Kování pro dřevěné konstrukce

V dnešní době je na trhu poměrně široký výběr kování pro spoje prvků a dílců dřevěných konstrukcí. Díky mnoho jejich výhodám spoje s použitím kování pozvolna vytlačují klasické tesařské spoje. Problematika navrhování a používání spojů s použitím kování je však dosud nedostatečně popsaná v odborné literatuře a technických normách, což znesnadňuje nejen inovaci a optimalizaci tvarů vyráběného kování, ale i posuzování únosnosti těchto spojů.

Hlavní výhodou spojů dřevěných konstrukcí s použitím kování aneb tenkostěnných ocelových elementů oproti tradičním tesařským spojům je to, že nedochází k oslabení spojovaných prvků. Četnost jeho používání proto vzrůstá. Dalším důvodem je současný trend, kdy se místo masivních hraněných profilů preferuje použití nosných prvků o malých tloušťkách. To se spolu s jednoduchou montáží a výrazným snížení pracnosti opracování spojovaných dřevěných prvků příznivě projevuje na cenách nosných konstrukcí dřevo-staveb s využitím kování.

Dalšími výhodami spojů dřevěných konstrukcí s tenkostěnnými ocelovými elementy je možnost provádět tyto spoje na stavbě a dále možnost napojit dřevěné prvky přímo na ocelové a betonové konstrukce. Rozvoji využívání kování taky prospívá, že dřevo, jakožto tradiční stavební materiál, který se využívá již po staletí, se v poslední době, v porovnání s ostatními stavebními materiály, aplikuje stále ve větší míře, a to nejen u nás, ale i v zahraničí, kde některým odvětvím výstavby i dominuje.

Jedním z významných důvodů rozšířeného využívání dřeva v evropském stavebnictví je souhra s dlouholetým cílem trvale udržitelného rozvoje a předpokládaným rozvojem výstavby energeticky efektivních budov se zdravým vnitřním prostředím, šetrných k životnímu prostředí.

Hlavní překážkou většího využití kování při využívání spojů dřevěných konstrukcí je však nedostatečné popsání problematiky jejich navrhování v odborné literatuře a v technických normách.

Vytvoření podrobného návodu na určení únosnosti kování vyřeší aktuální problém mnoha statiků a projektantů, kteří navrhují spoje pouze pomocí tabulek od výrobců. Tím přebírají zodpovědnost za správnost hodnot uvedených v tabulkách, přičemž mohou jen velmi složitě tyto hodnoty zkontrolovat.

Pro kování dřevěných konstrukcí je typická značná poddajnost. Ta způsobuje před dosažením únosnosti spoje velké plastické deformace. Toto chování je velmi příznivé, protože lze pouhým okem rozpoznat přetížené spoje a včas zamezit hrozícímu kolapsu nosné konstrukce.

Únosnost spojů s kováním vychází ze tří možných způsobů jejich porušení. Jsou to:

• selhání oceli kování v oslabeném průřezu
• roztržení připojovaného dřevěného prvku
• dosažení únosnosti skupiny spojovacích prostředků.

Porušení ve formě selhání oceli

Únosnost ocelového plechu kování nebývá rozhodující. Hlavním důvodem je, že výrobci navrhují tvar a tloušťku ocelového plechu kování s cílem, aby tento způsob porušení nebyl rozhodující. Nezanedbatelný vliv má i značná poddajnost tenkostěnného ocelového elementu oproti dřevěným prvkům spoje. Ta má za následek, že se v ocelovém namáhaném ohybovým momentem vytvoří plastické klouby, což způsobí zastavení nárůstu momentu v jejich mezilehlé části, a nárůst zatížení se následně projevuje již pouze nárůstem normálové síly. Výjimkou jsou pouze typy spojů, kde je potřeba momentová únosnost úhelníku, nebo v případě, že by např. z estetických důvodů byly nežádoucí viditelné deformace ocelového plechu. V těchto případech je nutné provést posudek v místech extrémů ohybových momentů.

Porušení ve formě roztržení dřevěného prvku

Toto porušení hrozí zejména u úzkých a vysokých prvků připojených u spodního líce. Roznos zatížení přes spojovací prostředky kolíkového typu způsobuje napětí v tahu kolmo k vláknům, které je potřeba vždy posoudit.

Porušení ve formě dosažení únosnosti skupiny spojovacích prostředků

Ocelový plech a dřevo bývají nejčastěji spojeny bez předvrtání pomocí hřebíků, které nemají hladký povrch, aby měly vyšší únosnost na vytažení. Méně častou alternativou bývají vruty nebo svorníky. Rozmístění spojovacích prostředků je dáno předem připravenými otvory v ocelovém plechu, což umožňuje rychlou montáž na stavbě. Spoje je doporučeno provádět jako jednostřižné.

Spojovací prostředky jsou ve spojích dřevěných konstrukcí s použitím kování namáhané buď na vytažení, či na otlačení, nebo na kombinaci těchto namáhání. Celkovou únosnost skupiny spojovacích prostředků určuje součet únosností jednotlivých spojovacích prostředků, jejich typ, vzájemné rozmístění, směr namáhání, rozměry a materiálové vlastnosti jednotlivých prvků spoje.

Klasické dřevěné spoje krovů (autor arbe_evolution cc)