KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA

STAVITELSTVÍ I. prof. Ing. Miloslav Pavlík, CSc.


analyzovat a zhodnotit vývoj dřevěného stavění a jeho neoddělitelných vazeb na architekturu v průběhu 19 a 20 století a formulovat jeho současný stav a vývojové tendence vyhodnocení úrovně v českých zemích nutně vyžaduje i zahraniční srovnání zvláště s regiony mírného a boreálního pásma, kde je často dřevěné stavění a architektura dominantní formou výstavby


Izu – rodinný dům, těžký skelet (1992)


nízkopodlažní a vícepodlažní budovy, návaznost na halové a velkorozponové dřevěné konstrukční systémy v tradičním dřevěném stavění a architektuře je obsaženo mnoho zkušeností, které mohou být inspirací i pro současnost dlouhodobý ekologický pohled na rozvoj a růst pozemních staveb se v posledních cca 15 ti letech stal obecně uznanou nezbytností a jsou presentována fakta, která jistě budou kritizována a zpřesňována, ale nemohou být odmítána


Dům v Říčanech – D. Kraus (1999)

Dům v Rajhradu – S. Sládeček (2002)


Kostel Neposkvrněného početí Panny Marie v Praze Strašnicích – J. Synek, O. Hrdlička (1993)


České země - vývoj v 19. a 20. století roubené, těžké skeletové konstrukce a technologie (včetně jejich hybridů) pro jedno a dvou podlažní budovy, byly bezpečně řemeslně zvládnuty a již tehdy mohly být charakterizovány jako tradiční roubené obytné a hospodářské budovy byly realizovány především v horských a podhorských oblastech s jehličnatými lesy, skeletové, resp. hrázděné domy byly budovány především v pohraničních oblastech s německy mluvícím obyvatelstvem vývoj i současný stav poznání dřevěného stavění a architektury v 19. a 20. století, je v kontextu s politicko-ekonomickými a legislativními podmínkami v přijímání nových architektonických, konstrukčních a materiálových impulsů, především v realizaci charakteristických budov


J.A. Komenský – Orbis Pictus, tesaři

Cheb - Špalíček


ekologie a trvale udržitelný rozvoj metody hodnocení a podklady surovinové zdroje snížení spotřeby energie snížení škodlivých emisí omezení stavebních odpadů snížení negativních vlivů z dopravy stavebních materiálů


Schéma emisí CO2 a spotřeby výrobní energie pro hodnocený byt 100 m2 UP.


dřevěné konstrukční systémy základní konstrukční materiály těžké dřevěné skelety lehké dřevěné skelety roubené stavební konstrukce masivní dřevěné desky hybridní konstrukční systémy


Kravaře (Českolipsko) – roubená rychta

Kryštofovo údolí (Liberecko) hrázděný dům


Český Yacht Klub - Praha 1912 - Loděnice a klubovna – pohled a řez


funkční požadavky a jejich řešení životnost prostorová tuhost požární odolnost akustika teplo a energie


technologie a ekonomika výroby a výstavby

varianty výrobní a montážní technologie

produktivita práce a staveništní pracnost

rychlost výstavby


Model nosné dřevěné konstrukce a postupu výstavby třípodlažního domu.


Dřevo jako stavební materiál:

jehličnaté jedle (žlutavé až šedavě bílé) konstrukční - bez nátěrušediví, štípatelnost - šindele

smrk (žlutavě až červenavě bílé) stavební i truhlářské práce, trámy, napadáno houbou

borovice (bělavě žlutavé až červenavě bílé) prosyceno pryskyřicí, snáší vlhko, okenní rámy, schody

modřín (žlutavě bílá) trvanlivost (pod vodou), okenní rámy, venkovní schody, práce vodohospodářské, důlní, mostní, dobrá únosnost (jako dub)


listnaté dub (letní-křemelák, zimní-drnák), barva hnědá tesařské konstrukce, stupnice schodů, mostní k-ce, cena !!!

olše (měkké, řídké, lehké, narůžovělé až šedočervené) vodohospodářské k-ce (pod vodou), truhlářské práce, soustružení, špalíkové dlažby

lípa (slabě nažloutlá) umělecké, řezbářské práce, plastiky – možnost polychromování, voskování, moření

javor (husté tvrdé, těžké, slabě nažloutlé) trpí červotočem, nemoří se nechává se bílé, všechny výtvarné práce

ořešák (husté, tvrdé, těžké, pružné, žluté až šedohnědé) kmen od kořenů má výraznou kresbu, drobné i větší práce

eben (husté, velmi tvrdé, černohnědé až černé) bez viditelných let, ideální na výtvarné práce

mahagon (husté, pevné, lehké, nahnědlé až černé) hrubá struktura, časem zčerná, velké plastiky, reliefy, nábytek, dýhy


Hlavní součásti dřeva: celulosa 50% hemicelulosa 25% lignin 25% Obsah vody u čerstvě poraženého stromu 20 – 50% !!

Morfologie: vnější kůra – ochrana proti ovzduší vnitřní kůra – lýko – rozvod živin kambium – mezi lýkem a dřevem běl dřeva – mladé, nezralé, světlé, měkčí jádro dřeva – odumřelá vnitřní část stromu dřeň - střední část nejstarší část (praská)



TVARY A ROZMĚRY STAVEBNÍHO DŘÍVÍ KULATINA oloupané kmeny, určené k dalšímu opracování, piloty, kůly

DŘÍVÍ HRANĚNÉ

trámy srubové, pražce, mostiny, ližiny povaly, „ snímané“ ze tří stran trámy oblinové trámy ostře hraněné trámy „rozvržené“ trámy křížové

ŘEZIVO fošny tl. 50,55,65,80,100mm š. od 250mm prkna - topinky tl. 13,15, šalovky 20, truhlářská 25, polofalcová 30,35, falcová 40,45 mm - š.70,100,180 i více latě 25/30, 30/50, 35/50, 40/60mm





TESAŘSKÉ NÁSTROJE ruční sekery: hlavatka, širočina, pobíječka, křížovka, teslice, dlátovka poříz dláta různých tvarů a velikostí hoblíky: uběrák, hladíc, klopkář, macek, drážkovník aj. nebozezy různých tvarů a velikostí pily: tesařská, rámová, aj. úhelnice, přenášení pravého úhlu kolovrátek s rudníkem, k tzv. vyšňůrkování přímek (krov) ztužení spojů: třmeny, pásy, hřebíky, šrouby, skoby, prozatímní spoje - kramle



TESAŘSKÉ NÁSTROJE A STROJE nástroje okružní pily na dělení dřeva přímočaré pily na vykružování vrtačky a elektrické šroubováky hoblovky dlabačky brusky

stroje stolová okružní pila zkracovací pila stolová pásová pila srovnávací hoblovka tloušťkovací hoblovka stolová frézka


pryskyřičné kanálky – listnaté dřevo

Základní řezy kmenem podélný – tečný, tangenciální (nepravidelná kresba do V) příčný – čelný, transverzální (soustředěné kruhy) středový – poloměrný, radiální (rovnoměrné letokruhy)

Fyzikální vlastnosti (různé vlastnosti ve směru

podélném a různé ve směru příčném !!) Nejpevnější je dřevo ve směru podélném Pevnost ovlivňuje hustota, množství vody teplota Tvrdost – horší obrobitelnost, pružnost – namáhání na ohyb

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA dobře pruží jasan, bříza, smrk, jedle (dlouhé, pravidelně uspořádaná vlákna), naopak malá pružnost – jilm, topol, borovice Tepelná vodivost – nízká, neměnná, nejlepší izolant aglomerované dřevo Akustické vlastnosti – rezonance (dřeva pružná), zvuková vodivost, pohltivost, útlum (dřeva s nízkou hustotou a aglomerované materiály) Elektrické vlastnosti – dobrý izolátor Optické vlastnosti: Barevnost – od nejsvětlejších po černou, barva není stálá, členění na dřeva jednobarevná (lípa, olše, javor, bříza, buk) a vícebarevná (jasan, ořešák, dub, oliva, eben, mahagon…)


Dřevo neodráží stejně světlo – vykazuje se leskem

Chemické vlastnosti: Koroze dřeva – způsobená vlivem ovzduší (vlhkost, prach, světlo) Odolnost proti kyselinám větší než u kovů Bobtná účinkem vody a některých organických rozpouštědel Samovznícení dřeva při teplotě 4000C, vzplane již při 2000C Technologické vlastnosti: Obrobitelnost dřeva – lépe se obrábí dřevo stejnoměrně husté s pravidelnou strukturou, vlhké Teplota a vlhkost výrazně ovlivňují plasticitu a tvárnost dřeva – ohýbaný nábytek (nejvhodnější buk) Vysoušení dřeva – borcení, hroucení – hlavně u čerstvě řez. prken

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA Dřevo je hydroskopický materiál – nikdy nevysychá, upravuje svoji vlhkost podle okolního prostředí, pohybem vody dochází ke změnám vlastností Biologické vlastnosti: Malá odolnost proti biologickým škůdcům, odolnější dřeva tvrdá, hustá a smolnatá (dub, modřín, mahagon, cedr, ořech) Malá odolnost proti rostlinným škůdcům – houby (modrání, červenání, dřevomorka), plísně, bakterie, živočišní škůdci (červotoč) – IMPREGNACE DŘEVA !!!

Vady dřeva: Sukovitost – zhoršení mechanických vlastností Exentrický vzrůst – borcení, praskání Nadměrná točivost, trhliny, zásmolky zbarvení dřeně (hniloba)

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • vady dřeva – trhliny, točivost, exentricita, sukovitost




KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • materiálová a technologická struktura bytové výstavby 1989 - 2003


Hodnocený třípodlažní bytový dům – projekt V. Bílek

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • terminologie – prvky dřevěného konstrukčního systému I.

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • terminologie – prvky dřevěného konstrukčního systému II.


KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • srubová konstrukce – varianty spoje prvků


Řez roubenou ztužující stěnou

Tepelná izolace roubených stěn

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • hrázděné konstrukce

• těžké skeletové konstrukce

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • schéma těžkého skeletu, obousměrného, varianty jeho prostorového vyztužení


a) spoj s podpěrou pravoúhlý čep

b) rohový spoj u podpěry, příložka

c) spoj s podpěrou zapuštěná příložka


a) spoj s kolíky

b) spoj s podpěrou pomocí špalíků


• systém ocelových kolíků


• spoj s hákovými deskami (systém Bulldog)


• spoj s přibíjenými příložkami z ocelového plechu (trámová patka)


• konstrukce z dřevěných modulů

• svislý řez hrubou stavbou • svislý řez dokončenou stavbou


• skladba stěny systém Steko

1 - sádrokartonová deska 15 mm 2 - modul Steko s tepelnou izolací 160 mm 3 – vzduchotěsná vrstva 4 – vnější tepelná izolace 100 mm 5 – vnější omítka 20 mm hodnota U=0,20 W/m2K celková tl. 295 mm


• principy panelové dřevěné konstrukce

• skladba jednotlivých dílců

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • řez obvodovou stěnou z masivních dřevěných panelů

1 – titanzinek 2 – separační vrstva 3 – dřevotřísková deska 4 - kontralaťování 5 – difúzně propustná deska 6 – dvojitý nosník 200 mm 7 – izolace z celulózy 200 mm 8 – dřevotřísková deska 18 mm 9 - laťování 10 – sádrokartonová deska 11 – jádro z masivního dřeva 12 – bednění z modřínu

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA a)

b)

c)

• konstrukce z vícevrstvých dřevěných dílců (řez, styk mezi dílci, půdorys) a) neodvětrávaná přiznaná rámová konstrukce b) neodvětrávaná zakrytá rámová konstrukce c) odvětrávaná konstrukce

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • konstrukce dřevěných rámů, systém 81 fünf 1 – sádrokartonová deska 2 – laťování 30/60 mm 3 – deska OSB 15 mm 4 – celulózová izolace 200 mm 5 – dřevotřísková deska 6 – I profil – nosník 7 – kontralať 20/60 mm 8 – konstrukční lať 40/60 mm 9 – obkladové bednění – modřín, borovice


• dřevěná rámová konstrukce a) skladba b) svislý řez

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • masivní dřevěné desky MDD

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • styčníky stěn a stropů MDD, řešení tepelné izolace fasády

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • lehká skeletová konstrukce „two by four“


varianty rámové konstrukce – výplně otvorů detaily skladby - půdorys varianty vnější vrstvy fasádního pláště detail napojení na okno – režné zdivo


detaily napojení na vodorovnou k-ci varianty fasádního pláště

detaily vnějšího obkladu napojení na okno


detaily fasády se stěrkovou omítkou

detail ukončení šikmé střechy


• interakce technického zařízení budov a nosné konstrukce na bázi dřeva


KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • dřevěný skeletový systém

a) s jednoduchými podpěrami a dvojitými nosníky

b) s dvojitými podpěrami a jednoduchými nosníky

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • dřevěné skeletové konstrukce • spoje - styky

a) podpěra s dvojitými nosníky

b) dvojité podpěry

c) nosníky v jedné rovině

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • spojení nosných prvků pomocí čepů a zapuštěných spon

a) izonometrie

b) řez

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • příklady patky podpěry v interiéru

a) ocelový prut

b) ocelové příložky c);d) zapuštěný/naražený profil e) čtverhraný profil

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • příklad projektového řešení rodinného domu s dřevěnou nosnou konstrukcí








• kombinace roubených stěn a lehkého skeletu

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • hybridní systémy – kombinace s betonovým skeletem Townland

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • Seattle – Townland 1972


detaily betonového skeletu a vestavěné • Berlín 1986 bytový dům

dřevěné konstrukce

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA • Berlín – bytový dům 1968

KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA studie městské struktury s flexibilní náplní Praha Košíře – ing.arch. Prager sekundární nosná k-ce (vkládaná) na bázi dřeva


KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA

Recommend Documents