Přednáška 2 Požadavky, modul, konstr. systémy

Přednáška č.2, 2014

Ing. Radim Kolář, Ph.D.

BH 02 – Nauka o pozemních stavbách

Přednáška 2 Požadavky, modul, konstr. systémy Přednášející: Ing. Radim Kolář, Ph.D.

29. 9. 2014

• Požadavky na stavby • Modulová koordinace • Konstrukční prvky nosných systémů • Konstrukční systémy • Konstrukční principy uspořádání svislých nosných konstrukcí

VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemního stavitelství

1



Požadavky na stavby

ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA STAVBY Základní požadavky dle vyhl. č. 268/2009 Sb., §8 Stavba musí být navržena a provedena tak, aby byla při respektování hospodárnosti vhodná pro určené využití a aby současně splnila základní požadavky, kterými jsou: • mechanická odolnost a stabilita • požární bezpečnost (Vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb) • ochrana zdraví osob a zvířat, zdravých životních podmínek a životního prostředí (Zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví) • ochrana proti hluku (Nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací) • bezpečnost při užívání (Zákon 309/2006 Sb. kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví) • úspora energie a tepelná ochrana (Zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií) Požadavky na stavby


2



DALŠÍ POŽADAVKY NA STAVBY Další obecné požadavky o o o o o o o o

Architektonické a urbanistické požadavky Provozní požadavky Environmentální požadavky Technologické požadavky Požadavky na pohodu vnitřního prostředí Odolnost konstrukce vůči vnějším vlivům Ekonomické požadavky Požadavky na stavební konstrukce a technická zařízení budov


ZVLÁŠTNÍ POŽADAVKY NA STAVBY Zvláštní požadavky na jednotlivé druhy staveb •

Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby, část šestá: o Bytové domy o Rodinné domy a stavby pro rodinnou rekreaci o Stavby se shromažďovacím prostorem o Stavby pro obchod o Stavby ubytovacích zařízení a provozoven stravovacích služeb o Stavby pro výrobu a skladování o Garáže o Servisy a opravny motorových vozidel, čerpací stanice pohonných hmot o Stavby škol, předškolních, školských a tělovýchovných zařízení o Stavby pro hospodářská zvířata o Doprovodné stavby pro hospodářská zvířata o Stavby pro posklizňovou úpravu a skladování produktů rostlinné výroby o Stavby pro skladování minerálních hnojiv o Stavby pro skladování přípravků a prostředků na ochranu rostlin



3



ZVLÁŠTNÍ POŽADAVKY NA STAVBY Zvláštní požadavky na jednotlivé druhy staveb • • • • •

Vyhláška č. 238/2011 Sb. o stanovení hygienických požadavků na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch. Vyhláška č. 221/2010 Sb. o požadavcích na věcné a technické vybavení zdravotnických zařízení Vyhláška č. 410/2005 Sb. o hygienických požadavcích na prostory a provoz zařízení a provozoven pro výchovu a vzdělávání dětí a mladistvých Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci Nařízení vlády č. 101/2005 Sb. o podrobnějších požadavcích na pracoviště a pracovní prostředí


MECHANICKÁ ODOLNOST A STABILITA Požadavky dle vyhl. 268/2009 Sb., §9 Stavba musí být navržena a provedena tak, aby účinky zatížení a nepříznivé vlivy prostředí, nemohly způsobit: • náhlé nebo postupné zřícení, popřípadě jiné destruktivní poškození kterékoliv její části nebo přilehlé stavby • nepřípustné přetvoření nebo kmitání konstrukce • poškození nebo ohrožení provozuschopnosti připojených technických zařízení v důsledku deformace nosné konstrukce • poškození staveb vlivem nepříznivých účinků podzemních vod • zvláštní požadavky u staveb v záplavovém území



4



POŽÁRNÍ BEZPEČNOST Cíle, posuzování ČSN 73 08XX – Požární bezpečnost staveb Posuzuje se zejména: • požární odolnost stavebních konstrukcí • parametry únikových cest a evakuace osob • odstupové vzdálenosti • vybavení stavby požárně bezpečnostním zařízením, atd. Cílem je: • zachování nosnosti a stability konstrukce po určitou dobu • omezit šíření požáru ve stavbě • zamezit šíření požáru na sousední stavby • umožnit evakuaci osob, zvířat a majetku • umožnit bezpečný zásah hasičských jednotek


POŽÁRNÍ BEZPEČNOST Požární odolnost stavebních konstrukcí • • • •

požární odolnost je doba v minutách, po kterou je konstrukce schopna odolávat účinkům požáru, aniž by došlo k porušení její funkce požadovaná požární odolnost: 15, 30, 45, 60, 90, 120 nebo 180 minut – stanovíme z ČSN podle požadavků na danou konstrukci. skutečnou požární odolnost vyhledáme dle ČSN, z podkladů od výrobce nebo výpočtem. Skutečná požární odolnost konstrukce musí být větší, nebo rovna požadované.

Dělení konstrukčního systému objektu • • •

DP1 ….. konstrukční systém nehořlavý (zděný, betonový, ...) DP2 ….. konstrukční systém smíšený (zděný + dřevo) DP3 ….. konstrukční systém hořlavý (dřevěný)



5



OCHRANA OSOB, ZDRAVÍ A ŽP Ochrana zdraví osob a zvířat, zdravých životních podmínek a životního prostředí •

požadavky na mikroklimatické podmínky vnitřního prostředí staveb – teplota, vlhkost, proudění vzduchu – osvětlení a oslunění – větrání přímé nebo nucené – hygienické limity chemických látek a prachu – limity výskytu mikroorganismů – limity výskytu roztočů

• požadavky na vodu • požadavky na ubytovací služby a stravovací služby • požadavky na prostory a provoz škol, předškolních a školských zařízení • požadavky koupaliště, bazény a sauny Požadavky na stavby

Plíseň v bytě. Zdroj: autor

Roztoč. Zdroj: www.zdrave.cz

Bazénová hala. Zdroj: www.cic.cz

OCHRANA PROTI HLUKU Požadavky • •

Stavba musí odolávat škodlivému působení vlivu hluku a vibrací. Stavba musí zajišťovat, aby hluk a vibrace působící na lidi a zvířata byly na takové úrovni, která neohrožuje zdraví, zaručí noční klid a je vyhovující pro obytné a pracovní prostředí, a to i na sousedících pozemcích a stavbách.

• • • •

Vzduchová neprůzvučnost Kročejová neprůzvučnost Ochrana osob před hlukem ve vnitřním prostředí Doba dozvuku Zdroj: www.izolace-info.cz

Legislativa • Nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací • ČSN 73 0532 Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a souvisící akustické vlastnosti stavebních výrobků – Požadavky Zdroj: www.stavebnictvi3000.cz



6



OCHRANA PROTI HLUKU Vzduchová neprůzvučnost (dle ČSN 73 0532:2010) • •

u svislých a vodorovných konstrukcí odolnost konstrukce proti přenosu zvuku mezi dvěma oddělenými prostory

Norma udává: Výrobce udává:

R´W,N RW

– vážená stavební vzduchová neprůzvučnost – vážená laboratorní vzduchová neprůzvučnost

Výpočet:

RW´= RW – k

(výpočtová korekce)

R´ ´W,N ≤ R´ ´W [dB] Příklady

25 cm betonu: Rw = 61 dB

30 cm z CP: Rw = 54 dB

SDK příčka, 3x opláštěná: Rw = 58 dB

30 AKU: Rw = 56 dB

44P+D: Rw = 49 dB


OCHRANA PROTI HLUKU Kročejová neprůzvučnost • •

u horizontálních konstrukcí izoluje proti hluku způsobeném chůzí, údery a pády předmětů, posunování nábytku, apod.

Kladení pružné podložky do podlahy. Zroj: img.ceskyinternet.cz

Pružné oddělení svislé konstrukce a podlahy. Zdroj: www.asb-portal.cz



7



OCHRANA PROTI HLUKU Ochrana osob před hlukem ve vnitřním prostředí (dle N. V. č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací) • v denní době (6:00 – 22:00) nesmí vážená

hladina akustického tlaku zvuku LA,max uvnitř obytného prostoru překročit 40 dB • v noci (22:00 – 6:00) nesmí překročit 30 dB.


Hladina akustického tlaku od různých zdrojů a jeho účinky Zdroj: isover.cz

BEZPEČNOST PŘI UŽÍVÁNÍ Požadavek • zajištění bezpečnosti při užívání staveb je zabránit fyzickému zranění vznikajícího z různých důvodů pro osoby uvnitř nebo v blízkosti stavby. Tato rizika se v zásadě týkají: • uklouznutí • pádů • nárazů • popálení • zásahu elektrickým proudem • výbuchů • nehod způsobených pohybujícími se vozidly



8



BEZPEČNOST PŘI UŽÍVÁNÍ Příklady • hlavní domovní komunikace musí umožňovat přepravu předmětů rozměrů 1950×1950×800 mm • součinitel smykového tření (pro podlahy a schodiště) – bytových a pobytových místností nejméně 0,3 – u veřejně užívaných staveb nejméně 0,6. • označení prvního a posledního stupně schodiště • nejmenší dovolená výška zábradlí (základní výška 1000 mm) • označení únikových cest


ÚSPORA ENERGIE A OCHRANA TEPLA Požadavky na jednotlivé konstrukce ČSN 73 0540, část 1 – 4 – Tepelná ochrana budov • součinitel prostupu tepla U • nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce • zkondenzované množství vodní páry v konstrukci

Požadavky na celý objekt Vyhláška č. 148/2007 Sb. o energetické náročnosti budov Stavebník nebo vlastník budovy musí zajistit splnění požadavků na energe]ckou náročnost budovy → dokládá se průkazem energetické náročnosti budovy (PENB), při: – výstavbě nových budov – při změnách dokončených budov (s podlahovou plochou nad 1000 m2)



9



ÚSPORA ENERGIE A OCHRANA TEPLA Účel • • • •

dosažení energetických úspor snížení emisí CO2 dosažení finančních úspor dosažen přijatelné tepelné pohody v místnosti, či celém objektu

www.pasivnidomy.cz

www.global-projekt.cz


ÚSPORA ENERGIE A OCHRANA TEPLA Příklad Skladba konstrukce

Součinitel tepelné vodivosti λ [W/m2.K]

Součinitel prostupu tepla U

železobetonová stěna tl. 450 mm

1,58

2,20

stěna z plných cihel na tl. 450 mm

0,86

1,44

stěna z tvárnic THERM na tl. 450 mm

0,175

0,37

stěna z porobetonových tvárnic na tl. 450 mm

0,150

0,31

stěna z tepelné izolace z polystyrenu v tl. 450 mm

0,040

0,09

Normový požadavek: UN = 0,38 W.m–2.K–1



10



Modulová koordinace

MODULOVÁ KOORDINACE ČSN 73 0005:1989 Modulová koordinace rozměrů ve výstavbě – Základní ustanovení Modulová koordinace ve výstavbě je definována jako vzájemná koordinace rozměrů stavebních objektů, prvků, dílců a výrobků. Modulovou koordinací (rozměrovým sjednocením) se snažíme dosáhnout stavu, kdy jednotlivé výrobky (případně prvky nebo dílce) jsou mezi sebou sestavitelné a zaměnitelné. Důležité si je uvědomit, že každý stavební prvek (výrobek) má jeho vlastní modul. Rozměrová a modulová koordinace • sjednocování rozměrů stavebních prvků a konstrukcí • zajištění rozměrové a tvarové skladebnosti, vzájemné zaměnitelnosti výrobků, dílců, prvků; • vede k hospodárnosti výroby, tj. zmenšení druhovosti výrobků; • vede ke snížení finančních nákladů Modulová koordinace


11



MODULOVÁ KOORDINACE MODUL = Délková míra o Základní modul: o Odvozené moduly: • Zvětšené moduly: • Zmenšené moduly:

M=100mm Mo 6M (600mm), 9M (900mm), 12M (1200mm) 1/2M= 50 mm, 1/10M= 10mm, 1/100M= 1mm

Rozměry ve stavebnictví o Rozměry koordinační teoretické rozměry prvku v modulových rozměrech.(tj. s uvažováním příslušné části spáry) o Rozměry základní teoretický rozměr prvku předepsaný pro výrobu z předpokladu nulové tolerance. o Rozměr skutečný rozměr vyrobeného prvku lišící se odchylkou od základního rozměru ,např. vlivem nepřesnosti při výrobě prvků (např. cihel) Modulová koordinace

MODULOVÁ KOORDINACE Cihla plná pálená • Základní rozměr cihly(výrobní) : 290 × 140 × 65 mm • Koordinační rozměr cihly: 300 × 150 × 75 mm



12



MODULOVÁ KOORDINACE Vliv modulové koordinace na projektovou dokumentaci • •

Rozměrová koordinace je základem pro kótování v projektové dokumentaci – kótujeme v koordinačních rozměrech. Pouze výkresy detailů a výrobních výkresů kreslíme v základních rozměrech.

Modulová koordinace tedy: • tvoří podklad pro dimenzování budov, stavebních dílců a prvků; • pečlivé a promyšlené projektování minimalizuje nutnost řezat či jinak upravovat jednotlivé prvky.


MODULOVÁ KOORDINACE •

Do výkresů dále zanášíme tzv. vztažné přímky, ke kterým se vztahují koordinační modulové rozměry prvku (stěny, sloupu, stropu aj.).



13



MODULOVÁ KOORDINACE •

Ve výkresech se nám objeví přímky, ke kterým budeme vztahovat koordinační modulový rozměr prvku (stropu či stěny, sloupu). Tyto přímky se nazývají vztažné přímky.


MODULOVÁ KOORDINACE

Schéma objektu s vztažnými přímkami půdorysné osnovy – na osu nosné konstrukce (p – vztažné přímky, a, b, b1 – půdorysné koordinační rozměry, t – koordinační rozměry prvků) Modulová koordinace


14



MODULOVÁ KOORDINACE

Schéma objektu s přímkami výškové osnovy p' – vodorovné přímky výškové osnovy, c – výškové koordinační rozměry Modulová koordinace

Konstrukční prvky nosných systémů


15



KONSTRUKČNÍ PRVKY NOSNÝCH SYSTÉMŮ Konstrukční prvky • svislé – stěna – sloup, pilíř • vodorovné – trám – deska • jiné prvky – příhradová konstrukce – klenba • Vzájemným propojením konstrukčních prvků vytvoříme KONSTRUKČNÍ SYSTÉM • Konstrukční systém zajišťuje PROSTOROVOU TUHOST systému a tím STABILITU objektu • Prostorovou tuhost systému zajišťují svislé prvky (stěny, sloupy) spojené s vodorovnými

prvky (strop, průvlak)


SVISLÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY PRUTOVÉ – sloup, pilíř • • • • •

namáhány převážně tlakem někdy ohybem a smykem, výjimečně kroucením rozměry sloupu: a = c rozměry pilíře: a < c (max. 1:2) b >> a,c

c b

a Konstrukční prvky nosných systémů


16



SVISLÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY PLOŠNÉ – stěna • • • • •

namáhána převážně tlakem méně ohybem a smykem v její středové rovině výjimečně může být namáhána tahem, event. kroucením rozměry stěny: a < c a, b >> c

c

b

a Konstrukční prvky nosných systémů

VODOROVNÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY PRUTOVÉ – trám • nosníkový prutový prvek převážně namáhaný ohybem, smykem, případně kroucením • někdy může být namáhán i normálovým zatížením (tlakem nebo tahem) • velikost namáhání podstatně závisí na způsobu podepření (kloubové, posuvné, vetknutí, spojité uložení) Prosté podepření

Vetknutí + volný konec



17



VODOROVNÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY PLOŠNÉ – deska • namáhány převážně ohybem a smykem v rovinách kolmých k rovině desky • mohou být podepřeny na dvou stranách nebo na všech čtyřech stranách – jednosměrně podepření, obousměrné podepření • stejně jako v případě trámu může být deska namáhána i tlakem a tahem

Zdroj:www.conders.cz


JINÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY Příhradové konstrukce • skládá se z prutových prvků zpravidla kloubově spojených • určena pro přenášení především ohybového zatížení • dílčí prvky jsou namáhány tahem a tlakem, ohybové namáhání je pouze v případě zatížení prvku mezi styčníky

Zdroj: www.tesario.cz



18



JINÉ KONSTRUKČNÍ PRVKY Klenba • plošná prostorová nebo prutová oblouková konstrukce, která vzhledem k existenci spár mezi dílci není schopná přenášet tahová namáhání. • klenba je namáhána tlakem, případně v kombinaci s malým ohybem.

Zdroj: www.novinky.cz


Konstrukční systémy


19



KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY Podle primární funkce 1. Nosné konstrukce 2. Nenosné (kompletační) konstrukce 3. Konstrukce technického zařízení budov (TZB) 4. Konstrukce funkčního a technologického vybavení

Nosné a nenosné stavební konstrukce • NOSNÉ – přenášejí veškeré zatížení působící na objekt přes základy do základové půdy • NENOSNÉ – přenášejí pouze vlastní tíhu. Mají funkci dělicí nebo izolační (příčky, nenosné obvodové pláště, výplně otvorů, …)


1. NOSNÉ KONSTRUKCE • •

•

•

•

Základy – přenášejí zatížení, od ostatních na ně působících konstrukcí, do základové půdy. Svislé nosné konstrukce – přenášejí zatížení od vodorovných a střešních konstrukcí do základů. Další funkce – ochrana proti povětrnosti, teplu, chladu, dešti, architektonický výraz, … Vodorovné nosné konstrukce – přenášejí zatížení stálé a nahodilé do svislých k-cí, tepelná, zvuková izolace, architektonický výraz, odolnost proti ohni. Konstrukce spojující různé úrovně – umožňuje komunikační spojení mezi různými výškovými úrovněmi Nosné konstrukce střech – ukončuje stavební k-ci, chrání objekt před nepříznivými vlivy, architektonický výraz.



20



2. NENOSNÉ (KOMPLETAČNÍ) KONSTRUKCE Funkce převážně obalové a dělící • obvodové pláště • střešní pláště • příčky • podlahy • podhledy • výplně otvorů • povrchové úpravy • zábradlí, apod.

Zdroj: www.kantech.cz

Zavěšený obklad, tepelná izolace, nosná konstrukce. (zdroj: www.prokom.cz)

www.stolarstvifinesse.cz

www.plastovaokna-bfhm.cz

Skladba šikmé střechy. Zdroj:www.prokom.cz

Střešní plášť ploché střechy. Zdroj: www.imrex.cz


3. KONSTRUKCE TZB • • • • •

sanitární instalace (vodovod, kanalizace) vytápění vzduchotechnika elektroinstalace rozvody plynu

Zdroj: www.ainon.cz

Zdroj: www.asb-portal.cz

Zdroj: www.ainon.cz Zdroj: www.drah-servis.cz



21



4. FUNKČNÍ A TECHNOLOGICKÉ VYBAVENÍ • •

interiérové vybavení (výrobní zařízení, zařízení pro dopravu a skladování) exteriérové vybavení

Zdroj: www.charvat-chs.cz

Zdroj: www.novesluzby.cz

Zdroj: www.mgastro.cz

Zdroj: www.faaccz.cz


Konstrukční principy uspořádání svislých nosných konstrukcí


22



KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB • •

Konstrukční systémy vytvářejí strukturu zajišťující požadovanou odolnost vůči zatížením působícím na budovu během její životnosti. Konstrukční systém vzniká propojením svislých a vodorovných nosných prvků.

Dělení dle uspořádání svislých nosných konstrukcí – přehled Stěnový:

Skeletový:

Kombinovaný:

Podélný:

Příčný:

Obousměrný: (kombinovaný) Konstrukční principy

KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém stěnový podélný

Ztužující schodišťové stěny

Ztužující stěny Nenosné stěny Nosné stěny

Konstrukční principy


23



KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém stěnový příčný

Ztužující stěna


KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém stěnový kombinovaný (obousměrný)



24



KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém sloupový podélný

Ztužující stěny


KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém sloupový příčný

Ztužující stěny



25



KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém sloupový kombinovaný (obousměrný)


KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém kombinovaný – podélný



26



KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém kombinovaný – příčný


KONSTRUKČNÍ PRINCIPY STAVEB Systém kombinovaný – obousměrný



27



Děkuji za pozornost. Na shledanou!


28

Přednáška 2 Požadavky, modul, konstr. systémy

Recommend Documents