Společnost pro technologie ochrany památek STOP připravila ve spolupráci s odborníky za dobu svého trvání řadu seminářů na téma dřevostavby a roubenky. Vybrali jsme několik důležitých momentů a zeptali se Jana Vinaře, autorizovaného inženýra a statika, na zjišťování poruch dřevěných a hrázděných konstrukcí a analýzu jejich příčin a jak je opravit. V prvním díle se budeme zabývat zjišťováním a analýzou poruch konstrukcí.
S jakými závadami stavebních konstrukcí se nejčastěji setkáváme a jaké mají příčiny?
Na úvod bych nejprve zmínil, že zdivo je nejčastěji složené ze staviva spojeného maltou, indikátorem existence poruch jsou tedy tahové a smykové trhliny, které na problémy konstrukce většinou v dostatečném předstihu upozorní; analýzou charakteru a směrů trhlin je možno dojít ke zjištění příčiny poruchy a jejího působiště. Naproti tomu prvním příznakem existence poruchy dřevěných konstrukcí bývají deformace, především průhyb prvků konstrukce, deformace ve spojích a deformace celé konstrukce. Trhliny vzniklé porušením pevnosti materiálu se objevují až druhotně – například smykové ve spojích, tahové v tažené části ohýbaných prvků. Někdy se však špatný stav i značně narušené konstrukce dlouho neprojevuje; je tomu tak v případech, kdy její funkci přejímají konstrukce jiné (například zdivo, konstrukce podlahy a podhledu u zazděných zhlaví krovů nebo stropů). Je proto nutné si všímat i ostatních příznaků existence poruchy a stav konstrukce zjišťovat sondami. Rozdělil bych to do několika bodů:
Konstrukční závady
- Špatně zvolená konstrukce (příkladem může být typ krovu, který není vhodný pro daný sklon střechy),
- špatně řešené atypické prvky konstrukce, která je vhodně zvolená (například nedostatečně zachycená vodorovná síla u nárožních vazeb ležaté stolice, nedostatečné ztužení ležaté stolice, do které proniká klenba),
- špatně řešené detaily (nevhodně užité spoje).
Konstrukční závady mohou být v konstrukci od počátku, mohly však také vzniknout při úpravách nebo špatně provedených opravách.
Rekonstrukce domu a restaurace v obci Trávníček (Zdroj: Sdružení Dubáci)
Poddimenzování
- Poddimenzování konstrukce (například konstrukce krovu stavěná pro krytí šindelem je zatížena taškami),
- poddimenzování prvků (průřezy stropních trámů často nevyhovují požadavkům současných norem na průhyb).
- poddimenzování spojů (běžné je spojení kráčat s výměnou krátkým čepem s kolíkem dodatečně zajištěným kramlí; ohýbané trámy nastavované při opravách ležatým plátem).
Konstrukce mohla být poddimenzována již od počátku, mohlo dojít k jejímu přitížení nebo zásahem do konstrukce k přitížení některých jejích částí.
Narušení konstrukce hnilobou
- Dlouhodobá postupná degradace zazděného dřeva v běžných podmínkách (pozednice, zhlaví trámů, atiky založené na prvcích krovů, dřevěné věnce, dřevěná táhla, zdi založené na trámech),
- napadení dřeva při zatékání neudržovanou střechou nebo špatně provedenými detaily (oplechování u věží),
- rozšíření houby z napadeného dřeva ponechaného ve stavbě na dřevo, u kterého nebyly dodrženy zásady preventivní ochrany (zazdění, kontakt s mokrým betonem, násypem nebo zeminou),
- vytvoření příznivých podmínek pro napadení (dřevo ve vlhkém prostředí ve styku s parotěsnou zábranou – dřevěné stropy zakryté betonovou deskou nebo plechem, neprodyšné podlahové krytiny na dřevěných stropech),
- narušení pilot základů (například při poklesu hladiny podzemní vody).
Rekonstrukce domu a restaurace v obci Trávníček (Zdroj: Sdružení Dubáci)
Narušení konstrukce dřevokazným hmyzem
- Je třeba posoudit jaké škody na konstrukci nebo prvku napadení způsobilo,
- je třeba rozlišovat napadení staré a dosud živé.
Jakým způsobem postupujeme při zjišťování poruch a závad konstrukce?
Příznakem existence poruch jsou:
1. Deformace konstrukce
- Průhyb prvků,
- pootočení prvků,
- zkroucení prvků,
- posun v uložení,
- změna tvaru konstrukce,
- nadměrné tlakové nebo tahové napětí ve dřevě,
- nadměrné napětí v táhlech, které jsou součástí konstrukce.
Deformace jsou viditelné, posuny v uložení je možno zjistit například podle otisků v maltě na souvisejících konstrukcích, napětí je možno orientačně zjistit podle tónu, který prvek vydává při poklepu.
Rekonstrukce domu a restaurace v obci Trávníček (Zdroj: Sdružení Dubáci)
2. Poruchy spojů
- Vysunutí prvků ze spoje,
- pootočení prvků ve spoji,
- *nadměrné otlačení a rozštípnutí dřeva ve spojích,
- uvolnění nebo vypadnutí spojovacích prvků (kolíků, povolení svorníků),
- uvolnění železných táhel, které jsou součástí konstrukce.
3. Trhliny ve dřevě
- Smykové,
- tahové,
- trhliny ve zdivu vyvolané deformacemi dřevěné konstrukce (je nutno rozlišovat od trhlin způsobených například poklesy v základech nebo vodorovnými silami od kleneb),
- od trhlin statických je nutno rozlišit trhliny výsušné.
Rekonstrukce domu a restaurace v obci Trávníček (Zdroj: Sdružení Dubáci)
4. Odvodnění a vlhkost
- Zjevná vlhkost dřeva nebo zdiva,
- závady v krytině a oplechování,
- závady v odvádění povrchové vody,
- závady v instalacích.
Napadení dřeva škůdci
- Narušení dřeva,
- viditelné napadení dřeva hmyzem,
- houba na dřevě, houba na zdivu, v násypech apod.
Konstrukční závady, opravy konstrukce, odstraněné prvky v konstrukci
Při zjišťování konstrukčních závad je třeba posuzovat zejména:
- způsob zachycení vodorovných sil v konstrukci,
- prostorovou tuhost konstrukce,
- provedení detailů a spojů,
- důvody a způsob provedení oprav,
- důvody a způsob provedení změn konstrukce.
Těchto příznaků je třeba si všímat i při běžné prohlídce, jejímž cílem je zajištění údržby. Při posuzování stavu konstrukce a návrhu její opravy je nutné zjišťovat ještě:
- podobu skrytých částí konstrukce a jejich stav (nezbytné jsou sondy, pro sondy ve stropech je účinným pomocníkem endoskop),
- dimenze prvků, zatížení konstrukce, posouzení konstrukce výpočtem (pro statický výpočet konstrukce je nezbytné zaměření).
Pro posouzení dřevěných konstrukcí je nutné znát základní typy konstrukcí, jejich detaily a spoje, způsob jejich fungování, orientovat se v jejich historickém vývoji, pro posuzování musíme umět vytvořit jejich výpočtový model.
U památek se setkáváme se dřevem u krovů sedlových, pultových a centrálních střech, v konstrukcích stropů, dřevěných kleneb, schodišť, případně u zvonových stolic a mostů.
Posuzování dřevěných konstrukcí je činnost komplexní, ve většině případů nestačí pouze posouzení stavu dřeva. Velmi často se setkáváme s tím, že součástí projektu opravy stavby je posudek, který konstatuje přesně lokalizované napadení, jehož původce je přesně určen, není však řečeno, jaký důsledek má napadení pro funkci celé konstrukce, většinou se ani nedozvíme, jak konstrukce funguje. Je navržen způsob likvidace napadení, ale není navržen způsob opravy konstrukce.
Posuzování dřevěných nosných konstrukcí, tak jako nosných konstrukcí z jiných materiálů, by mělo být vyhrazeno odborníkům s příslušnou kvalifikací (autorizovaný statik), pouze jednoduché konstrukce, které nemají větší závady, může posoudit zkušený stavař s jinou kvalifikací. Zjišťování druhu napadení a návrh jeho likvidace je doplňkovou činností, kterou by však měl v závažných případech (například při silném napadení) provádět specialista.
V dalším díle seriálu se zaměříme na konkrétní případy. Ukážeme, jak se projevují a zjišťují některé poruchy dřevěných konstrukcí. Výběr literatury na konci celého seriálu.
Původně publikováno ve sborníku seminářů STOP Zpravodaj 2/2021. Zde redakčně upraveno výrazně kráceno, přidána obrazová dokumentace.
Sdílet / hodnotit tento článek