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

STROPNÍ KONSTRUKCE 1 Funkce a požadavky Petr Hájek Ctislav Fiala

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

●

Základní funkce a požadavky ● vodorovné nosné (stropní) konstrukce společně se svislými nosnými konstrukcemi určují celkový charakter nosné konstrukce objektu ● stropní konstrukce se skládá z: ‐ nosné konstrukce stropu nosné konstrukce stropu ‐ podlahové konstrukce ‐ konstrukce podhledu

STROPNÍ KONSTRUKCE – funkce a požadavky

© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

●

Základní funkce a požadavky ● rozhodující kritéria pro volbu stropní konstrukce: vzdálenost svislých nosných konstrukcí (stěn, sloupů – průvlaků), průvlaků), ‐ vzdálenost svislých nosných konstrukcí (stěn, sloupů tj. rozpon stropu [m] ‐ zatížení (únosnost stropní konstrukce) [kN/m (únosnost stropní konstrukce) [kN/m2], [kN/m] ] [kN/m] ‐ horizontální tuhost stropní konstrukce ‐ požární odolnost ‐ plošná hmotnost š á ‐ akustické a tepelně technické vlastnosti



●

Základní funkce a požadavky ● architektonická funkce a požadavky ‐ půdorysná variabilita estetická funkce ‐ estetická funkce ‐ konstrukční tloušťka stropu ● statická funkce a požadavky ‐ únosnost stropu únosnost stropu ‐ průhyb stropu ‐ tuhost stropu v horizontální rovině ‐ požadavek minimální vlastní hmotnosti stropu požadavek minimální vlastní hmotnosti stropu ● protipožární funkce a požadavky ‐ hořlavost materiálů ‐ požární odolnost žá í ● akustická funkce a požadavky ‐ vzduchová neprůzvučnost ‐ kročejová neprůzvučnost ● tepelně technická funkce a požadavky



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

KONSTRUKČNÍ VARIANTY STROPNÍCH KONSTRUKCÍ ●

Konstrukční třídění ● klenby ● nosníkové konstrukce ● deskové konstrukce deskové konstrukce

KONSTRUKČNÍ VARIANTY STROPNÍCH KONSTRUKCÍ


●

Klenbové působení ‐ klenba přenáší vnější zatížení tlakem kl b ř áší ější tíž í tl k v průřezu klenby

e ≤ t/6 e ≤ t/6

‐ klenba vyvozuje velké horizontální síly v ulo ení → vliv v epětí klenby síly v uložení → vliv vzepětí klenby

f

l

PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ


● Nosníková konstrukce ‐ účinky zatížení se přenáší převážně ohybem → spolupůsobení tlačené a tažené části ohýbaného průřezu

NORMÁLOVÉ NAPĚTÍ NORMÁLOVÉ NAPĚTÍ

SMYKOVÉ NAPĚTÍ



● Nosníková konstrukce ‐ vliv tvaru průřezu na efektivnost konstrukce vliv tvaru průřezu na efektivnost konstrukce



● Desková konstrukce ‐ význam význam podepření podepření deskové konstrukce ‐ jednostranně pnutá deska j p ‐ oboustranně pnutá deska

‐ napětí v desce napětí v desce (normálové, smykové)



● Desková konstrukce ‐ jednosměrně pnuté desky → ohyb, smyk j p y y , y ‐ desky pnuté ve dvou směrech → ohyb, smyk, kroucení poměr stran do 1:1,5 optimálně do 1:1,3 optimálně do 1:1,3

‐ význam vylehčování deskové konstrukce (žebrové, kazetové, komůrkové průřezy)



● Vyztužení ohýbané konstrukce ‐ v průřezu je kombinován materiál o velké pevnosti v tahu k přenášení tahových namáhání s materiálem vhodným k přenášení tlaku

‐ železobetonové průřezy nutno zajistit spolupůsobení výztuže s betonem

‐ dřevěné lepené lamelové nosníky vyztužené dř ě é l él l é ík ž é PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ


● Předpětí ohýbané konstrukce ‐ předpětím konstrukce lze v průřezu vytvořit „tlakovou rezervu“ → průřez může být i po zatížení z podstatné části nebo celý tlačený zatížení z podstatné části nebo celý tlačený

Předpínání: ‐ předpínání železobetonových konstrukcí ř d í á íž l b t ý hk t k í ‐ předpínání dřevěných lamelových konstrukcí ‐ předpínání dřevěných nebo ocelových nosníků volně umístěnou předpínací výztuží



KONSTRUKČNÍ VARIANTY STROPNÍCH KONSTRUKCÍ ●

Konstrukční třídění ● klenby nosníkové konstrukce ● nosníkové konstrukce ● deskové konstrukce

●

Materiálové třídění Materiálové třídění ● dřevěné stropy ● kamenné stropy ● stropy z keramických materiálů ů ● betonové stropy ● kovové | ocelové a ocelobetonové stropy ● materiálově kombinované nosné konstrukce stropů

●

Technologické třídění ● zděné stropy ● monolitické stropy ●p prefamonolitické ● prefabrikované

● klenby ● dřevěné stropy ● železobetonové stropy py ● ocelové a ocelobetonové stropy

KONSTRUKČNÍ VARIANTY STROPNÍCH KONSTRUKCÍ


KLENBY


● Konstrukce kleneb ● tvar čelního oblouku tvar čelního oblouku ● konstrukční prvky kleneb konstrukční prvky kleneb p ý plný segmentový eliptický g ý p ý

tudorský lomený oslí hřbet

stoupající přímý

● opěry kleneb – typy patek

zapuštěná polozapuštěná vyložená šě á l šě á l ž á KLENBY


● Zachycení vodorovných sil

rektifikační článek

táhla pro zachycení vodorovných sil

klenbové kleště klenbové kleště KLENBY


● Rozdělení kleneb ● klenby tradiční zděné ‐ valené klenby klášterní klenby ‐ klášterní klenby ‐ křížové klenby ‐ lunetové klenby

● klenby novodobé ‐ klenby z prostého betonu ‐ klenby železobetonové kl b ž l b t é

KLENBY


● Valené klenby

● Klášterní klenby ● klasická klášterní klenba

KLENBY

● neckovitá klenba

● zrcadlová klenba


pruská klenba

KLENBY


● Křížové klenby ● klasická křížová klenba klasická křížo á klenba

KLENBY


ŽELEZOBETONOVÉ STROPY


● Rozdělení železobetonových stropů ● monolitické železobetonové stropy ‐ deskové ‐ trámové a žebrové trámové a žebrové ‐ skloželezobetonové ● prefabrikované železobetonové stropy ‐ prefabrikované železobetonové nosníky p py p ‐ prefabrikované železobetonové stropy panelové ‐ prefabrikované železobetonové stropy hřibové ● prefa‐monolitické železobetonové stropy prefa‐monolitické železobetonové stropy ‐ prefa‐monolitické železobetonové stropy z nosníků a vložek ‐ prefa‐monolitické železobetonové stropy deskové



● Konstrukce železobetonových stropů ● trámové konstrukce

● deskové konstrukce deskové konstrukce



MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Bednění

● „Ztracené bednění“

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY


● Monolitické železobetonové stropy deskové ● pnuté v jednom směru pnuté v jednom směru ‐ prostě uložená deska: max doporučený rozpon: 3 m max. doporučený rozpon: 3 m ‐ vetknutá a spojitá deska: max. doporučený rozpon: 4,5 – d č ý 4 5 6 m 6

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY


● pnuté ve dvou nebo více směrech (poměr stran do 1:1,5; optimálně do 1:1,3) ‐ prostě uložená deska: max. doporučený rozpon: 4,5 x 4,5 až 5,5 m ‐ vetknutá deska: max. doporučený rozpon: 6 x 6 m ( až 9 x 9 m ) p ý p ( )

obousměrná (křížem armovaná) deska podepřená po obvodě průvlaky d ř á b dě ů l k MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY ‐ deskové


● lokálně podepřené deskové stropy s rovným podhledem (poměr stran do 1:1,5; optimálně do 1:1,3) VÝHODY: ‐ jednodušší bednění ‐ není nutný podhled NEVÝHODY: ‐ větší průhyby ě ší ůh b ‐ větší tloušťka stropu ● vyztužení ž í smykovými lištami k ý i liš i ● tradiční způsob vyztužení ocelovými hlavicemi

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY ‐ deskové


● lokálně podepřené deskové stropy s viditelnými hlavicemi – hřibové stropy

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY ‐ deskové


● Monolitické železobetonové stropy trámové a žebrové ● stropy s trámy a žebry v jednom směru ‐ monolitické železobetonové stropy s viditelnými trámy monolitické železobetonové stropy s viditelnými trámy VÝHODY: ‐ staticky efektivnější ‐ úspora materiálu

‐ monolitické železobetonové trámové a žebrové stropy s dodatečně provedeným podhledem stropy s dodatečně provedeným podhledem

NEVÝHODY: ‐ náročné bednění ‐ nerovný podhled

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY – trámové a žebrové


‐ monolitické železobetonové žebrové stropy vložkové – s keramickými vložkami

vložky s nástavcem MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY – trámové a žebrové


● stropy s trámy a žebry ve dvou nebo více směrech (kazetové a roštové) ‐ kazetové a roštové stropy s viditelnými trámy

‐ kazetové stropy vložkové py s rovným podhledem

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY – kazetové a roštové






SKLOŽELEZOBETONOVÉ STROPY


● Skloželezobetonové stropy ● deskové skloželezobetonové stropy deskové skloželezobetonové stropy

● žebírkové skloželezobetonové stropy

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY ‐ skloželezobetonové


● skloželezobetonové klenby a báně

MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY ‐ skloželezobetonové


PREFABRIKOVANÉ PREFABRIKOVANÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

● Prefabrikované stropy ze železobetonových nosníků

● prefabrikované stropy ze železobetonových povalů

● prefabrikované stropy f b ik é z železobetonových nosníků a vložek

PREFABRIKOVANÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY


● Prefabrikované železobetonové stropy panelové ● spolupůsobení stropních panelů

● řešení instalačních prostupů



● prefabrikované stropy z plných železobetonových panelů



● prefabrikované stropy z železobetonových dutinových panelů



● prefabrikované stropy z keramickobetonových panelů ‐ příklady stropních panelů Heluz



● prefabrikované stropy z předpjatých dutinových panelů









● prefabrikované stropy z žebrových předpjatých panelů

rozpony 6 – 24 m



● Prefabrikované průvlaky sloupových prefabrikovaných systémů

● obdélníkový průvlak

● obrácený průřez T


● deskový průvlak




PREFA‐MONOLITICKÉ PREFA‐ MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze

PREFA‐‐MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY PREFA ● spřažení – zajištění spolupůsobení prefabrikované a monolitické části ● Prefa‐monolitické železobetonové stropy z nosníků a vložek P f liti ké ž l b t é t íků l ž k

● Prefa‐monolitické železobetonové stropy deskové

PREFA‐MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY


PREFA‐‐MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY PREFA VÝHODY: ‐ není nutné celoplošné bednění ‐ jednodušší doprava a manipulace s lehčími prvky j d d šší d i l l hčí i k ‐ hlavní nosná výztuž je součástí prefabrikátu ‐ variabilita systému – atypické prvky, dobetonování, možnost dovyztužení NEVÝHODY: ‐ strop není okamžitě únosný ‐ mokrý proces na stavbě vlivem betonáže ‐ nutnost dočasně podepřít během realizace p p



● Prefa‐monolitické železobetonové stropy z nosníků a vložek



● Prefa‐monolitické železobetonové stropy vložkové se spřaženými nosníky (typu „filigran“) p ý y ( yp „ g )



● Prefa‐monolitické železobetonové stropy s keramickými vložkami



● Prefa‐monolitické železobetonové stropy s betonovými dutinovými vložkami



● Konstrukční úpravy pro větší zatížení



● Prefa‐monolitické stropy s předpjatými železobetonovými nosníky typu Rector


● Prefa‐monolitické železobetonové stropy spřažené deskové (typu „filigran“)





● Možné úpravy panelů typu „filigran“

● atypické tvary PREFA‐MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STROPY

● prostupy © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze



● řešení jako prostě podepřené desky

● řešení jako spojitá deska nad vnitřní podporou


● uložení s obnaženou výztuží




● Vylehčení prefa‐monolitického stropu – SENIOR CENTRUM MORAVANY U BRNA



KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Recommend Documents