy dle rozpětí Střechy dle využitelnosti podkroví Střechy dle prosvětlení aj.
3.1 Rozdělení sklonitých střech dle tvaru (Oláh, 2002) •
Sedlová střecha
•
Pultová střecha
•
Valbová střecha
•
Polovalbová střecha (Obrázek 1 valbová zhotovená v horním nebo dolní části)
•
Stanová střecha
•
Mansardová střecha
•
Kuželová a věžová (nepoužívají se bytovou výstavbu) a pilová (většinou výrobní objekty) Tvary sklonitých střech lze vidět na obrázku 1.
Obr. 1
Tvary sklonitých střech (Oláh, 2002)
13
Obr. 1. pokračování: Tvary sklonitých střech (Oláh, 2002)
14
3.2 Konstrukční systémy a soustavy Rozdělení dle: •
Krovové soustavy šikmých a strmých střech
•
Vazníkové soustavy zastřešení
•
Rámové soustavy zastřešení
•
Obloukové soustavy zastřešení
•
Střešní konstrukce a objekty z textilních membrán
•
Visuté a zavěšené střešní konstrukce
•
Skořepinové a lomenicové střešní konstrukce
(Vlček, 2001)
Obr. 2
Krokvové, vazníkové, rámové a lomenicové konstrukce (Vlček, 2001)
Dále se podrobněji budeme zabývat jen systémy, které byly vybrány pro řešenou problematiku. U některých konstrukčních systémů bude využití i různých tvarů (mansarda, valba, polovalba atd.)
15
3.2.1
Tradiční vázané krovy: „Krov je hlavní nosnou konstrukcí zastřešení. Přenáší hmotnost střešního pláště
a zatížení působící na plášť do svislých nosných konstrukcí budovy, tj. do stěn, sloupů a pilířů. Tyto svislé nosné konstrukce budovy smějí být zatěžovány krovem jen ve svislém směru. Proto se šikmé tlaky, vyskytující se v krovu, zachycují kleštinami, ocelovými táhly nebo vazními trámy. Krovy se sestavují ze základních tesařských konstrukcí. Každý krov musí být dostatečně tuhý v příčném i podélném směru. V příčném směru se statické tuhosti dosáhne soustavou trojúhelníků, vytvořených jednotlivými konstrukčními prvky; ve směru podélném se této tuhosti dosáhne pásky nebo zavětrovacími prvky ve střešní rovině, tzv. Ondřejovými kříži. Konstrukce krovu musí být řádně zakotvena v podporách. Protože se již některé soustavy dřevěných krovů nepoužívají a můžeme se s nimi setkat pouze při adaptacích, pojednáváme o nich jen stručně. Jinak se klasické dřevěné konstrukce uplatňují především v individuální bytové a rekreační výstavbě a při rekonstrukcí“ (Hájek 1999).
Krokvová soustava: „Patří mezi nejjednodušší krokvové konstrukce. Skládá se pouze ze základních párů krokví spojených pouze v hřebeni a osazených na pozednice uložené na svislých nosných stěnách. Krokve se u prosté krokevní soustavy navrhují ze stejných nebo velmi podobných profilů jako u hambálkové soustavy. Volná délka krokve je závislá na zatížení a zvoleném průřezu a běžně se uvažuje max. 5m. Horní konec krokve je ukončen na sraz a spojen s příložkami stavebními hřebíky. Velmi důležitým spojem je uchycení pozednice do nosného zdiva. Pro eliminaci vodorovných složek sil vyvolaných od zatěžovacích stavů se pozednice kotví (pásovou oceli přetočenou o 90° , ocelovými L profily apod.). Podélné ztužení soustavy se provádí pomocí prken, které jsou přibity ze spodní strany krokví ve směru diagonály střešního pláště. Ztužení v rovině krokví jen na základě statického posouzení možno nahradit celoplošným bedněním kladeným pod úhlem 45° ke krokvím. Soustava krokevní je vhodná na malé stavby s rozpětím max. 6m. Sklon střechy bývá asi 45° “ (Horák 2002).
16
3.2.1.1 Vaznicová soustava Další rozdělení podle konstrukčních systémů, jak uvádí (Václav Hájek 1999), nejrozšířenějším typem vázaných krovů, je vaznicová soustava. Nosné prvky jakožto krokve jsou kladené ve stejné rovině rovnoběžně se sklonem střechy, jsou podporovány vodorovnými vaznicemi a vaznicemi podepřené zdmi zvané pozednice. Název soustavy je odvozen od hlavních vodorovných prvků, vaznice, ty jsou neseny ve vzdálenosti 4 až 4,5m plnými vazbami (stolicemi). Každá plná vazba přenáší zatížení pomocí vzpěr a sloupků do vazního trámů. Vazní trám přenáší zatížení do nosných zdí. Všechny prvky přenášející zatížení do Vazního trámu mají být osazeny co nejblíže svislým podporám trámu, aby nevznikal nebezpečný ohyb, který by mohl ohrozit stabilitu nosné konstrukce krovu. Vazní trám je vetknut v nosných zdí. Krokve jsou šikmé nosné prvky krovu, které jsou od sebe vzdáleny 900 až 1100mm, na vrcholu jsou spojeny nárožním čepem, tenčí krokve se přeplátují. Krokve jsou podepřeny vaznicemi – středními, vrcholovými a pozednicemi. Krokev nesmí být opřena o římsu. Jsou kotveny hřeby, osazeny osedláním, u vrcholové vaznice jsou krokve spojené zadrápnutím. Vzdálenost osedlání na vaznicích je 3,6 až 4,5m. Není-li přítomna vrcholová vaznice tak vzdálenost od vaznice po vrchol je max. 2,5m. Převislé konce krokví nemají být delší než 1 až 1,5m. Další vodorovné nosné trámce, které jsou zatíženy krokvemi a namáhané na ohyb v jalových vazbách, v plných vazbách jsou podepřeny sloupky. Rozeznáváme vaznice vrcholovou a střední, jejich název vyplívá z výšky (umístění) podepření krokví. Pozednice se nazývá vaznice okapová, která leží na nadezdívce a roznáší zatížení z krokví do svislých nosných konstrukcí. Pozednice jsou kotveny v místech plných vazeb a u ležatých stolic je zapotřebí kotvit do zdí nebo stropu po 1,5 až 2m. Sloupky jsou svislé nosné prvky, které jsou podporovány vazními trámy. Hlavní funkce sloupků je podpírání vaznic v plných vazbách. Bývají čtvercového průřezu. Sloupky se čepují nebo se zapouštějí do vaznic a taktéž do vazních trámů, spoje jsou zajištěny skobami a kolíky. V příčném směru je krov v plných vazbách ztužen kleštinami a vzpěrami, kleštiny zachycují vodorovné složky šikmých tlaků způsobené krokvemi, na pozednice, vaznice, ke krokvím a sloupkům se připojí kampem. (Kleštiny můžeme spojit s krokvemi a sloupky lípnutím).
17
Čepované spoje užíváme k ukotvení pásků do vaznic a sloupků, které ztužují krov v podélném směru, zkracují volnou délku vaznic. Stojatá stolice (Obrázek 3) má vaznice podepřeny svislými sloupky. U ležaté stolice (Obrázek 4) jsou vaznice krovu podepřeny šikmými sloupky nebo vzpěrami. U ležaté stolice se přenáší zatížení do vazního trámu, ale blíže nosným zdím.
Obr. 3
Stojatá stolice (http://k-woodprojekt.sweb.cz/krovy.htm, 2013)
Obr. 4
Ležatá stolice (Jeřábek, 1955)
18
3.2.1.2 Valbové střechy Krov je zkonstruován podstatě stejně jako u sedlových střech, střední vaznice a pozednice tvoří vaznicový věnec, který musí být podepřen v místech lomů tj. pod nárožím a také každý čtvrtý metr (Obrázek 5). Nárožní krokve mají vetší průřez než normální krokve, protože jejich volná délka a zatížení je větší než u normálních krokví. Průřez nárožních krokví má tvar pětiúhelníku, tvar je odvozen ze sklonu střechy, podle dvou sousedních rovin střechy. Doporučuje se, aby vrcholová vaznice byla podporovaná na koncích. Na čtvercový půdorys se volí zastřešení stanové střechy (Hájek 1999).
Obr. 5
Řešení valbové střechy o rozponu 8 – 11m (Hájek 1999)
19
3.2.1.3 Hambalková soustava Podle (Štefka, 2009): Rozdíl od vaznicové soustavy je v plnosti vazeb, všechny vazby jsou plné. Nosné prvky krovu jsou krokve, kleštiny, vaznice, pozednice a hlavní vodorovné výztuhy nazývané hambalky, zajišťují tuhost v rovině vazby, jsou to laicky řečeno masivnější kleštiny (Obrázek 6, 7). Výškově a rozměrově jsou stejné, liší se v šířce, která je dvojnásobně větší. Tato soustava nevyžaduje vazný trám. Rozpon udává počet hambalku. Tuhost v podélném směru zpravidla ztužení střešního pláště zajišťují šikmo nabitá prkna diagonální prkenný záklop nebo velkoplošný materiál např. desky OSB. Je možnost zajistit v některých případech prostorovou tuhost ztužidlem, umístěnému spoji mezi kleštinou a hambálkem. U hambalkových soustav je důležité zachytit horizontální síly v místě osedlání krokví nad stěnou, a to s pomocí kovových kotev. U krovů s větším rozponem je značná vodorovná složka a u zděných staveb může být problematické nadimenzovat železobetonový věnec.
Obr. 6
Axonometrie hambalkového krovu (Jeřábek, 1955)
20
Obr. 7
Novodobý hambalek (http://k-woodprojekt.sweb.cz/krovy.htm (2013).
3.2.1.4 Mansardové krovy Má lomené střešní plochy, tento typ zastřešení byl volen z architektonického ztvárnění a podkrovního prostorů. V místě lomu bývá zpravidla umisťována střední vaznice, na kterou jsou osedlány krokve obou rovin. Plnou vazbu jako ostatní soustavy mají tři až čtyři prázdné vazby, skládající se z krokví a vaznic. Prostorovou tuhost zajišťují pásky, šikmé vzpěry a kleštiny, u pozednic je podstatné ukotvení (Obrázek 8), protože je střecha namáhána účinkem větru. (Štefko, 2009)
Obr. 8
Svislý řez plnou vazbou krovu a ležatou stolicí (Kadlecová, 2008)
(Kadlecová, 2008) ve své knize uvádí: Mansardové střechy se navrhovaly hlavně na budovách s půdorysně většími rozměry (Obrázek 9). Mansardovým zastřešením se zastřešovaly budovy i se štíty, které mohou mít valbu i polovalbu, pultové zastřešení je 21
méně časté. Mansardové střechy jsou složeny ze dvou střešních ploch a to nejen ve volbě rozdílných sklonů, ale i v kombinaci střešních ploch. Mansardové střechy lze volit složením z rovinných střešních ploch, nebo v kombinaci střešních ploch zakřivených s plochami rovinnými. Varianty konstruování jednotlivých typů mansardových střech, je odvozováno od oblastních zvyklostí, tak vznikly různé typy střech, například první, původní francouzská mansardová střecha nebo vídeňská střecha anebo třeba mansardová střecha německá. V praxi se navrhovali střechy na světlost 8 – 10 m, 10 – 12 m a 12 – 15 m. Jsou známé dvě varianty pro rozpon 8 – 10 m. První varianta je určena pro budovy se střední nosnou zdí, která přenáší část zatížení. Druhá varianta se používala pro budovy bez středních zdí. Podle volby varianty se odlehčil či ne vazní trám a podle toho se navrhovali věšadla se šikmými vzpěrami, které přenášeli zatížení blíže k obvodovým nosným stěnám. U novodobých mansardových střech, podkroví se klade důraz na ekonomickou stránku, mansardové střechy se realizují hlavně na stávajících budovách. Jedná se zpravidla o městská sídliště s panelovými domy. Podkrovní byty jsou velice atraktivní a díky svým konstrukčním řešením umožňují větší využití zastřešených ploch. U mansardového typu zastřešení lze použít jako mezonetové byty. Tento typ zastřešení se může zrealizovat jak z dřevěného či ocelového materiálu.
Obr. 9
Ukázka různého způsobu konstruování tvarů mansardových střech (Kadlecová, 2008)
22
Konstrukční řešení obytného podkroví mansardových střech: Obytná podkroví mansardových střech nabízejí velkou možnost dispozičního řešení než je u například u běžného podlaží bytového domu. Mansardové střechy s většími sklony umožňují větší využitelnost plochy podstřeší oproti střechám sedlovým. V poslední době se setkáváme často s podkrovím u mansardových střech, je možno zrealizovat toto zastřešení jak na nástavbách stávajících objektech a také na novostavbách. U půdní nástavby vzniká problém z hlediska statického posouzení nosných stěn, stropů i základových konstrukcí. Dále je nutno dořešit dostatečnou dispoziční volnost stávajícího podstřešního prostoru, také se musí zohlednit požadovanou světlou výšku, tento požadavek vyvolává nejčastěji úpravu vodorovných krovových konstrukcí, jedná se zejména o zvednutí horních kleštin a středních vaznic nebo odstranění části vazného trámu u plných krovových vazeb. Vážným problémem může být prodloužení stávajícího schodiště. Také napojení stávajících instalací může znamenat finanční náklady. U podkroví nového objektu většinou všechny problémy odpadají (Kadlecová, 2008).
Jak uvádí Straka (2013): 3.2.2
Vazníkové soustavy Vazníky
jsou
hlavními
nosnými
dílci
střech
vazníkového
systému.
V konstrukcích šikmých střech se používají zejména vazníky dřevěné, ocelové případně kombinované ze dřeva a oceli. Pokud se týká tvarů a uspořádaní prutů, nejde o soustavy novodobé, ve střešních konstrukcích se používají již dlouhodobě, ať již jde o vazníky ocelové, dřevěné, nebo kombinované ze dřeva a oceli. V současné době se ale vyrábějí vazníky, u nichž se uplatňují nové technologie výroby, nové typy spojovacích prostředků (vazníky se zalisovanými styčníkovými deskami, vazníky s vkládanými styčníkovými plechy, vazníky se speciálními spojovacími ocelovými prvky, případně i s dalšími typy spojů) a sortiment průřezů z rostlého i lepeného dřeva s vlastnostmi ověřenými vizuální, respektive strojní kontrolou.
Jak píše (Štefko, 2009) nosnou část soustavy jsou vazníky, jsou uložené příčně ve vzdálenosti 0,9 až 1,2m v případě nabití laťování nebo bednění přímo na vazníky v druhé variantě je možná vzdálenost 3,5 až 4m pokud střešní plášť nesou vazničky.
23
Podle konstrukce rozdělujeme vazníky na příhradové a plnostěnné. Příhradové jsou hřebílkované, lepené a sborníkované.
Obr. 10
Typy střešních vazníků (Jeřábek, 1955)
3.2.2.1 Plnostěnné vazníky: Jsou lepené a hřebílkované. Je nutné taktéž zabezpečit tuhost konstrukce jak v podélném směru, tak i v rovině střechy. Ondřejskými kříži vyřešíme zavětrování 24
v rovině v podélném směru. V rovině střechy zavětrujeme první, poslední a alespoň každé páté pole. Přednost vazníkových soustav je v nízké spotřebě řeziva a uplatňují se pro zastřešení s malým spádem střešní roviny a na velká rozpětí a podkrovní prostor je zpravidla nevyužitelný, to se pak odvíjí od výšky nadezdívky a typu zastřešení při mansardovém typu, což se spojí 2 a více vazníků dohromady, tak je plně využitelná podkrovní část.
Podle (Štefko, 2009): 3.2.2.2 Příhradové vazníky sbíjené: Příhradové vazníky sbíjené (Obrázek 11) mají přednost z pohledu jednoduché výroby a nákladů na výrobu. Kladou se v osové vzdálenosti 1,2, 1,5 a také 3,0 m. Vazníky se skládají ze dvou tlačených horních pásů a spodního taženého pásu. Pásy (pásnice) jsou navzájem spojené příhradovinou, jmenovitě vzestupnými a sestupnými diagonálami a svislicemi. Na sbíjené vazníky jsou použity prkna délky 2,5 až 3,5 m a šířky 100 až 180 mm. Horní a dolní pás je ze dvou nebo tří prken, příhradovina je z jednoho, dvou prken. Příhradovina může být ztužena latí, za použití z jednoho prkna. Vazníky se ukládají na průběžná prkna nebo na podklady z fošen zakotvené. Při výrobě je důležité brát v úvahu nadvýšení spodního pásu, rovno 1/200 rozpětí. Nadvyšuje se, aby spodní podhled vazníku i při plném zatížení zůstal vodorovný. Výška vazníku sedlového tvaru bývá 1/5 až 1/6 rozpětí. Rozložení výztuže příhradovinou mezi pásy se volí podle zatížení. Smysl působení sil je do styčníků. Podélné vyztužení zabezpečuje svislou polohu vazníků. Vyztužují se kříži z prken nebo fošen ve dvou svislých rovinách, symetricky od podélné osy, případně ve střešní rovině.
25
Obr. 11
Konstrukce sbíjeného příhradového vazníku (Štefko, 2009)
3.2.2.3 Příhradové vazníky svorníkové s hmoždíky: Užití nalézá ve větších rozponech ve větších jak 12 m rozponech. Vyrábí se ze silnějšího řeziva než konstrukce sbíjené a to z fošen tloušťky 50 až 80 mm a šířce 140 až 240 mm. Ve styčníkových spojích jsou svorníky, kterými je konstrukce sešroubovaná. Tuhost ve spojích zajišťují hmoždíky, ty se zatlačí do dřeva díky šroubování. Půdorysné uspořádání máme dvojí. Nejčastější vazníky se sklonem 20°, ukládají se v půdorysné vzdálenosti po 3,6 m a rovnoběžně s okapem nesou vazničky. Pro sklon od 33° jsou vazníky taktéž osově vzdáleny 3,6 m, ale po 900 mm jsou jalové vazby z fošen 60/120 mm, stažené kleštinami. Jalové vazby jsou podepřeny vaznicemi, které jsou sbíjené a mají rozměry 2x 60/140 mm. Vaznice plní funkci ztužovací v podélném směru. Častěji se používají vazníky se sklonem do 20°, jejichž spodní pás má navýšení 1/200 rozpětí. Vazníky jsou osazeny na podložkách z tvrdého dřeva o tloušťce 30 mm, šířce 150 až 250 mm a délce 300 až 400 mm nebo do ocelových kotvících prvků. Impregnované podložky se kotví do zdiva.
26
3.2.2.4 Příhradové vazníky s deskami s prolisovanými trny: Tento typ je charakteristický použitím oboustranné spojení styčníků za pomocí plechových ocelových a pozinkovaných desek s trny (Obrázek 12), ty se zalisují do dřeva. Tímto typem vzniká tuhý spoj a jedná se o prefabrikovanou výrobu. Tyto vazníky jsou cenově výhodné. Jsou vyráběny vcelku s rozpětím 3,6 až 7,2 m, ostatní se skládají ze dvou částí, ale ty se spojují až při montáži. Vazníky v půdorysném směru jsou osově vzdáleny 1,2 m. Tvar vazníku je sedlový se sklonem 22°.
Obr. 12
Příhradový vazník s deskami s prolisovanými trny
(http://www.cz.all.biz/prihradove-vazniky-g54487, 2013)
3.2.2.5 Lepené příhradové vazníky: Styčníky jsou lepeny pomocí styčníkových desek z překližek nebo desek OSB. Jsou známi svou přesností výroby a tuhosti konstrukce, takže konstrukce po čase nemění podstatně tvar. Je možno použít jako alternativu styčníkových desek, ocelové plechy vkládané do vyřezaných drážek v pásnicích a diagonálách. Plechy jsou úplně schovány v konstrukci. Spoje jsou realizovány za užití kovových kolíků. Lepené lamelové nosníky: „Obvykle se používá pro prvky větších průřezů, délek, silně namáhané a zakřiveného nebo zalomeného geometrického tvaru (Obrázek 15). Z lepeného dřeva, s horizontálně kladenými lamelami, jsou zpravidla vyráběny nosníky velkých rozpětí, sloupy, rámy, oblouky a hlavní nosné prvky prostorových soustav. Podstatně však narůstá využívání lepeného lamelového dřeva i pro prvky běžných délek a průřezových rozměrů, jako jsou krokve, vaznice, nosníky sloupy, a další součásti konstrukcí. V průřezech menších výšek mohou být lamely orientovány svisle.“ „Jednotlivé přířezy-lamely se vzájemně 27
spojují lepeným zubovitým spojem a vytvářejí tak délkově „nekonečnou lamelu“. Po vyfrézování lamel se nanáší lepidlo a lamely se zalisují. Konečná úprava lepených dílců spočívá ve frézování bočních stran po odstranění zbytků lepidla. Tím se dosáhne rovinného povrchu s velmi estetickým vzhledem.“ „Výhody lepeného dřeva vyplývají již z technologického procesu jeho výroby. Jedná se o vysokohodnotný konstrukční material, který má řadu předností oproti rostlému dřevu – homogennější skladbu průřezu, vyšší hodnoty mechanických charakteristik, možnost kombinace lamel různé pevnosti, podstatně vyšší odolnost proti vzniku trhlin, vyšší požární odolnost, možnost vyrábět prakticky libovolné geometrické tvary prvků a dílce velkých průřezových rozměrů a délek“ (Straka, 2013). Konstrukční spojování (Obrázek 13, 14)
Obr. 13
Obr. 13
Obr. 14
Konstrukční řešení montážního styku lepených rámových žeber prostřednictvím vloženého plechu a kolíkových spojovacích prostředků (Štefko, 2009)
Obr. 14
Patní čepové ložisko lepeného rámového žebra (Štefko, 2009)
28
Obr. 15
Vazníky z lepeného lamelového dřeva (Štefko, 2009)
3.2.2.6 Dřevěné příhradové kombinované vazníky: U vazníků používáme různé prvky tak, aby se využily vlastnosti materiálu. Ohýbané prvky jsou lepené, tlačené jsou z hraněného řeziva a tažené z oceli. Vazníky jsou ekonomické a při použití tohoto typu je spotřeba 0,025 m3 na 1 m3. Tvar vazníku se odvíjí od rozponu, stropního podhledu a druhem krytiny (Obrázek 16).
Obr. 16
Kombinovaný nosník s diagonálami z profilovaných pechů (Štefko, 2009) 29
3.2.2.7 Dřevěné nosné střešní konstrukce mansardového zastřešení: Je možné konstrukci mansardového zastřešení použít i varianty příhradových vazníků (Obrázek 17), vyráběné z dřevěných deskových přířezů vzájemně spojovaných zalisovanými ocelovými deskami z pozinkovaného nebo nerezového plechu. Příhradové vazníky jsou vyráběny individuálně dle tvarů mansardové střechy nebo jsou sestaveny přímo na stavbě složených ze samostatných vazníků z horní střechy a ze spodních prvků, plnících nosnou část spodní střešní plochy, které jsou předsazeny před svislou obvodovou stěnou. Obrázek 24 nám přibližuje části, konstrukční prvky příhradového vazníku Novodobé mansardové střechy nemají již původní tvarovou měkkost. Nové zrealizované mansardové střechy se vyznačují rovnými liniemi střešních ploch. Ale projektanti se snaží uplatnit staré klasické tvary. Převládají rovné střešní plochy, také u ukončení střechy u římsy a přechodu římsy do obvodové stěny. K tomuto případu napojení střechy k římse slouží námětek, který je kotven ke krokvi. Dočasné mansardové střechy je možno realizovat i jako tzv. falešné střechy - to znamená, že u obvodových stěn se předsadí pomocná konstrukce, která tvoří spodní střešní plochu. V rovině stropní konstrukce podkrovního podlaží je zlom střešních rovin, ve kterém přechází spodní střecha do horní. Lom střešních ploch může být zdůrazněn římsou nebo okapovým žlabem ale je možné použít lomenou tašku střešní krytiny.
Obr. 17
Ukázky dřevěných příhradových mansardových vazníků (Kadlecová, 2008)
30
3.3 Sklon střechy
Rozdělení střech dle ČSN 731901, rozdělení dle sklonu vnějšího povrchu: •
plochá střecha 5°≤ α
•
šikmá střecha 5°< α ≤ 45°
•
strmá střecha 45°< α < 90°
Obr. 18
Sklony střech (Hirčko, 2002)
Sklon střechy je závislý na rozpětí budovy, konstukci krovu, na druhu krytiny a na klimatických podmínkách. Sklon střechy je udáván v projektové dokumentaci podle výšky střechy (hřebene) nebo úhlem , který svírá rovina krokví s rovinou podlahy. (Kydlíček, 1971).
3.4 Střechy dle rozpětí Osové vzdálenosti podpor můžeme rozdělit střešní nosnou konstrukci, jak píše ve své práci Horák (2002) na: •
Malorozponová (do 10 – 12 m)
•
Středorozponová (12 – 36 m)
•
Velkorozponová (více jak 36 m)
3.5 Střechy dle využitelnosti podkroví „Vyšetříme–li poměry jednotlivých sklonů střech s ohledem na využitelnost podstřešního prostoru (Obrázek niže napsat cislo), vidíme, jak využitelný prostor klesá se sklonem střechy. Při těchto úvahách vycházíme z ustanovení ČSN 734301 – Obytné budovy, jež předepisuje výšku podkrovních místností v rodiných domecích na 2,30m a 31
výšku stěny u šikmého stropu na 1,60m. Krajní případ, kdy je podchodná výška pouze ve vrcholu podkrovního prostoru, vyžaduje sklon střechy 1:2,1“(Hájek, 1996).
Obr. 19
Ovlivnění sklonu střechy při využitelnosti půdního prostoru. (Hájek 1996)
Obrázek 19 nám dává představu, kolik podkrovního prostoru budeme moci účelně využít. „Celkovou situaci, a to i u střech s menším sklonem, podstatně příznivěji ovlivňuje stav, kdy krov spočívá na pozednici uložené na půdní nadezdívce (nebo na okapové vaznici uložené na sloupcích nebo na příložkách). Čím je půdní nadezdívka vyšší, tím více se zvětšuje využitelný prostor podkroví“ (Obrázek 19, 20), (Hájek 1996).
32
Obr. 20
Vliv nadezdívky při využitelnosti půdního prostoru (Hájek 1996)
„K využití podkroví je méně příznivá střecha valbová, která má střešní roviny na všechny strany obdélníkového půdorysu, tedy dešťová voda stéká na všechny čtyři strany. Navíc přímé osvětlení je nutno řešit jiným způsoben než u střechy, která má pro okna k dispozici štítové zdi. Ještě méně vhodný, spíše nevhodný, je k využití podkroví tvar střechy stanové“ (Hájek, 1996).
3.6 Střechy dle prosvětlení podstřešních prostorů
3.6.1
Vnitřní klima podstřešního prostoru – světelná složka „Světelný komfort lze zejména v podkroví zajistit transparentními konstrukcemi
v šikmé rovině střechy (střešní okna), vikýř a osazením oken do zářezu střešní konstrukce. Největší přísun slunečního záření a tím i dlouhovlnné tepelné složky je možno pro interiér získat při použití střešních oken. Požadavky na návrh transparentních výplní jsou deklarovány v normách“ (Oláh, 2002). 3.6.2
Proslunění dle Vyhlášky č. 268/2009
§ 11 Denní a umělé osvětlení, větrání a vytápění U nově navrhovaných budov musí návrh osvětlení v souladu s normovými hodnotami řešit denní, umělé i případné sdružené osvětlení, a posuzovat je společně s vytápěním, chlazením, větráním, ochranou proti hluku, prosluněním, včetně vlivu okolních budov a naopak vlivu navrhované stavby na stávající zástavbu. 33
§ 13 Sb. o technických požadavcích na stavby •
Prosluněny musí být všechny byty a ty pobytové místnosti, které to svým charakterem a způsobem využití vyžadují. Přitom musí být zajištěna zraková pohoda a ochrana před oslněním, zejména v pobytových místnostech určených pro zrakově náročné činnosti.
•
Byt je prosluněn, je-li součet podlahových ploch jeho prosluněných obytných místností roven nejméně jedné třetině součtu podlahových ploch všech jeho obytných místností. Při posuzování proslunění se vychází z normových hodnot.
•
U samostatně stojících rodinných domů, dvojdomů a koncových řadových domů má být součet podlahových ploch prosluněných obytných místností roven
nejméně jedné polovině součtu podlahových ploch všech obytných
místností bytu.
3.6.3
Prosvětlující konstrukce půdního prostoru: „Půdní vestavby a nástavby prosvětlované vikýři a střešními okny se v praxi
vyskytují jako součást nově realizované budovy včetně obytného podkroví, jako nová půdní nástavba stávající budovy nebo jako ´vestavba do stávajícího nevyužívaného podstřešního prostoru. Polohu vikýřů a střešních oken na střeše ovlivňuje několik činitelů. Je to především dispoziční řešení navrhované půdní vestavby, umístění a účel osvětlované místnosti, sklon střechy, druh stávající nebo navrhované konstrukce krovu, poloha nosných stěn nižšího podlaží a možnost jejich zatížení konstrukcí vestavby i případně vikýři. V neposlední řadě je třeba brát zřetel na architektonické pojetí celého objektu“ (Košíčková, 2007).
34
3.6.3.1 Vikýře: Vikýř – otvor ve střeše krytý stříškou. Slouží k větrání a osvětlení půdních prostor a mansard. V minulosti byly vikýře jen střešní otevřené přístřešky. V období gotiky, baroka a dalších se stávají vikýře výrazným architektonickým prvkem. Často je konstrukce spojena se zvýšenou atikovou zdí a bezprostředně navazuje na členění fasády. Vystavování vikýřů je bezprostředně spojeno s využíváním půdních prostor k obývání. Je třeba si uvědomit, že vikýř je architektonicky nejvýraznějším prknem půdních nástaveb (vestaveb) a podstatně ovlivňuje celkový vzhled objektu. Umístění může být dvěma způsoby, a sice takové, že čelní lícuje obvodovou stšnu přičemž vystává výhoda vytvoření větší hloubky místnosti (závisí také na tvaru a šířce konstrukce). Druhá možnost je odsazení vikýře od obvodové zdi. Zde je vhodná připomínka, čím dále je čelní zeď vikýře odsazena od obvodové zdi, tím nižší může být okno vikýře, a tím vyšší musí být jeho parapet, tj. přímá souvislost mezi výškou okna a parapetu, pokud nebude před oknem vytvořena ve střešní šikmé ploše plocha rovná. Geometrické tvary vikýřů (Obrázek 21) mohou být: trojúhelník, obloukový útvar, obdélník se sedlovou nebo valbovou stříškou. Vikýře mohou být jednotlivé (s jedním oknem) nebo průběžné (s více okny). Rozhodujícím kritériem pro návrh je celkový architektonický výraz objektu a mnohdy respektování nosné konstrukce objektu. Problematika se týká rovnocenně nástaveb sedlových i mansardových tvarů. Zcela odlišně působí vikýře ve střeše přízemního případně dvoupodlažního objektu menšího půdorysného rozsahu a ve střeše šestipodlažního rozsáhlého objektu při stejných tvarech. Častým a vhodným řešením při návrhu vikýřů do střešního pláště je kombinace se střešními okny a lodžiemi (Spáčil, 2000).
35
Obr. 21
Typy vikýřů (Dubois Petroff, 2005)
3.6.3.2 Střešní okna: „Jedním z podstatných prvků půdních nástaveb, který formuje jejich výsledný vzhled, je střešní okno. Na jeho kvalitě a umístění velmi závisí výsledný komfort podstřešního bydlení. Okno je poměrně složitý konstrukční činitel z důvodu mnoha funkcí na něj kladených.
36
Funkce střešního okna: Střešní okno je část střešního pláště, kterou většinou vyplňuje průhledný nebo průsvitný materiál. Umožňuje přirozené osvětlení, insolaci, přirozené větrání a vizuální kontakt s okolním a lze ho využít i jako únikovou cestu při požáru. Střešní okno je nejexponovanější prvek budovy a jeden z určujících prvků tvorby optimálního umělého životního prostředí“. (Spáčil, 2000)
Osvětlení místností obytného podkroví střešními okny: Střešní okna jsou oblíbená pro své snadné zabudování do střešního pláště. Sériová výroba je na vysoké technické úrovni. Poruchovost může být způsobena špatným zabudováním do střešní roviny a chyba zabudování není způsobena vlivem závadných konstrukčních prvků. Je možné střešní okno kombinovat s jinými osvětlovacími prvky, které v zimě nezapadávají sněhem a ze kterých je přímí výhled do exteriéru.
Osvětlení obytného podkroví běžnými okny zabudovanými svisle do zářezu střechy: Tyto prvky nacházejí své uplatnění u střech s větším sklonu, protože při malém sklonu se musejí zabudovat ve větší vzdálenosti od okapu, aby byl dodržen požadavek dostatečné výšky parapetu a velikost prosklené plochy. Výhody prosklených oken jsou například výhled do krajiny, jak jsme zvyklí. Umožňují větrání v době deště a sněžení. Poruchovost je menší než u střešních oken. Hloubka parapetu je závislá na sklonu střešních rovin, do kterých je zabudován, zpravidla je hloubka parapetu větší.
Lodžie: „Do stavby integrovaný prostor nepřesahující líc stavby. Rozhodujícím kritériem pro návrh lodžií je dispoziční řešení vnitřního prostoru. Prosvětlení a provětrání interiéru skleněnými stěnami a balkonovými dveřmi, případně okny, se objeví jako optimální. Zvláště pak před obytnými pokoji, kde vytváříme vnější obytný prostor se zelení. Problém s okenními výplněmi se zde přesouvá do řešení podlahy (střechy) lodžie. Z architektonického hlediska působí lodžie nenásilně a mnohdy velmi esteticky, zvláště s doplňkovou zelení“. (Spáčil, 2000)
37
3.6.3.3 Porovnání účinnosti osvětlení vikýře a střešního okna „Množství světla, které dopadá do podkrovní místnosti vikýřem je ovlivněno velikosti vikýře, tedy velikosti okna v něm umístěným. Zvýšit prosvětlení vikýřem můžeme prosklením obou postraních stěn vikýře. Počet vikýřů je omezený, vikýř nelze libovolně posunovat dle požadavků na vnitřní dispozici. Množství světla dopadající vikýřem průměrné velikosti. Šikmá poloha střešního okna umožňuje prosvětlit prostor do mnohem větší hloubky než okno ve svislé stěně. Je však třeba dodržet maximální požadovanou výšku parapetu 1200 mm. Zvyšování sklonu střechy i snížení osvětlení prostřednictvím střešních oken. Riziko příliš vysokého parapetu lze eliminovat tím, že šikmé střešní okno necháme probíhat i do svislé části nadezdívky, případně až po úroveň podlahy. Pro názornější příklad si představme okno s výškou prosklení jednoho metru: paprsky dopadající na zem pod úhlem 45° procházejí svisle posazeným oknem (100 cm nad podlahou) do místnosti v pruhu asi 70cm a osvětlí podlahu do vzdálenosti dvou metrů. Stejně vysokým oknem ve střeše se sklonem 45° dopadá do pokoje pruh světla 100 cm a prosvětlí prostor do hloubky 2,5 metru. Na obrázku lze porovnat prosvětlení dvou prostorů se stejnou podlahovou plochou – klasického a podkrovního (Obrázek 22)“ (Košíčková, 2007).
Obr. 22
Jednoduché grafické znázornění prosvětlení půdního prostoru svislým a šikmým oknem (Košíčková, 2007)
Kombinace osvětlovacích prvků na střeše jednoho objektu: Často se volí kombinace osvětlovacích prvků, které zajistí optimální dispoziční, ekonomické a architektonické řešení. V dispozici podkroví jsou místností, u kterých je
38
vyžadováno dobré osvětlení například pracovny nebo obývací pokoje kde se vyskytuje příjemný výhled do exteriéru přes vikýře nebo balkonovou prosklenou stěnu spojenou buď se balkónem nebo střešní teráskou. Umožňují kontakt s exteriérem. U koupelen, šaten, WC, komor a chodeb je vhodné volit ekonomicky výhodnější střešní okna. 3.6.3.4 Jednopodlažní a dvoupodlažní obytné podkroví U jednopodlažního obytného podkroví jsou: Prvky denního osvětlení (okna, vikýře balkonová zasklení) ve spodní ploše střešního pláště. V horní ploše jsou osvětlovací prvky pouze pro hrubou orientaci v prostoru, protože horní plocha zakrývá neobyvatelnou půdní plochu.
Dvoupodlažního obytného podkroví: Denní osvětlení místností dvoupodlažního obytného podkroví je zajištěno pro každé podlaží samostatně. Pro každé podlaží volíme rozdílné způsoby osvětlení místností s ohledem na hlediska konstrukčního a architektonického. Při použití střešních oken na obě střešní plochy je vzhled stavby jednotvárný a strohý, ale za tato možnost je ekonomicky výhodná. U horního podlaží jsou vyšší nároky na výběr osvětlovacích prvků – oken a vikýřů – a také na proporční vyváženost. U málo sklonitých střech například sedlové vikýře opticky zvýrazňují střešní rovinu a při velkých rozměrech působí disproporčně. Při návrhu vikýřů jsou vhodnější vikýře trojúhelníkové nebo obloukové bez svislých stěn, ale také vikýře typu ,,volské oko“. Při zabudování svislých oken při malém sklonu je vhodné je odsunout od zlomu střešních rovin dále do středu dispozice, aby se dosáhla požadovaná výška parapetu a velikost prosklené plochy, jak vyžadují předpisy pro obytné místnosti. Odsun oken má za následek zmenšení obytné plochy a osvětlovaného prostoru. Spodní podkrovní podlaží, které bývá zastřešeno velmi sklonitou střešní plochou, lze osvětlit všemi typy osvětlovacích prvků. Například sedlový vikýř se na sedlové střeše velmi uplatňuje, v této části se uplatňuje u mansardových střech v přijatelných rozměrech s různými osvětlovacími prvky. Osvětlení u mansardových střech lze řešit třemi základními způsoby, případně kombinací: střešními okny, běžnými okny zabudovanými svisle do zářezu střechy a nakonec i vikýři.
39
Obytná podkroví mansardových střech lez navrhnout jako: •
Jednopodlažní
•
Dvoupodlažní – je možno navrhovat jako samostatná podlaží nebo jako
mezonetové prostory. Spodní podkroví je propojeno vnitřním schodištěm s horním podlažím.
3.7 Tesařské spoje: Marek Vlastimil (1999) definuje tesařské spoje jako „nejstarší spoje dřevěných konstrukcí. Vyžadují kvalifikované provedení. Jejich nevýhodou je, že oproti spojování prvků pomocí různých ocelových přípravků, většinou velmi oslabují spojované prvky“ (Obrázek 23, 24).
40
Obr. 23
Tesařské spoje (Oláh, 2002)
41
Obr. 24
Tesařské spoje (Oláh, 2002)
42
3.8 Spojovací prvky: Konstrukce dle Štefka (2009) uvádí: a) Dřevěné: kolíky, hmoždíky, spony, klíny, vložená pera, vložky a svlaky. b) Kovové: hřebíky, šrouby (vruty), svorníky, tesařské skoby, plechy, desky a spojky s prolisovanými trny. 3.8.1
Dřevěné
3.8.1.1 Kolíky: Jsou nejjednodušší spojovací prostředky. Zatloukají se do otvoru o průměru 1mm menší než je průměr kolíku, který je 20 – 30 mm. Houževnatost a životnost zajišťuje zhotovení spoje z tvrdého a trvanlivého dřeva například z Dubu. (Obrázek 25)
Obr. 25
Spoj s použitím kolíků
(http://www.tfdesign.cz/index.php/konstrukce/spojovaci_prostredky, 2013)
3.8.1.2 Hmoždíky Jsou zpravidla používány se svorníky. Nejmenší povolena výška hmoždíku je 4 cm a největší se rovná 1/5 tloušťky spojovaných prvků (spoje). Na hmoždíky se používá tvrdé dřevo. (Obrázek 26)
43
3.8.1.3 Klíny Zpravidla se používají se svorníky, buď jednotlivě, nebo ve dvojicích, účelem je dolehnutí ploch tesařského spoje. Seříznutí klínu je 1/6 až 1/10 šířky klínu. Jednostranné nebo dvojstranné klíny rozeznáme podle počtu seříznutých boků. (Obrázek 26)
Obr. 26
Spoj s použitím hmoždíků a klínů (Štefko, 2009)
3.8.1.4 Vložená pera „Vkládají se do drážek vytvořených ve spojovaných dřevech. Tloušťka vložených per se může rovnat maximálně 1/3 šířky spojovaných dřevěných prvků. Pera dělíme podle počtu na jednotlivá, dvojitá, případně několikanásobná a podle průběhu na přerušovaná a nepřerušovaná“ (Obrázek 27).
44
Obr. 27
Vložené pero
(http://prace-se-drevem.spibi.cz/Drevo-Spoje-Nperodrazka.html, 2013)
3.8.1.5 Příložky „Používají se vždy se svorníky nebo hřebíky. Jejich délka se zpravidla rovná šesti až osmi násobku tloušťky nebo průřezu spojovaných prvků. Příložky se rozlišují podle umístění na nasazené, zapuštěné a to částečně nebo úplně, podle použitých kusů jsou jednostranné, dvojstranné, čtyřstranné a podle tvaru příložky jsou rovné, ozubené, se zubem“ (Obrázek 28).
Obr. 28
Spoj s příložkami (Štefko, 2009)
3.8.1.6 Vložky „Vkládají se zpravidla mezi dva nebo několik dřevěných prvků a slouží k jejich spojení a vyztužení. Zabezpečují se hřebíky nebo svorníky. “
45
3.8.1.7 Svlaky „Používají se většinou k zabezpečení deskového řeziva. Podle způsobu umístění je dělíme na nasazené, zapuštěné (rovné, rybinové), a to částečně nebo úplně, a okrajové a to oboustranně lícované, jednostranně lícované a nelícované“ (Obrázek 29).
Obr. 29
Svlak
(http://www.truhlarstvi-postaru.wz.cz/podstranka4.2.html, 2013) 3.8.2
Kovové
3.8.2.1 Hřebíky: „Na konstrukční spoje měkkého dřeva se nejčastěji používají stavební hřebíky se zapuštěnou hlavou. Hřebíkové spoje spolehlivě přenášejí zatížení na smyk, ale jsou málo únosné na tah. Rozmístění hřebíků je stanovené normou s přihlédnutím ke stavbě dřeva v konkrétním spoji. U hřebíků s větším průměrem, u tvrdého dřeva náchylného na štípání, nebo když se požaduje vyšší únosnost spoje se pro hřebíky předvrtávají otvory s menším průměrem, než je průměr hřebíků.“
3.8.2.2 Šrouby (vruty) „Šroubové spoje mají na rozdíl od hřebíkových vyšší únosnost na tah. Na dřevěné konstrukce se používají šrouby se zapuštěnou a šestihrannou hlavou“ (Obrázek 30). 46
Obr. 30
Ukázka spojení pozednice a krokve za pomocí vrutu
(http://www.vruty-fischer.cz/inpage/konstrukcni-vruty-drevostavby/, 2013)
3.8.2.3 Svorníky „Umožňují pevné spojení prvků s velkými dimenzemi (např. napojení krokve a hambálků). Zakončené jsou na jednom konci pevnou hlavou a na druhé straně závitem pro matici, která je opatřená podložkou. Po seschnutí dřeva by se měly dotáhnout. Průměr otvoru by neměl být větší než průměr svorníku. Pro zvýšení únosnosti svorníku na smyk, případně pro zabezpečení spoje proti pootočení se v místě spojení dřevěných prvků osazují profilované hmoždíky“ (Obrázek 31).
Obr. 31
Svorníkový spoj (Štefko, 2009) 47
3.8.2.4 Tesařské skoby „Slouží k zabezpečení tesařských spojů proti rozevření. Charakteristické jsou pro spoje prvků stojaté stolice a trámové výměny“ (Obrázek 32).
Obr. 32
Užití tesařských skob
(http://www.asb-portal.cz/spojovani-dreva/galeria/1207/7480/#gallery-image-wrapper, 2013) 3.8.2.5 Plechy „Na konstrukční spoje, případně na kotvení prvků se používají plechy tloušťky 4,5 mm a více. U rekonstrukcí je z estetického hlediska výhodný skrytý spoj prvků prostřednictvím plechu, který se vkládá do vyřezané drážky, se současným použitím kovových kolíků“ (Obrázek 33).
Obr. 33
Použití kotevního plechu a) rostlé dřevo 160/160, 4 plechy 1 mm, hřebíky 3,1 mm; b) rostlé dřevo 160/160, plech 5 mm kolíky 7 mm; c) 2 typy-rostlé dřevo a lepené lamelové dřevo 80/160, MKD systém 10 mm, trny 3x4 mm délky 50 mm
48
(http://stavba.tzb-info.cz/drevene-a-ocelove-konstrukce/7619-spoje-s-ocelovymi-prvkyv-drevenych-konstrukcich, 2013) 3.8.2.6 Desky a spoje s prolisovanými trny „Jedná se vlastně o skupiny hřebíků, které jsou jednostranně nebo oboustranně vylisované z tenkých ocelových pozinkovaných plechů. Původně byly vyvinuté pro spojení prutů příhradové konstrukce, ale v současnosti existuje sortiment dalších výrobků, vhodných například k nastavování dřeva podobně. Pro provedení spoje je nutná technologie lisování“ (Obrázek 34).
Obr. 34
Desky s prolisovanýmí trny
(http://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/materialy-a-vyrobky/stresni-krytina/drevenestresni-konstrukce-s-kovovymi-deskami-s-prolisovanymi-trny-905.html, 2013)
49
4
METODIKA Nejprve bude třeba vyhledat a utřídit literární zdroje s důrazem na využitelnost
pro šikmé zastřešení na rozpětí 10 metrů. Součástí bude popis jednotlivých prvků, kterých je třeba k sestavení krovu, dále tesařská spojení i jiné spojovací prvky, použití prosvětlovacích prvků (zejména vikýřů a střešních oken). Práce bude popisovat různé varianty zastřešení pro obdélníkový půdorys s vnějšími rozměry 10×15m, v každé variantě bude definováno složení zastřešení. Podle zadání bude zvolena kombinace tvaru střešní konstrukce a konstrukce nosných systémů. Výběr konstrukčních systémů bude dle nejvhodnějších z hlediska použitelnosti pro dané rozpětí.
Výběr konstrukčních systémů bude dle nejvhodnějších z hlediska použitelnosti pro dané rozpětí: •
pultová střecha za použití stojaté stolice,
•
sedlová střecha – hambálek, ten je nejčastěji používán v české republice u rodinných domů,
•
mansardová střecha – ležatá stolice, zvolil jsem ležatou z důvodu větší plochy uprostřed půdorysu,
•
valbová střecha za použití stojaté stolice,
•
oblouková a sedlová střecha - sbíjený vazník, sedlové vazníky se používají na rodinné domy z důvodu rychlosti sestavení konstrukce a úspoře řeziva.
•
oblouková střecha při použití lepených lamelových vazníků
•
sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin s nosnou konstrukcí tvořenou sbíjenými vazníky.
Při použití vazníků budou zvoleny příhradové sbíjené vazníky s nízkým sklonem, tvoří v podstatě plné vazby, a tudíž není možné v těchto konstrukcích utvořit podkroví. Plocha podkroví lze považovat za plnohodnotné podlaží. Rozměry prvků krovu budou převzaty z literatury (internetových zdrojů, výrobních podkladů nebo od projektantů apod.) empirických tabulek a statických podkladů dle skutečně provedených zastřešení a jejich oměření.
50
Na každé nosné konstrukci bude dvojité laťování, které nese krytinu mimo obloukovou střechu, kde nosné prvky nesoucí střechu budou zabedněny, laťování u těchto typů střech se nepoužívá. Nenosný systém střešního pláště má přesah 25cm u štítové zdi, toto řešení zvoleno jak z důvodu užití pro rodinný dům v řadové zástavbě, tak i pro samostatně stojící. Pro tento půdorys budou narýsovány různé varianty zastřešení, aby bylo zřetelné a možné posouzení vhodnosti, výhod a nevýhod krovu. Budou stanoveny kritéria pro porovnání a vyhodnocení provedených alternativ zastřešení.
Každý krov bude vyhodnocen podle: •
spotřeby řeziva
•
ceny řeziva použité na výstavbu (ceny převzaty od dodavatelů řeziva,
podle jejich ceníků stavebního řeziva) •
rychlosti výstavby, které bylo ovlivněno počtem prvků
•
tvarové vhodnosti bráno do zástavby České republiky (oblast okolí Brna)
•
možnosti prosvětlení krovu (náročnost z hlediska zásahu do nosné
konstrukce soustav) •
využitelnosti podkroví
Výstup této práce bude výkresová část porovnávaných zastřešení. Nejvhodnější vybraná varianta bude zkreslena podrobněji v měřítku 1:50. a bude otisknut: půdorys, řezy a výpis materiálů. Výkresová část bude zkreslena v programu AutoCAD.
51
ŘEŠENÍ A JEHO VÝSLEDKY
5
Rozměry
všech
navrhovaných
variant
zastřešení
převzaty
z literatury
(internetových zdrojů, výrobních podkladů nebo od projektantů apod.) empirických tabulek a statických podkladů dle skutečně provedených zastřešení a jejich oměření.
5.1 Typy krovů dle konstrukce krovu Střechy podle konstrukčního systému a soustavy 5.2 Hodnocení typu krovů dle ceny a spotřeby řeziva krovu Střechy dle rozpětí 5.3 Hodnocení typu krovů dle rychlosti výstavby Střechy dle prosvětlení 5.4 Hodnocení typu krovů dle tvarové vhodnosti do zástavby 5.5 Hodnocení typu krovů dle možnosti prosvětlení 5.6 Hodnocení typu krovů dle využitelnosti podkroví
5.1
Typy krovů dle konstrukce krovu
5.1.1
Pultová střecha – stojatá stolice
Stojatá stolice Konstrukční řešení s popisem je uvedeno v kapitole 3.2.1.1 schéma viz obrázek 3 Dimenze jednotlivých prvků je převzata z literatury (Horák, 2002), (Obrázek 35).
Obr. 35
Nejběžnější rozměry průřezů nosných prvků pro charakteristické stolice
(Horák, 2002)
Maximální délky krokve a umístění vaznic bylo řešeno dle obrázku 36 pro rozpětí 7 – 12m. 52
Obr. 36
Maximální délky krokve a umístění vaznic v závislosti na rozpětí (Horák, 2002)
Pro doplnění údajů o konstrukci je uveden obrázek 36, pultová střecha je navržena pro rozpětí 7 – 10m ve 2 variantách, a to bez podepření a s možností podepření vazného trámu cca 1/3 rozpětí nosnou stěnou z obrázku 37 je patrné jak se mění dimenze jednotlivých prvků.
53
Obr. 37 5.1.2
Řezy pultové střechy na rozpětí 7 – 10m (Burda, 1950)
Sedlová střecha – hambalkový krov
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.1.3. schéma viz obrázek 6, 7. Dimenze jednotlivých prvků je převzata z literatury (Oláh, 2002 ), (Obrázek 39).
54
Obr. 38
Hambalkový krov, včetně rozměrů prvků (Oláh, 2002)
Obr. 39
Empirická tabulka prvků hambalkové soustavy (Oláh, 2002)
5.1.3
Mansardová střecha – ležatá stolice
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.1.4. schéma viz obrázek 8. Dimenze jednotlivých prvků je převzata z literatury (Kadlecová, 2008), (Obrázek 40).
55
Obr. 40
5.1.4
Řez mansardovou střechou (Kadlecová, 2008)
Oblouková střecha – sbíjený vazník
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.2.2. viz obrázek 41. Hodnoty převzaty ze skutečné realizace, doměřeno na místě, na stavbu umožnil přístup stavbyvedoucí.
56
Obr. 41 5.1.5
Řez obloukovou střechou
Valbová střecha – stojatá stolice
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.1.2 viz obrázek 5. Moduly stejné jako u sedlové střechy bez valby viz obrázek 42
Obr. 42
Empirické vztahy pro vaznicové soustavy (Oláh, 2002) 57
5.1.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.2.2. Dimenze jednotlivých prvků je převzata ze statické výpočtu (MiTek, 2012) (Obrázek 43). Výpočet tohoto vazníku umožněn odbornou firmou MiTek.
Krovy 2000 s.r.o. Výpočet proveden v 05/2012
Obr. 43
Statický výpočet sedlového příhradového nosníku (MiTek, 2012)
58
5.1.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.2.5. schéma viz obrázek 15. Dimenze jednotlivých prvků je převzaty z projektu (Architektonická kancelář Burian – Křivinka, 2007), (Obrázek 44).
Obr. 44
Hodnoty převzaty z projektu podobné střechy (Architektonická kancelář Burian – Křivinka, 2007) 59
5.1.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník
Popis konstrukce je uveden v kapitole 3.2.2.2. Statický výpočet sedlového příhradového nosníku (MiTek, 2012) Navrhovaná podle (Obrázku 34, 41, 42).
5.2
Hodnocení typu krovů dle ceny a spotřeby řeziva krovu
Cena včetně DPH, získáno z: http://www.edrevo.cz/lepene-bsh-hranoly.html http://www.fastra-rezivo.cz/ceniky http://www.jvdrevo.cz/cenikreziva?utm_source=AdWords&utm_medium=AZ&utm_campaign=cenik-reziva K datu 1/2013
Pultová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – hambálek Mansardová střecha – ležatá stolice Oblouková střecha – vazník Valbová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – vazník Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník
Poznámka Výkres číslo:
Kapitola
Spotřeba řeziva na krov v m3
Cena krovu v Kč
Cena krovu a spotřeba řeziva za krov TYP ZASTŘEŠENÍ
Tab. č. 1
83 158
13,13
5.2.1
1
69 960
11,50
5.2.2
2
98 308
15,73
5.2.3
3
83 049
16,39
5.2.4
4
105 483
16,78
5.2.5
5
64 621
12,31
5.2.6
6
137 172
13,26
5.2.7
7
68 797
13,15
5.2.8
8
Každý krov má různou spotřebu řeziva, dle náročnosti a typu zastřešení. Viz tabulka, spotřeba řeziva v m3 a cena materiálu na krov v Kč vč. DPH. 60
Známkou 1 = nejlepší až známkou 8 = nejhorší, jsou ohodnoceny jednotlivé typy zastřešení takto:
5.2.1
Pultová střecha – stojatá stolice Známka: „5“ a „3“. Dle tab. č. 1 je krov pultové střechy se stojatou stolicí dle ceny a spotřeby řeziva
krovu na třetí příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 2. 5.2.2
Sedlová střecha – hambálkový krov Známka: „3“ a „1“. Dle tab. č. 1 je krov sedlové střechy s hambálkovou soustavou dle ceny na třetí
příčce a dle spotřeby řeziva na krov na první příčce. Podrobnější hodnoty v tabulce č. 3a je možno porovnat s tabulkou č. 3b kde navrhovaný krov má vikýř, lze pozorovat změnu ceny a spotřeby řeziva na daný krov. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 3. 5.2.3
Mansardová střecha – ležatá stolice Známka: „6“ a „6“. Dle tab. č. 1 je krov mansardové střechy s ležatou stolicí dle ceny na šesté
příčce a dle spotřeby řeziva na krov na šesté příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 4. 5.2.4
Oblouková střecha – sbíjený vazník Známka: „4“ a „7“. Dle tab. č. 1 je krov obloukové střechy se sbíjeným vazníkem dle ceny na čtvrté
příčce a dle spotřeby řeziva na krov na sedmé příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 5. 5.2.5
Valbová střecha – stojatá stolice Známka: „7“ a „8“.
61
Dle tab. č. 1 je krov valbové střechy se stojatou stolicí dle ceny na sedmé příčce a dle spotřeby řeziva na krov na osmé příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 6. 5.2.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník Známka: „1“ a „2“. Dle tab. č. 1 je krov sedlové střechy se sbíjeným vazníkem dle ceny na první
příčce a dle spotřeby řeziva na krov na druhé příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 7. 5.2.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Známka: „8“ a „5“. Dle tab. č. 1 je krov obloukové střechy s lepeným lamelovým vazníkem dle ceny
na osmé příčce a spotřeby řeziva krovu na páté příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 8. 5.2.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník Známka: „2“ a „4“. Dle tab. č. 1 je krov obloukové střechy s lepeným lamelovým vazníkem dle ceny
na druhé příčce a spotřeby řeziva krovu na čtvrté příčce. Potřebné hodnoty pro výpočet celkových hodnot jsou uvedeny v tabulce č. 9.
62
Tab. č. 2
označení 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Pultová střecha - stojatá stolice
prvek pozednice vazní trám sloupek vzpěra sloupek sloupek pásek vzpěra vaznice kleština kleština kleština krokev laťování
Celková spotřeba řeziva v m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 150 200 14400 1 0,043 260 200 9500 4 0,198 160 160 2230 4 0,023 160 160 3311 4 0,034 160 160 3736 8 0,077 160 160 1111 4 0,011 140 120 1414 21 0,050 160 160 3515 4 0,036 180 160 14400 3 0,124 160 80 4093 14 0,073 160 80 4265 14 0,076 160 80 3813 14 0,068 140 120 11135 15 0,281 30 50 724000 13,125
řezivo celkem [m³] 0,475 2,174 0,251 0,373 0,842 0,125 0,549 0,396 1,369 0,807 0,841 0,752 3,087 1,086
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
63
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 3 478 7 320 16 037 7 378 1 520 6 050 2 256 6 050 5 092 6 050 757,12 6 050 3 320 6 050 2 395 6 050 8 280 6 050 4 881 6 050 5 086 6 050 4 547 6 050 18 674 6 050 6 833 6 292 83 158
Tab. č. 3
(A) Sedlová střecha - hambalkový krov
označení prvek 1 2 3 4 5 6 7
pozednice krokev kleština zavětrování. v rovině krokví zavětrování. v rovině kleštin zavětrování. v rovině krokví zavětrování. v rovině kleštin laťování
Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 140 180 15140 2 0,076 160 140 7618 32 0,546 160 80 6568 30 0,252
řezivo celkem [m³] 0,839 6,007 2,774
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 5 078 6 050 36 340 6 050 16 785 6 050
30
50
3311
12
0,006
0,066
389
5 929
30
50
3305
12
0,006
0,065
388
5 929
30
50
1662
2
0,000
0,005
33
5 929
30 30
50 1940 50 1156000
2
0,001
0,006 1,734
38 10 910
5 929 6 292
11,497
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
64
69 960
Tab. č. 3
(B) Sedlová střecha - hambalkový krov s vikýřem
označení prvek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
pozednice krokev kleština zavětrování. v rovině krokví zavětrování. v rovině kleštin zavětrování. v rovině krokví zavětrování. v rovině kleštin krokev sloupek vaznice vaznice krokev krokev laťování
Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 140 180 15140 2 0,076 160 140 7618 27 0,461 160 80 6568 30 0,252
řezivo celkem [m³] 0,839 5,068 2,774
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 5 078 6 050 30 662 6 050 16 785 6 050
30
50
3311
12
0,006
0,066
389
5 929
30
50
3305
12
0,006
0,065
388
5 929
30
50
1662
2
0,000
0,005
33
5 929
50 1940 140 2745 120 1000 120 5860 120 5860 140 1094 140 4287 50 1156000
2 5 2 1 1 5 5
0,001 0,031 0,003 0,013 0,011 0,012 0,048
0,006 0,338 0,032 0,139 0,124 0,135 0,528 1,734
38 2 005 188 826 734 799 3 195 10 910
5 929 5 929 5 929 5 929 5 929 5 929 6 050 6 292
30 160 120 180 160 160 160 30 11,854
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
65
72 029
Tab. č. 4
Mansardová střecha - ležatá stolice
označení prvek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] vazní trám 240 200 9500 4 0,182 pozednice 120 160 14100 2 0,054 krokev 140 100 5010 30 0,210 krokev 140 100 2530 30 0,106 kleština 160 80 8505 24 0,261 kleština 160 80 1720 8 0,018 sloupek 180 180 4415 4 0,057 pásek 140 100 830 24 0,028 vrcholová vaznice 180 160 14100 1 0,041 mezilehlá vaznice 180 140 14100 2 0,071 námětky 140 100 710 30 0,030 vzpěra 160 160 2440 8 0,050 vzpěra 180 180 5845 8 0,152 laťování 30 50 1248000
Celková spotřeba řeziva m3
15,734
řezivo celkem [m³] 2,006 0,596 2,315 1,169 2,874 0,194 0,629 0,307 0,447 0,782 0,328 0,550 1,667 1,872
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
66
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 14 803 7 378 3 603 6 050 14 003 6 050 7 072 6 050 17 388 6 050 1 172 6 050 3 808 6 050 1 856 6 050 2 702 6 050 4 729 6 050 1 985 6 050 3 326 6 050 10 082 6 050 11 779 6 292 98 308
Tab. č. 5
Oblouková střecha - sbíjený vazník
označení prvek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
diagonála svislice diagonála diagonála svislice diagonála horní pás horní pás horní pás horní pás horní pás dolní pás dolní pás ztužidlo svislice vazník bednění-prkna
Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 80 50 993 2 0,0008 80 50 770 2 0,0006 80 50 1818 2 0,0015 80 50 1642 2 0,0013 80 50 1466 2 0,0012 80 50 1993 2 0,0016 120 50 1210 2 0,0015 120 50 1007 2 0,0012 120 50 1487 2 0,0018 120 50 1202 2 0,0014 120 50 1205 2 0,0014 80 50 4385 2 0,0035 80 50 3230 1 0,0013 100 25 6100 30 0,0458 80 50 368 2 0,0003 16 24 150 2000000 16,392
řezivo celkem [m³] 0,0087 0,0068 0,0160 0,0144 0,0129 0,0175 0,0160 0,0133 0,0196 0,016 0,016 0,039 0,014 0,503 0,003 0,7164 4,930
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
67
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 52 5 929 40 5 929 95 5 929 86 5 929 76 5 929 104 5 929 95 5 929 79 5 929 116 5 929 94 5 929 94 5 929 229 5 929 84 5 929 2 436 4 840 19 5 929 3 699 23 861 4 840 83 049
Tab. č. 6
Valbová střecha - stojatá stolice
označení prvek 1 2a 2b 3a 3b 4 5 6 7 8 9 9a 9b 9c 9d 9e 9f 9g 9h 9i 9j 9k
vazní trám pozednice pozednice kleština kleština kleština sloupek vaznice vzpěra pásek krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev krokev
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 240 200 9500 4 0,182 140 160 14840 2 0,066 140 160 9520 2 0,043 160 80 3480 16 0,071 160 80 3480 8 0,036 160 80 5410 8 0,055 160 160 2640 8 0,054 200 160 9010 2 0,058 160 160 3140 8 0,064 140 100 1300 16 0,029 160 120 6538 12 0,151 160 120 5365 4 0,041 160 120 4145 4 0,032 160 120 2923 4 0,022 160 120 1947 4 0,015 160 120 970 4 0,007 160 120 6538 4 0,050 160 120 1123 4 0,009 160 120 2100 4 0,016 160 120 3320 4 0,025 160 120 4541 4 0,035 160 120 5517 4 0,042
68
řezivo celkem [m³] 2,006 0,731 0,469 0,784 0,392 0,609 0,595 0,634 0,707 0,320 1,657 0,453 0,350 0,247 0,164 0,082 0,552 0,095 0,177 0,280 0,384 0,466
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 14 803 7 378 4 424 6 050 2 838 6 050 4 743 6 050 2 372 6 050 3 687 6 050 3 598 6 050 4 680 7 378 4 280 6 050 1 938 6 050 10 025 6 050 2 742 6 050 2 119 6 050 1 494 6 050 995 6 050 496 6 050 3 342 6 050 574 6 050 1 073 6 050 1 697 6 050 2 321 6 050 2 820 6 050
označení prvek 9l 10 11
krokev zavětrování vzpěra ve valbě laťování
Celková spotřeba řeziva m3
Tab. č. 7 označení 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
výška šířka délka počet 10% nadměrek řezivo celkem Cena celkem cena [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] [m³] [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 160 120 6538 2 2,000 2,251 13 619 6 050 25 200 1415 4 0,003 0,031 188 6 050 160 160 3195 4 0,033 0,360 2 177 6 050 30 50 1318000 1,977 12 439 6 292 Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH 16,777 105 483
Sedlová střecha - sbíjený vazník prvek
diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála horní pás horní pás dolní pás dolní pás ztužidlo vazník laťování Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 80 50 843 2 0,00067 80 50 639 2 0,00051 80 50 1933 2 0,00155 80 50 1320 2 0,00106 80 50 1861 2 0,00149 120 50 2523 2 0,00303 120 50 3680 2 0,00442 80 50 4346 2 0,00348 80 50 3230 1 0,00129 100 25 6100 30 0,04575 16 30 50 784000 12,306
řezivo celkem [m³] 0,0074 0,0056 0,0170 0,0116 0,0164 0,0333 0,0486 0,0382 0,0142 0,5033 0,696 1,176
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
69
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 44 5 929 33 5 929 101 5 929 69 5 929 97 5 929 197 5 929 288 5 929 227 5 929 84 5 929 2 436 4 840 3 576 7 399 6 292 64 621
Tab. č. 8
Oblouková střecha - lepený lamelový vazník
označení prvek 1 2 3 4
lamelový vazník krokev krokev pozednice bednění-prkna
Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 250 160 17780 5 0,356 120 80 4750 24 0,109 120 80 3000 24 0,069 100 150 15000 2 0,045 24 150 2000000 13,261
řezivo celkem [m³] 3,912 1,204 0,760 0,495 6,890
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH
70
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 89 184 22 800 7 138 5 929 4 508 5 929 2 995 6 050 33 348 4 840 137 172
Tab. č. 9
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin
označení prvek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
svislice diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála diagonála svislice horní pás horní pás horní pás dolní pás dolní pás ztužidlo vazník laťování
Celková spotřeba řeziva m3
výška šířka délka počet 10% nadměrek [mm] [mm] [mm] [ks] [m³] 80 50 424 1 0,00062 80 50 1547 1 0,00045 80 50 1130 1 0,00077 80 50 1928 1 0,00072 80 50 1803 1 0,00061 80 50 1516 1 0,00065 80 50 1635 1 0,00044 80 50 1093 1 0,00062 80 50 1552 1 0,00027 80 50 666 1 0,00063 80 50 1571 1 0,00009 80 50 218 1 0,00272 120 50 4537 1 0,00237 120 50 3944 1 0,00237 120 50 3958 1 0,00348 80 50 4346 2 0,00129 80 50 3230 1 0,04575 100 25 6100 30 0,04575 1817 50 11922 16 30 50 784000 13,145
řezivo celkem [m³] 0,0068 0,0050 0,0085 0,0079 0,0067 0,0072 0,0048 0,0068 0,0029 0,0069 0,0010 0,0299 0,0260 0,0261 0,0382 0,0142 0,5033 0,0458 0,748 1,176
Cena celkem za materiál krovu v Kč vč. DPH 71
Cena celkem cena [Kč vč. DPH] [Kč/m³ ] 40 5 929 29 5 929 50 5 929 47 5 929 40 5 929 43 5 929 29 5 929 40 5 929 17 5 929 41 5 929 6 5 929 178 5 929 154 5 929 155 5 929 227 5 929 84 5 929 2 436 4 840 221 4 840 3 837 6 292 7 399 68 797
5.3
Hodnocení typu krovů dle rychlosti výstavby
Tab. č. 10
hodnocení typu krovů dle rychlosti výstavby
TYP ZASTŘEŠENÍ Pultová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – hambalek Mansardová střecha – ležatá stolice Oblouková střecha – vazník Valbová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – vazník Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – vazník
Rychlost výstavby (dle počtu prvků) 4 2 5 1 5 1 4 1
Známkou 1 = nejlepší, tedy nejrychlejší výstavba až známkou 5 = nejhorší, tedy nejpomalejší výstavba, jsou ohodnoceny jednotlivé typy zastřešení takto: 5.3.1
Pultová střecha – stojatá stolice Známka: „4“. Nevýhodou je tvorba plných vazeb, kde časová náročnost je v ukládání vazných
trámů - jsou těžké a dlouhé. Vazné trámy podporují vzpěry a sloupky, které nesou vaznice, na nichž jsou osazeny krokve. 5.3.2
Sedlová střecha – hambalkový krov Známka: „2“. Hambalkový krov se sedlovou střechou je sestaven ze tří nosných prvků a to z
pozednice, krokve a hambálku (neboli kleštiny). Tato konstrukce vyžaduje zavětrování a to v rovině krokví a hambálků. Při montáži se nepracuje s dalšími nosnými prvky jako u plných vazeb například u stojaté a ležaté stolice. Výhodou je poměrně rychlá montáž. 5.3.3
Mansardová střecha – ležatá stolice Známka: „5“. Mansardová střecha je dle rychlosti výstavby nejzdlouhavější, vzhledem
velkému počtu prvků krovu, které se musejí vztyčit a konstrukčně spojit. V krovu je
72
použito dvakrát více krokví než u krovu ležaté a stojaté stolice. Dále musí být také použity námětky, které prodlužují krokve. 5.3.4
Oblouková střecha – sbíjený vazník Známka: „1“. Pro daný typ půdorysu o rozměru 10×15m jsou střechy oblouková, sedlová a
nerovnoměrná za použití plnostěnných vazníků vyhotovených ve výrobně a osazených na obvodové stěny domu, kde jsou pouze zavětrovány a zalaťovány nejvhodnějším způsobem zastřešení. Odpadá tedy manipulace s jednotlivými prvky krovu. 5.3.5
Valbová střecha – stojatá stolice Známka: „4“. Nevýhodou je tvorba plných vazeb, kde časová náročnost je v ukládání vazných
trámů - jsou těžké a dlouhé. Vazné trámy podporují vzpěry a sloupky, které nesou vaznice, na nichž jsou osazeny krokve. Další nevýhodou je větší počet konstrukčních prvků oproti jiným typům stolice. 5.3.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník Známka: „1“. Pro daný typ půdorysu o rozměru 10×15m jsou střechy oblouková, sedlová a
nerovnoměrná za použití plnostěnných vazníků vyhotovených ve výrobně a osazených na obvodové stěny domu, kde jsou pouze zavětrovány a zalaťovány nejvhodnějším způsobem zastřešení. Odpadá tedy manipulace s jednotlivými prvky krovu. 5.3.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Známka: „4“. Pro daný typ půdorysu o rozměru 10×15m je lepený lamelový obloukový vazník
nejméně vhodný. Používá se pouze jako velkorozponový pro zastřešení veřejných staveb a montáž jeho segmentů na stavbě je časově náročná.
73
5.3.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník Známka: „1“. Pro daný typ půdorysu o rozměru 10×15m jsou střechy oblouková, sedlová a
nerovnoměrná za použití plnostěnných vazníků vyhotovených ve výrobně a osazených na obvodové stěny domu, kde jsou pouze zavětrovány a zalaťovány nejvhodnějším způsobem zastřešení. Odpadá tedy manipulace s jednotlivými prvky krovu.
5.4 Hodnocení typu krovů dle tvarové vhodnosti do zástavby Pro názornost byly doplněny jednoduchá schémata zastřešení včetně zvoleného objektu. Tab. č. 11
Tvarová vhodnost do zástavby výsledné hodnocení HODNOCENÍ (1 – nejlepší, 5 – nejhorší)
Tvarová vhodnost do zástavby Pultová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – hambálek Mansardová střecha – ležatá stolice Oblouková střecha – vazník Valbová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – vazník Oblouková střecha – lepený lamelový vazník sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – vazník
4 1 4 5 1 3 5 3
Známkou 1 = nejlepší až známkou 5 = nejhorší, jsou ohodnoceny jednotlivé typy zastřešení takto:
74
5.4.1
Pultová střecha – stojatá stolice Známka: „4“. Pultová střecha je nevhodná do zástavby samostatně stojích rodinných domů.
Používá se častěji na hospodářské stavení. Viz obrázek 45.
Obr. 45
Pohledy pultové střechy
75
5.4.2
Sedlová střecha – hambalkový krov Známka: „1“. Sedlová střecha je nejčastěji použita v lokalitě okolí Brna v řadové zástavbě.
Samostatně stojící domy mají nejčastěji sedlové, valbovou nebo polovalbové zastřešení. Viz obrázek 46.
Obr. 46
Pohledy sedlové střechy- hambalkové soustavy 76
5.4.3
Mansardová střecha – ležatá stolice Známka: „4“. Mansardový krov, který má střešní rovinu zalomenou se vyskytuje v okolí Brna
jen výjimečně. Viz obrázek 47.
Obr. 47
Pohledy mansardové střechy – ležatá stolice 77
5.4.4
Oblouková střecha – sbíjený vazník Známka: „5“. Tento krov je využíván pro stavby většího rozsahu, než jsou rodinné domy, v okolí Brna je zřídka používán. Objevuje se na bytových domech panelové
zástavby pro větší rozpětí jako je 10 metrů. Viz obrázek 48.
Obr. 48
Pohledy obloukové střechy – sbíjený vazník 78
5.4.5
Valbová střecha – stojatá stolice Známka: „1“. Samostatně stojící domy mají nejčastěji sedlové, valbovou nebo polovalbové
zastřešení. Viz obrázek 49.
Obr. 49
Pohledy valbové střechy – stojaté stolice 79
5.4.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník Známka: „3“. Z hlediska exteriéru je vhodnější než z hlediska interiéru. Je nižší než
hambalkový krov a tím méně interiérově využitelný, zejména proto, že je tvořen plnými vazbami. Viz obrázek 50
Obr. 50
Pohledy sedlové střechy – sbíjený vazník
80
5.4.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Známka: „5“. Tento krov je využíván pro stavby většího rozsahu, než jsou rodinné domy.
V okolí Brna je zřídka používán. Prodloužený oblouk k terénu je možné použít pro zastřešení venkovní terasy atd. Viz obrázek 51.
Obr. 51
Pohledy obloukové střechy – lepený lamelový vazník 81
5.4.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník Známka: „3“. Z hlediska exteriéru je vhodnější než z hlediska interiéru. Je nižší než
hambalkový krov a tím méně interiérově využitelný, zejména proto, že je tvořen plnými vazbami. Viz obrázek 52.
Obr. 52
Pohledy sedlové střechy s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník 82
5.5 Hodnocení typu krovů dle možnosti prosvětlení Tab. č. 12
Hodnocení typu krovů dle možnosti prosvětlení
TYP ZASTŘEŠENÍ Pultová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – hambalek Mansardová střecha – ležatá stolice Oblouková střecha – vazník Valbová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – vazník Oblouková střecha – lepenný lamelový vazník Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – vazník
5.5.1
Možnost prosvětlení 3 2 1 5 3 4 5 4
Pultová střecha – stojatá stolice Známka: „3“. U tohoto typu zastřešení je omezený způsob vložení střešního či vikýřového
okna mezi vazby. Omezen přináší plné vazby stojaté stolice. 5.5.2
Sedlová střecha – hambalkový krov Známka: „2“. U tohoto typu zastřešení je jednoduší způsob vložení střešního či vikýřového
okna mezi jednotlivé krokve. Ani případné výměny nejsou překážkou. Není tu omezení plných vazeb jako u ležaté a stojaté stolice. 5.5.3
Mansardová střecha – ležatá stolice Známka: „1“. U tohoto typu zastřešení je téměř nejvhodnější způsob vložení střešního či
vikýřového okna mezi jednotlivé krokve Omezení způsobují plné vazby ležaté stolice. 5.5.4
Oblouková střecha – sbíjený vazník Známka: „5“. U těchto typů zastřešení je téměř nejnáročnější vložení střešního či vikýřového
okna mezi sbíjené vazníky, vzhledem k zaoblení střechy a jeho návaznosti na rovinu střešního okna či vikýře. Prvky sbíjeného vazníku brání patřičnému rozptylu světla.
83
5.5.5
Valbová střecha – stojatá stolice Známka: „3“. U tohoto typu zastřešení je omezený způsob vložení střešního či vikýřového
okna mezi vazby. Omezen přináší plné vazby stojaté stolice. 5.5.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník Známka: „4“. U těchto typů zastřešení není náročné vložení střešního či vikýřového okna mezi
sbíjené vazníky, prvky sbíjeného vazníku brání patřičnému rozptylu světla. 5.5.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník Známka: „5“. U těchto typů zastřešení je téměř nejnáročnější vložení střešního či vikýřového
okna mezi lepené vazníky, vzhledem k zaoblení střechy a jeho návaznosti na rovinu střešního okna či vikýře. 5.5.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník Známka: „4“. U těchto typů zastřešení není náročné vložení střešního či vikýřového okna mezi
sbíjené vazníky, prvky sbíjeného vazníku brání patřičnému rozptylu světla.
84
5.6 Hodnocení typu krovů dle využitelnosti podkroví Na základě rozboru vztahů mezi různým tvarem střešní roviny a tím měnící se velikosti využitelné půdní plochy. Využitelnost podkroví je ovlivňováno výškou nadezdívky a sklonem střechy (Obrázky 53, 54, 55).
Obr. 53
Využitelnost podkroví s nadezdívkou o výšce 1100mm.
Vyšrafovaná plocha jedním směrem je využitelnost bez omezení. Vyšrafovaná plocha oběma směry značí omezení využitelnosti. 85
Obr. 54
Využitelnost podkroví s nadezdívkou o výšce 600mm.
Vyšrafovaná plocha jedním směrem je využitelnost bez omezení. Vyšrafovaná plocha oběma směry značí omezení využitelnosti.
86
Obr. 55
Využitelnost podkroví bez nadezdívky.
Vyšrafovaná plocha jedním směrem je využitelnost bez omezení. Vyšrafovaná plocha oběma směry značí omezení využitelnosti.
87
Tab. č. 13
Hodnocení typu krovů dle využitelnosti podkroví
TYP ZASTŘEŠENÍ Pultová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – hambálek Mansardová střecha – ležatá stolice Oblouková střecha – vazník Valbová střecha – stojatá stolice Sedlová střecha – vazník Oblouková střecha – lepený lamelový vazník sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – vazník
Využitelnost podkroví v % 26,78 100,00 58,07 100,00 27,18 100,00 100,00 100,00
Výpočet %: z vyšrafované plochy ku celkové ploše podkroví.
88
5.6.1
Pultová střecha – stojatá stolice
Z hlediska využitelnosti podkrovního prostoru je nejméně vhodná. Nízká podchodná výška u pozednice a naopak nevyužitelný prostor pod vrcholným uložení krokví. Viz obrázek 56.
Obr. 56
Půdorys a řez pultovou střechou – stojatá stolice
89
5.6.2
Sedlová střecha – hambalkový krov
Je nejvhodnější pro maximální využití interiéru. Umožňuje volnou dispozici na způsob loftového bydlení. Viz obrázek 57.
Obr. 57
Půdorys a řez sedlovou střechou – hambalkovou soustavou.
90
5.6.3
Mansardová střecha – ležatá stolice
Z hlediska využitelnosti podkroví tvoří překážku ležatá stolice. Plné vazby určují umístění příček. Viz obrázek 58.
Obr. 58
Půdorys a řez mansardová střecha – ležatá stolice.
91
5.6.4
Oblouková střecha – sbíjený vazník
Je nejvhodnější pro maximální využití interiéru. Umožňuje volnou dispozici na způsob loftového bydlení. Má charakter plnohodnotného podlaží. Viz obrázek 59.
Obr. 59
Půdorys a řez obloukové střechy – sbíjený vazník
92
5.6.5
Valbová střecha – stojatá stolice
Z hlediska využitelnosti podkrovního prostor je téměř nejméně vhodná, zešikmení má ze všech obvodových stran. Viz obrázek 60.
Obr. 60
Půdorys a řez valbové střechy – stojatá stolice
93
5.6.6
Sedlová střecha – sbíjený vazník
Je nejvhodnější pro maximální využití interiéru. Umožňuje volnou dispozici na způsob loftového bydlení. Má charakter plnohodnotného podlaží. Viz obrázek 61.
Obr. 61
Půdorys a řez sedlovou střechou – sbíjený vazník
94
5.6.7
Oblouková střecha – lepený lamelový vazník
Je nejvhodnější pro maximální využití interiéru. Umožňuje volnou dispozici na způsob loftového bydlení. Má charakter plnohodnotného podlaží. Viz obrázek 62.
Obr. 62
Půdorys a řez obloukovou střechou – lepený lamelový vazník
95
5.6.8
Sedlová střecha s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník
Je nejvhodnější pro maximální využití interiéru. Umožňuje volnou dispozici na způsob loftového bydlení. Má charakter plnohodnotného podlaží. Viz obrázek 63.
Obr. 63
Půdorys a řez sedlovou střechou s nerovnoměrným sklonem střešních rovin – sbíjený vazník 96
6
DISKUZE Práce bude popisovat různé varianty zastřešení pro obdélníkový půdorys s
vnějšími rozměry 10×15m, v každé variantě bude definováno složení zastřešení. Podle zadání bude zvolena kombinace tvaru střešní konstrukce a konstrukce nosných systémů. Výběr konstrukčních systémů bude dle nejvhodnějších z hlediska použitelnosti pro dané rozpětí. Stojatá a ležatá stolice má plné vazby po 3m každá čtvrtá vazba je plná a mezi nimi jsou jalové vazby. Jsou v dnešní době méně používány či vůbec, lze tyto soustavy využít pro podkroví s přiznanými konstrukčními prvky soustav, je tu bohužel omezení právě těchto konstrukčních prvků jmenovitě sloupků a vazních trámů, které omezují prostor dispozice. Je snížená využitelnost podkroví. Nevýhodou je taktéž pracnost výstavby kvůli počtu prvků, které je třeba konstrukčně spojit. Lze tyto soustavy používat na velké rozpony. Při použití vazníků jsem volil příhradové sbíjené vazníky s malým sklonem, tvoří v podstatě plné vazby, a tudíž není možné v těchto konstrukcích utvořit podkroví. Místo podkroví je plnohodnotné podlaží. Lze zvolit i podkrovní rámový vazník, který by byl plně uživatelný. Ten by se mohl dodat v dvou až tří dílné konstrukce, která se na stavbě sešroubovaly. Tento typ by se dal použít v případě nízké podezdívky. U těchto typů je i větší sklon. Výhodou je úspora řeziva, nízká hmotnost a ekonomická nenáročnost. Nevýhodou použití příhradových nosníků je vzhled, který je nízký a s malým sklonem vypadá neúměrně k budově a nevkusně. U lepeného lamelového nosníku jsou lamelové nosníky po vzdálenosti 3 m, jsou to nosné prvky pro krokve, tento typ zastřešení je ekonomicky nejnáročnější, lze ji použít u luxusních a netypických rodinných domů. Výhodou je využitelnost podkroví a neokoukaný vzhled. Ke každé variantě je provedena výkresová část, spočteny a zhodnoceny všechny prvky, ceny materiálu jsou sestaveny do tabulek. Prosvětlení a využitelnost podkroví je dalším kritériem hodnocení. Tvarová vhodnost každé varianty se hodí do řadové zástavby dle stávajících domů. Rychlost výstavby je jedním z určujících faktorem, na který se taktéž každý investor dívá, jde o to, jestli krov bude budován svépomoci či firmou. Vybrána bude sedlová střecha – hambalkový krov, který je z novodobých soustav nejčastěji používán
97
Tyto výsledky a vyhodnocení pomohou k utvoření obrazu o tom, která soustava je v čem výhodná a nevýhodná. Zaleží jaký má každý investor požadavky a estetické cítění pro celkovou vizáž objektu. Celková tabulka, kde by byly vyhodnoceny všechny kritéria dohromady nebyla provedena z důvodu nereálnosti posouzení. Dle jednotlivých konstrukčních zastřešení se mohou měnit i priority na posouzení, případně některá kritéria mohou být bezpředmětná. Z mého hlediska bych vyhodnotil tuto alternativu hambalkového krovu, jako nejlepší z tohoto důvodu byla i tato varianta zkreslena do podrobnější výkresové části viz výkres číslo 2a a 2b.
98
7
ZÁVĚR Výstupem bakalářské práce je výkresová část vybraných variant zastřešení, které
mají stejný půdorysný rozměr vnějších stěn 10×15m, délkové rozdíly přesahů prvků střešní konstrukce u jednotlivých zkreslených variant lze zanedbat, jedná se řádově o 30cm. Jmenovitě kritéria jsou spotřeby řeziva, ceny řeziva použité na výstavbu, rychlosti výstavby, které bylo ovlivněno počtem prvků, tvarové vhodnosti bráno do zástavby ČR (vybraná oblast okolí Brna), možnosti prosvětlení krovu prosvětlujícími prvky a využitelnosti podkroví. Potřebné dimenze prvků byly převzaty z literatury nebo realizovaných střešních konstrukcí daného rozpětí, slouží jako předběžný návrh pro zcela konkrétní umístění. Je nutné ověřit statickým výpočtem. Podkroví může být příjemnější obytná místnost než místnost v přízemí jak z hlediska vzhledu interiéru, který může obsahovat přiznané dřevěné prvky nosné konstrukce, útulnosti a členitosti. V dnešní době z nedostatku financí se lidi uchylují k přetvoření půdního prostoru na obytné podkroví nebo vystavění podkroví na novostavbě. Výstupy práce s porovnáním mohou být návodem pro investora při výběru vhodného zastřešení.
99
8
SUMMARY The aim of this work is to plan specified 10×15 meters to propose variations
wooden roof carrier systems (rafter, purlin, truss) and different shapes (counter, gabled, mansard, arched, etc.) are mutually compared and evaluated according to given criteria such as wood consumption and its price, method of manufacture and assembly, construction speed, usable loft area and more. Is also possible consider the possibility of placing the lighting elements namely the roof windows and skylights. The proposed variants of roofing will be accompanied by drawings dossier in Annex of the work. The first task was to inform about the shape of the roof and the types constructional systems, roof pitch, split by range, usability and lighting through the attic. To the roof necessarily belongs carpentry joints and connecting elements that connect the elements of the truss. To the drawing part have been chosen variants of different roofing shapes in combination with the constructional types of systems. Constructional dimensions of the elements of each variant were designed by empirical tables or dimensions were taken from the literature or from the manufacturer's documentation. Eight selected alternatives is shown in the drawing and each variant incorporates plan view cross section and a list of elements. Evaluation of work is summarized in tables. Each option is assessed according to established criteria. Summary comparison of the outputs of work can be used as manual for investors in choosing the appropriate roofing.
100
9
SEZNAM LITERATURY
BURDA. Výukové podklady předmětu pozemního stavitelství školy stavební v brně. Brno: SNTL, 1950. DUBOIS PETROFF, Marie-Pierre. Podkroví. 2., české přeprac. a dopl.vyd. Bratislava: Jaga, 2005, 151 s. ISBN 80-807-6026-8. HÁJEK, Václav. Vestavba podkroví. Vyd. 1. Praha: Grada, 1996, 100 s. ISBN 80-7169054-6. HÁJEK, Václav. Pozemní stavitelství II: pro 2. ročník SPŠ stavebních. 2. vyd. Praha: Sobotáles, 1999, 218 s. ISBN 80-859-2059-X HUTAŘ, Jan a František VACHULKA. Zastřešení: konstrukční a technologická pravidla pro svépomocnou výstavbu. 1986. vyd. Praha: Studijní a typizační ústav Praha, 1986, 143 s. HORÁK, Aleš. Podklady pro návrh nosných prvků krovu v závislosti na rozpětí střešní konstrukce a typu krytiny. Brno, 2002. 105 s. Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brně. HIRČKO, Ján. Konštrukcie šikmých striech. Vydavateľstvo Eurostav, spol. s r.o., 212 s. ISBN 978-80-968183-7-6. JEŘÁBEK, Jiří. Učební texty, Vysoká škola stavitelství v Brně: Krovy. Praha: SNTL, 1955, 230 s. KADLECOVÁ, Anna. Mansardové střechy obytných podkroví. 1. vyd. Brno: ERA, 2008, vi, 124 s. ISBN 978-80-7366-113-7. KOŠÍČKOVÁ, Ivana. Půdní vestavby a nástavby - aplikace střešních prosvětlovacích konstrukcí. Brno, 2007. 194 s. Disertační práce. Vysoké učení technické v Brně. Vedoucí práce Jarmila Ledinská. KYDLÍČEK, Karel. Příručka pro tesaře. 1. vyd. Praha: SNTL, 1971, 386 s. OLÁH, Jozef, František OHRABLO, Peter SUCHÁNEK, Jozef HRAŠKA a Ludovit KOLLÁRIK. Konštrukcie pozemných stavieb IV: Konštrukcie zastrešenia budov. 101
Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2001, 392 s. ISBN 80-2271507-7. OLÁH, Jozef. Šikmé střechy: konstrukce, skladby, detaily, rekonstrukce. 1. vyd. Bratislava: Jaga group, 2002, 207 s. ISBN 80-889-0577-X. SPÁČIL, Miroslav. Půdní nástavby panelových domů: Návrhy z hledisek vztahů mezi tvary a sklony střech, denním osvětlením interiéru a barvami. Brno, 2000. 130 s. Disertační práce. Vysoké učení technické v Brně. STRAKA, Bohumil. Konstrukce šikmých střech. 1. vyd. Praha: Grada, 2013, 230 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-4205-2. ŠTEFKO, Jozef, Ladislav REINPRECHT a Petr KUKLÍK. Dřevěné stavby: konstrukce, ochrana a údržba. 2. čes. vyd. Překlad Zlatuše Braunšteinová. Bratislava: Jaga, 2009, 196 s. ISBN 978-80-8076-080-92009. MITEK INDUSTRIES S. R.O. Svět střešních konstrukcí: Příhradové vazníky. Brno, 85s. VLČEK, Milan a Antonín FAJKOŠ. Střešní konstrukce od A do Z: komplexní přehled problematiky střešních konstrukcí - navrhování, posuzování a montáž tradičních, ale i moderních materiálů a technologií. Praha: Verlag Dashöfer, c2001-c2004, sv. ( na volných listech). ISBN 80-862-2928-9. Seznam zákonů, norem a vyhlášek ČSN 731901 - Navrhování střech - Základní ustanovení (2011) ČSN 734301 - Obytné budovy (2012) Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby § 11, 13 (2009)
102
Internetové zdroje http://www.naseinfo.cz/stavby-a-stavebnictvi/vyplne-otvoru/stresni-okna/podkrovi-svikyrem-nebo-stresnim-oknem (27. 3. 2013) MAREK, Vlastimil. Něco v síti: fejetony, které vycházely od roku 1997 na internetu na adrese http://svet.namodro.cz [http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/tesarske]. 1. vyd. Praha: Dharma Gaia, 1999 [cit. 2013-4-20]. ISSN http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/tesarske. Dostupné z: http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/tesarske-spoje-drevenych-konstrukci-dle-env1995-1 (10. 1. 2013) http://www.edrevo.cz/lepene-bsh-hranoly.html (21. 3. 2013) http://www.fastra-rezivo.cz/ceniky (5. 4. 2013) http://www.jvdrevo.cz/cenikreziva?utm_source=AdWords&utm_medium=AZ&utm_campaign=cenik-reziva (6. 4. 2013)
Ostatní Architektonická kancelář Burian – Křivinka Kalvodova 13, Brno (2011)
Statický výpočet MiTek (2007)
103
10 PŘÍLOHY
Název výkresu PULTOVÉ STŘECHY - STOJATÁ STOLICE SEDLOVÉ STŘECHY - HAMBÁLKOVÝ KROVU - Půdorys SEDLOVÉ STŘECHY - HAMBÁLKOVÝ KROVU - Řezy MANSARDOVÉ STŘECHY - LEŽATÁ STOLICE OBLOUKOVÉ STŘECHY - SBÍJENÝ VAZNÍK VALBOVÉ STŘECHY - STOJATÁ STOLICE SEDLOVÉ STŘECHY - SBÍJENÝ VAZNÍK OBLOUKOVÉ STŘECHY - LAMELOVÝ VAZNÍK NEPRAVIDELNÉ SEDLOVÉ STŘECHY - VAZNÍK
104
Číslo výkresu 1 2a 2b 3 4 5 6 7 8
Měřítko 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50 1:50
Formát 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4 2xA4
Obr. 64
Typy příhradových nosníků a střešních vazníků (Straka, 2012)
a-obvyklé pro typy střešních vazníků a nosníků s hřebíkovými, případně hmoždinkovými spoji b-vazníky se spoji na bázi kovových zalisovaných styčníkových desek, případně i s jinými mechanickými spoji
105
Obr. 65
Typy příhradových nosníků, rámů a oblouků (Straka, 2012)
c-sedlově a trojúhelníkové vazníky d-segmentové vazníky se zakřiveným a polygonálním horním pásem zpínadlové nosníky e-trojkloubové a dvojkloubové příhradové rámy f-trojkloubové a dvojkloubové příhradové oblouky 106
