KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB – komplexní přehled Petr Hájek, Ctislav Fiala Praha 2011

Evropský p ý sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

KPKP

SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE Funkce a p požadavky y Petr Hájek Ctislav Fiala

Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Konstrukční rozdělení ● stěny (tlak (tah), ohyb v xz, smyk) ● sloupy a pilíře (tlak (tah), ohyb)

SVISLÉ KONSTRUKCE

© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Technologické a materiálové rozdělení ● zděné konstrukce

‐ z kamene ‐ z keramických (cihelných) materiálů ‐ z tvárnic na bázi lehkého betonu ‐ vrstvené zděné konstrukce ‐ vyztužené a předepnuté zdivo

● monolitické a prefamonolitické konstrukce ‐ betonové ‐ železobetonové systémové bednění X ztracené bednění ● prefabrikované konstrukce

‐ betonové a železobetonové ‐ z keramických a jílových materiálů ‐ ocelové ‐ dřevěné ‐ plastové l t é

● technologicky a materiálově kombinované konstrukce

SVISLÉ KONSTRUKCE


● Primární funkce svislých konstrukcí ● statická funkce (nosná a ztužující) – sloupy, stěny i pilíře

Další funkce jsou podstatné pouze u stěn: ● dělicí funkce: děli í f k

‐ zajištění provozních, příp. architektonických funkcí objektu jiště í í h ří hit kt i ký h f k í bj kt

● tepelně izolační funkce: ‐ tepelně technická kvalita obvodových nosných stěn

‐ tepelně technická kvalita vnitřních dělicích stěn tepelně technická kvalita vnitřních dělicích stěn (prostory s rozdílnou návrhovou teplotou) ‐ akumulační (měrná tepelná kapacita, časová konstanta zóny aj ) zóny, aj.)

● akustická funkce: ‐ akustické vlastnosti dělicích konstrukcí ● protipožární funkce: ‐ požárně dělicí konstrukce

SVISLÉ KONSTRUKCE


● Statická funkce ● nosná funkce: nosná funkce: přenos svislého zatížení plochou přenos svislého zatížení plochou svislého prvku do základových konstrukcí → napětí v prvku, napětí v základové spáře

σx =F / A σx F F A

● zatížení: zatížení: ‐ liniové ‐ bodové

napětí [MPa], [N/mm2]

působící síla [N] ů bí í íl [N] plocha průřezu [mm2]

vzpěrný tlak ! vzpěrný tlak !

● ztužující funkce: přenos vodorovného zatížení j p ohybovou a smykovou tuhostí svislých prvků

SVISLÉ KONSTRUKCE – FUNKCE A POŽADAVKY


● Dělicí a architektonická funkce

SVISLÉ KONSTRUKCE – FUNKCE A POŽADAVKY


● Tepelně ‐ technická funkce, tepelně ‐ vlhkostní mikroklima ● ČSN 73 0540 ● ČSN 73 0540‐1: ● ČSN 73 0540‐2: ČSN 73 0540 2: ● ČSN 73 0540‐3: ● ČSN 73 0540‐4:

Tepelná ochrana budov Terminologie Požadavky (revize 2011) (revize 2011) Návrhové hodnoty Výpočtové metody

Požadavky na konstrukce, ve kterých dochází k šíření tepla, vlhkosti a vzduchu: ● obvodové stěny: jsou součástí tepelně izolační obálky budovy, ‐ obvodové stěny (+ výplně otvorů) vč. jejich podzemních částí ‐ střecha ‐ podlaha na terénu ● vnitřní stěny: ‐ mezi prostory s rozdílnou návrhovou teplotou, vlhkostí í á í nebo s rozdílným režimem vytápění či větrání

TEPELNĚ‐TECHNICKÁ FUNKCE – TEPELNĚ‐VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA


● Tepelně ‐ technická funkce, tepelně ‐ vlhkostní mikroklima ● ČSN 73 0540 Tepelná ochrana budov (revize 2011) část 2: Požadavky ● Šíření tepla konstrukcí p Nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce Součinitel prostupu tepla ● Šíření vlhkosti konstrukcí Šíření vlhkosti konstrukcí Zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce Roční bilance kondenzace a vypařování vodní páry uvnitř konstrukce páry uvnitř konstrukce

Θ ≥ ΘN U ≤ UN Gk ≤ Gk,N Gk ≤ G ≤ GV

● Šíření vzduchu konstrukcí a budovou Průvzdušnost Výměna vzduchu v místnostech Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu při nuceném větrání nebo klimatizaci ● Tepelná stabilita místnosti Pokles výsledné teploty v místnosti v zimním období Tepelná stabilita místnosti v letním období ● Energetická náročnost budovy TEPELNĚ‐TECHNICKÁ FUNKCE – TEPELNĚ‐VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA


Hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Θ = 20°C

Stěnová konstrukce stěna vnější stěna vnitřní

lehká

Požad.

Doporuč.

Dop. PD

W/(m2K)

W/(m2K)

W/(m2K)

0 20 0,20 0,25

0,18 0 18 až 0,12

0,30

těžká z vytápěného k nevytápěnému prostoru

0,60

0,40

0,3 až 0,2

z vytápěného k temperovanému prostoru

0,75

0,50

0,38 až 0,25

mezi sousedními budovami mezi sousedními budovami

1 05 1,05

0 70 0,70

0 50 0,50

mezi prostory s ΔΘ ≤ 10°C

1,30

0,90

mezi prostory s ΔΘ p y ≤ 5°C

2,70

1,80

● Součinitel prostupu tepla U = 1 / ( Ri + R + Re) Ri = 1 / 8 1/8 R = ∑ ( di / λi )

[Wm‐2K‐1] … součinitel prostupu tepla [ 2KW‐11] … [m ] odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce d ři ř t t l itř í t ě k t k [m2KW‐1] … tepelný odpor konstrukce

Re = 1 / 23 λi

[m2KW‐1] … odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce [Wm‐1K‐1] … součinitel tepelné vodivosti i‐té vrstvy

SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA


● Akustická funkce ‐ význam plošné hmotnosti z hlediska vzduchové neprůzvučnosti konstrukce Stavební index vzduchové neprůzvučnosti (ČSN 73 0532): Chráněná místnost

Hlučná (vysílací) místnost ( y )

obytná místnost bytu

ostatní místnosti téhož bytu

R´w 42 dB

obytné místnosti druhých bytů / domů

53 dB / 57 dB

schodiště, chodby

52 dB

hlučné provozy

57 ‐ 72 dB

● Protipožární funkce Minimální požadovaná požární odolnost stěn v minutách: Stupeň požár. bezpečnosti požárního úseku

I

II

III

IV

požární stěna v podzemním podlaží

30

45

60

90 120 180 180

požární stěna v nadzemním podlaží

15

30

45

60

90

120 180

požární stěna v posledním nadzemním podlaží

15

15

30

30

45

60

AKUSTICKÁ A PROTIPOŽÁRNÍ FUNKCE

V

VI

VII

90


TECHNOLOGICKÉ VARIANTY TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Zděné konstrukce PRVEK PRO ZDĚNÍ + MALTA + VAZBA ZDIVA = ZDĚNÁ KONSTRUKCE y vápenné malty, vápenocementové malty, cementové malty … p y, p y, y ● druhy malt ‐ ‐ hliněná, lepidla, PUR pěna …

● vazba zdiva

TECHNOLOGICKÉ VARIANTY – PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ


● Vazby zdiva

SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ


● Vazby zdiva

Vazby zdiva z tvárnic: ‐ využití tvárnic modulového a doplňkového formátu

SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ




● Vyztužené zdivo ● příčné vyztužení tlačeného prvku

● vrstvené vyztužené konstrukce (v ložných spárách)

● vyztužení železobetonovými sloupky v dutinách zdicích prvků l k d ti á h di í h ků



● příčné vyztužení tlačených prvků



● vyztužení železobetonovými sloupky v dutinách zdících prvků



● Monolitické konstrukce ● bednění – systémové bednění Výhody: ‐ tvarová a konstrukční variabilita ‐ rychlost výstavby Nevýhody: Ne ýhod ‐ mokrý proces, klimatická omezení ‐ reologické změny betonu ‐ technologická náročnost technologická náročnost

● „ztracené“ bednění Výhody: ‐ tvarová a konstrukční variabilita Nevýhody: N ýh d ‐ mokrý proces, klimatická omezení ‐ reologické změny betonu





● Prefabrikované konstrukce ● princip stykování ● požadavky na styky ž d k k

Výhody: ý y ‐ rychlost výstavby ‐ eliminování reologických změn ‐ omezení mokrého procesu na stavbě‐ Nevýhody: ‐ tvarová a modulová omezení ‐ nutná technologická vyspělost dodavatele t á t h l i ká ěl t d d t l TECHNOLOGICKÉ VARIANTY – PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ




● Prefa‐monolitické konstrukce stěn

Výhody: ‐ rychlost výstavby ‐ redukce vyztužování na redukce vyztužování na stavbě ‐ prefabrikovaná část tvoří ztracené bednění Nevýhody: ý y ‐ tvarová a modulová omezení ‐ nutná technologická vyspělost dodavatele p ‐ nosné až po zmonolitnění TECHNOLOGICKÉ VARIANTY – PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ


● Stěny z gabionů



● Ztužující věnce a kleštiny ● funkce ● k zachycení tahových sil od účinků: k h í h ý h il d úči ků ‐ nerovnoměrného sedání ‐ různého zatížení a tím normálového stlačení ● k zajištění horizontální tuhosti budovy k zajištění horizontální tuhosti budovy ● k zajištění stability svislých konstrukcí ● zední kleštiny zední kleštiny



● ztužující železobetonové věnce



● zálivková výztuž ý



KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Recommend Documents