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
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY POZEMNÍCH Í STAVEB
Petr Hájek Ctislav Fiala
Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ PRVKY NOSNÝCH SYSTÉMŮ konstrukční model prvek
charakteristika
dominantní působení
sloup
prutový prvek prutový prvek
b:H << 1:4 b:H 1:4 – 1:5 d:H < 1:4 – 1:5
tlak (tah) tlak (tah) ohyb
stěna
stěnový prvek
t:L < 1:10
tlak (tah) ohyb v xz smyk
trám
prutový prvek
b:H < 1:4 – 1:5 d:H < 1:4 – 1:5
ohyb smyk (tlak / tah)
deska
deskový prvek
t:L < 1:10
ohyb v xz, yz kroucení
KONSTRUKČNÍ PRVKY NOSNÝCH SYSTÉMŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
konstrukční model prvek
charakteristika
dominantní působení
příhrada
b:H << 1:4 b:H 1:4 – 1:5 1:5 d:H < 1:4 – 1:5
prvky: tah tlak celek: ohyb
složená z prutů složená z prutů
Vierendeelův nosník
ohybový moment ve styku příčle/stojka y p / j
oblouková konstrukce
t:L < 1:10
tlak
klenba
prostorové působení
t:L < 1:10
tlak
skořepina
prostorové působení ů b í
t:L < 1:10
tlak / tah ohyb h b
lanová kce
tažené ohybově poddajné pruty dd j é t
b:H < 1:4 – 1:5 d H < 1:4 – d:H < 1 4 1:5 15
tah
KONSTRUKČNÍ PRVKY NOSNÝCH SYSTÉMŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
konstrukční model prvek
charakteristika
dominantní působení
tuhý rám tuhý rám
rovinný prvek rovinný prvek
ohybový ohybový moment ve styku příčle/stojka
jádro
deskostěnové působení p
t:H < 1:10 t:L < 1:10
tlak (tah) ohyb v xz, yz y ,y smyk kroucení
VOLBA STAVEBNÍHO MATERIÁLU S OHLEDEM NA DOMINANTNÍ NAMÁHÁNÍ KONSTRUKČNÍHO PRVKU! Á Á Í Č Í !
KONSTRUKČNÍ PRVKY NOSNÝCH SYSTÉMŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KLASIFIKACE KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ podle charakteru h kt svislé nosné konstrukce
podle vodorovné nosné konstrukce dle dle konstruk‐ charakteru čního řešení namáhání
podle dl technologie
podle dl materiálu
sloupové
ohýbané
nosníkové
zděné
keramické
stěnové tě é
tl č é tlačené
d k é deskové
monolitické liti ké
b t betonové é
kombinované
tažené
visuté
prefabrikované
kovové
pneumatické
prefamonolitické
dřevěné
kombinované
kombinované
kombinované
KONSTRUKČNÍ SYSTÉM
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ TŘÍDĚNÍ ● jedno a vícepodlažní konstrukce
● halové a velkorozponové konstrukce halové a velkorozponové konstrukce
● výškové konstrukce
● speciální konstrukce (superkonstrukce apod.) (superkonstrukce apod.) stavebně konstrukční třídění
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY BUDOV
Konstrukční systémy jedno a vícepodlažních budov © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STĚNOVÉ SYSTÉMY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
NOSNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY JEDNO A VÍCEPODLAŽNÍCH STAVEB ● Stěnové ●p podélné
● příčné
● obousměrné
VÝHODY: ‐ stěny plní kromě statické funkce ještě i ké f k j š ě další funkce, např. dělicí akustické dělicí, akustické, akumulační, tepelně izolační aj. NEVÝHODY: ‐ architektonické a architektonické a dispoziční řešení má přímou vazbu na konstrukční systém ‐ omezená variabilita!
NOSNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY JEDNO A VÍCEPODLAŽNÍCH STAVEB
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZDĚNÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY ZDĚNÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY –– tradiční technologie
STĚNOVÝ PODÉLNÝ SYSTÉM – tradiční zděný systém ≈ 1850 ‐ 1940
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
zděný stěnový systém tradiční technologie
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZDĚNÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY ZDĚNÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY –– novodobé technologie
zděný stěnový systém z keramických bloků
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZDĚNÝ SYSTÉM S KONTAKTNÍM ZATEPLENÍM Stěna z cihel nebo tvárnic (keramické bl k bl k l hkéh b bloky, bloky z lehkého betonu aj.) j) Vyrovnávací a lepicí stěrka Vyrovnávací a lepicí stěrka Tepelná izolace z PPS nebo desek z Tepelná izolace z PPS nebo desek z minerálních vláken (lepená + kotvená plastovými talířovými hmoždinkami Výztužná síťovina (perlinka) do tmelu Tenkovrstvá omítka © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
zděný stěnový systém s prefabrikovanými panelovými stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ ŽELEZOBETONOVÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY – p panelové technologie g P1.11
malorozponový systém (< 6 m) malorozponový systém (< 6 m)
VVÚ‐‐ETA VVÚ
středněrozponový systém (≥ 6 m) středněrozponový systém (≥ 6 m) © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefabrikované stěnové železobetonové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefabrikovaný stěnový železobetonový systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefabrikovaný stěnový železobetonový systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MONOLITICKÉ ŽELEZOBETONOVÉ STĚNOVÉ SYSTÉMY
STĚNOVÝ PŘÍČNÝ SYSTÉM – monolitický
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický stěnový železobetonový systém – ztracené bednění
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STĚNOVÉ SYSTÉMY NA BÁZI DŘEVA
stěnové systémy na bázi dřeva
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STĚNOVÉ PANELY S DŘEVĚNOU SLOUPKOVOU KOSTROU Dřevěná sloupková konstrukce Výplň rámu z tepelné izolace Vnější vrstva z tepelné izolace Výztužná síťovina (perlinka) do tmelu Tenkovrstvá omítka
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
stěnové systémy na bázi dřeva
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SLOUPOVÉ SYSTÉMY LOUPOVÉ SYSTÉMY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Sloupové systémy ● podélné
● obousměrné b ě é
● příčné
VÝHODY: ‐ architektonická a dispoziční variabilita dispoziční variabilita NEVÝHODY: ‐ nutné řešit požadavky na vnitřní dělicí konstr kce dělicí konstrukce (akustické, tepelně izolační aj.) izolační aj.)
NOSNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY JEDNO A VÍCEPODLAŽNÍCH STAVEB
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ŽELEZOBETONOVÉ SLOUPOVÉ SYSTÉMY ● způsoby podepření stropních desek: ů b d ř í t í hd k
železobetonové sloupové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MONOLITICKÉ SLOUPOVÉ SYSTÉMY
monolitické železobetonové sloupové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitické železobetonové sloupové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SLOUPOVÝ SYSTÉM OBOUSMĚRNÝ – lokálně podepřené desky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový sloupový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ SLOUPOVÉ SYSTÉMY
prefabrikované železobetonové sloupové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefabrikovaný železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SYSTÉM INTEGRO
prefabrikovaný železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefabrikovaný / prefa‐monolitický systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
demontovatelné železobetonové sloupové systémy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SLOUPOVÝ SYSTÉM PODÉLNÝ – prefabrikovaný železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFA‐‐MONOLITICKÉ SLOUPOVÉ SYSTÉMY PREFA
prefa‐monolitický železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefa‐monolitický železobetonový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prefa‐monolitický železobetonový sloupový skelet
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OCELOVÉ SLOUPOVÉ SYSTÉMY
ocelový sloupový systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ocelový sloupový systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KOMBINOVANÉ SYSTÉMY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Kombinované systémy
VÝHODY: ‐ při správném při správném konstrukčním návrhu má konstrukčním návrhu má výhody stěnových i sloupových systémů NEVÝHODY: Ý ‐ při nesprávném konstrukčním návrhu má nevýhody stěnových i sloupových systémů nevýhody stěnových i sloupových systémů NOSNÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY JEDNO A VÍCEPODLAŽNÍCH STAVEB
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový systém ‐ kombinovaný
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
monolitický železobetonový systém ‐ kombinovaný
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinovaný systém – prefabrikované stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PROSTOROVÉ JEDNOTKY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prostorové jednotky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
prostorové jednotky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
TECHNOLOGICKY A MATERIÁLOVĚ KOMBINOVANÉ KONSTRUKCE © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ocelový skelet s prefabrikovanými stropy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
železobetonové sloupy, prolamované nosníky
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce – dřevo, beton
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce – dřevo, beton
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
kombinované konstrukce – dřevo, beton
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze