CZ26711U1 - Spoj nosných sendvičových panelů dřevostaveb - Google Patents

Description

Spoj nosných sendvičových panelů dřevostaveb

Oblast techniky

Technické řešení se týká kotvení sendvičových panelů výztužných stěn vícepodlažních dřevostaveb.

Dosavadní stav techniky

Dřevo jako organický a obnovitelný materiál má velkou perspektivu v bytové výstavbě. Z hlediska tepelně technických vlastností se klade značný důraz na efektivní skladby obvodových konstrukcí a dostatečnou tepelnou izolaci. Jedním z možných řešení jsou nosné sendvičové panely s polystyrénovým jádrem a pláštěm z OSB desek.

Mezi velké výhody sendvičové konstrukce patří příznivý poměr mezi tuhostí a hmotností panelu, snadná manipulace, možnost provádění přířezů a úprav přímo na stavbě. Mezi nevýhody naopak patří nižší hodnota modulu pružnosti ve srovnání s jinými běžnými konstrukčními materiály a obecně nižší únosnost spojů. Spoje dřevěných konstrukcí se zpravidla provádějí buď mechanickými prostředky, nebo jsou lepené. Mechanické spoje lze rozdělit na klasické (tesařské) a spoje prováděné pomocí ocelových prvků. Ty mohou být kolíkové, svorníkové, hřebíkové, vrutové, hmoždíkové, pomocí desek s prolisovanými tmy a mnohé další.

Spoje sendvičových panelů se dají dle současně nejvíce používaných rozdělit do tří skupin. První typem je spojovací prvek - vložený hraněný profil. Toto řešení napojení panelů je vhodné v místech bodového zatížení konstrukce např. uložení dřevěného průvlaku atd. Polystyrénové jádro panelu je vůči plášti z OSB desek po obvodu panelů zapuštěné o tloušťku propojovacího prvku. Kontaktní plochu OSB desky a spojovacího prvku tvoří lepený spoj. Přítlak lepeného spoje je obvykle zajištěn ocelovými sponkami s předepsanou vzdáleností. Kontakt mezi polystyrénovým jádrem a spojovacím prvkem je zajištěn polyuretanovou pěnou. Tento typ spoje se používá pro olemování panelu např. u okenních a dveřních otvorů. Zároveň je tento detail klíčovým prvkem pro kotvení panelů. Další varianty spoje jsou určeny pro svislé spoje panelů. Druhou variantou spoje je vložený panel o stejných rozměrech jako vložený dřevěný prvek. Toto řešení zajistí nepřerušenou vrstvu polystyrénového jádra. Třetí variantou je spojení panelů pomocí vloženého „I“ nosníku. Tento typ spojení panelu je typický pro střešní plášť.

Důležitým detailem konstrukce vícepodlažních dřevěných budov je kotvení výztužných stěn, které musí odolávat vodorovnému zatížení a mít dostatečnou tuhost, aby nebyly překročeny limitní vodorovné deformace objektu. Velmi důležitým prvkem výztužných stěn je jejich výztužná tuhost a dostatečná únosnost kotvení k základu. U sendvičových panelů s polystyrénovým jádrem je omezujícím faktorem únosnost vodorovného vloženého dřevěného prvku, přes který je panel přikotven do základového prahu. Tahová napětí v plášti panelu se přenáší přes lepený spoj do vodorovného dřevěného prvku, který je bodově přikotven k základové betonové desce. Vhodnou úpravou detailu kotvení lze zabránit tahovému porušení dřevěného prvku tahem kolmo na vlákna.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje předkládané řešení napojení sendvičových panelů. Panel je tvořen pláštěm s jádrem, kde plášť je po obvodu olemován dřevěnými lemovacími prvky a mezi panely jednotlivých poschodí prochází OSB deska. Podstatou nového řešení je, že nad spodním dřevěným lemovacím prvkem je umístěna první roznášecí deska z materiálu na bázi dřeva a pod horním dřevěným lemovacím prvkem je umístěna druhá roznášecí deska rovněž z materiálu na bázi dřeva. První roznášecí deskou a spodním dřevěným lemovacím prvkem procházejí z vrchního panelu do horního dřevěného lemovacího prvku spodního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné horní výztužné vruty. Analogicky druhou roznášecí deskou a horním dřevěným lemovacím prvkem procházejí ze spodního panelu do spodního dře- 1 CZ 26711 U1 věného lemovacího prvku horního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné spodní výztužné vruty, které jsou polohovány mezi horní výztužné vruty. Podélnou osou nad sebou souose uložených panelů prochází přes první roznášecí desku, spodní dřevěný lemovací pásek horního panelu, OSB desku, druhou roznášecí desku a horní dřevěný lemovací pásek spodního panelu závitová tyč opatřená z obou stran podložkami a maticí. Z vnější, tedy externí, strany je přes nad sebou uložené sousední panely umístěn ocelový vyztužující pásek upevněný k plášti těchto sousedních panelů pomocí mechanických spojovacích prvků zasahujících do jádra panelu. Vzdálenosti mezi vruty jsou dány doporučením ČSN EN 1995-1-1.

Výhodou nového řešení je, že zde dochází k posílení únosnosti spoje dvojice panelů výztužných stěn v tahu, a dochází ke zvýšení výztužné tuhosti celé stěny. K porušení zpravidla dochází v místě lepené spáry v dřevěném lemovacím prvku panelu, nejčastěji se jedná o porušení tahem kolmo k vláknům dřevěného lemovacího prvku. Oblast koncentrovaného tahového napětí v místě mechanického spojovacího prostředku je proto opatřena roznášecí deskou z materiálu na bázi dřeva a lemovací prvek panelu je doplněn v místě tahových napětí vruty, které jsou zapuštěny až do lemovacího prvku napojovaného panelu. Dalším prvkem nového kotvení výztužných stěn sendvičových panelů je vymezení kontaktní spáry mezi pláštěm panelů a základovým prahem pomocí plastového nebo ocelového pásku. Zajištěním přímého kontaktu je docíleno omezení poklesu panelu při vodorovném zatížení v rovině panelu.

Objasnění výkresů

Příklad spojení dvou nad sebou uložených nosných výztužných sendvičových panelů je naznačený v podélném řezu panelu na Obr. 1. Na Obr. 2 je naznačen bokorys s detailem posílení spoje lemovacích prvků panelů roznášecí deskou.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad provedení spoje nad sebou uložených dvou nosných sendvičových panelů dřevostaveb je uveden na Obr. 1. Panel je tvořen pláštěm i s jádrem 2. Plášť i panelu je po obvodu olemován dřevěnými lemovacími prvky. Mezi panely jednotlivých poschodí prochází OSB deska 9. Nad spodním dřevěným lemovacím prvkem 3.1 je umístěna první roznášecí deska 4.1 z materiálu na bázi dřeva. Z druhé strany je pod horním dřevěným lemovacím prvkem 3.2 umístěna druhá roznášecí deska 4.2 rovněž z materiálu na bázi dřeva. První roznášecí deskou 4.1 a spodním dřevěným lemovacím prvkem 3.1 procházejí z vrchního panelu do horního dřevěného lemovacího prvku 3.2 spodního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné horní výztužné vruty 5.1. Analogicky pak druhou roznášecí deskou 4.2 a horním dřevěným lemovacím prvkem 3.2 procházejí ze spodního panelu do spodního dřevěného lemovacího prvku 3.1 horního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné spodní výztužné vruty 5.2. Tyto spodní výztužné vruty 5.2 jsou polohovány mezi horní výztužné vruty 5.1. Podélnou osou nad sebou souose uložených panelů prochází přes první roznášecí desku 4.1, spodní dřevěný lemovací prvek 3.1 horního panelu, OSB desku 9, druhou roznášecí desku 4.2 a horní dřevěný lemovací prvek 3.2 spodního panelu závitová tyč 6 opatřená z obou stran podložkami a maticí. Závitové tyče 6 jsou umístěny v oblastech tahového namáhání dřevěného lemovacího prvku 3.1 a 3.2 s maximální osovou vzdáleností dle statického výpočtu. Z vnější externí strany je přes nad sebou uložené navazující panely umístěn ocelový vyztužující pásek 7 upevněný k plášti 1 těchto navazujících panelů pomocí mechanických spojovacích prvků 8 zasahujících do jádra 2 panelu. Vzdálenosti mezi vruty 7 jsou dány doporučením ČSN EN 1995-1-1. Rozměry první roznášecí desky 4.1 a druhé roznášecí desky 4.2 jsou odvozeny na základně tloušťky použitých panelů dle statického výpočtu.

Napojení sendvičových panelů se provede následujícím způsobem. Horní dřevěný lemovací prvek 3.2 je v oblastech tahového namáhání opatřen druhou roznášecí deskou 4.2 zajištěnou spodními výztužnými vruty 5.2, a v místě průchodu závitové tyče 6 je opatřen otvorem a podložkou, která zamezí prokluzu matky při upínání. Kontaktní plocha jádra 2 panelu je opatřena poly-2CZ 26711 Ul uretanovou pěnou. Kontaktní plochy pláště i panelu a horního dřevěného lemovacího prvku 3.2 jsou opatřeny polyuretanovým lepidlem. Přítlak druhého lepeného spoje 11.2 je zajištěn druhými ocelovými sponkami 12.2. Do panelu jsou na třmeny připevněny stropní nosníky 10 a z OSB desky 9 je proveden záklop stropu až na exteriérovou hranu panelů. V místech prostupu závitových tyčí 6 je OSB deska 9 opatřena otvory. Na OSB desku 9 je umístěn spodní dřevěný lemovací prvek 3.1 a v místě průchodu závitové tyče 6 je umístěna první roznášecí deska 4.1 zajištěná horními výztužnými vruty 5.1. Závitová tyč 6 je zajištěna maticí s podložkou. Na kontaktní plochy pláště 1 panelu a spodního dřevěného lemovacího prvku 3.1 je naneseno polyuretanové lepidlo a polyuretanová pěna je nanesena na kontaktní plochy jádra 2 panelu a spodního lemovacího prvku 3.1. Homí panel je shora nasunut na spodní dřevěný lemovací prvek 3.1 a první lepený spoj 11.1 je zajištěn prvními ocelovými sponkami 12.1.

Tímto způsobem je zabezpečeno posílení tahového namáhání spoje panelů při vodorovném zatížení v rovině panelu výztužných stěn. Tahové napění v plášti 1 panelu je roznášeno do posíleného spodního dřevěného lemovacího prvku 3.1 panelu o první roznášecí desku 4.1 s horními vruty 5.1 a opět se přes závitovou tyč 6 tahové namáhání vnáší do horního lemovacího prvku 3.2 a přechází opět do pláště panelu I spodního patra.

Průmyslová využitelnost

Nový způsob spojení výztužných nosných stěn ze sendvičových panelů je určen pro vícepodlažní dřevostavby. S narůstající výškou objektu se zvyšují nároky na tuhost, ukotvení a spojení panelů výztužných stěn. Nový způsob spojení sendvičových panelů umožňuje přenesení vyšších vodorovných sil působících na konstrukci do základu.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Spoj nosných sendvičových panelů dřevostaveb, kde panel je tvořen pláštěm (1) s jádrem (2), a kde plášť (1) je po obvodu olemován dřevěnými lemovacími prvky, přičemž mezi panely jednotlivých poschodí prochází OSB deska (9), vyznačující se tím, že nad spodním dřevěným lemovacím prvkem (3.1) je umístěna první roznášecí deska (4.1) z materiálu na bázi dřeva a pod horním dřevěným lemovacím prvkem (3.2) je umístěna druhá roznášecí deska (4.2) z materiálu na bázi dřeva, kde první roznášecí deskou (4.1) a spodním dřevěným lemovacím prvkem (3.1) procházejí z vrchního panelu do horního dřevěného lemovacího prvku (3.2) spodního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné homí výztužné vruty (5.1) a druhou roznášecí deskou (4.2) a horním dřevěným lemovacím prvkem (3.2) procházejí ze spodního panelu do spodního dřevěného lemovacího prvku (3.1) horního panelu kolmo a rovnoběžně s podélnou osou panelu symetricky umístěné spodní výztužné vruty (5.2), které jsou umístěny mezi homí výztužné vruty (5.1), přičemž podélnou osou nad sebou souose uložených panelů prochází přes první roznášecí desku (4.1), spodní dřevěný lemovací prvek (3.1) horního panelu, OSB desku (9), druhou roznášecí desku (4.2) a homí dřevěný lemovací prvek (3.2) spodního panelu závitová tyč (6) opatřená z obou stran podložkami a maticí, přičemž závitové tyče jsou umístěny v oblastech tahového namáhání výztužných stěn s maximální osovou vzdáleností dle statického výpočtu a z vnější externí strany je přes, nad sebou uložené, sousední panely umístěn ocelový vyztužující pásek (7) upevněný k plášti (1) těchto sousedních panelů pomocí mechanických spojovacích prvků (8) zasahujících do jádra (2) panelu, přičemž vzdálenosti mezi vruty (7) jsou dány doporučením ČSN EN 1995-1-1.