Články, Dřevěné a montované konstrukce, Technologie

Nosná dřevěná střešní konstrukce tělocvičny v Zelenči

V roce 2014 byla provedena rekonstrukce kapacitně nedostačujícího areálu základní školy v Zelenči. Rekonstrukce spočívala v rozšíření o novou budovu pro žáky 2. stupně, ve které se nachází devět učeben, a o novou tělocvičnu, na jejíž střešní konstrukci se tento příspěvek zaměřuje. Celou stavební zakázku vedla firma VW Wachal, a. s.

Objekt nové tělocvičny je částečně zapuštěný v upraveném okolním terénu a je zastřešen válcovou střechou. Svislou konstrukci tělocvičny tvoří železobetonové sloupy o rozměrech 400×600 mm, Z hlediska konstrukce jsou svislé části mezi sloupy doplněny o železobetonovou stěnu do výšky upraveného terénu a následně cihelnou vyzdívku z keramických tvárnic do úrovně střechy. Tělocvična má obdélníkový půdorys o rozměrech 33,85×21,98 m. 

Popis konstrukce
Nosnou konstrukci střechy tvoří obloukové vazníky z lepeného lamelového dřeva Gl28h na rozpon cca 21,5 m se vzepětím 2,30 m v osových vzdálenostech 3,806 mm. Poloměr spodní strany vazníku je 25,819 m. V nosné konstrukci jsou obloukové vazníky zastoupeny dvěma dimenzemi, a to v poli (bez vnitřních podpor) 160/560 mm a ve štítu 160/400 mm (s vnitřními podporami). Obloukové vazníky jsou uloženy na svislých betonových monolitických sloupech. Vazníky jsou ke sloupům kotveny pomocí ocelových plechů tvaru L spojených se sloupy chemickými kotvami. Plechy byly instalovány až na stojící sloupy. 

Obr. 1: Charakteristické řezy konstrukcí

Součástí vazníků jsou vodorovné prvky táhel, doplněných o svislé závěsy, které nemají statickou funkci, ale jen eliminují průhyb vodorovných táhel (obr. 1).

Kolmo na obloukové vazníky jsou uloženy vaznice z řeziva C22 o dimenzích 100/180 mm na rozpon 3,4, resp. 4,0 m, dle osových vzdáleností obloukových vazníků. Vaznice jsou rozmístěny po délce vazníku v osových vzdálenostech 1,25 m. Výškově jsou o 20 mm výše než je horní hrana obloukového vazníku. U štítu jsou vaznice uloženy na obloukovém vazníku a lícují s vnější stranou stěny. Nosná konstrukce střechy je doplněna celoplošným záklopem z OSB desek tloušťky 22 mm.

Ve třech polích je konstrukce vyztužena prvky zavětrování. Jako zavětrování je použito táhlo o průměru 25 mm z oceli S355. Konstrukce táhla je doplněna o svislé závěsy průměru 16 mm z oceli S235.

Schematické řezy v krajním poli s pilíři a ve standardním řezu v poli bez vnitřních podpor jsou zobrazeny na obrázku 1.

Dřevěná konstrukce byla navržena pro třídu provozu 1 dle ČSN EN 1995-1-1. Třída provozu 1, resp. 2, je charakterizována vlhkostí materiálu odpovídající teplotě 20 °C a relativní vlhkosti okolního vzduchu přesahující 65 %, resp. 80 % pouze po několik týdnů v roce, a vlhkost dřeva většiny jehličnatých dřevin nepřesahuje v tomto prostředí 12, resp. 20 %. Základní konstrukce vazníku byla ošetřena kombinací impregnace a lazury v barevném odstínu dle výběru architekta a investora s ohledem na finální vzhled přiznané konstrukce. Z interiéru neviditelné (zakryté) prvky vaznic byly ošetřeny klasickým nátěrem proti biotickým škůdcům. Návrh konstrukce plně respektoval Eurokód 5 (Navrhování dřevěných konstrukcí), celou normovou řadu a Eurokód 1 (Zatížení stavebních konstrukcí).

Obr. 2: Půdorys konstrukceObr. 3: Zavětrovací pole

Obr. 4: Kotvení hlavního vazníku na sloup – pevné uloženíObr. 4: Kotvení hlavního vazníku na sloup – kluzné uložení

Obr. 5: Detaily táhel a jeho spoje

Postup realizace

Lepené vazníkové prvky byly vyrobeny v Rakousku a na stavbu byly dopraveny jako nadměrný náklad. Vaznice i ocelové prvky a spojovací materiál vyrobili čeští dodavatelé.

Před počátkem montáže bylo provedeno přesné zaměření budoucí polohy vazníkových konstrukcí. Mezitím byla na montážní ploše vedle objektu tělocvičny smontována sestava dřevěného vazníku a vodorovných ocelových táhel. Detail táhel je na obr. 5. 

Nejdříve byly smontovány prvky u zavětrovacího pole. K úložným plochám vazníku byly montážně vrutem uchyceny dubové podložky tloušťky 30 mm. Detail uložení vazníkové konstrukce je na obr. 4. 

Obr. 6–8: Montáž konstrukceObr. 6–8: Montáž konstrukceObr. 6–8: Montáž konstrukce

Obr. 9–11: Dokončená konstrukceObr. 9–11: Dokončená konstrukceObr. 9–11: Dokončená konstrukce

Zavětrování konstrukce bylo provedeno pomocí ocelových táhel, která byla po délce konstrukce pravidelně rozmístěna, tak aby byla výrobně co možná nejjednodušší a jednotná. Detail charakteristického pole je na obr. 3. Jednotlivé prvky vazníku byly montovány s pomocí mobilního jeřábu v kombinaci s halovou montážní plošinou v prostoru tělocvičny.

Montáž střešní konstrukce proběhla na přelomu listopadu a prosince roku 2013. Zahrnovala montáž plnostěnných vazníků včetně zavětrování a celoplošný záklop z OSB desek tl. 22 mm a trvala necelé tři týdny. Tělocvična byla předána do užívání spolu s dostavbou celé školy a navazujících objektů, na začátku roku 2014.

MARTIN WÜNSCHE
foto archiv autora

Ing. Martin Wünsche (*1984) 
vystudoval Vysokou školu báňskou – Technickou univerzitu v Ostravě, Fakultu stavební. V současné době pracuje jako projektant pozemních staveb v projekční kanceláři Karlínblok, s. r. o.