Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT se spolu s Akademií věd České republiky a Mendelovou Univerzitou v Brně podílí na výzkumu mechanického chování dřevěných kolíků, které jsou běžnou součástí řady historických střešních konstrukcí. Tento typ spojů je možné využít také v novodobých dřevostavbách, ale současné technické normy pro ně nepředepisují dostatečný výpočetní postup.
Aby bylo možné navrhovat kolíkové spoje se spojovacími prostředky ze dřeva pro rekonstrukce nebo pro nové konstrukční prvky, je potřeba znát jejich komplexní kritéria porušení. Současné normativní podklady však neposkytují dostatečné informace pro jejich bezpečný návrh podle mezních stavů.
Z toho důvodu bylo nutné stanovit přesnější výpočetní postup a mimo jiné jej experimentálně ověřit sérií tahových zkoušek v buštěhradských laboratořích ČVUT UCEEB. Bylo provedeno více než 600 experimentů, při nichž byly testovány dřevěné spoje s dubovými kolíky o průměrech 18, 24 a 30 mm s jednou střižnou rovinou.
Zkušební těleso se skládalo ze dvou spojovaných částí ze smrkového dřeva, které je nejpoužívanějším stavebním řezivem v České republice, a jednoho kusu kolíku z dubu. V průběhu experimentu byly monitorovány a zaznamenávány hodnoty síly, posuny na čelech spojovaných částí a celkový posun spoje. Zkušební těleso bylo také opatřeno speciální povrchovou úpravou, která umožňuje stanovit deformace spoje optickou metodu digitální korelace obrazu.
Testovány byly také sady různě opracovaných (soustružených, prorážených a otesaných do osmihranu) dubových kolíků vyrobených ze stejné dubové fošny.
Díky experimentům se podařilo na statisticky významném počtu vzorků stanovit a ověřit únosnost a tuhost dřevěného
spoje s dubovým kolíkem. Byla zjištěna vzájemná korelace hustoty dubového kolíku s únosností tohoto spojovacího
prostředku. Ukázalo se také, že zjištěné rozdíly mezi únosnostmi různě opracovaných kolíků (za předpokladu
stejné plochy průřezu) nejsou významné. Tato informace je důležitá především pro praxi. Pro fungování spojů,
ve kterých kolíky přenášejí zatížení, není totiž stěžejní, zda jsou spojovací prostředky připraveny přímo
na stavbě (prorážení, otesání) či předem v dílně (soustružení).
Tato práce vznikla za finanční podpory Technologické agentury ČR v programu Zéta, grantový projekt TJ01000412 - Dubový
spojovací prostředek v dřevěných konstrukcích: podklady pro normativní ukotvení.
