V ČESKÉ REPUBLICE JSOU RODINNÉ DOMY Z KATALOGU DEKHOME NAVRŽENY VE DVOU KONSTRUKČNÍCH VARIANTÁCH – DEKHOME D (DŘEVOSTAVBY) A DEKHOME C (ZDĚNÉ STAVBY). SVISLÉ NOSNÉ I NENOSNÉ KONSTRUKCE RODINNÝCH DOMŮ DEKHOME C JSOU NAVRŽENY JAKO ZDĚNÉ Z DUTINOVÝCH CIHEL POROTHERM. VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE V KONSTRUKČNÍ VARIANTĚ DEKHOME C JSOU NAVRŽENY ROVNĚŽ ZE SYSTÉMU POROTHERM – Z KERAMICKÝCH VLOŽEK MIAKO ULOŽENÝCH NA KERAMOBETONOVÉ STROPNÍ NOSNÍKY VYZTUŽENÉ SVAŘOVANOU PROSTOROVOU VÝZTUŽÍ. CELÁ KONSTRUKCE JE ZMONOLITNĚNA BETONEM MINIMÁLNÍ TŘÍDY C 16/20. PRINCIPY NAVRHOVÁNÍ VODOROVNÝCH NOSNÝCH KONSTRUKCÍ V SYSTÉMU POROTHERM APLIKOVANÉ DO PROJEKTŮ RODINNÝCH DOMŮ DEKHOME C UVÁDÍME V NÁSLEDUJÍCÍM ČLÁNKU. 

Používání stropů POROTHERM, keramických trámečků POT a vložek MIAKO je již dlouho považováno za velmi rychlou, jednoduchou a nenáročnou technologii, jež byla nespočetněkrát ověřena v průběhu několika desítek let na mnoha stavbách. Nezanedbatelnou výhodou je i fakt, že je tento systém součástí kompletního systému Porotherm. V současnosti není ani zanedbatelná vysoká požární odolnost a nižší cena oproti většině ostatních stropních systémů.

Z hlediska statiky je základní systém tohoto stropu tvořen soustavou prostě uložených trámečků pnutých jedním směrem (obdobně jako u ocelového či dřevěného trámového stropu). Po zmonolitnění pak keramický strop tvoří spolu s obvodovým věncem kompaktní celek. Díky tomu plní funkci celkového ztužení objektu lépe než dřevěné či ocelokeramické stropy, které jsou obvykle na věnec pouze uloženy. Takto provedená deska (železobetonová odlehčená keramickými vložkami), je naprosto plnohodnotná vůči jiným typům stropů. Při vhodném rozmístění doplňkové výztuže lze navíc u tohoto stropu navrhnout i jiná(„hodnotnější“) statická schémata, jako např. spojitou či dokonce i částečně křížem vyztuženou desku. A to vše při zachování hlavních výhod, mezi něž patří nenáročnost a rychlost provádění.

NÁVRH STROPU POROTHERM

V první řadě je vždy nutné navrhnout výšku stropu. Tu lze určit na základě rozpětí nosníku, zatížení stropu a osové vzdálenosti nosníků. Někdy je též nutné přizpůsobit se požadavkům architekta.

Výšku stropu měníme použitím různých MIAKO vložek. Na obr. /01/ jsou zobrazeny 4 druhy vložek podle výšky. Vedle základních rozměrů s výškou 150, 190 a 230 mm se používá i doplňková vložka o výšce 80 mm. Její využití je obvykle u schodišťových či komínových výměn v úrovni stropu, napojení na ostatní konstrukce apod. Různou výškou nabetonávky od 40 do 60 mm pak získáme konstrukční výšku stropu od 190 do 290 mm. Tloušťka nabetonávky není závazná a je ji možno měnit dle návrhu projektanta. Jedná se obvykle o zvýšení nabetonávky pro zajištění přenesení zatížení do trámečků (při předpokladu větších lokálních zatížení – např. pod stěnou, v garážích apod.).

Při návrhu stropu je důležité určení optimální orientace nosníků. V zásadě platí, že optimální je takové rozmístění nosníků, kdy se dosáhne jejich nejmenšího rozpětí. Pro to hovoří jednak únosnost, ale i cena (u kratších nosníků nižší na m2 stropu). Ne vždy však je tato kombinace optimální. Na obr. /02/ jsou dvě možnosti zastropení řadového domku. V prvním (vlevo) je pomocí ocelových průvlaků (zelená barva) provedena změna orientace nosníků pro minimalizaci rozpětí v pruhu podél schodiště. Ve druhém (vpravo) je provedena výměna přímo u schodiště a použita varianta delších nosníků. Po vyhodnocení byl rozdíl u „keramických prvků“ cca 100 Kč, ale celkově byla druhá varianta levnější díky menšímu rozsahu použití válcovaných ocelových nosníků. Navíc je strop kompaktnější, „nepřerušený“ vložením ocelových profi lů.

Osovou vzdálenost nosníků volíme s ohledem:

• na požadovanou únosnost stropu – při osové vzdálenosti nosníků (dále již OVN) 500 mm je strop únosnější

• na dispozici budovy – např. někdy je vhodné měnit OVN při potřebě prostřídat nosníky proti sobě nad střední stěnou

• na velikosti prostupů – pro běžné komíny dostačuje vynechání vložky při OVN 625 mm

• na cenu – stropy s OVN 625 vycházejí levnější

• půdorysné rozměry místnosti – vhodnou kombinací OVN lze dosáhnout optimálního pokrytí stropu. Pro zrychlení volby počtu jednotlivých OVN slouží tabulka /01/. V tabulce je v prvním řádku uveden počet nosníků s OVN 625 mm, v prvním sloupci počet s OVN 500 mm. V tabulce najdeme první vzdálenost větší, než je světlost místnosti zmenšené o 160 mm (šířka trámečku). Z prvního sloupce určíme počet OVN 500 mm, z prvního řádku počet OVN 625 mm.

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ STROPU POROTHERM

Pro běžný půdorys je montáž stropu POROTHERM velice jednoduchá záležitost bez nutnosti speciální mechanizace či manuální zručnosti. Komplikovanější může být jeho použití v případě značně „nekolmých“ dispozic. I zde je montáž jednoduchá, jde spíše o kvalitní návrh konstrukčního řešení od projektanta. Poměrně zdařilá konstrukce je na obr. /04/, kde byla opuštěna idea kolmého uložení nosníků a použitím různé délky nosníků byl zastropen poměrně náročný půdorys.

PROSTUPY STROPEM

Dají se realizovat buď pouhým vynecháním vložek nebo provedením konstrukční výměny. Obvykle se konstrukční výměny provádějí v úrovni stropu. Při použití vložky MIAKO výšky 80 mm zbývá obvykle dostatek místa pro vyvázání dodatečné výztuže /obr. 05/ či podvlečení úhelníku 75×50×6 / obr. 03 a foto 01/ do vynášeného nosníku a jeho uložení na podpírající nosníky. Tímto krokem bylo dosaženo výrazného zjednodušení a zkrácení montáže. Přestože na uvedené řešení komínové výměny obvykle postačuje jeden profi l, v případě potřeby je možné jejich počet navýšit a tím docílit i vyšší únosnosti.

PRŮVLAKY

Náročnější situace vzniká v případě použití průvlaků. Jejich použití je časté v situacích, kdy již samotný trámečkový strop není schopen dosáhnout dostatečné únosnosti. Obvykle se jedná o vynesení sloupků krovu, uložení nosné zdi na strop nad garážemi (časté u bytových domů /foto 02/ – bytový dům v Písku – 3×HEB 260 s rozpětím 7,4 m) či u velkých prostupů (schodiště, výtahy apod.). Obvykle se realizují průvlaky skryté /obr. 06/, méně často pak přiznané /obr. 07 a 08/. Konstrukčně se obvykle používají průvlaky z válcovaných ocelových profi lů, řidčeji vázané železobetonové průvlaky. Při extrémních zatíženích (obvykle vynesení nosné zdi přes několik pater u bytových domů) navrhujeme i přiznané ocelobetonové průvlaky / obr. 09, foto 03 /. K horním přírubám běžně vkládaných ocelových profi lů necháváme obvykle přivařit betonářskou síť v pruhu nad vloženým nosníkem, čímž zajistíme částečné spolupůsobení s betonem v tlačené části i u skrytých průvlaků. V těchto případech však při návrhu a posouzení průvlaku s tímto spolupůsobením neuvažujeme. Vzhledem k poměrně vysoké ceně ocelových válcovaných profilů se v poslední době často volí varianta zvětšení počtu nosníků vedle sebe. Obvykle takovéto řešení stačí pro přenesení zatížení od sloupků krovu.

Praktická ukázka skrytých průvlaků z vázané výztuže je zřejmá z výřezu půdorysu rodinného domku na obrázku /10/. Dispoziční řešení předpokládalo terasu nad rizalitem jídelny v přízemí s tím, že štítová zeď bude spočívat na stropě. Původní návrh statik řešil vynesením zatížení od sloupku štítové zdi do klasického (přiznaného) ocelového průvlaku, což však zmenšovalo estetickou a užitnou hodnotu rizalitu  prakticky nad jídelním stolem probíhal viditelný ocelový průvlak). Investor proto požadoval takovou změnu projektu, která umožní realizaci stropu bez použití viditelného růvlaku. Při hledání   ptimálního řešení bylo vhodné navrhnout konstrukci tak, aby bylo možné realizovat nižší strop pod balkonem a tak umožnit položení potřebné vrstvy tepelné izolace.

Jako nejlepší řešení byl tehdy zvolen skrytý železobetonový průvlak vložený do konstrukce stropu. Protože však výška takto vytvořeného prvku nebyla pro reálný návrh dostatečná, navýšili jsme průvlak pod štítovou zdí o tloušťku hrubé podlahy, tj. o 80 mm (viz řez A–A ve výkresu výztuže průvlaku P1, /obr. 12/). Použitím tohoto průvlaku jako podpory lze z hlediska statického schématu POT trámeček uvažovat jako spojitý přes dvě pole. Přenesení záporného momentu zabezpečí vložení betonářské sítě. Tloušťku stropu pod terasoubylo možné proto realizovat v co nejmenší tloušťce (bylo nutno pouze dodržet krytí výztuže trámečku betonem), protože v tomto poli je rozpětí trámečku minimální. Tak bylo dosaženo poměrně slušného zateplení terasy (schematicky naznačeno na /obr. 12/) bez nutnosti schodů pro vyrovnání výškové úrovně mezi podlahou v interiéru podkroví a terasou při zachování rovného podhledu z jediného materiálu (keramiky).

BALKONY

V současnosti jsou při realizaci staveb často používány balkony. Je samozřejmé, že je zde stropní konstrukce vytažena přes obvodovou zeď a vykonzolována. Vedle nutnosti dodatečně vyztužit konstrukci pro přenesení záporného momentu se přidává i problém nutnosti tepelně odizolovat venkovní konstrukci balkonu od interiéru.

To lze dosáhnout buď „obalením“ konstrukce balkonové konzoly či vložením tepelné izolace do rozhraní mezi vnitřním a venkovním prostředím, popřípadě kombinací obojího. Při vložení tepelné izolace  mezi trámečky se dosáhne značné eliminace tepelného mostu. Způsob konstrukce takového balkonu je patrný z přiložených řezů /obr. 13/ a z axonometrie /obr. 11/.

Uvedené dimenze výztuže se přitom vztahují k řešení konkrétního balkonu a zde jsou uvedeny pouze pro objasnění statického řešení (platí i pro ostatní výkresovou dokumentaci v tomto článku). Pro jednotlivé případy je vždy nutné výztuž navrhnout a posoudit zvlášť. Vhodnou kombinací vložek MIAKO lze navíc dosáhnout nižší výšky balkonu než stropu (v uvedeném příkladu byl rozdíl 40 mm – podle výšky stropu by bylo možné dosáhnout rozdíl až 100 mm).

Toto řešení dává možnost snadněji a přirozeným způsobem zajistit nižší úroveň nášlapné vrstvy balkonu oproti podlaze v interiéru. Není pak nutné realizovat stupně před dveřmi na balkon či řešit vše jinou složitou konstrukční úpravou. Vhodnou kombinací délek nosníků lze dosáhnout i atypických tvarů balkonu (do oblouku). Vykonzolování POT nosníků je často výhodné využívat i v interiéru.

Na obrázku /14/ je příklad zastropení nástavby objektu. Pomocí vykonzolování bylo možné vyplnit lichoběžníkový půdorys stropu. Využití konzol v interiéru je výhodné i proto, že pro zajištění únosnosti stačí pouze umístit k hornímu povrchu betonářskou síť patřičného profi lu.

DEKHOME

Možnost výhodného použití POT nosníků lze ukázat na řešení složité (z tepelnětechnického hlediska) konstrukce balkonu domu DEKHOME C /obr. 15/. Z architektonických důvodů je zde protažen balkon podél členěného štítu (žlutě vložky o výšce 19 cm, zeleně 15 cm a červeně 8 cm). Pro eliminaci tepelných mostů zde byla původně navržena celá plocha balkonu jako systém průběžného „obaleného“ monolitu /obr. 16/. Takováto konstrukce je samozřejmě realizovatelná, ale pro stavbu poměrně náročná (nutnost bednění, výztuže apod.). Po provedení analýzy  variantní řešení maximální využití keramického stropu se záměrem oddělit venkovní a vnitřní prostředí vložením průběžné izolace. Způsob řešení je zřejmý z detailů. Venkovní část je důsledně po obvodu oddělena od vnitřní vložením tepelné izolace. Obvodový nosník podél štítu je na jednom konci uložen na ocelovém úhelníku / obr. 17/, na druhém je zavěšen do skrytého průvlaku nad vložkami / obr. 18/ – poloha zřejmá z výkresu skladby /obr. 15/ (nad červeně značenými nízkými vložkami). Zde je navrženo využití prvku Schöck Isokorb v kombinaci s výztuží trámečku – pro přehlednost v obrázku vynechána výztuž). Z obrázku /19/ je zřejmé poměrně jednoduché řešení i v místě okenního otvoru současně s částečnou eliminací tepelného mostu.

Z výše uvedeného je zřejmé, že při trošce snahy (zejména ze strany projektanta) lze keramobetonové stropy výhodně použít i při řešení zdánlivě komplikovaných zadání.

<Ivo Petrášek>

kresba obrázků:

Ivo Petrášek jr.

Zdroj: DEKTIME 02-2008, Časopis společnosti DEKTRADE pro projektanty a architekty