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
STROPNÍ KONSTRUKCE 2 Ocelové a ocelobetonové stropy Petr Hájek Ctislav Fiala
Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukce ocelových a ocelobetonových stropů ● nosníkové konstrukce ‐ stropnice podepírají stropní desku nebo klenbu b kl b ‐ osová vzdálenost nosníků běžně 0,8 – 3,0 m ‐ stropnice: ocelové z válcovaných nosníků, příhradové, tenkostěnné plnostěnné ‐ stropní deska: ocelový profilovaný plech, ocelobetonová, železobetonová, cihelná, aj. ● deskové konstrukce deskové konstrukce ‐ ocelový deskový strop ‐ ocelobetonová spřažená deska
OCELOVÉ A OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Technologické a konstrukční požadavky ● výroba a montáž ‐ prvky se dodávají na stavbu v konečných rozměrech = prefabrikace ‐ na stavbě se montážně stykují ‐ svary, šrouby (nýty) ● ochrana proti korozi ochrana proti korozi ‐ rizika: povětrnostní (klimatické) podmínky, atmosférická vlhkost, kondenzace vodní páry (tepelné vazby a mosty, vnitřní povrchová teplota) ‐ opatření: antikorozní nátěr, ochranná (krycí) betonová vrstva ● protipožární ochrana protipožární ochrana ‐ 350°C ‐ snižování pevnosti materiálu ‐ 500°C ‐ kolaps materiálu ‐ běžné teploty při požáru 800 až 1000°C ‐ rychlý kolaps konstrukce, velká teplotní roztažnost – tj. deformace konstrukcí (vybočení prvků vedoucí ke změně statického působení a možnému kolapsu) © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● požární zkouška – Mokrsko 2008, Prof. F. Wald, Katedra ocelových konstrukcí
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● požární zkouška – Mokrsko 2008, Prof. F. Wald, Katedra ocelových konstrukcí
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● protipožární ochrana ocelových konstrukcí
a – protipožární nástřiky b – protipožární obklad c – omítka na pletivu d – obetonování e – vybetonování profilu b t á í fil f – protipožární podhled
OCELOVÉ A OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● možnost vedení instalací ve stropní konstrukci
OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční rozdělení ocelových a ocelobetonových stropů ● ocelové stropy ● ocelové stropy z válcovaných nosníků ‐ s profilovanými (trapézovými) plechy ‐ s valenými a přímými klenbami ‐ s cihelnými deskami, tzv. Kleinův strop, ‐ s keramickými deskami HURDIS ‐ s železobetonovými deskami ● ocelové stropy z plnostěnných svařovaných, prolamovaných ocelové stropy z plnostěnných svařovaných, prolamovaných a příhradových nosníků ● deskové stropy z profilovaných plechů ● ocelobetonové stropy ● ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky ● ocelobetonové stropy deskové spřažené z profilovaných plechů
OCELOVÉ A OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OCELOV CELOVÉÉ STROPY STROPY ● Ocelové stropy z válcovaných nosníků ● poloha stropnic vzhledem k průvlaku
● šroubovaný spoj stropnic a průvlaku
OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy z válcovaných nosníků a kleneb ● s valenými klenbami s valenými klenbami
‐ osová vzdálenost nosníků do 2,0 m ‐ tradiční zděné klenby s malým vzepětím
● s přímými klenbami ‐ osová vzdálenost nosníků 0,75 osová vzdálenost nosníků 0 75 – 1,25 m 1 25 m ‐ vzepětí 30 – 50 mm
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelový strop z válcovaných nosníků a cihelných desek – Kleinův strop
pásová ocel
‐ osová vzdálenost nosníků 0,7 – 3,0 m ‐ na bednění vyzděna rovná deska z cihel tl 65 nebo 150 mm z cihel tl. 65 nebo 150 mm ‐ při spodním líci výztuž pásovou ocelí nebo kruhovým průřezem , výztuž zalita cementovou maltou cementovou maltou STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelový strop z válcovaných nosníků a keramických desek HURDIS desky HURDIS do patek
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
násyp
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelový strop z válcovaných nosníků a keramických desek HURDIS desky HURDIS s rovnými čely
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ztužující věnec (vyrovnávací a roznášecí vrstva) STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelový strop z válcovaných nosníků a železobetonových desek
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelový strop z válcovaných nosníků a profilovaných plechů
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ztužující věnec (vyrovnávací a roznášecí vrstva) STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy z plnostěnných svařovaných a příhradových nosníků příhradových nosníků ● Ocelový strop ze svařovaných nosníků
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové prolamované nosníky
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy z příhradových nosníků
STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy z příhradových nosníků
‐ umístění akustické a tepelné izolace v tloušťce stropu ‐ možnost vedení instalací v tloušťce nosné stropní konstrukce p STROPY S OCELOVÝMI NOSNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy z nosníků z tenkostěnných plechových profilů
OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy deskové z profilovaných plechů 30 600 50 profilované plechy se samosvorným průřezem 50
80
100
OCELOVÉ STROPY
‐ tl. plechu 0,63 až 1,5 mm ‐ výhody: lehká, rychle realizovatelná konstrukce, dle konkrétních okrajových podmínek rozpony až do 7,0 m ‐ nevýhody: nutná dokonalá protipožární ýh d ád k lá i žá í ochrana plechové konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy deskové z profilovaných plechů
Princip skladby ocelového deskového stropu OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelové stropy deskové z profilovaných plechů
Varianta ocelového deskového stropu, skladba bez použití mokrého procesu skladba bez použití mokrého procesu OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OCELOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OCELO CELOBETONOVÉ BETONOVÉ STROP STROPY Y ● Ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky Princip: zajištění spřažení ocelových prvků a železobetonové desky ů → optimalizace průřezu (zvýšení únosnosti, menší dimenze prvků, menší průhyby, …) ‐ ocelové trny a zarážky ‐ přivařená betonářská výztuž ‐ výlisky v profilovaném plechu výlisky v profilovaném plechu
OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky
Spřažená ocelobetonová konstrukce Spřažená ocelobetonová konstrukce 1 – ocelový nosník, 2 – profilovaný plech, 3 – ocelové spřahovací trny přivařené k pásnici nosníku, 4 – nabetonovaná deska vyztužená zpravidla kari sítí OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelobetonové stropy spřažené deskové z profilovaných plechů Konstrukční parametry: ‐ realizace do rozponů okolo 7,0 m ‐ min. celková tl. spřažené plechobetonové desky je 80 mm ‐ min. tl. betonu nad vlnami je 40 mm ‐ pro zvýšení protipožární odolnosti stropu se do vln desek vkládá přídavná výztuž
OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ocelobetonové stropy spřažené deskové z profilovaných plechů
Princip spřažení: ‐ prolisy v profilovaném plechu ‐ výztužnou sítí navařenou na vlny plechů výztužnou sítí navařenou na vlny plechů ‐ třecím spojením u plechů se samosvorným průřezem ‐ koncové kotvení plechů pomocí přivařených ocelových trnů
OCELOBETONOVÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
DŘEVENÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukce dřevěných stropů ● deskové konstrukce (povalové) jednostupňová konstrukce
● nosníkové konstrukce (trámové) d dvoustupňová konstrukce t ň ák t k
DŘEVĚNÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
●
Konstrukční detaily dřevěných stropů
● uložení trámů ve zdivu l ž í á ů di ‐ dřevěná podložka ‐ impregnované zhlaví impregnované zhlaví ‐ odvětraná kapsa ve zdivu!
● uložení trámů na ocelový I nosník na ocelový I nosník
DŘEVĚNÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
●
Konstrukční detaily dřevěných stropů ● kotvení zhlaví trámovými kleštěmi
● horizontální tuhost dřevěného stropu závlač
+ 200C
trámové kleště á é kl š ě
‐ 150C
kondenzace! ● degradace zhlaví trámů !!! d d hl í á ů !!! DŘEVĚNÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
DŘEVĚNÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
●
Konstrukční detaily dřevěných stropů ● protipožární ochrana
min. 80 mm
m min. 50 m mm
násyp ásyp
výměna
● osazení osazení příček příček na dřevěnou konstrukci stropu
DŘEVĚNÉ STROPY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Rozdělení dřevěných stropů ● povalové stropy ● trámové stropy ● strop trámový s viditelnými trámy (hořlavá – spalná konstrukce) ‐ lepenicový strop VÝHODY: ‐ jednoduchý trámový strop jednoduchý trámový strop ‐ lehká konstrukce ‐ kazetový strop ‐ jednoduchá technologie ‐ novodobé konstrukce ‐ obnovitelný materiál obnovitelný materiál ● strop trámový s rovným podhledem a násypem á ý ý dhl d á (smíšená – polospalná konstrukce) NEVÝHODY: ‐ trámový strop s omítnutým podhledem ‐ velké deformace velké deformace ‐ trámový strop s rákosníky ‐ větší tloušťka stropu ‐ novodobé konstrukce ‐ nutná ochrana proti ● fošnové stropy fošnové stropy ● stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníků a příhradových nosníků DŘEVĚNÉ STROPY
vlhkosti a biologickým vlhkosti a biologickým škůdcům ‐ horizontálně netuhé stropy © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Povalové stropy max. doporučený rozpon: 4,5 m (výjimečně až 6 m) p ý p , ( ýj )
‐ zpravidla ze tří stran hraněné trámy zpravidla ze tří stran hraněné trámy ‐ u nenáročných staveb povaly i z kulatiny ‐ ve sparách trámy spojeny dřevěnými klínky nebo skobami nebo skobami
DŘEVĚNÉ STROPY – povalové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Dřevěné trámové stropy – spalné max. doporučený rozpon: 5 – p ý p 6,5 m , (výjimečně až 9 m) ● jednoduchý trámový strop 0,8 – 1,2 m
● jednoduchý trámový strop s násypem j d d hý t á ý t á
● lepenicový strop lepenicový strop tyčovina obalená slaměnými provazci hli ě á hliněná mazanina i DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● jednoduchý trámový strop s násypem
DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● jednoduchý trámový strop – novodobá konstrukce
DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● jednoduchý trámový strop – novodobá konstrukce
DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Dřevěné trámové stropy – polospalné ● trámový strop s omítnutým trámový strop s omítnutým podhledem a násypem (tzv. polospalná konstrukce )
● trámový strop se zapuštěným záklopem
● trámový strop s rákosníky
DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● uložení trámu ve zdivu
● trámová výměna u komína
DŘEVĚNÉ STROPY – trámové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Fošnové stropy max. doporučený rozpon: 5 m (výjimečně až 6 m)
‐ šikmé rozpěry z latí nebo prken po 1,2 – 1,5 m ‐ úspora řeziva oproti trámovým stropům o cca 30 – 40% DŘEVĚNÉ STROPY – fošnové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
DŘEVĚNÉ STROPY – fošnové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
DŘEVĚNÉ STROPY – fošnové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
DŘEVĚNÉ STROPY – fošnové stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníků max. doporučený rozpon: 6 – 8 m (výjimečně až 9 m)
‐ využití dřeva menších rozměrů ‐ využití levnějšího materiálu v méně namáhaných částech ee t t a půeu ‐ efektivní tvar průřezu
© Petr Hájek, Ctislav Fiala
DŘEVĚNÉ STROPY – stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníkůFakulta stavební ČVUT v Praze
● lepené nosníky
● sbíjené nosníky ● příhradové nosníky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala
DŘEVĚNÉ STROPY – stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníkůFakulta stavební ČVUT v Praze
● Dřevěné novodobé deskové stropy ● masivní lepené deskové panely KVH , KLH masivní lepené deskové panely KVH KLH
DŘEVĚNÉ STROPY – lepené deskové
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STROPŮ © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STROPŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STROPŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STROPŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE STROPŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze