Drevo bolo vždy ideálnym materiálom pre všetky typy strešných konštrukcií, v prípade halových objektov ho v minulosti čiastočne nahradila oceľ, ale nové technológie spracovania dreva a spojovania jednotlivých konštrukčných častí zvyšujú kvalitu aj variabilitu týchto konštrukcií a súčasne dávajú architektom oveľa viac možností pri navrhovaní predovšetkým veľkoplošných objektov.
Strešné konštrukcie s veľkým rozpätím
Pre tieto konštrukcie je možné používať priamo drevo, prípadne diely z lamelového alebo vrstveného dreva, ktoré majú lepšie vlastnosti a navyše je ich možné dobre tvarovať. Na celkové pôsobenie drevených konštrukcií má významný vplyv únosnosť a poddajnosť spojov, u konštrukcií veľkých rozpätí ide o základné parametre, ktorých hodnoty sú pre realizáciu tej ktorej stavby rozhodujúce. Pre výber nosného systému je základným ukazovateľom tvar zastrešovaného pôdorysu daného objektu a tvar strechy.
Montáž strechy športovej haly z plnostenných lepených zakrivených nosníkov.
Obvyklým pôdorysom je obdĺžnik, ale u niektorých objektov, napríklad športových či priemyselných hál, výstavných pavilónov, plaveckých či zimných štadiónov sa stále častejšie stretávame s nepravidelnými či rôzne skrivenými pôdorysmi a s mnohotvárnymi strešnými plochami.
Typy plnostenných nosníkov
Pre strešné konštrukcie so stredným alebo veľkým rozpätím sú využívané plnostenné a priehradové nosníky ako aj priame, tak aj zalomené alebo zakrivené. Obidva systémy, teda nosníky plnostenné aj priehradové, sú pre vyššie uvedené konštrukcie vhodné, záleží však na posúdení všetkých dôležitých faktorov vrátane finančných nákladov.
Podhladové riešenie nosníkov umožňuje ich viditeľné ponechanie, čo pôsobí na športovcov aj divákov elegantne, odľahčene a príjemne.
Hlavné plnostenné nosníky, oblúky aj rámy sa vyrábajú väčšinou z lepeného lamelového alebo vrstveného dreva. Sú využívané nielen u halových konštrukcií, ale veľmi často aj v konštrukciách kopúl kostolov, planetárií a pri podobných stavbách.
Plnostenné nosníky môžu mať konštantný prierez v tvare písmena I alebo prierez truhlicovitý. Najjednoduchšie plnostenné nosníky sú trámy obdĺžnikového prierezu z rasteného dreva.
Plnostenné nosníky z lepeného lamelového alebo vrstveného dreva
Pre tento účel je veľmi kvalitným materiálom lepené lamelové drevo, pozostávajúce z jednotlivých prírezov, ktoré sú k sebe navzájom prilepené. Na dĺžku sú prírezy spojované zubovitým spojom v takzvanú nekonečnú lamelu.
Montáž priehradových nosníkov systému MKD. Oceľové prvky sú z oboch strán chránené drevom, preto je nosník vysoko požiarne odolný. Na povrchu nie je vidieť žiadne spojovacie prostriedky, preto pôsobí čisto a elegantne. Tieto konštrukcie možno ponechať v interiéri ako podhľadové.
Vzniká kvalitatívne rovnorodý materiál, pretože možné závady sú buď vyrezané, alebo prekryté susednými lamelami, ktoré dané miesto spevní. Ide o tvarovo stály, dobre opracovateľný materiál, veľkou výhodou je aj skutočnosť, že lamely možno ešte pred lepením ohýbať a vytvárať tak konštrukcie rozmanitých tvarov. Nosníky z lepeného lamelového dreva môžu byť pultové, sedlové, zakrivené, vyklenuté alebo konštantného prierezu. Stále častejšie je na výrobu plnostenných nosníkov používané vrstvené drevo. Jeho základom sú navzájom zlepené a lisované dyhy alebo orientované triesky väčších rozmerov. Výhodou je jeho vyššia hustota oproti rastenému drevu a tým aj vyššia pevnosť.
Lepené stenové nosníky
Tieto nosníky majú truhlicový prierez alebo prierez v tvare písmene I. Tvoria ich pásy rasteného alebo vrstveného dreva a tiež steny z dosiek, fošní alebo z dosiek na báze dreva, najčastejšie vodovzdorné preglejky či OSB dosky. Všetky prvky sú k sebe navzájom zlepené. Nosníky so stenami z jednoduchých dosiek či fošní sú vhodné pre rozpätie do 7 metrov. Pri rozpätí väčšom sa obvykle stena zdvojuje. Steny z materiálov na báze dreva sú vlepené medzi pásy, u nosníkov menšieho rozpätia sú vložené do úkosových drážok v pásoch. Zaujímavo pôsobia lepené nosníky I prierezu, ktorých stena je zo zvlnenej, na obidvoch stranách skosenej, preglejky, vlepenej do drážok v pásoch, ktoré opisujú jej tvar. Okrem estetického vzhľadu majú tieto nosníky vďaka zvlnenej stene tiež vyššiu tvarovú tuhosť.
Priehradové nosníky, systém Gang-Nail
Vo veľkej miere sú u nás používané nosníky priehradové, ktoré je možné využívať pre konštrukcie v rozpätí až niekoľkých desiatok metrov. Na ich výrobu sa používa ako aj drevo rastené, tak aj vrstvené či lepené do lamiel. Obvykle sú podopreté iba na svojich koncoch, môžu byť však prevedené napríklad aj ako nosníky spojité. Najčastejšie sú nosníky trojuholníkové či sedlové, prípadne v tvare lichobežníka alebo priamo pásové, výnimkou však nie sú ani oblúky. Pre spájanie konštrukcií priehradových nosníkov existuje niekoľko systémov. U nás najpoužívanejší je systém spojovania nosníkov oceľovými styčníkovými doskami o hrúbke 1 až 2 mm s jednostranne prelisovanými tŕňmi, nazývaný Gang-Nail. Ide o relatívne jednoduchú, rýchlu a tiež finančne úspornú technológiu. Nosníky sú vyrábané z foršňového reziva, ktoré je obojstranne spojované zalisovaním dosiek s tŕňmi. Touto technológiou je možné v podstate vytvoriť strechu akéhokoľvek tvaru aj na veľmi zložitý pôdorys. Určitou nevýhodou je malá požiarna odolnosť nosníkov, pretože oceľové prvky nie sú nijakým spôsobom kryté a takisto nie príliš estetický vzhľad.
Montáž oblúkových priehradových nosníkov systému MKD, ktoré tiež v tomto prípade budú spoluvytvárať estetický dojem interiéru športovej haly.
Priehradové nosníky, systém MKD
Zhruba od roku 2000 sú u nás používané priehradové nosníky systému MKD, ktorý je založený na podobnom princípe, ale je oveľa prepracovanejší. Prúty nosníkov sú v styčníkoch spojované oceľovými plechmi o hrúbke 10 mm, a na nich sú v danej roztečí vopred navarené oceľové klince obdĺžnikového prierezu o dĺžke 50 mm. Plechy sú zalisované medzi dve, prípadne tri vrstvy drevených prvkov nosníkov. V styčníkoch navyše prúty nepriliehajú tesne k sebe, ale je medzi nimi vzdialenosť 1 až 2 mm, takže tlakové sily sú prenášané tiež oceľovými doskami a nie jednotlivými drevenými prútmi. Tento konštrukčný systém je veľmi efektívny z hľadiska statiky a má veľkú únosnosť, s výhodou je preto využívaný pre konštrukcie s väčším zaťažením a s rozpätím až do 50 metrov. Vzhľadom k tomu, že oceľové prvky sú z oboch strán chránené drevom, je taktiež vysokoodolný proti požiaru. Navyše pôsobí veľmi čisto a elegantne, pretože na povrchu nie sú vidieť žiadne spojovacie prostriedky. Na rozdiel od predchádzajúceho systému je teda možné tieto konštrukcie ponechať v interiéri ako podhľadové.
Ďalší pohľad do interiéru športovej haly so strechou z podhľadových priehradových nosníkov.
Priehradové nosníky s kolíkovými spojmi
Vôbec najdokonalejšou technológiou spojovania prvkov priehradových nosníkov je systém kolíkových konštrukcií. Prúty nosníku sú v tomto prípade z hranolov vyrobených výhradne z lepeného lamelového dreva a do styčníkových koncov sú vložené oceľové plechy. V nich sú už pripravené otvory pre vloženie oceľových kolíkov o priemere 8 až 24 mm. Pokiaľ je to potrebné, môže byť do spoja vložených viacej plechov. Kolíkové priehradové konštrukcie sú veľmi náročné na presnosť a dokonalé spracovanie, Všetky drevené prvky, spoje aj oceľové plechy sú vyrábané pomocou výpočtovej techniky, čo zaistí požadovanú presnosť a tiež tuhosť spojov. Takto sa vyrábajú náročné konštrukcie zložitých priestorových tvarov o veľkých rozpätiach. Pre vysokú estetickú úroveň sú ponechávané vždy viditeľné v podhľade.
