KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA POZEMNÍ STAVITELSTVÍ VI.
DOC. ING. MILOSLAV PAVLÍK, CSc.
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • MATERIÁLOVÉ A TECHNOLOGICKÉ TŘÍDĚNÍ STAVEB • KONSTRUKCE Z KAMENE - Z LOMOVÉHO KAMENE - Z OPRACOVANÉHO KAMENE
•
DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE - Z HRANĚNÉHO A DESKOVÉHO ŘEZIVA - K-CE LEPENÉ Z DŘEVĚNÝCH LAMEL - K-CE NA BÁZIDŘEVA (PŘEKLIŽKY, AGLOMEROVANÉ DŘEVO)
•
KONSTRUKCE Z KERAMICKÝCH MATERIÁLŮ - K-CE Z CIHEL A BLOKŮ - CIHELNÉ K-CE VYZTUŽENÉ A PŘEDPJATÉ
•
BETONOVÉ KONSTRUKCE - Z PROSTÉHO BETONU - ŽELEZOBETONOVÉ - Z PŘEDPJATÉHO BETONU - Z LEHČENÉHO BETONU
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
KOVOVÉ KONSTRUKCE
- OCELOVÉ K-CE - LITINOVÉ K-CE - K-CE Z LEHKÝCH KOVŮ (HLINÍK, DURAL) A KOVOVÝCH SLITIN
• CELOSKLENĚNÉ KONSTRUKCE • PLASTOVÉ KONSTRUKCE • KONSTRUKCE NA BÁZI TEXTILIÍ, PRYŽE APOD. TECHNOLOGICKÉ TŘÍDĚNÍ • ZDĚNÉ KONSTRUKCE (Z MALOROZMĚROVÝCH PRVKŮ NA MALTU) • MONOLITICKÉ KONSTRUKCE (VZNIKAJÍ PŘÍMO NA STAVBĚ) • PREFABRIKOVANÉ KONSTRUKCE (PŘEDEM VYROBENÉ STAVEBNÍ DÍLCE, NA STAVBĚ VZÁJEMNĚ SPOJOVANÉ – MONTOVANÉ)
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA KONSTRUKCE Z KAMENE VÝHODY: • PŘÍRODNÍ, SNADNO DOSTUPNÝ MATERIÁL, • ESTETICKÁ KVALITA, • PEVNOST V TLAKU, • VELKÁ ŽIVOTNOST, TRVANLIVOST, • AKUMULACE – TEPELNÁ JÍMAVOST, • NEHOŘLAVOST, • MOŽNOST RECYKLACE. NEVÝHODY: • VYŠŠÍ CENA OPRACOVÁNÍ, PRACNOST,, • OBJEMOVÁ HMOTNOST – DOPRAVA, MANIPULACE, • MALÝ TEPELNÝ ODPOR, • ZDROJ RADONU, • ČÁSTEČNÉ OMEZENÍ VÝSTAVBY V ZIMNÍM OBDOBÍ
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA KONSTRUKCE ZE DŘEVA VÝHODY: • PŘÍRODNÍ EKOLOGICKÝ MATERIÁL, • ESTETICKÁ KVALITA, • SNADNÁ ZPRACOVATELNOST, MONTÁŽ, SPOJOVÁNÍ, • SNADNÁ DEMONTÁŽ, ODSTRANĚNÍ, RECYKLACE, • VÝBORNÉ STATICKÉ VLASTNOSTI, • MALÁ HMOTNOST, SNADNÁ DOPRAVA A MANIPULACE, • VARIABILITA POUŽITÍ, DOSTUPNOST, • DOBRÉ TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI. NEVÝHODY: • MALÝ MODUL PRUŽNOSTI – DEFORMABILITA, OMEZENÁ ÚNOSNOST, • HOŘLAVOST, • NASÁKAVOST, DEGRADACE V DŮSLEDKU ZVÝŠENÉ VLHKOSTI, • DEGRADACE V DŮSLEDKU NAPADENÍ BIOLOGICKÝMI A ŽIVOČIŠNÝMI ŠKŮDCI, TZV. BIOLOGICKÁ KOROZE
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA KONSTRUKCE Z KERAMICKÝCH MATERIÁLŮ VÝHODY: • BÁZE PŘÍRODNÍCH SUROVIN, EKOLOGICKÝ, • JEDNODUCHOST VÝSTAVBY, MALOROZMĚROVÉ PRVKY, SNADNÁ ZPRACOVATELNOST, VYSOKÁ VARIABILITA NÁVRHU, • VARIABILITA POVRCHOVÝCH ÚPRAV, • MENŠÍ OBJEMOVÁ HMOTNOST (KÁMEN, BETON), DOPRAVA, MANIPULACE, • DOBRÉ TEPELNĚ TECHNICKÉ VLASTNOSTI, • NEHOŘLAVOST, • MALÁ TEPELNÁ ROZTAŽNOST. NEVÝHODY: • VELKÁ PRACNOST, • MINIMÁLNÍ ÚNOSNOST, V TAHU, NIŽŠÍ V TLAKU (OMEZENÍ VÝŠKY STAVEB), • ZDROJ RADONU V ZÁVISLOSTI NA VÝCHOZÍ SUROVINĚ, • OMEZENÍ VÝSTAVBY V ZIMNÍM OBDOBÍ.
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA BETONOVÉ KONSTRUKCE VÝHODY: • LIBOVOLNÉ TVAROVÁNÍ, VYSOKÁ VARIABILITA NÁVRHU, • INDIVIDUÁLNÍ VOLBA POMĚRU A KVALITY JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK, • VELKÁ PEVNOST V TLAKU, MOŽNOST VYZTUŽOVÁNÍ OCELÍ (ŽELEZPBETON), PŘEDPÍNÁNÍ, • NEHOŘLAVOST, POŽÁRNÍ ODOLNOST, • AKUMULACE – TEPELNÁ JÍMAVOST, • TECHNOLOGICKÉ ZPRACOVÁNÍ (MONOLITICKÉ I PREFABRIKOVANÉ). NEVÝHODY: • MINIMÁLNÍ TEPELNÝ ODPOR, • REOLOGICKÉ ZMĚNY – SMRŠŤOVÁNÍ, DOTVAROVÁNÍ, • MONOLIT – STAVENIŠTNÍ PRACNOST, TECHNOLOGICKÉ PŘESTÁVKY, OMEZENÍ VÝSTAVBY V ZIMNÍM OBDOBÍ, • PREFA – DOPRAVNÍ NÁKLADY, POTŘEBA TĚŽKÉ MECHANIZACE, • NÁKLADNÁ DEMONTÁŽ, DEMOLICE, NÁKLADNÁ RECYKLACE MATERIÁLU.
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA KOVOVÉ KONSTRUKCE VÝHODY: • RYCHLÁ MONTÁŽ, REALIZACE I V ZIMĚ A NEPŘÍZNIVÉM POČASÍ, • PRVKY JSOU VYROBENY S VELKOU PŘESNOSTÍ, • MENŠÍ STAVENIŠTNÍ PRACNOST, DOPRAVNÍ NÁKLADY, NÁROKY NA MANIPULACI, • NEHOŘLAVOST, • SNADNÁ A RYCHLÁ DEMONTÁŽ, RECYKLACE, • VELKÁ ÚNOSNOST V TAHU, TLAKU I OHYBU, REALIZACE VELKÝCH ROZPONŮ A VÝŠEK, • VÝHODNÁ KOMBINACE S BETONEM. NEVÝHODY: • PŘI VYSOKÝCH TEPLOTÁCH ZTRÁTA PEVNOSTI – PROTIPOŽÁRNÍ OPATŘENÍ, • OCEL KORODUJE, NUTNOST OCHRANY A ÚDRŽBY, • NÁROČNOST NA PŘESNOST NÁVRHU A REALIZACE.
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA HISTORIE STAVĚNÍ • VÝVOJ ARCHITEKTURY • VÝVOJ MATERIÁLOVÉ ZÁKLADNY • VÝVOJ TECHNIKY KONSTRUKCÍ • VÝVOJ TECHNOLOGIE VÝSTAVBY •
VZTAH VZÁJEMNÉ INTERAKCE, NEUSTÁLE SE VZÁJEMNĚ OVLIVŇUJÍCÍ • VÝZNAM JEDNOTLIVÝCH VYNÁLEZŮ OVLIVŇUJÍCÍCH CHARAKTER ARCHITEKTURY, EKONOMICKÉ VLIVY (CENA POZEMKŮ VERS. VÝSTAVBA VÝŠKOVÝCH BUDOV) • VLIV MÍSTNÍCH PŘÍRODNÍCH SUROVIN (DŘEVO, KÁMEN, BAMBUS, HLÍNA) • OPRACOVÁNÍ (TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ) MATERIÁLŮ, VÝVOJ NOVÝCH MATERIÁLŮ, ODLEHČOVÁNÍ KONSTRUKCÍ, DŮSLEDNÉ ODDĚLENÍ NOSNÝCH A OSTATNÍCH KONSTRUKCÍ, UPLATNĚNÍ PRŮMYSLOVÉ VÝROBY
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA CHRONOLOGICKÝ PŘEHLED VÝVOJOVÝCH MEZNÍKŮ • 3000 př.n.l. Mezopotámie - zakládání opevněných měst • 2900 př.n.l. Evropa – kamenné stavby megalitických kultur • 2893 př.n.l. Indie – vápenná malta ke zdění z cihel
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • 2650 př.n.l. Egypt – velké pyramidy z dokonale opracovaných kvádrů
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • •
2550 př.n.l. Egypt – kamenné sloupy
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • 2000 př.n.l. Mezopotámie – Sumerové používají pálených a glasovaných cihel • 1510 př.n.l. Indové a Chetité – znalost hutnictví železa • 700 př.n.l. Řím – výstavba viaduktů (mostů) a akvaduktů (vodovodů)
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • 610 př.n.l. Řím – kanalizace napojená na centrální stoku • 650 př.n.l. Řecko – kamenné chrámy, architrávový systém
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • 323 př.n.l. Řím – princip zaklenutí kopule • 150 př.n.l. Řím - hydraulická malta z vypáleného vápna a cementu, - lité zdivo do dřevěného bednění, „římský beton“ • 1 -100 Řím - sklo pro okenní tabulky, křížová klenba, klenba z betonu, vodovod z olověných trubek • 250 Čína - visuté mosty ze železa
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • 1150 Francie - gotický skeletový systém chrámů s opěrným systémem
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • • • • • • •
1687 E.Weigel – princip osobního výtahu s protizávažím 1728 Anglie – válcování železného plechu 1785 Anglie – poprvé použito osvětlení svítiplynem 1754 Anglie – válcování profilového železa 1786 W.Watson – vynález nerezavějícího pozinkovaného plechu 1796 J.Parker – znovuobjevení cementu 1801 Anglie – litina jako konstruční materiál v pozemních stavbách
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • •
1849 J.Monier – vynález vyztužování betonu – železobetonu 1850 Londýn – Crystal Palace, výstavní pavilon, železný skelet a sklo
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1879 Edison, Swan – vynález elektrické žárovky
•
1883 Chicago – první mrakodrap s ocelovým skeletem, 17-tipodlažní Monadnock Building (60 m)
•
1885 Praha – tlakový vodovod
•
1886 W.Döhring – vynález předpjatého betonu
•
1890 Praha – městská podzemní kanalizace
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1889 Paříž – G.Eiffel 300m
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA • • • • • • • • • •
1892 F.Hennebique – první několikaposchoďová budova ze železobetonu 1899 F.Hennebique – most Pont de Chatelleraut, železobeton 1901 Velká Britanie – patentován betonový panelový systém, realizace v Liverpoolu 1904 1912 Praha – železobetonový skelet paláce Lucerna 1919 Dessau –založen Bauhaus, W.Gropius, Mies van der Rohe 1924 Německo – počátek průmyslové výroby umělých hmot 1926 W.Gropius – realizace rodinných domů v Dessau- prefa systém 1930 USA – výroba skelných vláken 1931 New York – Empire State Buiding – ocelový skelet 381 + 68 m 1935 Německo – průmyslová výroba PVC
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
W. Gropius - továrna Fagus Alfeld/Leine
• Le Corbusier – zásady skeletové konstrukce 1914 - 15
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA BAUHAUS W.Gropius
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1936 F.L. Wright dům pro E.J. Kaufmanna
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1944 USA – první výkoný digitální počítač MARK I
•
1950 Německo – výroba polystyrenu
•
1952 New York – Lever House – ocelový skelet a skleněná fasáda
•
1952 Le Corbusier – mezonetový obytný dům v Marseille, 1600 obyvatel, železobetonový monolit
•
1961 Německo – nafukovací přetlaková hala z nylonové tkaniny (60 m)
•
1966 New York –World Trade Center, ocelová konstrukce 412 m (2002!)
Le Corbusier, Marseille
F.L. Wright, New York
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
P.L. Nervi
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1967 B. Fuller výstavní pavilon USA
•
1960 domky z plastických hmot
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1972 Mnichov – olympijský stadion
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA •
1973 USA – solární rodinný dům v Delaware – 80% energie kryto sluneční energií
•
1973 USA, Evropa – prostorová prefabrikace
•
1974 Chicago – Sears Tower ocelová konstrukce – 441 m
•
1993 Hong Kong – Central Plaza nejvyšší budova ze železobetonu
•
1996 Kuala Lumpur – Petronas Towers 448 m
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA
KONSTRUKCE A ARCHITEKTURA