POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

Lubomír Zlámal

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I MODUL 2 VODOROVNÉ KONSTRUKCE

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Pozemní stavitelství I · Modul 2

© Lubomír Zlámal, edit., Brno 2005

- 2 (55) -

Obsah

OBSAH 1Úvod.................................................................................................................. 6 1.1Cíle.............................................................................................................6 1.2Požadované znalosti...................................................................................6 1.3Doba potřebná ke studiu............................................................................ 6 1.4Klíčová slova............................................................................................. 6 2Stropní konstrukce – železobetonové.............................................................8 2.1Konstrukční řešení a statické působení stropů...........................................8 2.1.1Rozdělení stropních konstrukcí.....................................................8 2.2Deskové stropy pnuté v jednom směru....................................................13 2.3Trámové stropy........................................................................................ 15 3Stropní konstrukce prefabrikované.............................................................16 3.1Z železobetonových dutinových panelů...................................................16 3.2Tuhost střešní roviny a roznášení vodorovného zatížení.........................18 3.2.1Příčné roznášení zatížení.............................................................19 3.2.2Spřažení s nabetonováním...........................................................19 3.2.3Otvory v panelech....................................................................... 19 3.2.4Úprava podhledové části dílců na požadavky vzhledu...............20 3.2.5Konstrukční detaily..................................................................... 21 3.2.6Požární odolnost..........................................................................26 3.3Prefa-monolitické železobetonové stropy................................................26 3.3.1Prefa-monolitické železobetonové tropy spřažené deskové........26 3.3.2Konstrukční zásady..................................................................... 30 3.3.3Podepření při betonáži.................................................................31 3.3.4Prostupy v deskách ..................................................................... 31 3.3.5Stropy z předpjatých panelů........................................................ 31 3.3.6Prefabrikované průvlaky sloupových prefabrikovaných systémů... 32 3.4Prefa-monolitické železobetonové stropy z nosníků a vložek.................33 3.4.1Stropy vložkové se spřaženými prefabrikovanými nosníky (typu „filigran“).............................................................................. 33 3.4.2Stropy s předpjatými železobetonovými nosníky .......................35 3.4.3Prefa-monolitické průvlakové stropní konstrukce...................... 35 3.4.4Prefa-monolitické železobetonové stropy lokálně podepřené..... 36 3.5Ocelové a ocelobetonové stropy.............................................................. 36 3.5.1Konstrukce ocelových a ocelobetonových stropů....................... 37 3.5.2Rozdělení ocelových a ocelobetomových stropů........................ 37 3.5.3Ocelové stropy.............................................................................38 3.5.4Ocelové stropy z válcovaných nosníků....................................... 38 3.5.5Ocelový stropy z válcovaných nosníků a cihelných desek – Kleinův strop.........................................................................39 3.5.6Ocelový strop s keramickými deskami typu Hurdis....................39

- 3 (55) -


3.5.7Ocelové stropy z válcovaných nosníků a železobetonových desek. 41 3.5.8Ocelové stropy z válcovaných nosníků a profilovaných plechů. 41 3.5.9Ocelové stropy se svařovanými nosníky..................................... 42 3.5.10Ocelobetonové stropy................................................................44 3.6Dřevěné stropy......................................................................................... 45 3.6.1Rozdělení dřevěných stropů........................................................ 47 3.6.2Povalové stropy........................................................................... 48 3.6.3Dřevěné trámové stropy.............................................................. 48 3.6.4Dřevěné trámové stropy s viditelnými trámy.............................. 50 3.6.5Dřevěné trámové stropy s rovným podhledem smíšené konstrukce............................................................................. 51 3.6.6Fošnové stropy............................................................................ 52 3.6.7Stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníků................ 53 4Studijní prameny........................................................................................... 54 4.1.1Seznam použité literatury............................................................54

- 4 (55) -

Obsah

- 5 (55) -


1

Úvod

•

Vodorovné konstrukce, převážně stropní konstrukce (stropy), společně se svislými konstrukcemi určují celkový charakter nosné konstrukce objektu. Jejich návrh vychází z celkového architektonického konceptu, hlavně účelu, pro který se objekt navrhuje.

•

Stropní konstrukce se skládá z: •

- nosné konstrukce stropu.

•

- podlahové konstrukce,

•

- konstrukce podhledu.

•

V některých případech se tvoří horní plocha konstrukce zároveň nášlapnou vrstvu (konstrukce bez podlahy) nebo spodní část konstrukce stropu je viditelná bez podhledu.

•

Základními funkcemi stropních konstrukcí jsou:

•

1.1

•

- architektonická funkce,

•

- statická funkce,

•

- protipožární funkce,

•

- akustická funkce,

•

- tepelně technická funkce.

Pro zajištění požadovaných funkcí je potřebná nejen vlastní funkce celé nosné konstrukce, ale i součinnost celé skladby stropní konstrukce.

Cíle

Jsou stejné jako v modulu 1.

1.2

Požadované znalosti

Opět stejné jako v modulu 1.

1.3

Doba potřebná ke studiu

Viz modul 1.

1.4

Klíčová slova

Stejná jako v modulu 1, rozšířená o terminologii a pojmy z navrhování stropních konstrukcí, zejména statické působení stropů, deskové stropy, trá- 6 (55) -

Úvod

mové stropy, tuhost stropní roviny, roznášení zatížení, spřažení ve stropní rovině, nabetonování. Otvory v panelech, podhledy a jejich úprava.

- 7 (55) -


Stropní konstrukce

2

Stropní konstrukce – železobetonové

2.1

Konstrukční řešení a statické působení stropů

●

●

Stropní konstrukce objektů pozemních staveb prostory vertikálně rozdělují a horizontálně je překrývají. Z požadavků kladených na stropy je nutno zdůraznit požadavky na: ●

tepelnou a zvukovou izolaci,

●

protipožární bezpečnost,

●

z hlediska statiky staveb pak:

●

bezpečnost stropních konstrukcí vůči porušení,

●

trvanlivost a spolehlivost vůči nadměrným průhybům.

Stropní konstrukce vynášejí účinky zatížení působících převážně svisle a přenášejí je do svislých prvků objektu. Na stropní konstrukci mohou též působit zatížení vodorovná (např. vítr) tehdy, je-li velké horizontální tuhosti stropní stropní tabule využito ke zvětšení prostorové tuhosti stavebního objektu.

2.1.1

Rozdělení stropních konstrukcí

Je možné podle různých kritérií, předtím je však utořit představu o jejich konstrukčním uspořádání a statické analýze. ●

Deska je rovinná většinou horizontální konstrukce o tloušťce menší než ¼ charakteristického půdorysného rozměru (tj. rozpětí pravoúhlých a šikmých desek, průměr desek kruhových apod.), namáhané převážně ohybem od zatížení působícího kolmo k její střednicové rovině. - Může být podporována podporou spojitou – liniovou (např. stěnou, nosníkem) nebo lokální – bodovou (pilířem, sloupem). - Podpory mohou být též částečně poddajné, buď účinkem přetvoření (např. podporujících nosníků, dotvarování zdí a betonových stěn) nebo rozdílným sedáním základů. Deska působící v jednom směru – nosníková deska

Deska působící ve dvou směrech je podepřena takovým způsobem, že její průhybová plocha je jiná než válcová. Potom v každém bodě její střednice lze - 8 (55) -

stanovit směr a velikost hlavních momentů, na něž se výztuž dimenzuje a v jejichž směrech je vhodné orientovat výztuž při ukládání do bednění. Průhybová plocha a směry vynášení rovnoměrně spojitého zatížení desky podepřené spojitě a desky lokálně podepřené jsou na připojeném obrázku. Deska působící ve dvou směrech podepřená: a) spojitě, b) lokálně

●

Protože poměr hmotnosti desky k její účinné výšce he je nepříznivý, desky se vylehčují: - kruhovými otvory u stropních panelů, - keramickými zabudovanými vložkami u desek pnutých v jednom směru, - vyjímatelnými vložkami u desek pnutých v obou směrech. Desky vylehčené a) kruhovými otvory, b) keramickými vložkami, c) bednícími vyjímatelnými dílci

●

Při výraznějším vylehčení desek, kdy poměr osové vzdálenosti žeber bN k celkové tloušťce hD je menší než 1/5 menšího rozpětí pole – přestává stropní konstrukce působit jako deska a začíná působit jako: - 9 (55) -


Stropní konstrukce

●

soustava nosníků v půdorysu většinou rovnoběžných, byla-li vylehčena deska působící v jednom směru;

●

rošt;tj. dvojice soustav nosníků většinou vzájemně kolmých, byla-li vylehčena deska působící v obou směrech; tyto konstrukce se nazývají kazetovými stropy.

●

V technické praxi jsou nosníky uváděné v obou případech nazývány: - žebírky, je-li jejich osová vzdálenost bN relativně malá, nejvýše asi 1,2 m; - trámy, je-li bN > 1,2 m.

●

Uvážíme-li statické působení lokálně podepřené desky, působící v obou směrech – tedy směr hlavních momentů, smyková namáhání v oblastech lokálních lokálních podpor a požadavek na minimální průhyb desky – potom při větším zatížení nebo větším rozpětí desek by bylo vhodné, aby tloušťka desek nebyla konstantní, al plynule se zvětšovala směrem k podporám.

●

Tomuto statickému záměru vyhovují, i když ne optimálně, desky opatřené v oblasti lokálních podpor hlavicemi buď viditelnými nebo skrytými.

●

Zvýšení tuhosti skrytých hlavic vůči ohybovým a smykovým účinkům zatížení se provádí jejich ovinutím předpínací výztuží.

●

Tyto hlavice jsou opatřeny ozubem a přečnívající radiální betonářskou výztuží pro zmonolitnění s deskou působící v obou směrech.

●

Stropní konstrukce pro větší rozpětí nebo zatížení se navrhují předpjaté. Příklad hlavice: a) viditelné, b) skryté, prefabrikované předpjaté

- 10 (55) -

Druhy stropních konstrukcí .

Podle konstrukčního uspořádání se betonové stropní konstrukce dělí takto: ●

Deskové stropy pnuté v jednom směru jsou desky (a), působící v jednom směru, podporované zdmi, betonovými stěnami nebo průvlaky, a mohou

- 11 (55) -


Stropní konstrukce

být monolitické plné, monolitické vylehčené, nebo prefabrikované – většinou vylehčené. ●

Trámové stropy tvoří desky pnuté v jednom směru, vynášené trámy. Monolitický způsob je zobrazen na obrázku c. Prefabrikované dílce tvaruTT se na spojitou podporu (např. průvlak) ukládají přečnívající částí desky (viz obrázek d).

●

Deskové stropy pnuté v obou směrech jsou desky, působící v obou směrech, podepřené spojitě stěnami nebo průvlaky. Vyrábějí se technologií převážně monolitického betonu (viz obrázek e), protože hmotnost prefabrikovaných desek by byla značná a jejich přeprava a vzájemné stykování obtížné.

●

- 12 (55) -

Stropy zvláštní mohou být: ●

- kazetové,

●

- hřibové,

●

- bezhřibové.

●

Vždy jsou lokálně podepřené.

●

Stropy kazetové – vyrábějí se pouze monolitické. Vzniknou vylehčením desky zabudovanými tvarovkami nebo bednícími dílci (kazetami) v půdorysném rozsahu, který lze např. V oblasti lokálních podpor měnit (viz obrázky h, i).

●

Stropy hřibové - mají viditelné hlavice. Jsou tvořeny deskou působící v obou směrech, vynášenou sloupy s mohutnými hlavicemi čtvercového, obdélníkového nebo kruhového tvaru. Tuhost hlavic prakticky zmenšuje vzdálenost podpor vynášené desky. Plošné rovnoměrné zatížení působící na stropy je z oblasti desky, kde je extrémně ohybově poddajná (tj. střední oblast půdorysné osnovy podpor) přenášeno do oblastí ohybově méně poddajných; ty působí ve směrech x a y jako skryté průvlaky, podporované hlavicemi a sloupy. Hřibové stropy se vyrábějí technologií monolitického betonu (viz obrázek f) nebo jako prefabrikované – viz obrázek j).

●

Stropy bezhřibové – mají, na rozdíl od stropů hřibových, hlavice skryté. Tyto jsou z předpjatého betonu (viz obrázek b) nebo ocelové, které jsou opatřeny otvorem pro jejich nasunutí na ocelový nebo prefabrikovaný betonový sloup. Stropní monolitická deska se stykuje s hlavicemi na jejich ozub, výztuž při horním povrchu stropní konstrukce se v oblasti hlavic provede buď průběžná nebo se stykuje s přečnívající betonářskou výztuží předpjatých hlavic. Schéma stropů s bezhřibovými betonovými hlavicemi je uvedeno na obrázku k. Stropy bezhřibové se nejčastěji vyrábějí technologií zvedaných stropů.

●

- Postup při výrobě zvedaných stropů a jejich montáži je následující:

●

1. Sloupy z ocelových trub nebo betonové prefabrikované sloupy, průběžné přes dvě či tři podlaží se osadí do základů, nejlépe zá-

kladové desky. Neboť ta tvoří plochu pro výrobu všech stropních desek betonovaných postupně nad sebou (viz fáze a).

2.2

●

2. Strojním zařízením pro zvedání desek se ve fázi b zvednou desky tak, že desku betonovanou jako první lze uložit již v definitivní poloze a desky ostatní se uloží dočasně (např. pomocí ocelových trnů) v poloze montážní.

●

3. Zbývající desky se přemístí tak, že desku betonovanou jako druhou lze uložit již v poloze definitivní a desky ostatní se uloží dočasně v v poloze montážní (viz fáze c).

●

4. Provede se montáž sloupů vyšších podlaží a jejich stykování s dříve osazenými sloupy. Strojní zařízení se vertikálně přemístí a zbývající desky se přemístí d definitivních poloh (viz fáze d) a bezpečně se zajistí.

●

Soustavu těchto stropních desek a sloup, jejichž vzájemné spojení je kloubové, je nutno prostorově ztužit, např. vertikálními jádry.

Deskové stropy pnuté v jednom směru

Navrhují se: ●

monolitické železobetonové do rozpětí 4,5 m, je-li deska podepřená pouze na dvou podporách, a do rozpětí až 6 m, je-li deska spojitá,

●

montované, kde dílce jsou většinou prostě uložené; obvykle se navrhují stropní panely železobetonové do rozpětí 6 m a panely z předem předpjatého betonu do rozpětí 12 m.

Desky pnuté v jednom směru lze vylehčovat, např. keramickými tvarovkami; potom do žebra mezi tvarovkami se umístí hlavní výztuž z šířky dané osovou vzdáleností žeber. Deskové chování konstrukce vylehčené desky se připouští předpokládat tehdy, je-li osová vzdálenost žeber mezi vylehčovacími vložkami rovna nejvýše dvojnásobku celkové tloušťky desky a je menší než 1/5 rozpětí desky. Deska, zatížená rovnoměrným zatížením a podporovaná vzájemně rovnoběžnými spojitými podporami, se chová jako nosník prostý, jednostranně nebo oboustranně vetknutý, nebo nosník spojitý.

- 13 (55) -


Stropní konstrukce

Definice Při volbě statického systému je potřebné si ujasnit, do jaké míry je nutné uvažovat vzájemné spojení s krajní podporou. Skutečné podmínky leží zpravidla mezi dvěma mezními případy, volným uložením a vetknutím. a) V krajní podpoře desky lze obvykle uvažovat vetknutí v těchto případech: ●

Podporou desky je zdivo, přičemž hloubka uložení u desky splňuje současně podmínky: u ≥ 300 mm, u ≥ ls / 6

a po zatuhnutí betonu desky je provedena dostatečná nadezdívka v podpoře a teprve poté je deska odbedněna. Veličina ls je vzdálenost mezi vnitřnímilíci podpor krajního pole desky. Podporou desky je betonový nosník, s určenou mírou vetknutí m ≥, 1, která se vypočte ze vztahu (viz předmět betonové konstrukce) zohledňujícího šířku (výšku) podporujícího nosníku, momenty tuhosti v kroucení podporujícího nosníku a ls z předchozího vztahu.Podporující nosník namáhaný ohybem, smykem a kroucením musí bezpečně tyto účinky zatížení přenést do podpor. ●

Při pochybnostech o míře vetknutí desek v podpoře je vhodné uvažovat spíše menší než větší míru vetknutí. V této souvislosti je potřebné si uvědomit souvislosti mezi jednotlivými výukovými předměty, zde mezi pozemním stavitelstvím, stavební mechanikou, pružností a betonovými konstrukcemi. Teprve komplexní analýza všech souvislostí konstrukčního detailu je základem inženýrského přístupu. ●

- 14 (55) -

Zatížení a jemu vzdorující šířka desky- desky jsou většinou zatěžovány spojitým rovnoměrným zatížením. Při zatížení soustředěném (od osamělých břemen) nebo při pásovém zatížení (např. od příček) lze předpokládat, že toto zatížení se rozdělují rovnoměrně na pás desky o tzv. vzdorující šířce, která je rovná šířce bd roznášecí plochy, pokud není rozdělovací výztuž zesílena. Jde o dva případy: •

a) Pásové zatížení směřuje kolmo k osám podpor - zde se musí řešit v rámci betonových konstrukcí úvaha o vzdorující šířce ve vztahu k rozdělovací výztuži

•

b) Směřuje-li pásové zatížení rovnoběžně s osami podpor - zde obvykle nezáleží na tom, je-li rozdělovací výztuž zesílena či nikoliv a problém desky se řeší obvyklým způsobem.

2.3

Trámové stropy Stropní trám je podporujícím konstrukčním prvkem pro stropní desku; její účinky zatížení přenáší do podpor – průvlaků, stěn. Trámové stropy se navrhují pro užitná zatížení až 40 kN/m2 a rozpětí trámů až 8 m. ●

Půdorysné rozvržení stropních trámů a jejich příčné rozměry závisí na velikosti a rozložení nahodilého zatížení:

•

Působí-li na trámový strop pouze rovnoměrné zatížení, je možné navrhovat trámy po půdoryse objektu pravidelně s osovou vzdáleností 1,5 m až 3 m.

•

Chceme-li navrhnout trámový strop s dodatečně prováděným rovným podhledem, volí se osová vzdálenost 0,6 až 1,5 m, vždy s ohledem na konstrukci podhledu. •

Působí-li na trámový strop navíc pásové zatížení větší než 5 kN/m (např. těžší příčky) případně větší soustředěná zatížení (od strojů a ostatního technologického zatížení), rozmístí trámy po půdoryse objektu tak, aby uvedená zatížení přímo podporovaly.

•

Při předběžném návrhu trámového stropu se volí: tloušťka desek podle doporučení předchozího textu, šířka trámů 1/3 až ½ výšky trámu. •

Výška trámu se navrhuje, s ohledem na velikost zatížení, 1/15 až 1/10 rozpětí trámu.

•

Působí-li na trám zatížení soustředěné, nebo pásové, je nutno volit šířku trámu s ohledem na styčnou plochu uvedených zatížení.

•

Uloženou délku trámu uT v podpoře je nutno ověřit výpočtem podle mezních stavů porušení. Tímto výpočtem se ověřuje, že nedojde k porušení podpěrné konstrukce v soustředěném tlaku a příčným tahem.

•

Posouzení podpěrné konstrukce se nepožaduje v případech, kdy. •

- trám je monoliticky spojen s pozedním věncem nebo podporujícím průvlakem.

•

- délka uložení na zdivu je rovna nejméně 7,5 % světlé vzdálenosti podpor.

•

Pro srovnání chování trámového a deskového stropu uvažujme jejich statické působení za předpokladu, že hmotnost, podmínky uložení i rozpětí jsou stejná. Z vedlejšího obrázku je zřejmé, že účinná výška trámového stropu je podstatně větší než deskového stropu. - 15 (55) -


Stropní konstrukce

•

Statické působení:

•

a) trámu trámového stropu,

•

b) deskového stropu.

3

Stropní konstrukce prefabrikované

3.1

Z železobetonových dutinových panelů

•

Za účelem snížení vlastní hmotnosti se pro větší rozpony panely vylehčují podélnými dutinami kruhového nebo oválného tvaru. Vzniká tak komůrkový průřez, který má hmotu výhodně rozloženou při okrajích a uprostřed v blízkosti neutrálné osy je průřez vylehčen.

•

Vylehčením dojde nejenom ke snížení spotřeby materiálu a snížení namáhání panelu od vlastní tíhy, ale především má průřez výhodnější statické parametry.

•

Z porovnání dutinového a plného panelu o stejných vnějších rozměrech z hlediska vlastní tíhy a hospodárnosti využití materiálu vzhledem k tuhosti průřezu (poměr W/A) vyplývá, že dutinový panel je je asi o 47 % lehčí (a tím méně zatěžuje sebe i podporující konstrukce) a zároveň efektivnější při využití betonu z hlediska tuhosti o 54 %. Schémata příčného řezu panelů (dílců) vyráběných v ČR

•

Stropní konstrukce z železobetonových dutinových panelů se používají až do rozponu 6,6 m. Tloušťky panelů se pohybují od 140 do 250 mm. Panely se vyrábějí jednosměrně vyztužené v šířkách 500,600, 1000, 1200 a 2400 mm.

•

Uplatnění těchto stropních konstrukcí umožňuje otevřené dispozice, návrh velkých prostor bez svislých podpor a průvlaků. Jako svislé nosné kon-

- 16 (55) -

strukce postačují mezibytové nosné stěny, vnitřní stěny v bytech mohou být nenosné příčky s dělicí funkcí. •

Tak lze např. ve vícepatrových bytových domech navrhnout v každém podlaží rozdílnou dispozici nejen jednotlivých bytů, ale celých podlaží. Určitá omezení vyplývají jen z umístění vertikálních komunikačních cest – tj. schodišť a výtahů. Menším počtem nosných stěn se zvětšuje půdorysná plocha bytu. Typický výkres skladby stropní konstrukce bytového domu

•

U občanských staveb jsou zvláště v dnešní době vysoké požadavky na architektonické ztvárnění stavby, vzhled je kladen na přední místo. Dutinové panely dovolují vzhledem k možnostem jejich úprav (šikmé řezy, pásové panely, různé délky a rozpětí apod.) vytvářet rozmanitý tvar a skladbu stropů. Výrobce dokáže přizpůsobit tvar dílce požadavkům projektanta.

•

Suchá montáž bez technologických prodlev a bez podpůrných konstrukcí je při správné organizaci výstavby velmi rychlá. Výhodou je také nižší závislost montáže na počasí a z toho vyplývající vyšší jistota dokončení stavby v požadovaném termínu.

- 17 (55) -


Stropní konstrukce

Ukázka použití stropních dílců na tvarově složitém půdorysu

3.2

Tuhost střešní roviny a roznášení vodorovného zatížení

•

Stropní konstrukce smontované z dutinových předpjatých dílců po pečlivém zalití podélných styčných spár a zřízení železobetonových věnců podél čel dílců vytváří horizontálně tuhé rovinné desky, které jsou schopné přenášet příčné nebo podélné účinky větru do ztužujících prvků objektu. Ztužujícími prvky monolitických i montovaných systémů bývají obvykle ztužující jádra nebo ztužující (smykové) stěny.

•

Dimenzování vysokých vodorovných nosníků a konzol lze zpravidla značně zjednodušit. Tuhá střešní rovina se zalitými podélnými spárami přejímá tlaková napětí od zatížení větrem (tlačený oblouk nebo tlačená diagonála) a smyková napětí od posouvajících sil. Podélné obvodové věnce se vyztužují jako táhla a s ohledem na možný smysl působení vodorovného zatížení se dimenzují stejně po obou podélných okrajích vodorovného nosníku (konzoly).

- 18 (55) -

•

Návrhové momenty od zatížení větrem musí přenést výztuž podélných obvodových věnců a související tahovou sílu.

•

Pro vytvoření popsané tuhé střešní roviny jsou nejvýhodnější ztužující věnce se stejnou horní a dolní úrovní jako u panelů. Pokud nevyhoví napětí v ložení panelů, navrhnou se věnce ve tvaru L. Při zajištěném statickém spolupůsobení ztužujících věnců s panely lze posuzovat napětí v uložení včetně ztužujících věnců a pod vlastními panely jen pro stadium montáže.

3.2.1

Příčné roznášení zatížení

•

Schopnost předpjatého dutinového panelu roznášet zatížení soustředěné na přímce, rovnoběžné s podélnou osou nebo v bodě závisí na ohybovém momentu únosnosti desky v příčném směru a na svislé smykové síle ve spojích v podélných spárách mezi panely.

•

Dutinové předpjaté stropní panely nejsou vyráběny s příčnou výztuží u spodního okraje. S příčným roznosem zatížení je možno uvažovat za předpokladu, že jsou splněny tyto podmínky: - podélné spáry mezi panely jsou navrženy tak, aby přenášely smykové síly a jejich zálivka je provedena kvalitním betonem a malým smršťováním, - je zamezeno podélným posunům ve styčných spárách.

•

Nejsou-li splněny tyto podmínky, s příčným roznosem zatížení se nepočítá a panel se posuzuje pro veškeré působící zatížení.

3.2.2

Spřažení s nabetonováním

•

Nabetonování pomůže zvýšit moment na mezi únosnosti stropní konstrukce, ale jen za cenu její vyšší hmotnosti, takže tato výhoda je u stropů z dutinových předpjatých dílců nejvýraznější pro rozpětí 12 – 14 m. Tloušťka nabetonování by měla být okolo 50 mm, nejméně však 30 mm. Větší tloušťka je samozřejmě možná, ale její účinnost se snižuje nárůstem vlastní tíhy nevylehčeného nabetonování.

•

Při dynamickém zatížení stropu se do nabetonované vrstvy vkládá výztužná síť.

3.2.3

Otvory v panelech

•

Každý strop potřebuje otvory – každý nosný systém musí dovolit uspořádání a vytvoření otvorů všude, kde je potřeba, bez nějakých větších problémů. Stropní konstrukce může obsahovat malé otvory, jejichž velikosti jsou odvislé od tloušťky panelu a velikosti vylehčovacích dutin v nich. Tyto otvory neovlivňují nepříznivě chování panelu a mohou být vytvořeny ve stropní konstrukci bez statického posuzování. Za malé otvory se považují otvory, které nesnižují únosnost panelu o více než 15 %. Jsou

•

to otvory, které nezasahují do žeber a předpínacích lan, tj. s šířkou nejvýše rovnou šířce podélných dutin.

- 19 (55) -


Stropní konstrukce

•

Na stavbě je možné provést drobné prostupy prořezáním nebo provrtáním horní i spodní klenby vylehčovací dutiny. Sekání nebo prorážení betonu není dovoleno.

•

Větší otvory vyžadují na rozdíl od malých otvorů statické posouzení. To platí zejména v případě, kdy se vytvořením otvoru zmenšuje počet předpínacích lan a nedá se tedy aplikovat nějaká jednodušší metoda výpočtu únosnosti panelu.

3.2.4

Úprava podhledové části dílců na požadavky vzhledu

•

Stropní konstrukce tvořená předpjatými dutinovými dílci vyžaduje zejména u bytových a občanských staveb úpravu podhledu vrstvou omítky, případně celoplošnou stěrku pod konečnou malířskou úpravu. Stěrku je možno použít také pod tapetu.

•

Existují tři základní možnosti úpravy dílců:

- 20 (55) -

1.

Ponechat přiznané, viditelné spáry mezi panely. Celá spodní plocha dílců se přetmelí tenkovrstvou stěrkou a provede se nátěr, tapeta nebo malba. Na plochy spár se rovněž nanese tmel a ponechají se viditelné. Je nutno odstranit rozdílné nadvýšení sousedních dílců. Použijí-li se vedle sebe dva různě dlouhé panely, může být tato úprava podhledu nevyhovující či nepoužitelná.

2.

Spáry uzavřít, zatmelit či zaomítat. Celá spodní plocha dílců se zaomítá, spáry mezi dílci se zatmelí. Je nutno použít trvale pružný tmel. Místo omítání je také možno přetmelit celou plochu dílců včetně

spár - tyto vyplnit rovněž trvale pružným tmelem a takto upravenou plochu otapetovat nebo natřít, 3.

Použít zavěšený podhled se užívá v interiérech se zvýšenými vzhledovými požadavky. Může být výhodný i pro zakrytí vzduchotechniky, elektroinstalaci, požárního zabezpečení (např. sprinklery), apod. Nároky na tyto instalaci jsou především v občanských stavbách vysoké.

•

Předpjaté stropní dutinové dílce mohou mít vlivem předpětí z výroby rozdílné nadvýšení. Doporučená řešení byla uvedena v předchozích třech bodech 1. až 3.

•

Rozdílná nadvýšení jednotlivých panelů je možno vyrovnávat při jejich ukládání pomocí klínů vkládaných do ložných spár. Další možností je dodatečné podpírání panelů stojkami a následné zalití styčných spár mezi panely. Tímto způsobem se však do stropu vnášejí dodatečná napětí.

3.2.5

Konstrukční detaily

•

Obecně platí, že uložení panelů na všechny typy podpor (zdivo, železobeton, ocel) je 100 mm Pro navrhování uložení 50 mm je nutno zajistit jeho statické posouzení.

•

Uvedené obrázky ukazují možná provedení věnců krajních a středních podpor a umístění nadokenních překladů pro zděné stavby. Výztuž vkládaná do spár mezi panely nad podporou má pouze funkci polohové fixace panelů, panely nesmí působit jako spojitý nosník, nejsou dimenzovány na přenášení nadpodporového momentu.

- 21 (55) -


Stropní konstrukce

•

Často se užívá spojení s monolitickými konstrukcemi, montovanými prefabrikáty a ocelovými skelety. Následující obrázky ukazují provedení nosného T průvlaku, z něhož je vytažena výztuž věnce. Věnec zároveň slouží jako tlaková zóna průvlaku.

•

Možnost kombinace různých výšek panelů je na následujícím obrázku.

•

Je ještě vhodné uvědomit si, že již ve fázi projektu je vhodné se kontaktovat s některým z výrobců a získat podklady a informace o jednotlivých typech. Tak je možno navrhnout stavbu hospodárně a konstrukčně správně. Výrobce také poskytne informace o době potřebné pro výrobu panelů a délce montáže na staveništi, o organizaci a nasazení potřebné techniky a pracovníků.

- 22 (55) -

•

Další možností provedení věnce je zabetonování ocelové kolejnice do monolitické stěny (viz následující obrázek).

•

Panely jsou rovněž velmi vhodné pro použití v kombinaci s montovaným skeletem.

•

Předpjaté dutinové panely se také velmi často používají ve spojení s ocelovými konstrukcemi – jako plošiny a stropy. Existuje velmi mnoho možností ukládání panelů na ocelovou konstrukci, opět viz sada následujících obrázků.

•

Pro spojení předpjatých dutinových panelů s průběžnou nenosnou obvodovou stěnou se používají ocelová táhla a trny, které se osadí do vyvrtaných otvorů v obvodové stěně a v panelu. Poté se otvory zalijí zálivkou, v případě použití lepených šroubů pak speciálním lepidlem.

- 23 (55) -


•

Stropní konstrukce

Použije-li se konstrukce z předpjatých dutinových panelů jako strop nad posledním podlažím – jako podlaha v podkroví, je nutno navrhnout detail spojení s věncem a s pozednicí budoucího dřevěného krovu. Je nutno zachytit působení vodorovných sil od krovu, aby nedošlo k roztlačování obvodových stěn objektu, viz sada následujících obrázků.

Podrobnosti provedení věnců u dřevěných krovů šikmých střech

- 24 (55) -

Podrobnosti spojení panelů s ocelovými konstrukcemi

Spojení předpjatých stropních panelů s nenosnými příčkami u stropu má být pružné, protože v případě průhybu stropního panelu se napětí přenese do příčky, která není na toto zatížení dimenzována. Přesto je nutno příčku do stropu fixovat proti jejímu vodorovnému pohybu, toto se realizuje pomocí ocelových trnů, které se před vyzděním příčky osadí do spodní strany panelu. Mezera, která zůstává mezi horní hranou příčky a stropem se vyplňuje trvale pružným tmelem, minerální vlnou apod. Podrobnosti připojení příček

- 25 (55) -


3.2.6

Stropní konstrukce

Požární odolnost

•

Požární odolnost dutinových předpjatých dílců se pohybuje od 30 do 90 minut v závislosti na výšce v závislosti na výšce dílce, počtu a druhu přepínacích lan, rozpětí a statickém využití deklarované únosnosti dílce.

•

Pro jednotlivé dodávky panelů na konkrétní stavby si lze přes dodavatele dílců vyžádat podrobnější posouzení požární odolnosti zejména pro mezilehlá rozpětí nebo pro případy nižšího statického využití dílců.

•

Pro případy, kdy nebudou tyto hodnoty ani jejich možné úpravy přijatelné, mohou být v projektu následující opatření: a)

Použití omítkovin z malt skupiny I., II., III. I.

Malty skupiny I. – sádroperlitová malta v poměru nejméně 1:3.

II.

Malty skupiny II. – malta sádrová v poměru nejvýše 1.3.

III.

Malty skupiny III. – malta vápenná v poměru 1:4.

b)

Speciální omítkoviny – do této kategorie patří technologie užívající pro požární ochranu hmoty připomínající svým složením omítky. Plnivem je vždy tepelný izolant. Účinnost ochrany se řídí její tloušťkou, která se pohybuje mezi 5 až 70 mm. Omítkoviny o větší tloušťce se opět nanášejí na vložené pletivo.

c)

Zavěšené podhledy – užívané jako požárně ochranné systémy se navrhují především desky: o

sádrokartonové,

o

sádrovláknité,

o

třískocementové,

o

vláknocementové,

o

z expandované slídy,

o

vápenosilikátové,

o

z minerální plsti.

Všechny uvedené výrobky jsou určeny do interiéru. Většina desek se při použití v prostorách s vyšší relativní vlhkostí musí impregnovat. Možné jsou i nejrůznější povrchové úpravy.

3.3

Prefa-monolitické železobetonové stropy

3.3.1

Prefa-monolitické železobetonové tropy spřažené deskové

•

- 26 (55) -

Nevýhody monolitických deskových stropů (bednění, dlouhá doba výstavby aj.) a nevýhody prefabrikovaných konstrukcí (vysoké dopravní náklady,

potřeba těžké mechanizace na stavbě) jsou eliminovány v konstrukčnímsystému prefa-monolitických deskových spřažených stropů.

•

Nevýhodou běžných prefabrikovaných panelů je zpravidla jejich omezená druhovost. Výroba prefabrikovaných desek pro prefamonolitické stropy (typu „filigran“) je proto založena na maximální variabilitě tvaru. Výrobce zpravidla předepisuje pouze maximální délku a šířku prvku, přičemž vlastní půdorysný tvar může být libovolný (obdélník opsaný tvaru nesmí překročit maximální stanovené rozměry).

•

Výhodou prefa-monolitické desky je i to, že nabetonovaná deska zajišťuje roznášení zatížení v rámci stropu a nemůže tak docházet k rozdílným průhybům jednotlivých desek (prefabrikované desky se před betonáží vyrovnají do roviny). Spodní líc desky má zpravidla vysokou kvalitu umožňující pouze umožňující pouze provedení stěrkové omítky nebo pouhý povrchový nátěr. Pro uvedené výhody se staly prefa-monolitické stropy typu „filigran“rozšířeným typem stropu v zahraničí i u nás.

- 27 (55) -


Stropní konstrukce

•

Stropní konstrukce se skládá z prefabrikované železobetonové desky (slouží jako ztracené bednění), na kterou se na stavbě nabetonuje horní monolitická část.

•

Prefabrikovaná deska má v sobě zabudovanou hlavní nosnou výztuž stropu, ze které vyčnívá prostorová příhradová výztuž (výztuž typu „filigran“ - smykové žebříčky), která slouží ke spřažení prefabrikované části s částí monolitickou. Limitujícím kritériem je zpravidla dosažení mezního stavu ohybové únosnosti nebo dovoleného průhybu.

•

Spřažení obou částí je zajištěno i drsným horním povrchem desky zajišťujícím smykové spolupůsobení. V některých případech jsou desky vyráběny

- 28 (55) -

bez prostorové výztuže a smykové spolupůsobení je zajištěno pouze drsným povrchem desky. Pro větší rozpony se požívají předepjaté desky. Mezní momenty únosnosti stropních desek tl. 120 – 300 mm

•

Prefabrikované desky mají tloušťku 60 až 100 mm. Maximální šířka a délka desek závisí na výrobci (max. šířka je zpravidla 3000 mm, maximální délka prvku se pohybuje 7,2 – 8,1 m). Výsledná tloušťka spřažené desky se v závislosti na rozponu a zatížení pohybuje od 120 do 300 mm.

•

Spřažená deska může podle způsobu uložení na podpory statiky působit jako prostě podepřená, vetknutá nebo spojitá. Spojitá nebo vetknutá deska se doplní v oblasti podpory horní výztuží uloženou v nabetonované monolitické části spřažené desky.

•

Podle úpravy čel, jimiž je deska uložena na stěně se vyrábějí ve dvou variantách: buď s hladkými čely nebo s výztuží vyčnívající z čel.

- 29 (55) -


•

Stropní konstrukce

Půdorysný tvar desek je libovolný. Styčné čelní plochy desky mohou být upravovány různými geometrickými tvary: vybráním, zalomením, zešikmením nebo zakřivením.

3.3.2

Konstrukční zásady

•

Šířku stropní tabule je nutné vyskládat z desek výrobní šířky 3000 mm a teprve poslední desku v řadě ze zbytkové šířky, která bude respektovat případnou výrobní toleranci šířek desek (podélné spáry se doporučuje uvažovat v šířce 10 mm.

•

Desky s výztuží vyčnívající z čel se použijí především tam, kde prostor mezi čely dílců musí být probetonován – zejména na úzkých monolitických stěnách stěnových systémů. Takto uložené desky musí být montážně podpírány v líci stěn.

•

Desky s rovnými čely se ukládají do vrstvy ložné cementové malty minimální tloušťky 10 mm.

•

Délka uložení desek s výztuží vyčnívající z čel musí být minimálně na délku vyčnívající výztuže.

•

Pro eliminaci trhlin mezi podélnými boky desek se doporučuje ukládat nad podélné spáry, na horní povrch prefabrikovaných desek, přídavnou příčnou výztuž.

•

Veškerou přídavnou výztuž ukládanou na vrch prefabrikovaných desek je nutné přichytit ke spřažujícím žebříčkům a zajistit jejich polohu při betonování a zhutňování.

•

Před nadbetonováním monolitické vrstvy musí být povrch prefabrikovaných desek náležitě ošetřen tak, aby bylo zajištěno přenesení smkové síly od účinků extrémního zatížení.

- 30 (55) -

3.3.3

Podepření při betonáži

•

Desky s výztuží vyčnívající z čel, pokud uložení betonové části desky na podpoře není alespoň 40 mm, je nutno při betonáži podepřít v líci nosných stěn.

•

Při rozponu od 2,0 do 3,5 m je nutno před uložením prefabrikovaných desek provést a výškově znivelovat (eliminace průhybu při ukládání desek) dočasné podepření ve středu rozponu. Při rozponech nad 3,5 m je třeba desky podepřít ve třetinách rozponu. Podepření se skládá z trámů, vytvářejících opěrné linie desek, dále sloupků a zavětrování. Bodové podepření pouze sloupky je nepřípustné.

3.3.4 •

Prostupy v deskách

Prostupy do rozměrů 150/150 mm lze prosekat nebo provrtat prefabrikovanou deskou po jejím osazení. Všechny prostupy však zajistí výrobce na základě schematického výkresu tvaru (včetně případného přidání výztuže) předaného projektantem.

3.3.5

Stropy z předpjatých panelů

•

Jsou vhodné pro velké rozpony (až do 30 m) a velká zatížení. Panely mají nejčastěji tvar TT nebo obráceného tvaru U.

•

Výška žeber je 300, 450, 600 nebo 750 mm. Šířka panelů se pohybuje od 1000 -2400 mm. Tuhá stropní tabule se zajišťuje svařením stykových destiček na okrajích horní betonové desky.

Předpjatý stropní panel typu TT a – axonometrie, b – uložení panelu na průvlak s možností vykonzolování c – uložení na snížené zhlaví,

- 31 (55) -

1. TT – panel, 2 – snížené zhlaví


3.3.6

Stropní konstrukce

Prefabrikované průvlaky sloupových prefabrikovaných systémů

•

Základní součástí stropní konstrukce prefabrikovaných průvlakových systémů jsou průvlaky podepírající stropní desky tvořené stropními panely. Průvlaky se liší způsobem podepření panelů a jsou různého průřezu. Existují tři základní konstrukční typy:

•

Obdélníkové prefabrikované průvlaky (a) zasahují svojí plnou staticky účinnou výškou pod stropní panely, které podepírají. V místě průvlaků je podstatně omezena světlá výška místnosti.

•

Průvlaky s úložnými ozuby pro stropní panely (b) průvlaky tzv. obráceného průřezu T. Průvlaky zasahují pod úroveň podhledu stropních panelů méně než v předchozím případě, protože část staticky účinné výšky je „schována“ v tloušťce stropní desky. Výhodou tohoto řešení je i jednotný způsob ukládání stropních panelů mezi sloupy i v místě sloupů.

Deskové průvlaky ( c ) - shodné tloušťky jako stropní panely umožňující realizaci deskové prefabrikované konstrukce s rovným podhledem bez viditelných průvlaků. Stropní panely jsou opatřeny ozubem v tloušťce panelu. Výhodou tohoto řešení je nejenom rovný podhled a menší celková tloušťka deskové stropní konstrukce, ale i zmenšení namáhání prostě podepřených stropních panelů vzhledem k tomu, že jejich rozpon je zmenšen o šířku průvlaku. Naopak nevýhodou je malé rameno vnitřních sil v průřezu průvlaku.

- 32 (55) -

3.4

Prefa-monolitické železobetonové stropy z nosníků a vložek

•

Základním nosným prvkem jsou prefabrikované nosníky, které se po osazení keramických nebo jiných vložek dobetonují a tím vznikne prefamonolitický žebrový strop schopný přenášet požadovaná zatížení.

•

Dříve rozšířeným typem v rámci individuální výstavby byly keramické nosníky se zabetonovanou výztuží, na které se ukládaly tvarovky typu MIAKO. Vzdálenost nosníků byla podle typu keramických vložek 450 nebo 600 mm. Vzhledem k malé únosnosti keramických nosníků (problém smykové únosnosti keramických nosníků) se tento typ stropu používal pouze pro menší rozpony (max. do 4,5 m) a pro malá zatížení.

3.4.1

Stropy vložkové se spřaženými nosníky (typu „filigran“)

prefabrikovanými

•

Prefabrikovaný nosník je složen z betonové nebo keramicko betonové patky, do které je zabetonována hlavní nosná příhradová výztuž typu „filigran“. Nosník je dimenzován pouze na manipulační zatížení. Po osazení na podpory se nosník provizorně podepře (zpravidla ve třetinách rozponu) a teprve poté se na nosníky osadí vložky a celá konstrukce se zabetonuje.

•

Stejně jako v případě monolitických vložkových stropů se na tvarovky provede betonová krycí deska tl. 30 – 60 mm (a) nebo se použijí tzv. korunové tvarovky a žebra se zabetonují do úrovně horního líce tvarovek (b). Po dosažení potřebné pevnosti betonu se dočasné podepření nosníků odstraní. Systém nevyžaduje plošné podbednění stropu a tím je celá realizace rychlejší a levnější.

•

Na uvedeném principu se vyrábí celá řada nosníků a vložek pro různé rozpony, rozteče nosníků a zatížení. Tloušťky nosné konstrukce stropů se pohybují od 190mmm do 300 mm podle výšky tvarovek a výšky dobetonování. V závislosti na zatížení a tloušťce stropu lze tento typ konstrukce používat až do rozponu 7,5 i více metrů.

- 33 (55) -


•

- 34 (55) -

Stropní konstrukce

V případě větších zatížení, např. pod příčkami lze nosníky zdvojit a vytvořit tak v konstrukci širší únosnější žebro (A, kde b – šířka běžného žebra, bn – šířka nosníkové tvarovky). Použitím více nosníků vedle sebe vznikne deskový nosník umožňující vytvoření výměny resp. deskového průvlaku ve strop konstrukci (B). deskovou výměnu nebo zesílení stropu lze realizovat také pomocí nízké doplňkové vložky (C, kde a – osová vzdálenost žeber).

Využitím systému o tvarovku U lze realizovat obousměrné kazetové vložkové stropy. V jednom směru se umístí prefabrikované nosníky, na které se uloží běžné keramické vložky a doplní se o tvarovky U vytvářející bednění kolmých žeber. Výztuž kolmých žeber se musí provléknout příhradovou výztuží prefabrikovaných nosníků.

3.4.2

Stropy s předpjatými železobetonovými nosníky

•

Základním prvkem je předepnutý nosník ukládaný v osových vzdálenostech odpovídajících typu keramických vložek (tj. 1100, 1200 a 1300 mm). Nosník má při horním okraji příčné otvory, do nichž se zasunou třmínky, sloužící ke spřažení s nabetonovanou částí nosníku.

•

Nosníky se vyrábějí na světlé rozpony do 6,0 m a byly vyvinuty jako levnější náhrada běžně používaných válcovaných profilů I ve stropech s keramickými vložkami (např. typu HURDIS).

3.4.3

Prefa-monolitické průvlakové stropní konstrukce

•

Na principu prefa-monolitických konstrukcí je založena řada nových otevřených konstrukčních systémů. Otevřenost systémů umožňuje kombinaci prefabrikovaných, monolitických a prefa-monolitických železobetonových prvků.

•

Stropy jsou často navrhovány jako prefa-monolitické s prefabrikovanými deskami typu „filigran“. Stropní nosníky - průvlaky – jsou prefa-monoliticky spřažené, tvořené prefabrikovaným průvlakovým dílcem, na který jsou uloženy prefabrikované filigránové desky a po zabetonování horní monolitické části vznikne průvlak průřezu T.

- 35 (55) -


3.4.4

Stropní konstrukce

Prefa-monolitické železobetonové stropy lokálně podepřené

•

Konstrukce prefa-monolitických hřibových stropů je založena na kombinaci prefabrikovaných železobetonových předpjatých hlavic a monolitické desky vybetonované mezi hlavicemi.

•

Za předpokladu správného návrhu vyztužení hlavice (posouzení na protlačení) může tento systém efektivně urychlit realizaci lokálně podepřeného deskového stropu.

3.5

Ocelové a ocelobetonové stropy

•

Ocel je tradičním materiálem používaným pro stropní konstrukce nosníkového typu. V současné době se kromě běžných ocelových nosníkových stropů používají ve velké míře spřažené ocelobetonové stropy z ocelových nosníků, ocelových profilovaných plechů a betonové desky.

•

Výhodou ocelových stropů je jejich velká únosnost a malá hmotnost vlastní ocelové konstrukce, snadná a rychlá montáž a možnost snadné recyklace materiálu. Ocelové stropy se používají na velká rozpětí i zatížení.

•

V případě ocelobetonových spřažených stropů je výhodně využito kombinace oceli pro přenášení především tahových namáhání v tažené části průřezu a betonu po přenášení tlaku v tlačené části. Je tak okamžitě využito vždy té materiálové vlastnosti, která je pro daná materiál výhodnější.

- 36 (55) -

•

Nevýhodou ocelových stropů je především vyšší cena základního materiálu, malá protipožární odolnost a nutnost antikorozních úprav. Vzhledem k malé hmotnosti ocelových prvků má vlastní nosná konstrukce horší akustické vlastnosti. Kombinace s betonovou deskou v případě ocelobetonových stropů je tak výhodná i z akustického hlediska. Výroba konstrukčních prvků vyžaduje velmi detailní zpracování projektové a dílenské dokumentace.

3.5.1 •

Konstrukce ocelových a ocelobetonových stropů

Konstrukčně lze ocelové a ocelobetonové stropy rozdělit na nosníkové a deskové konstrukce: a. Nosníkové konstrukce: nosná konstrukce je tvořena nosníky (stropnicemi), které podepírají stropní desku, nebo klenbu na malé rozpětí (0,9 až 3 m ). Nosníky mohou být buď ocelové (z válcovaných, příhradových nebo plnostěnných svařovaných profilů) nebo spřažené ocelobetonové (ocelový nosník spřažený prostřednictvím spřahujících trnů s nabetonovanou deskou). Deska může být tvořena ocelovým profilovaným plechem, železobetonovou deskou (monolitickou nebo prefabrikovanou), plechobetonovou deskou (betonová deska vybetonovaná do profilovaného plechu), keramickými nebo cihelnými deskami. b. Deskové konstrukce: nosnou konstrukci tvoří ocelový profilovaný plech, který může přenášet veškeré zatížení – ocelový deskový strop, nebo spolupůsobí s nabetonovanou deskou – ocelobetonové spřažené desky. Často se používá i konstrukce, kde profilovaný plech je dimenzován pouze na nejnutnější montážní zatížení a funguje jako ztracené bednění železobetonové žebírkové desky.

3.5.2 •

Rozdělení ocelových a ocelobetomových stropů

Ocelové stropy

- ocelové stropy z válcovaných nosníků •

ocelové válcované nosníky s valenými klenbami 1. ocelové válcované nosníky s cihelnými deskami – Kleinův strop 2. ocelové válcované nosníky s keramickými deskami typu Hurdis 3. ocelové válcované nosníky s železobetonovými deskami 4. ocelové válcované nosníky s profilovanými plechy

•

Ocelobetonové stropy

- ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky

- 37 (55) -


Stropní konstrukce

- ocelobetonové stropy deskové spřažené z profilovaných plechů

3.5.3

Ocelové stropy

•

Hlavní nosnou konstrukci stropu tvoří ocelové prvky, ostatní části stropní konstrukce mají funkci ochrannou (protipožární, antikorozní), stavebně fyzikální (akustickou, tepelně technickou) a architektonickou (rovinnost podlahy a podhledu). Ocelové stropnice a průvlaky jsou buď plnostěnné (válcované nebo svařované profily) nebo příhradové.

•

Při posuzování stropnic i průvlaků je třeba zvážit možnost klopení. Spojení horní desky s ocelovým nosníkem by se mělo vždy navrhovat takové, které brání vybočení tlačeného pásu z roviny ohybu nebo zajišťuje průřez prutu proti pootočení v co nejkratších vzdálenostech. Nezajištění nosníků na klopení vede k neekonomickým návrhům. V případě větších rozponů při relativně menším zatížení bývá pro návrh dimenze rozhodující mezní průhyb a ocelový válcovaný průřez není zpravidla z hledisky napětí využit. Proto může být někdy v těchto případech výhodnější používat svařované nebo příhradové nosníky.

•

Ocelové nosníky se používají i jako průvlaky na větší rozpětí podporující vlastní konstrukci stropu. Často jsou v kombinaci s jinými typy stropních konstrukcí – dřevěných, klenutých, železobetonových. Tento princip se často používal již v dřívějších dobách především v případech větších rozponů místností nebo větších zatížení, kdy se na ocelové válcované nosníky osazované ve větších vzdálenostech (2,5 – 5,0 m) ukládaly dřevěné trámové stropy.

3.5.4 •

- 38 (55) -

Ocelové stropy z válcovaných nosníků

Stropnice jsou tvořeny válcovanými nosníky zpravidla průřezu I, méně často průřezu U, na jejichž spodní nebo horní příruby se ukládají stropní desky. Vzdálenost stropnic závisí na konstrukci desky mezi nimi a pohybuje se od 0,9 m (v případě rovných kleneb) až do 3 m (u plechobetonových desek). Maximální rozpony stropů z ocelových válcovaných nosníků závisí na zatížení, osové vzdálenosti a dimenzi nosníků. Při větších výš-

kách nosníků (cca > 300 mm) mohou být za určitých podmínek i rozpony větší než 9 m.

•

Ocelové stropy z válcovaných nosníků a kleneb. V dřívějších dobách se často používaly tradiční zděné klenby valené do ocelových nosníků v menších osových vzdálenostech (do 2 m). Klenby byly zpravidla o malýcj vzepětích a bylo tak možné realizovat stropy s menší tloušťkou stropu než u klasických kleneb.

•

Na požadavku rovného podhledu se realizovaly tzv. přímé klenby, u kterých bylo vzepětí minimální (30 – 50 mm a vyrovnávalo se omítkou do rovného podhled. Osová vzdálenost ocelových nosníků se pohybovala od 0,75 m do 1,25 m. Na obdobném principu byly vyvinuty i další typy stropů ze speciálních cihel umožňujících vyklenutí přímé klenby bez dalšího vyztužení. •

3.5.5 •

Ocelový stropy z válcovaných nosníků a cihelných desek – Kleinův strop

Mezi ocelové nosníky se na bednění vyzdila z plných cihel rovná deska tloušťky 65 až 150 mm vyztužená ve spodní části styčných spár pásovou ocelí průřezu 20/1 až 30/2 mm nebo kruhovým průřezem 5 -6 mm. Deska působí jako vyztužený cihelný průřez, ve kterém tahová napětí při spodním povrchu desky přenáší výztuž a tlaková namáhání cihly. Aby průřez takto staticky působil, musí být výztuž pečlivě zalita cementovou maltou. Únosnost stropu se zvyšovala zabetonováním nosníků. Vzdálenost nosníků se v závislosti na zatížení a tloušťce cihelné desky pohybujenodn0,7 do 3 m.

- 39 (55) -


3.5.6

Stropní konstrukce

Ocelový strop s keramickými deskami typu Hurdis

•

Strop s deskami typu Hurdis byl vyvinut z přímých kleneb ve snaze zjednodušit realizaci přímých cihelných stropů ukládaných do ocelových profilů. Jde o tradiční konstrukci stropu, která se používá i v současnosti. Tento strop dříve byl dříve velmi oblíbený pro svoji technologickou nenáročnost především v individuální bytové výstavbě. V současnosti se ocelové nosníky někdy nahrazují železobetonovými nosníky, např. typu Hattrick.

•

Při předpokládaném použití ocelových válcovaných nosníků se stropní systémy Hurdis rozdělují na dva druhy: •

- patkový a

•

- německý.

•

Německý strop umožňuje montáž konstrukce všech běžných typů podlah a také zvětšení nosné způsobilosti stropu spřažením nosníků s betonovou vložkou. Keramické desky pak ovšem přenášejí jen zatížení od vlastní tíhy a výplňového materiálu, a také od čerstvého betonu v průběhu betonáže.

•

Na německý strop nelze zavěšovat nebo k němu připevňovat jakékoliv předměty (např. osvětlovací tělesa) bez náležitého roznášení soustředěného zatížení na horní povrch desek.

- 40 (55) -

•

Jakékoliv ukládání betonu přímo na povrch desek je nepřípustné a jakémukoliv spolupůsobení desek s betonem se musí zabránit.

•

Patkový je schopen přenášet svislá zatížení stálá a nahodilá která se vyskytují běžně v obytných, kancelářských a obdobných místnostech. Patkový strop nelze navrhovat pod místnosti, kde lze očekávat dynamické účinky.

•

Patkový strop umožňuje montáž konstrukce podlah všech běžných typů a také eventuální zvětšení nosné způsobilosti spřažením nosíků s betonovou deskou.

3.5.7

Ocelové stropy z válcovaných nosníků a železobetonových desek

•

Na spodní nebo horní příruby ocelových nosníků se uloží prefabrikované železobetonové dutinové desky nebo se vybetonuje železobetonová monolitická deska. Prefabrikované desky jsou koordinační šířky 300 mm a délky 1,05 až 2,1 m. Tloušťka desek se navrhuje v tloušťce přibližně 1/20 m osové vzdálenosti nosníků.

•

Spodní příruby nosníků se překryjí drátěným pletivem tak, aby byly eliminovány poruchy ve styku dvou rozdílných materiálů – ocel a beton.

•

V případě umístění železobetonových desek na horní příruby nosníků lze provést zavěšený podhled z drátěného pletiva a omítky nebo lehký montovaný podhled ze sádrokartonových desek.

3.5.8

Ocelové stropy z válcovaných nosníků a profilovaných plechů

•

V současnosti se často používají pro svoji jednoduchost a univerzálnost. V závislosti na dimenzích plechu a na jeho funkci (nosná plechová deska, ztracené bednění železobetonové desky, součást spřažené plechobetonové konstrukce) může být deska relizována na různá rozpětí (od 1,5 do 4.0 m i více) a tím i různé vzdálenosti stropnic.

•

Profilované plechy by měly být připevněny k ocelovým stropnicím svary přes podložku, závitořeznými šrouby nebo trny (v průměrné vzdálenosti 300 mm) tak, aby byly stropnice zajištěny proti klopení.

3.5.9 •

Ocelové stropy se svařovanými nosníky

Plnostěnné svařované nosníky lze navrhnout optimálně tak, aby byl ze statického hlediska maximálně efektivně využit materiál průřezu. Velmi

- 41 (55) -


Stropní konstrukce

tenké svislé stěny je třeba vyztužit výztuhami. Horní i spodní pás je výhodné v nejvíce namáhaných částech částech stropnice (uprostřed rozpětí) zesílit navržením dalšího pásu. Těmito způsoby lze optimalizovat využití materiálu pro přenášení požadovaného zatížení. •

Pro návrh stropních konstrukcí se používají i tenkostěnné stropnice z tvarovaných plechů. Spojením plechových průřezů lze vytvořit různé typy tenkostěnných stropnic.

•

Alternativou svařovaných nosníků jsou nosníky prolamované, vyrobené z válcovaných nosníků rozříznutých na dvě části a oba díly se proti sobě posunou a svaří ve výsledný prolamovaný nosník, který má přibližně stejnou hmotnost jako výchozí válcovaný profil, ale jeho výška je výrazně větší a tím jsou i lepší statické parametry nosníku (W a I).

•

Ocelové stropy z příhradových nosníků, kde horní i spodní pás stropních nosníků je vytvořen z úhelníků nebo tenkostěnného plechového profilu, diagonály jsou z ploché nebo kruhové oceli. Výhodou příhradových nosníků je možnost vedení instalací stropem v obou směrech.

•

Ocelové stropy deskové z profilovaných plechů jsou v současnosti nejpoužívanější deskovou konstrukcí na bázi oceli. Základním konstrukčním prvkem jsou profilované plechy tvarované za studena. Plechy mají malou hmotnost, snadno se dopravují a montují. Vlastní plech je velmi tenký (tl. 0,63 – 1,5 mm) a je zohýbán do desek s vlnami výšky 30 – 158 mm. Koordinační šířka profilovaných plechů se pohybuje od 600 do 1000 mm. Plechy na sebe snadno navazujínv příčném i podélném směru (nastavení plechů překrytím).

•

V závislosti na konstrukčním řešení, zatížení a dimenzích plechu lze realizovat stropní deky s profilovanými plechy až do rozponu 7,0 m.

•

Stropní desky z profilovaných plechů se používají ve třech základních konstrukčních alternativách:

- 42 (55) -

•

Ocelový deskový strop -

profilované plechy přenášejí veškerá zatížení na ně působící, ostatní vrstvy mají jiné funkce a představují pro plech zatížení. Nevýhodou je nutnost dokonalé protipožární ochrany plechové konstrukce nástřiky a protipožárními podhledy. •

Železobetonový strop vybetonovaný do profilovaných plechů -

tyto plechy slouží jako ztracené bednění železobetonového žebírkového stropu a jsou dimenzovány pouze na montážní zatížení (zatížení čerstvým betonem, výztuží a dalším nutným montážním zařízením během betonáže). •

Ocelobetonové spřažené desky-

profilovaný plech je upraven tak, že je zajištěno spolupůsobení s nabetonovanou deskou, plech se podílí na přenášení tahu, beton přenáší tlak. •

Někdy se navrhují ocelové deskové stropy, u kterých je nosná část tvořena profilovanými plechy a vlny plechů jsou vyplněny betonem asi 30 až 60 mm nad úroveň plechů. Do betonové desky se vloží výztužná síť zajišťující tuhou stropní tabuli. Betonová deska v tomto případě staticky s plechem nespolupůsobí a působí jako zatížení profilovaného plechu. Uvedený typ konstrukce je výhodný pouze pro menší rozpony, např. jako deska uložená na stropnicích na rozpon 1,5 až 2,5 m. Tato konstrukce má vzhledem k větší plošné hmotnosti lepší akustické parametry.

•

Výhodou železobetonových stropů vybetonovaných do profilovaných plechů je především urychlení realizace a ušetření nákladů za systémové bednění. Nevýhodou jsou náklady na plechovou konstrukci, jejíž statické vlastnosti se ve finální konstrukci neuplatní. Výhodou je i to, že neí třeba provádět protipožární ochranu plechu. Protože ztráta pevnosti při teplotním zatížení od požáru nezpůsobí destrukci celé konstrukce stropu. Konstrukční řešení podlahové a podhledové konstrukce je v principu shodné s předchozím typem stropu. Vzhledem k mokrému procesu při vlastní betonáži stropu se může uplatnit konstrukce plovoucí podlahy s betonovou deskou tl. 40 – 50 mm uloženou na desce z minerálních vláken.

- 43 (55) -


Stropní konstrukce

3.5.10 Ocelobetonové stropy •

Ocelobetonové spřažené stropy vycházejí z principu spřažení ocelových prvků a železobetonové desky. V rámci složeného průřezu se využívá výborných vlastností oceli v tahu a betonu v tlaku

•

V případě ocelobetonových stropů jsou ocelové nosníky a plechy ve spodní části spřaženého průřezu a na ně se nabetonuje železobetonová deska. Stropní konstrukce je tuhá v horizontální rovině a je schopná zajistit distribuci vodorovných sil z hlediska prostorové tuhosti. Ocelobetonová konstrukce je vhodná i pro vícepodlažní a výškové objekty.

•

Spolupůsobení ocelové a betonové části lze zajistit spřahujícími prvky přenášejícími smyková namáhání:

•

•

- ocelové trny a zarážky,

•

- přivařená betonářská výztuž,

•

- výlisky v profilovaném plechu.

Ocelobetonové stropy se spřaženými nosníky

Pro spřažení se dříve používalo různých typů ocelových zarážek (kozlíků. V současné době se převážně používají ocelové spřahovací trny poloautoamicky přivařované přímo na horní pásnici nosníku. V případě zaklopení profilovanými plechy se trny přivařují přes plechy. Trny se umísťují v jedné nebo ve dvou řadách a ve vzdálenostech podle statického výpočtu. Trny musí být nadimenzovány na celosmykovou sílu, nelze uvažovat ani s částečnou soudržností mezi ocelí a betonem. Po zabetonování vznikne spřažený ocelobetonový nosník T průřezu, ve kterém ocelový nosník přenáší tah a betonová deska se spolupodílí na přenášení tlaku v horní části průřezu. Vlastní konstrukce stropu – podlaha a podhled jsou obdobné jako u ostatních ocelových konstrukcí stropů. •

Ocelobetonové stropy spřažené deskové z profilovaných plechů (plechobetonové desky)

Plechobetonová deska se skládá z profilovaného plechu a do něj vybetonované desky. Během montážního stavu přenáší plech zatížení od čerstvého betonu a další montážní zatížení a po zatvrdnutí betonu se profilovaný plech podílí na přenášení tahových namáhání a betonová deska tlakových namáhání spřaženého deskového průřezu. Spřažení mezi profilovaným plechem a železobetonovou deskou se zajištuje buď prolisy v profilovaném plechu, třecím spojením - 44 (55) -

u profilů se samosvorným průřezem nebo výztužnou sítí navařenou na vlny plechů. Uvedené způsoby spřažení se doplňují o koncové kotvení plechů pomocí přivařených ocelových trnů (nejlépe v místech ocelových nosníků). Technologickým problémem je vaření k tenkému plechu. Minimální celková tloušťka spřažené plechobetonové desky je 80 mm, tloušťka betonu nad vlnami plechu je min. 40 mm. V případě potřeby zvýšení protipožární odolnosti se do vln desek vkládá přídavná výztuž. Spřažené ocelobetonové desky lze reailizovat až do rozponů kolem 7 m.

3.6

Dřevěné stropy

•

Dřevěné stropy jsou netuhé v horizontální rovině a poddajné z hlediska svislého zatížení (vykazují značné průhyby). Dřevěné stropy o malé plošné hmotnosti mají špatné akustické vlastnosti – nevyhovují z hlediska vzduchové neprůzvučnosti.

•

Výhodou dřevěných stropů je malá plošná hmotnost(2,0 – 4,0 kN/m2), možnost zajištění dobré tepelné izolace, nenáročná technologie výstavby apod.

•

Nevýhodou dřevěných stropů je především malá protipožární bezpečnost (omezující použití pro vyšší objekty než 22,5 m) a náchylnost k napadení dřevokaznými škůdci. Proto se nedoporučuje používat dřevěné stropy ve vlhkých prostorách (nad sklepy, v místě koupelen apod.).

•

Celkově je fyzická životnost dřevěných stropů podstatně menší vzhledem k dřevokazný škůdcům,i když je zachována řada historických konstrukcí s původními dřevěnými stropy.

- 45 (55) -


•

Stropní konstrukce

Konstrukčně lze rozdělit dřevěné stropy takto: •

- deskové konstrukce: nosná konstrukce je tvořena dřevěnými trámy uloženými na sraz vedle sebe a vzájemně spojenými pro zajištění spolupůsobení (povalové stropy); konstrukce zatěžuje podpírající stěny spojitě po celé délce uložení,

•

- nosníkové konstrukce: hlavními nosnými prvky jsou dřevěné nosníky (trám, lepený nosník, příhradový nosník), na které je uložena podpůrná konstrukce podlahy a podhled; nosníky zatěžují stěny lokálně v místech uložení zhlaví.

•

Zhlaví trámů se z důvodů zabránění vzlínání vlhkosti ze zdiva do dřeva ukládají na podkladky (např. z tvrdého impregnovaného dřeva tl. 25 – 50 mm) podložené kusem hydroizolačního pásu a mezi zdivem a zhlavím trámu se ponechá vzduchová mezera šířky 30 – 50 mm.

•

Styk trámu se zdí je ze statického hlediska kloubový s umožněným vodorovným posunem. Vlastní konstrukce dřevěného stropu je netuhá ve vodorovné rovině pro zajištění distribuce horizontálních sil od větru. Proto u tradičních vícepodlažních zděných domů s dřevěnými stropy má zásadní význam pro zajištění prostorové tuhosti existence zděných příček orientovaných v příčném směru, které zajišťují rozdělení vodorovných sil z návětrné obvodové konstrukce do ostatních svislých konstrukcí.

•

Pro zvýšení stability nosných zdí se některé dřevěné stropnice (zpravidla po 3 – 4 m) kotví ke zdi ocelovými kotvami připevněnými na zhlaví trámu a zakotvenými do zdi. V dřívějších dobách se pro tuto funkci používaly tzv. trámové kleště, zakotvené prostřednictvím závlače do vnějšího líc obvodové zdi. Trámové kleště byly zpravidla z plochého železa a zasahovaly až 500 mm na stropnici, na kterou byly připevněny hřeby nebo vruty. Trámové kleště se osazovaly obvykle u krajních stropnic, v místech meziokenních pilířů a ve vzdálenostech max. 3 – 4 m.

•

V případě vícepodlažních objektů (do výšky 22,5 m) je třeba zajistit dostatečnou protipožární bezpečnost ochranou dřevěné konstrukce nehořlavými vrstvami, to znamená z hlediska kritéria hořlavosti použít konstrukci stropu smíšenou, dříve označovanou jako polospalnou. Toto kritérium bylo dříve zajišťováno provedením násypu na záklop (škvára, stavební rum, hrubozrnný písek) a omítaného podhledu. Minim tloušťka násypu mezi dvěma dřevěnými konstrukcemi byla 80 mm. Další zvětšování tloušťky násypu se na zvýšení požární odolnosti dřevěných stropů z hlediska normy neprojeví.

- 46 (55) -

•

Dřevěné trámy se nesmí z hlediska požární bezpečnosti ukládat do zdiva komínů. V těchto místech se provede trámová výměna (dřevěná nebo ocelová), přenášející zatížení do rámů sousedních nebo se trám uloží na ocelovou konzolu. Vzdálenost dřevěné konstrukce od omítnutého komínového zdiva je min. 50 mm. Zároveň musí být dodržena podmínka, že zhlaví uložené do zdi musí být vzdáleno minimálně 300 mm od vnitřního líce komínového průduchu.

•

Lehké příčky z dutinových příčkovek do tl. 100 mm lze vyzdívat přímo na podkladní prkno uložené na záklop. Těžké cihelné příčky (tl. 150 mm) je třeba vyzdívat na ocelový profil I, železobetonový nosník nebo samostatný dřevěný trám. Někdy se zdily příčky i přes více podlaží bez přerušení v místě stropu. V současnosti se při rekonstrukcích často používají lehké příčky sádrokartonové, které lze osadit přímo na podlahovou konstrukci.

3.6.1

Rozdělení dřevěných stropů

•

Povalové stropy

•

Trámové stropy – strop trámový s viditelnými trámy (hořlavá – spalná konstrukce) •

- lepenicový stop

•

- jednoduchý trámový stropem

•

- kazetový strop

•

- novodobé konstrukcemi

•

- strop trámový s rovnám podhledem a násypem (smíšená – polospalná konstrukce)

•

- trámový strop s omítnutým podhledem

•

- trámový strop s rákosníky

•

- novodobé konstrukcemi

•

Fošnové stropy

•

Stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníků.

- 47 (55) -


•

Trámové stropy se mohou dále lišit polohou záklopu:

•

Trámové stropy se záklopem

•

Trámové stropy se záklopem.

3.6.2

Stropní konstrukce

Povalové stropy

•

Nosnou část tvoří dřevěné trámy – povaly – kladené těsně vedle sebe na sraz. Vzniká rak desková konstrukce, která tvoří současně rovný podhled. Povaly jsou zpravidla ze tří stran ohraněné trámy. U některých nenáročných objektů jsou povaly z kulatiny. Na horní líc povalů může být proveden vrstva hliněné mazaniny nebo násyp s podlahou na polštářích. Spodní líc povalů je bez omítky nebo opatřen rákosovou omítkou. Povalové stropy mají velkou spotřebu dřeva a proto se používaly dříve tam, kde byl dostatek levného dřeva.

•

Vzájemné spolupůsobení povalů je zajištěno střídavým propojením ve styčných spárách dřevěnými klínky, hmoždinkami nebo železnými skobami ve vzdálenostech 1,0 – 1,5 m.

•

Uložení povalů do drážky nebo na uskočení zdi je v závislosti na rozponu 80 – 150 mm, uložení je souvislé a zeslabuje tak značně nosné zdivo,

•

V místech, kde nelze nosné zdivo zeslabit se povaly ukládají na ocelové profily U nebo na cihelné krakorce.

•

Povalové stropy se používaly do rozponu 4,5 m, vyjímečně až do 6 m. Při větších rozponech se popíraly uprostřed trámem (podvlakem) nebo se ukládaly na spodní příruby ocelových nosníků I.

3.6.3 •

- 48 (55) -

Dřevěné trámové stropy

Charakteristika a konstrukce dřevěných trámových stropů: •

- nosná konstrukce je tvořena dřevěnými trámy (stropnicemi), volně uloženými do kapes zdiva nebo na jinou svislou konstrukci (dřevěný nebo ocelový průvlak aj.),

•

- vzdálenost dřevěných trámů se obvykle pohybuje v rozmezí 0,8 – 1,2 m, u novějších konstrukcí jsou vzhledem k používání menších profilů často vzdálenosti menší,

•

- líc trámů musí být minimálně 50 mm od líce omítnutého komínového zdiva,

•

- za účelem zvýšení stability objektu se trámy zakotvují do obvodových zdí (každý 3 – 4 trám) kotvami přenášejícími tahová namáhání – např. trámové kleště,

•

•

- záklop je uložen buď na dřevěné trámy nebo mezi trámy (zapuštěný záklop), dřevěný záklop je při osové vzdálenosti trámů 0,9 – 1,05 m z prken tl. 26 mm, při vzdálenosti větší tl. 33 mm, zapuštěný záklop (z fošen, prken, keramických prvků aj.) se ukládá na latě připevněné k bokům trámů,

•

- na záklop se z akustických a protipožárních důvodů provede násyp, eventuálně jiná těžká nespalná vrstva (např. vrstva betonu),

•

- konstrukce podhledu se připevňuje buď přímona trámy nebo na trv. Rákosníky, tj. samostatné dřevěné trámy nesoucí podhled nezávisle na nosné konstrukci stropu.

Pro větší rozpony a větší zatížení se používaly dřevěné trámové stropy do ocelových válcovaných profilů. Hlavním nosným prvkem jsou ocelové válcované nosníky průřez I osazené ve vzdálenostech 2,5 – 5,0 m. Zpravidla na dolní příruby se osazují dřevěné trámy běžného trámového stropu. Protože uložení trámů na příruby je malé, spojují sezhlaví trámů mezi sebou železnou páskovinou nebo ocelovými skobami.

3.6.4

Dřevěné trámové stropy s viditelnými trámy

Dřevěné rámové stropy s viditelnými trámy jsou z hlediska protipožární bezpečnosti konstrukce hořlavé (dříve označované jako spalné). V současné době je lze používat pouze u objektů do max. výšky 9 m . U nás jsou známy hlavně v oblastech se staršími lidovými stavbami a v interiérech historických objektů. V současné době se používají v případech, kdy architekt chce využít jejich vzhledu v rámci interiéru. •

Lepenicový strop. Je to historický typ dřevěného stropu, používaný u jednoduchých lidových staveb. Na trámy nebo kulatinu se uloží záklop z

- 49 (55) -


Stropní konstrukce

tenké tyčoviny (někdy obalené slaměnými provazci) kladené vedle sebe na sraz. Na záklop se provede hliněná mazanina tl. ČÉ – řé mm. Stejně tak podhled z hliněné mazaniny. Strop mohl být opatřen násypem s dřevěnou podlahou na polštářích. •

Jednoduchý trámový strop – na trámy je přibit záklop z prken nebo fošen na sraz nebo polodrážku. Záklop tvoří zároveň podlahu i podhled. V současnosti lze použít pouze v rámci jednoho prostoru, kde nejsou žádné požadavky z hlediska akustiky, tepelné techniky a protipožární ochrany.

•

Z důvodu zvýšení protipožárních a akustických vlastností se pro nižší obytné budovy používal jednoduchý trámový strop s násypem a dřevěnou podlahou na polštářích.

•

Kazetový strop – trámové stropy s viditelnými trámy se používaly v historických objektech, kde byly často profilovány nebo obkládány a tvořily tak součást výzdoby interiéru. Alternativou jednoduchého trámového stropu je kazetový strop, u kterého jsoustropnice v podhledu doplněny o příčné výměny, které vytvářejí čtvercové kazety. Výměny nemají nosnou funkci a často jsou zhotoveny pouze z tenkých prken.

•

Novodobé konstrukce dřevěných trámových stropů s viditelnými trámy – mohou být v podhledu stropní konstrukce viditelné z architektonických důvodů i v současné době. Lze je však používat pouze u nízkých staveb, kde není na závadu malá protipožární odolnost. Na dřevěné trámy se přitluče záklop z prken nebo fošen, nebo se na trámy připevní profilované ocelové plechy, plnící funkci záklopu. Vzdálenost trámů závisí na jejich únosnosti a na únosnosti záklopu. Na záklop se provede zatěžovací vrstva pro zvýšení vzduchové neprůzvučnosti a konstrukce plovoucí podlahy pro zajištění kročejové neprůzvučnosti.

- 50 (55) -

•

Konstrukci záklopu lze alternativně nahradit keramickými tvarovkami nasazenými na lišty připevněné k bokům trámů. Osová vzdálenost trámů je v tomto případě vzhledem k velikostem tvarovek zpravidla menší (0,5 – 0,75 m). Spodní líc keramických tvarovek se omítne nebo se připevní podhledová deska ze sádrokartonu. Na konstrukci se provede plovoucí podlaha. Výhodou tohoto řešení je snížení staveništní pracnosti vzhledem k vyloučení násypu, jehož akustická funkce je nahrazena hmotnějšími keramickými tvarovkami.

3.6.5

Dřevěné trámové stropy s rovným podhledem smíšené konstrukce

•

Trámový strop s omítnutým podhledem a násypem -je tradiční konstrukce stropu, často používaná při výstavbě bytových domů v 19. a počátkem 20. století. Na dřevěné trámy je přibit záklop z prken nebo fošen. Na záklopu je násyp,do kterého se kolmo na směr trámů ve vzdálenosti 0,6 – 0,8 m kladly polštáře (trámky průřezu 50 x 100 až 80 x 120 mm). Na polštáře se přibíjela dřevěná podlaha. Spodní líc trámů se opatřil podbíjením z prken tl. 13 mm a rákosovými rohožemi nebo keramidovým pletivem s omítkou.

•

Nevýhodou dřevěných stropů je jejich velká konstrukční tloušťka. Alternativou předchozího typu stropu je trámový strop se zapuštěným záklopem, u kterého bylo možní snížit výšku polštáře o 80 – 100 mm. Záklop byl zapuštěn mezi stropní trámy a byl osazen na latích (30 x 50 mm). Aby bylo možné snížit celkovou tloušťku stropu a zároveň dodržet podmínku minimální tloušťky násypu mezi dřevěnými konstrukcemi, kladly se polštáře minimálně 80 mm od trámu.

- 51 (55) -


Stropní konstrukce

•

Trámový strop s rákosníky. Dřevěné stropní konstrukce jsou značně deformabilní a vykazují značné průhyby při měnícím se zatížení stropu. Pro případy, kdy by mohlo docházet k nežádoucímu porušení celistvosti podhledu prováděly se trámové stropy s rákosníky. Nosná konstrukce podhledu byla provedena na samostatných trámech – tzv. Rákosnících a byly oddělena mezerou od vlastní konstrukce podlahy, mezera mezi podhledem a trámem musí být větší než předpokládaný průhyb stropu tak, aby se průhyb stropnic nepřenášel do podhledu.

•

Novodobé konstrukce dřevěného trámového stropu s rovným podhledem. Pro návrh novodobé konstrukce s rovným podhledem platí stejné zásady jako pro návrh nových stropů s viditelnými trámy. Konstrukce je doplněna o podhled, který kromě architektonické a estetické funkce plní funkci proti požární a akustickou. Dřevěné stropy s protipožárním podhledem tak lze používat i pro vícepodlažní objekty (do výšky 22,5 m).

•

Obdobné zásady a řešení konstrukce záklopu a podhledu platí i pro kompletní rekonstrukce a modernizace stávajících trámových stropů, kde se podlahové vrstvy, násyp, případně i záklop odstraní a po sanaci narušených trámů se provede nová skladba.

3.6.6 •

- 52 (55) -

Fošnové stropy

Ve srovnání s trámovými stropy má fošnový strop o 30 – 40 % menší spotřebu dřeva. Stropnice tvoří fošny v osových vzdálenostech 400 – 600 mm, na které se přitluče záklop z prken a vlastní podlaha. Fošny je třeba pro zajištění stability rozepřít ve vzdálenostech 1,2 – 1,5 m šikmými rozpěrami z latí nebo prken. Podhled může být omítaný s podbitím z prken nebo dřevocementových desek nebo ze sádrokartonových desek. Fošnový strop má vzhledem k malé plošné hmotnosti špatné akustické vlastnosti. Jejich zlepšení lze dosáhnout zatěžovací vrstvou s plovoucí podlahou stejně jako u stropů trámových. Fošnový strop se používá pro výstavbu nízkých staveb, tj. Tam, kde není na závadu jeho menší požární odolnost a malá tuhost v horizontální rovině.

3.6.7 •

Stropy z lepených, sbíjených a příhradových nosníků

Jejich výhodou je: •

- využití dřeva menších rozměrů (průřezů i délek) vzhledem ke způsobu jeho zpracování: možnost vytváření lepených nosníků z tenkých nastavovaných lamel, použití kratších prken u příhradových a sbíjených nosníků aj.;

•

- využití levnějšího materiálu v méně namáhaných částech. Použití aglomerovaného dřeva, použití řeziva nižší jakostní třídy aj.,

•

- efektivní využití materiálu z hlediska statického: průřez nosníku je navržen tak, aby hmota byla soustředěna v místech největšího namáhání (průřez tvaru I aj.). Nosník tak lze navrhnout i pro velká rozpětí.

•

Skladba konstrukce stropu se liší pouze použitými nosníky, podlahové i podhledové konstrukce jsou v běžných případech podobné ostatním typům dřevěných stropů. Vzhledem k možnosti navržení velmi únosných nosníků lze navrhovat lze osazovat nosníky i do větších vzdáleností (2,5 – 2,5 m). V tomto případě je možné provést záklop i z tvarovaných plechů a podhled zavěsir na dřevěný nebo kovový rošt.

•

Orientační dimenze pro maximální doporučený rozpon l. •

- běžně -

6–8m

•

- vyjímečně

12 m i více

•

dimenze průřezu jsou závislé na tvaru průřezu a způsobu spojení jednotlivých částí – navrhnou se a posoudí podle příslušné normy.

•

Lepené nosníky se vyrábějí lamelové (z lamel vodorovně nebo svisle uložených), slepené z prken nebo fošen (průřezu tvaru I) nebo kombinované nosníky se stojinou z aglomerovaného dřeva, vlepenou do pásnic z kvalitního řeziva nebo lepených pásnic.

•

Sbíjené nosníky jsou složeny z prken, fošen nebo hranolů. Průřez je zpravidla tvaru I nebo komůrkového uzavřeného průřezu. Jednoduché

- 53 (55) -


Stropní konstrukce

sbíjené nosníky se vzhledem k menší únosnosti sbíjených spojů používají do rozponu 6 m. •

Příhradové nosníky se vzhledem j velké konstrukční výšce využívají především pro konstrukce zastřešení velkých rozponů. Pro stropní konstrukce se používají pouze vyjímečně.

•

Vyztužené a předepnuté dřevěné nosníky lze vyztužovat ocelovou výztužíve spodní části, umožňující předepnutí nosníku (nevýhodou je značná konstrukční tloušťka stropu) nebo výztuží zabudovanou přímo v průřezu lamelového lepeného nosníku, zvyšující únosnost v nejvíce namáhaných oblastech průřezu.

•

Vyztužené a předepnuté dřevěné nosníky tak lze používat i na velké rozpony (více než 10 m) a velká zatížení.

4

Studijní prameny

4.1.1

Seznam použité literatury

[1]

Čírtek, L. Betonové konstrukce II. Konstrukce prutové a základové. VUTIUM Brno, 1999.

[2]

Hájek, P. Konstrukce pozemních staveb 10. Nosné konstrukce. Vydavatelství ČVUT Praha, 2002.

[3]

Bradáč, J., Noor, M.A. Dutinové předpjaté stropní a střešní dílce. Uživatelská příručka. Vydavatelství VŠB-TU Ostrava, 1999.

[4]

ŽPSV Uherský Ostroh. Filigránové stropní desky – pomůcka pro projektanty. Technický a konzultační servis, závod Borohrádek, 2002.

[5]

Štěpánek, P., Tichý, M., Vrba, J. Technická příručka. Stavební systém Flachs. Vydal A.Flachs – Hurdis, Hodonín, 2002.

[6]

Horský, A., Šulista, R. Podklad pro navrhování. Vydal Wienerberger cihlářský průmysl, a.s., březen 2004.

- 54 (55) -

- 55 (55) -

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

Recommend Documents