ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ
DŘEVOSTAVBY VE VZTAHU K TECHNICKÝM NORMÁM ČSN, PRINCIPY KONSTRUKĆNÍ OCHRANY DŘEVA
PETR KUKLÍK
Obsah Úvod Požadavky podle platných technických norem Komentář k problematice navrhování Materiály pro dřevostavby Lehké skelety: tlak kolmo k vláknům tah kolmo k vláknům smyk za ohybu průhyby a kmitání stropů prostorová tuhost požární odolnost Principy konstrukční ochrany dřeva
Úvod Pod pojmem dřevostavba většina lidí vidí dům na bázi dřeva. Materiály pro dřevostavby jsou především - řezivo, GLT, CLT/KVH, desky na bázi dřeva, sádry a cementu.
Požadavky podle platných norem Mezní stavy jsou funkční úrovně při jejichž překročení již konstrukce nesplňuje požadavky na své užitné vlastnosti. Mezní stavy únosnosti: Bezpečnost lidí Celistvost konstrukce Mezní stavy použitelnosti: Pohodlí pro uživatele Přijatelné průhyby, kmitání, trhliny (závisí na druhu stavby )
Historický přehled ČSN
ČSN 1052 (1929) Předpisy ČSN 1052 (1941) Předpisy ČSN 73 2050 (1950) Projektování (D.N.) ČSN 73 1701 (1969) Navrhování (M.S.) ČSN 73 1701 (1983) Navrhování (M.S.) ČSN P ENV 1995 (1996–1998) Navrhování (M.S.) ČSN EN 1995 (2006) Navrhování (M.S.) ČSN 73 1702 (2007) Navrhování (M.S.)
Polo-pravděpodobnostní návrh
Ed ≤
Rd
Účinky zatížení:
Odolnost:
Vlastní tíha Užitné zatížení Sníh Vítr Teplota Požár ....
Konstrukce (prvky, dílce, spoje) Materiály (pevnost, modul pružnosti) Průřezy (plocha, průřezový modul, moment setrvačnosti)
Vztah EN 1995 k EN1990 a EN1991 Zásady navrhování: spolehlivost použitelnost trvanlivost
EN 1990
Zatížení
EN 1991
EN 1992
EN 1993
EN 1994
EN 1995
EN 1996
EN 1999
EN 1997
EN 1998
Navrhování: beton, ocel, ocelobeton, dřevo, zdivo, hliník
Navrhování: geotechnika, seismicita
ČSN EN 1995-1-1 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby
ČSN EN 1995-1-2 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí Část 1-2: Obecná pravidla – Navrhování konstrukcí na účinky požáru
Jednorozměrné zuhelnatění
d char ,0 = β 0t
Nominální zuhelnatění
d char ,n = β n t
Návrhová rychlost zuhelnatění - pro dřevo
β0
βn
mm/min
mm/min
Lepené lamelové dřevo s charakteristickou hustotou ≥ 290 kg/m3 Rostlé dřevo s charakteristickou hustotou ≥ 290 kg/m3
0,65 0,65
0,7 0,8
Rostlé nebo lepené lamelové dřevo listnatých stromů s charakteristickou hustotou 290 kg/m3 Rostlé nebo lepené lamelové dřevo listnatých stromů s charakteristickou hustotou ≥ 450 kg/m3
0,65
0,7
0,50
0,55
Vrstvené dřevo (LVL)
0,65
0,7
Návrhová rychlost zuhelnatění - pro desky na bázi dřeva Pro desky s charakteristickou hustotou 450 kg/m3 a tloušťkou desky 20 mm, se používají tyto jednorozměrné návrhové rychlosti zuhelnatění: βo = 1,0 mm/min βo = 0,9 mm/min
pro překližky; pro desky na bázi dřeva jiné než překližky.
Pro jiné hustoty a tloušťky desek na bázi dřeva se rychlost zuhelnatění určí pomocí těchto vzorců:
β0 , ρ ,t = β0 ,450 ,20 k ρ kt
kde
kρ =
450 ρk
kt = min (
20 tp
; 1,0 )
ρk se dosazuje v kg/m3 a tp v mm.
Návrhová pevnost
f fi,d = k mod, fi k fi přičemž
kmod,fi
fk γM, fi
je modifikační součinitel pro požár, který zohledňuje účinky teploty a vlhkosti na parametry pevnosti; kfi součinitel, kterým se převádí charakteristická hodnota na hodnotu 20% kvantilu: pro rostlé dřevo; kfi = 1,25 kfi = 1,15 pro lepené lamelové dřevo a desky na bázi dřeva; γM,fi dílčí součinitel spolehlivosti při požáru γM,fi = 1,0 fk charakteristická pevnost při běžné teplotě.
Metoda redukovaného průřezu
d ef = d char ,n + k0 d 0 Počáteční povrch prvku Okraj zbytkového průřezu Okraj účinného průřezu
d char d0 d ef
přičemž do = 7 mm
ko ≤ 1,0
dchar,n = βn t kde
βn t
je nominální návrhová rychlost zuhelnatění čas v minutách
Součinitel tloušťky vrstvy nulové pevnosti k0
čas
k0
t menší než 20 minut t/20 t minimálně 20 minut 1,0
Komentář k problematice navrhování Materiály pro dřevostavby Lehké skelety: tlak kolmo k vláknům tah kolmo k vláknům smyk za ohybu průhyby a kmitání stropu prostorová tuhost požární odolnost Principy konstrukční ochrany dřeva
Materiály pro dřevostavby
Materiály (výrobky) zahrnuté v EN 1995-1-1 Nezahrnuté materiály: Cementotřískové desky, Sádrové desky (zahrnuté v EN 1995-1-2) CLT/KLH (křížem lepené lamelové dřevo)
Řezivo
Jehličnaté dřeviny: Smrk Jedle Borovice Modřín Douglaska
Listnaté dřeviny: Buk Dub Jasan Akát Kaštan jedlý
Vlhkost dřeva: Dřevo na nosné konstrukce má být zabudované suché s hodnotou průměrné vlhkosti < 20% . Aby se zabránilo tvoření výsušných trhlin, má být hodnota vlhkosti zabudovaného dřeva taková, jaká bude v konstrukci.
GLT
Tvary průřezů d
b
h
d ≤ 30 mm
listnaté dřeviny a modřín
~ 30 mm
zakřivené prvky (závisí od poloměru zakřivení)
= 40 mm
přímé prvky – běžné rozměry
≤ 45 mm
maximálna dovolená tloušťka lamely podle EN 386:1995
b = 60 mm až 240 mm
odstupňování: 20 mm
h = 100 mm až 600 mm
odstupňování : 20 mm a 40 mm
l ≤ 18 m
standard
Laťovka a CLT/KLH jednovrstvá deska
jednovrstvá ods tup
nosný zubovitý spoj boční lepení podélných hran
Plošné slepení jednovrstvých desek podélné vrstvy obvykle S10 a S13 příčné vrstvy obvykle ≥ S7 až S13
Délk a s po prvku a užití m zu ž d o 1 6 ,5 bov i té h m o sp o
vícevrstvá
tloušťka desky 42 až 500 mm je m o
žn é
až d
o 30 m (t
rans p
ort)
, ontáže m m a 3 u t lo or ko rvku o ostmi transp Šírka p n ž né mo Omeze ž do 4,8m a možné
Lehký skelet Lehké skelety
Tlak kolmo k vláknům
l1
l
h
l1
h
l a
b
b
l a
(a)
(b)
σ c,90,d ≤ kc,90 f c,90,d σ c,90,d = 1,25
1,5
Fc,90,d Aef
Tah kolmo k vláknům
Smyk za ohybu
bef = kcr b
kcr = 0, 67
Kmitání stropu
w g*,inst ≤ 6 mm
Průhyb stropu
w (t)
creep deflection
wcreep wfin
elastic deflection
winst
t t1
t∝
Prostorová tuhost
FH,d,tot
FH,d
h
⇒
Fi,t,Ed
Fi,c,Ed
b ntot·b
F FH ,d = H ,d ,tot n
timber frame sheathing board
b y yi
zt
At, Et
y
Ab, Eb
yi
t =1.5
9.0
9.0
4.4
ai = 58 b =125 cm
9.0
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Zapálení paliva
Čas +7 min
Čas +6 min
Čas +14 min
Požární odolnost
Čas +20 min
Čas +25 min
Čas +26 min
Čas +30 min
Požární odolnost
Dělicí stěna
Strop
Čelní stěna
Principy konstrukční ochrany dřeva Konstrukční ochrana konstrukcí v exteriéru
• oplechování
vodorovných prvků • odsazení (mezera mezi jednotlivými prvky) • vyvýšení nad terén • úprava terénu
Přesahy střechy a provedení obkladu
• dostatečný přesah střech
• správné provedení obkladu nesprávně
správně
Palermo, 22 settembre 2006
Styk obvodové stěny a základu
Konstrukční ochrana – stěna rámové konstrukce • úprava u vstupu v úrovni terénu • min 300 mm nad terénem • předsazení odtok vody • úprava terénu
pozinkovaný rošt oplechování
Styk obvodové stěny a základu, balkonu či terasy
• úprava přilehlého terénu
• u balkonu, terasy chybně
chybně
rošt
plechový profil ukončovací profil AP
izolace, slepeno
pás lepenky
DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST
