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 KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB Komplexní přehled Petr Hájek Ctislav Fiala

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

KPKP - přednášky TýdenObsah přednášek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Základní třídění a vývoj konstrukcí pozemních staveb Požadavky na pozemní stavby ‐ Konstrukční systémy ‐ komplexní přehled I Svislé konstrukce ‐ požadavky a principy konstrukčního řešení Svislé konstrukce požadavky a principy konstrukčního řešení Svislé konstrukce ‐ materiálové a technologické varianty; Otvory v nosných stěnách Stropní konstrukce ‐ požadavky a principy konstrukčního řešení Stropní konstrukce ‐ materiálové a technologické varianty; Předsazené konstrukce Stropní konstrukce ‐ materiálové a technologické varianty; Předsazené konstrukce Obvodové pláště budov, výplně otvorů ‐ okna Příčky, podlahy, podhledy Schodiště požadavky tvarové řešení konstrukční zásady varianty Schodiště ‐ požadavky, tvarové řešení, konstrukční zásady, varianty

Střechy, střešní pláště 11 Základové konstrukce, spodní stavba, hydroizolace spodní stavby 12 Konstrukční systémy pozemních staveb ‐ halové a velkorozponové objekty ‐ komplexní přehled II

KOSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB – komplexní přehled

© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

Domácí úkol ●

vypracujte rozbor funkcí subsystému vámi vybrané budovy – viz popis zadání a vzor v samostatném souboru



Literatura a další studijní podklady ●

Hájek P. a kol.: Konstrukce pozemních staveb 1 – Nosné konstrukce I, skriptum ČVUT, Praha 2006 (2004)

●

přednášky v pdf souborech na webu: http://kps.fsv.cvut.cz http://kps fsv cvut cz

●

firemní podklady výrobců stavebních materiálů – prospekty + webové stránky

●

přehled další doporučené literatury je uveden ve skriptu a v přednáškách na webu



ÚVOD DO PROBLEMATIKY KONSTRUKCÍ POZEMNÍCH STAVEB


Obory stavebnictví pozemní stavby

dopravní stavby a podzemní stavby

vodohospodářské stavby speciální stavby


Základní třídění pozemních staveb ● funkční třídění p pozemních staveb - stavby pro bydlení - občanské stavby průmyslové y stavbyy -p - zemědělské stavby

● materiálové třídění - dřevěné konstrukce - konstrukce z kamene - konstrukce z keramických materiálů - betonové konstrukce - kovové konstrukce

● technologické třídění

- zděné konstrukce - monolitické konstrukce - prefabrikované konstrukce

● stavebně t b ěk konstrukční t kč í rozdělení děl í budov b d - jedno a vícepodlažní budovy - halové a velkorozponové budovy - výškové ýšk é budov b d a speciální iál í kkonstrukce t k b budov d základní třídění pozemních staveb


Funkční třídění ● Stavby pro bydlení ● obytné domy: bytové domy, rodinné domy ● stavby pro individuální rekreaci: chaty, rekreační domy ……

● Občanské Obč ké stavby t b ● stavby pro zdravotnictví a sociální péči: nemocnice, zdravotní střediska, jesle, dětské domovy, lázeňské domy ………. ● školské stavby: mateřské školy, školy školy ● sportovní stavby: tělocvičny, sportovní haly, hřiště, stadiony ● stavby pro kulturu: divadla, kina, výstaviště ● stavby pro služby, služby obchod a veřejné stravování: obchodní domy domy, restaurace ● stavby pro dočasné ubytování: hotely, penziony, ubytovny, motely ● budovy pro dopravu a spoje: haly letišť letišť, nádraží, nádraží pošty aj aj. ● administrativní budovy

● Průmyslové stavby ● výrobní ý b í objekty, bj kt skladovací kl d í objekty, bj kt budovy pro energetiku (haly, vícepodl.)

● Zemědělské stavby ● stáje, áj chlévy, hlé vepříny, ří ovčíny, čí seníky, ík skleníky, kl ík sklady kl d funkční třídění


Materiálové třídění ● dřevěné konstrukce ● konstrukce z hraněného a deskového řeziva ● konstrukce lepené z dřevěných lamel ● konstrukce k t k na bázi bá i dř dřeva (z ( překližek, ř kliž k z aglomerovaného l éh dřeva aj.)

● konstrukce o st u ce z kamene a e e ● konstrukce z lomového kamene ● konstrukce z opracovaného kamene

● konstrukce z keramických materiálů ● konstrukce z cihel a cihelných tvárnic ● cihelné konstrukce vyztužené a předpjaté

● betonové konstrukce ● konstrukce z prostého betonu ● konstrukce železobetonové ● konstrukce z předpjatého betonu ● konstrukce z lehčeného betonu materiálové třídění


● kovové konstrukce ● ocelové l é kkonstrukce t k ● konstrukce z litiny ● konstrukce z ostatních kovů a kovových slitin (Al, dural)

● konstrukce na bázi skla, plastů, textilií, pryže a přírodních materiálů (rákos, sláma, bambus, papyrusové listy, led, hlína, kůže aj.)

● materiálově kombinované konstrukce ● spřažené ocelobetonové konstrukce ● keramicko betonové konstrukce aj.

materiálové třídění


Technologické třídění ● zděné konstrukce

● monolitické konstrukce

● prefabrikované konstrukce

● technologicky kombinované konstrukce - prefa-monolitické prefa monolitické konstrukce technologické třídění


Technologické třídění zděné dě é k konstrukce: t k -

z kusových staviv nebo dílců menších y na maltu nebo jjinou rozměrů vyzděné tenkovrstvou hmotu (lepidlo, PU pěnu…);

-

celistvost je zajištěna skladbou prvků ( (vazbou b zdiva); di )

-

mohou být kamenné, z keramické nebo z p hlíny, y, betonové nebo nepálené pórobetonové…) + snadná manipulace, tvarová rozmanitost - omezená rychlost výstavby - omezení výstavby v zimním období

technologické třídění


Technologické třídění monolitické liti ké k konstrukce: t k -

realizovány přímo na stavbě odlitím do bednění;; s ostatními částmi konstrukce tvoří jednolitý celek + tvarová rozmanitost, možnost i di id ál íh návrhu individuálního á h s ohledem hl d na tvar, zatížení, namáhání … - bednění a odbedňování,, konstrukce je únosná až po vytvrdnutí, mokrý proces na stavbě provádění v závislosti na stavbě, klimatických podmínkách…



Technologické třídění prefabrikované konstrukce: -

konstrukce složeny na stavbě s předem vyrobených dílců, které jsou realizovány mimo i staveniště t iště ve výrobně, ý b ě na stavbu t b transportovány a osazeny

-

prefabrikace v různých stupních: prvková, plošná, prostorová…

-

možnost využití u řady materiálů: k keramika, ik b beton, t ocel, l dř dřevo… + podporují rychlost výstavby, okamžitá únosnost prvků, výroba v „laboratorních“ podmínkách (stálá teplota, vlhkost, dávkování směsí…) - náročné á č é na projekt j kt a přípravu ří (modulová skladba…), náročný transport, nutnost řešit stykování, tj. zajistit vzájemné spolupůsobení…



Technologické třídění prefa-monolitické f liti ké k konstrukce: t k -

část konstrukce připravena ve výrobně, provedeno na stavbě;; zmonolitnění jje p

-

prvky sami o sobě nemají dostatečnou únosnost!!!, jsou navrženy na zatížení při manipulaci i l i a ttransportu t + snazší doprava a manipulace, prvky p ztracené bednění,, je j v tvoří zpravidla nich osazena nosná výztuž - nutné dočasné podepření, není odstraněn d t ě mokrý k ý proces



Stavebně konstrukční třídění ● jedno a vícepodlažní konstrukce

● halové a velkorozponové konstrukce

● výškové konstrukce

● speciální konstrukce (superkonstrukce apod.)

stavebně konstrukční třídění


Členění konstrukčního systému na subsystémy nosné konstrukce

- základy + zákl. půda - svislé nosné konstrukce - stropy - schodiště - nosné kce zastřešení

- obvodové pláště kompletační konstrukce – - příčky - výplně otvorů obalové a dělicí - podlahy - střešní pláště - elektroinstalace technické zařízení budovy - sanitární instalace - rozvod plynu - vytápění - vzduchotechnika d h t h ik

funkční a - interiérové vybavení technologické - exteriérové vybavení y vybavení členění na subsystémy


VÝVOJ KONSTRUKCÍ POZEMNÍCH STAVEB


VÝVOJ KONSTRUKCÍ POZEMNÍCH STAVEB ● Vývoj konstrukcí pozemních staveb je ovlivněn vývojem techniky a společnosti – 4 složky vývoje:

Vývoj materiálové základny

Vývoj architektury

vzájemná interakce složek vývoje Vývoj techniky konstrukčního návrhu

vývoj konstrukcí pozemních staveb

Vývoj technologie výstavby


HISTORIE STAVĚNÍ před naším letopočtem 3000 - zdivo z nepálené hlíny – Mezopotámie 2600 - valená klenba, sloupy z kamenných bubnů - Mezopotámie 2500 - kamenné zdivo z opracovaných kvádrů – pyramidy Egypt 2000 - zdivo z pálených a glazovaných cihel – Mezopotámie 1500 - hutnictví železa – Indové, Chetité 750 - 4 4-5ti 5ti podlažní zděné domy s trámovými stropy – Théby 150 - hydraulická malta – litý beton – Řím náš letopočet 50 - visuté suté mosty osty ze e železa ee a–Č Čína a 250 1150 - gotický skeletový systém - Francie 1678 - Hookeův zákon 1779 - p první litinový ý most v Anglii g 1849 - vynález železobetonu (patentován J. Monierem 1867) 1851 - Crystal Palace – Londýn 1879 - Edisonova žárovka 1883 - první mrakodrap s ocelovým skeletem (60 m) Chicago USA 1889 - Eiffelova věž (300 m) Paříž 1892 - první několikaposchoďová budova ze železobetonu Henebique vývoj konstrukcí pozemních staveb


20. století 1901 - patentován betonový panelový systém (realizace 1904) 1912 - palác Lucerna (železobetonový skelet) 1922 - železobetonová skořepina 1924 - počátek průmyslové výroby umělých hmot 1931 - Empire State Building (381 m + 68 m anténa) New York 1950 - výroba polystyrenu (Německo) 1966 - World W ld T Trade d C Center t (412 m)) - ocelová l á kkonstrukce, t k N New Y York k 1973 - solární rodinný dům v Delaware USA – 80% energie sluneční 1974 - Sears Tower 442 m (527) – ocelová konstrukce Chicago 1987 - Brundtladt Report – definice trvale udržitelného rozvoje 1992 - Agenda 21 – Rio de Janeiro 1996 - Petronas Towers (452 m) – ocelová konstrukce – Kuala Lumpur 1999 - Agenda 21 pro udržitelnou výstavbu CIB Současnost 2008 - Burj Dubai – nejvyšší konstrukce světa (818 m) do 650 m železobeton …… - nízkoenergetické stavby, využívání obnovitelných zdrojů energie a materiálů, integrace solárních a fotovoltaických systémů…….. vývoj konstrukcí pozemních staveb


Nejvyšší budovy světa zdroj: j www.skyscraperpage.com y p p g



SOUČASNOST 2010

Burjj Kh B Khalifa lif (D (Dubai) b i) nejvyšší budova světa (828 m vč. antény), 162 pater z čehož 160 je užitných. do 650 m železobeton do 600 m čerpaný beton


SOUČASNOST Energeticky efektivní stavby -

nízkoenergetické stavby, pasivní i íd domy nulové, plusové domy využívání obnovitelných zdrojů energie integrace solárních systémů větrné turbíny, y, tepelná p čerpadla p


SOUČASNOST Materiálově efektivní konstrukce -

optimalizace spotřeby materiálů obnovitelné b it l é zdroje d j materiálů t iálů ((přírodní..) ří d í ) nové druhy kompozitních a vysokohodnotných materiálů recyklované a recyklovatelné materiály


TEDNENCE A SMĚRY VÝVOJE V POZEMNÍCH STAVBÁCH ● snižování celkové energetické náročnosti budov ● snižování materiálové náročnosti staveb ● omezování negativních vlivů staveb na okolní prostředí ● recyklace y stavebních materiálů ● využití recyklovaných materiálů ve výstavbě ● omezování používání materiálů s nezajištěnou recyklovatelností ● realizace staveb s řízenou životností ● zvyšující se stupeň zprůmyslnění výstavby – integrované konstrukce ● převažující tendence modernizací a rekonstrukcí staveb nad jejich demolicemi vývoj konstrukcí pozemních staveb


KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Recommend Documents