VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ ZDNÉ KONSTRUKCE MS 2 HALY, VÍCEPODLAŽNÍ BUDOVY

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ

ING. ROSTISLAV JENEŠ, ING. BOŽENA PODROUŽKOVÁ

ZD NÉ KONSTRUKCE MS 2 HALY, VÍCEPODLAŽNÍ BUDOVY

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Zd né konstrukce · MS 2

© Rostislav Jeneš, Božena Podroužková, Brno 2005

- 6 (48) -

Obsah

OBSAH 1 Úvod ...............................................................................................................5 1.1 Cíle ........................................................................................................5 1.2 Požadované znalosti ..............................................................................5 1.3 Doba pot ebná ke studiu .......................................................................5 1.4 Klí ová slova.........................................................................................5 1.5 Použitá terminologie .............................................................................5 2 Zásady návrhu zd ných konstrukcí............................................................7 2.1 Konstruk ní systémy.............................................................................7 2.1.1 Volba konstruk ního systému .....................................................7 2.1.1.1 Soustava podélných st n .....................................................7 2.1.1.2 Soustava p í ných st n ........................................................8 2.1.1.3 Soustava podélných a p í ných st n....................................9 2.1.2 Dilata ní celky.............................................................................9 2.1.2.1 Dilata ní spáry.....................................................................9 2.1.2.2 Rozd lovací spáry .............................................................11 2.1.2.3 ešení dilata ních spár......................................................12 2.1.3 Ztužující prvky ..........................................................................13 2.1.3.1 V nec.................................................................................13 2.1.3.2 V trový nosník ..................................................................14 2.1.4 Rozmíst ní jednotlivých nosných prvk ...................................14 2.1.5 Stanovení rozm r jednotlivých nosných prvk .......................15 2.2 Statické ešení zd ných konstrukcí .....................................................15 2.2.1 Zd né halové objekty ................................................................16 2.2.2 Zd né vícepodlažní objekty ......................................................20 2.2.2.1 Objekty s d ev nými stropy ..............................................20 2.2.2.2 Objekty s tuhými stropy ....................................................23 2.2.2.3 Objekty s vnit ním skeletem .............................................31 2.2.2.4 Zd né skelety.....................................................................32 2.2.3 ................................................... Chyba! Záložka není definována. 2.3 Autotest .......................................... Chyba! Záložka není definována. 3 Záv r .......................................................... Chyba! Záložka není definována. 3.1 Shrnutí............................................ Chyba! Záložka není definována. 3.2 Studijní prameny ............................ Chyba! Záložka není definována. 3.2.1 Seznam použité literatury..... Chyba! Záložka není definována. 3.2.2 Seznam dopl kové studijní literaturyChyba! Záložka není definována. 3.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a pramenyChyba! Záložka není definována. 3.3 Klí ................................................. Chyba! Záložka není definována.

- 3 (48) -

Úvod

1

Úvod

1.1

Cíle

Nau it se navrhovat zd né objekty, sestavovat jejich výpo tový model, zpracovat statický výpo et a výkresovou dokumentaci podle platných p edpis a norem. Kontrolovat správné technologické provád ní zd ných konstrukcí.

1.2

Požadované znalosti

Druhý modul zd ných konstrukcí navazuje bezprost edn na první modul. Jsou pot ebné znalosti základ navrhování zd ných konstrukcí. Je t eba znát stavební mechaniku a pružnost a um t ur it velikost, rozmíst ní a kombinace zatížení a ú inky p sobení zatížení. Dále je pot ebná znalost navrhování betonových prvk a konstrukcí.

1.3

Doba pot ebná ke studiu

Modul obsahuje látku probíranou ve t ech týdnech semestru. Doba pot ebná k nastudování je závislá na p edchozí pr prav studenta v p íslušné oblasti. Pot ebná doba ke studiu iní 20 až 25 hodin.

1.4

Klí ová slova

Konstruk ní systém, nosná st na, nenosná st na, ztužující st na, smyková st na, dilata ní spára, rozd lovací spára,

1.5

Použitá terminologie

konstruk ní systém – uspo ádání nosných svislých konstrukcí a jejich návaznost na vodorovné konstrukce nosná st na – st na ur ená zejména pro p enášení svislého zatížení a vlastní hmotnosti nenosná st na – st na, která není ur ená pro p enášení zatížení která se m že odstranit, aniž by byla ohrožena spolehlivost a celistvost zbývající nosné konstrukce ztužující st na – st na, která je kolmá na st nu jinou, tvo í pro ni podporu vzhledem k p sobení vodorovných bo ních sil nebo snižuje ú inek boulení v podporované st n a p ispívá ke zvýšení stability celého objektu smyková st na – st na p enášející vodorovné síly ve své rovin dilata ní spára – spára, ve které je p ipušt n volný pohyb v rovin st ny

- 5 (48) -


rozd lovací spára – spára, ve které je p ipušt n volný pohyb v rovin st ny ve vodorovném i ve svislém sm ru (také v základových konstrukcích)

- 6 (48) -

Záv r

2

Zásady návrhu zd ných konstrukcí

V této kapitole se budeme p edevším zabývat zásadami pro návrh zd ných konstrukcí bytové, ob anské a pr myslové výstavby. innost projektanta p i konstruk ním ešení zd ných konstrukcí vychází z p edb žného návrhu na jehož podklad se zpracovává podrobný statický výpo et. P edb žným návrhem rozumíme schématické ešení všech nosných konstrukcí tj. volbu konstruk ního systému, rozd lení objektu na menší samostatné ásti (stanovení dilata ních pop ípad rozd lovacích spár), rozvržení nosných prvk a stanovení jejich p edb žných rozm r . P i návrhu stavby pro ur itý ú el je nutno brát ohled i na její nosnou funkci a respektovat p itom i hledisko ekonomické.

2.1

Konstruk ní systémy

2.1.1

Volba konstruk ního systému

O volb konstruk ního systému rozhoduje p edevším ú el, pro který se objekt navrhuje, druh a velikost zatížení a zp sob založení v závislosti na charakteru základového podloží. Zvolený konstruk ní systém musí spolehliv vzdorovat ú ink m svislého i vodorovného zatížení. Na p enášení zatížení se podílí prvky svislé (st ny, pilí e, sloupy) i vodorovné (stropy, p íp. schodišt ). 2.1.1.1 Soustava podélných st n Podélný systém se hodí zejména pro budovy s pr b žnými nebo voln d litelnými prostorami jako jsou nap . školy, administrativní budovy, skladišt apod. (viz obr. 2.1). Podélné nosné st ny odd lují jednotlivé trakty obvodové p ípadn st ední (chodbový) - obvykle se navrhují dva až t i trakty. Stropní konstrukce jsou orientovány p í n . Rozpon obvodového traktu u obytných budov se navrhuje obvykle v rozmezí 4,0 až 6,0 m, u budov ob anské výstavby, skladiš apod. 6,0 až 8,0 m. U obvodových st n je t eba zohlednit nejen funkci nosnou, ale také tepeln izola ní. Otvory v obvodových st nách se navrhují obvykle menších rozpon , pilí e mezi nimi jsou v tší a jejich rozm ry by m ly respektovat vazbu zdiva (podle použitého zdícího prvku – pro vazbu zdiva je nutno používat dopl kových zdících prvk ). P i více traktech m že st ední st na plnit funkci pouze nosnou. St ední ze m že být nahrazena cihelnými pilí i a spojitým pr vlakem, p i velkém zatížení a v tších rozponech (nap . skladišt ) ji m že nahradit železobetonová rámová konstrukce. Prostorovou tuhost objektu zajiš uje spojení podélných st n s vloženými p í nými (ztužujícími, smykovými) st nami (nejlépe je využít štítových st n, schodiš ových st n apod.). Jestli lze považovat stropní konstrukci za tuhou stropní tabuli (nap . železobetonové monolitické stropy nebo prefabrikované zmonolitn né stropy s kotvením do železobetonových v nc ), p enáší tato ve své rovin vodorovné zatížení (nap . od v tru) do ztužujících st n, které toto zatížení dále p enáší do základových konstrukcí (viz obr. 2.10) a všechny podélné st ny spolup sobí – jedná se o nepoddajnou soustavu. V p ípad , že chybí ztužující st ny nebo stropní tabuli nelze považovat za tuhou, jedná se o staticky nevýhodnou pružnou soustavu. Nap . u budov s d ev nými stropy (netuhá stropní tabule) a bez ztužujících - 7 (32) -


st n, by musela každá z obvodových st n p enést tlak i sání v tru, které na ni p ipadá (viz obr. 2.14).

Obr. 2.1: Schéma podélného systému (Z – ztužující st na) 2.1.1.2 Soustava p í ných st n P í ný systém se hodí zejména pro obytné budovy, nemocnice, ubytovny apod. (viz obr. 2.2). Jsou to objekty, které nevyžadují variabilní dispozici a velké prostory. P í né st ny mají pouze nosnou funkci (krom štítových st n), odpadá tepeln izola ní funkce. Obvodové st ny jsou nenosné, a proto je možné navrhnout otvory o v tších rozponech, p ípadn v n kterých modulech zdivo zcela vynechat (je nutno uvažovat s prostorovou tuhostí objektu v podélném sm ru – vítr p sobící na štítové st ny). P i vynechání zdiva ve všech modulech by bylo nutno navrhnout podélné ztužující st ny. Ú inky vodorovného zatížení p sobícího na podélné st ny p enáší tyto st ny do tuhé stropní tabule nebo p i malých vzdálenostech p í ných st n (lze-li považovat podélnou st nu za desku p sobící ve dvou sm rech – p i pom ru výšky k délce cca 1 : 2) do p í ných st n a strop . P í né st ny pak p enesou ú inky vodorovného zatížení do základových konstrukcí. Podélný modul (osová vzdálenost p í ných st n) ur uje rozp tí stropní konstrukce. M žeme navrhovat p í né st ny : • s malými rozestupy (3,0 ; 3,6 ; 4,2 m), • s velkými rozestupy (5,4 ; 6,0 m), • s kombinovanými rozestupy (nap . 6,0 + 3,0 + 6,0 m) – touto kombinací se totiž získá výhodn jší dispozi ní ešení. V odborné literatu e je systém vzniklý kombinací p í ných nosných st n a ztužujících st n propojených tuhými stropy nazýván krabicovou konstrukcí, kde jednotlivé prvky vzájemn spolup sobí a nevznikají nezávislá p etvo ení.

Obr. 2.2: Schéma p í ného systému (Z – ztužující st na)

- 6 (48) -

Záv r

2.1.1.3 Soustava podélných a p í ných st n Systém podélných a p í ných st n zvyšuje tuhost objektu p i p sobení vodorovných sil, proto se obvykle navrhuje u vyšších staveb (viz obr. 2.3). Tento systém vznikne kombinací podélného a p í ného systému (obousm rný systém) – nosné st ny jsou orientovány v obou sm rech. Svislé síly se podílí na stabilit objektu jako celku pro p sobení v tru v podélném i p í ném sm ru. U výškových staveb se obvodové trakty navrhují po obvod stabiliza ního jádra (viz obr. 2.3 a). Nejú inn jší je kom rkové uspo ádání, kdy se nejvíce st n vzájemn podporuje a spolup sobí (viz obr. 2.3 b).

Obr. 2.3: Schéma soustavy podélných a p í ných st n a) uspo ádání u výškových objekt b) uspo ádání kom rkové

2.1.2

Dilata ní celky

N které objekty je nutno rozd lit na menší samostatné ásti z t chto d vod : • konstrukci je t eba chránit p ed objemovými zm nami nap . p ed nep íznivými ú inky zm n teploty (dilata ní spáry), • je t eba zabránit poruchám jež by mohly vzniknout vlivem nestejnom rného sedání jednotlivých ástí objektu (rozd lovací spáry).

2.1.2.1 Dilata ní spáry Dilata ní spáry se navrhují ve všech místech, kde následkem objemových zm n zdiva zp sobených zm nami teploty a vlhkosti, jednak dotvarováním a u zdiva z betonových tvárnic jejich obvykle zna ným smrš ováním m že dojít ke vzniku a rozev ení trhlin ve zdivu nebo ke vzájemným posun m nosných zd ných prvk (st n), ohrožujícím spolehlivost zd né konstrukce. Nejv tší p ípustné vodorovné vzdálenosti mezi dilata ními spárami pro jednovrstvé zd né st ny z pálených zdicích prvk , vápenopískových cihel, kamenných kvádr a pórobetonových tvárnic jsou uvedeny v tabulce 2.1 (dle dosud platné SN) a v tab. 2.2 (dle návrhu „Národního aplika ního dokumentu eské republiky“ z roku 1996 pro EN 1996-1-1).

- 9 (32) -


Tab. 2.1: Mezní vzdálenosti (v m) mezi dilata ními spárami ve zdivu (dle SN 73 1101) Zdivo

Mezní vzdálenost mezi dilata ními spárami v m pro zdivo na maltu zna ky M 15; 10; 5

M 2,5; M 1

M 0,4

z cihlá ských výrobk

60

90

120

z vápenopískových cihel a z dílc z oby ejného a lehkého betonu

40

60

80

z dílc z pórobetonu

24

24

24

Tab. 2.2: Nejv tší p ípustné vzdálenosti v m mezi dilata ními spárami v budovách s jednovrstvými zd nými st nami (dle „Národního aplika ního dokumentu“ zpracovaného pro SN P ENV 1996-1-1) Jednovrstvé zd né st ny

z pálených zdicích prvk , vápenopískových cihel, kamenných kvádr z pórobetonových tvárnic

Nejv tší p ípustná vodorovná vzdálenost v m mezi dilata ními spárami pro zdivo na maltu s pevností v tlaku v N/mm2 M 15; 10; 5

M 2,5; M 1

M 0,4

40

50

75

-

25

30

Nejv tší p ípustné vodorovné vzdálenosti mezi dilata ními spárami pro zd né st ny z betonových tvárnic závisejí na velikosti a asovém pr b hu smrš ování betonu tvárnic. Pokud zd ná konstrukce souvisí s konstrukcí z jiného materiálu, pro který jsou stanoveny jiné mezní vzdálenosti dilata ních spár, platí vždy hodnoty nižší. Nejv tší p ípustné vodorovné vzdálenosti mezi dilata ními spárami ve vn jší vrstv vrstvených st n, v p izdívkách apod. se ur í na základ zvláštních šet ení, p ihlížejících k vlastnostem použitého druhu zdiva, spojení vn jší vrstvy s vnit ní st nou (nosnou konstrukcí) a k poloze vrstvy vzhledem ke sv tovým stranám. Nejsou-li výsledky zvláštních šet ení k dispozici, nejv tší p ípustné vzdálenosti dilata ních spár ve vn jších vrstvách orientovaných na sever, východ, jih nebo západ jsou 12 m, 10 m, 9 m nebo 8 m. Ú inná ší ka dilata ních spár má být dostate ná vzhledem k p edpokládaným objemovým zm nám; ve spárách nemají být pevné ástice; spáry mají být p i vn jším povrchu vypln ny pružným tmelem. P ekro í-li se z n jakého d vodu hodnota rozestupu dilata ních spár uvedená v tab. 2.1 resp. 2.2 je t eba výpo tem prokázat vliv tepelných zm n. Uvažuje se sou initel tepelné roztažnosti zdiva t jehož doporu ené hodnoty jsou uvedeny

- 6 (48) -

Záv r

v modulu 1 (viz tab. 2.10). Výztuž v nc je t eba t mto p ídatným tah m p izp sobit. P i návrhu dilata ních úsek se musí vzít v úvahu i jejich prostorová tuhost. Dilata ní spárou je p erušena nosná konstrukce objektu a každý dilata ní úsek je t eba ešit z hlediska prostorové tuhosti samostatn a navrhnout konstruk ní opat ení (viz obr. 2.4).

Obr. 2.4: Vyztužení zd né budovy v míst dilata ní spáry a) ztužujícím pr vlakem b) ztužující štítovou st nou 2.1.2.2 Rozd lovací spáry Rozd lovací spáry m žeme považovat za specifický druh dilata ních spár, které ur ují velikost dilata ních celk z hlediska rozdílného sedání jednotlivých ástí objektu. P i ešení konstrukce je t eba brát ohled nejen na možný rozdíl pokles jednotlivých dilata ních celk , ale i p ípadné naklon ní (viz obr. 2.5).

Obr. 2.5: R zné dosednutí a naklon ní nestejn vysokých budov Rozd lovací spáry je t eba umístit všude tam, kde lze o ekávat nestejnom rné sedání základ , jako nap .: • p i nestejnom rných podmínkách založení (r zná základová p da, rozdílná hloubka základové spáry, podstatn rozdílné zatížení a z toho plynoucí r zná ší ka základových pás , rozdílný zp sob založení jednotlivých ástí objektu atd.), • p i náhlé zm n výšky budovy (o více než 10 m), pokud nejsou navržena opat ení, aby se zamezilo nerovnom rnému rozd lení nap tí ve zdivu, • mezi starým objektem a p ístavbou, • u staveb rozsáhlých a zna n

lenitých,

• u staveb na poddolovaném území. - 11 (32) -


Vždy je t eba navrhovat rozd lovací spáry spole n se založením objektu a ve v tšin p ípad probíhá rozd lovací spára i základovými konstrukcemi. Horní a spodní stavba se vzájemn ovliv ují.

2.1.2.3

ešení dilata ních spár

Dilata ní spára musí zajistit pohyb ásti konstrukce v p íslušném sm ru a o pat i né velikosti (vodorovn , svisle pop . v obou sm rech) a musí klást minimální odpor tomuto pohybu. Provedení dilata ní spáry musí být takové, aby byla funk ní trvale. Vyžaduje-li to umíst ní dilata ní spáry, musí zajistit dostate nou vodot snost, p ípadn musí mít zvukovou i tepelnou izola ní schopnost. Základní ešení dilata ních spár ve zd ných konstrukcích je na obr. 2.6 a p íklady detail dilata ních spár na obr. 2.7.

Obr. 2.6: Dilatace svislých zd ných konstrukcí a) zdvojením štítových st n, b) drážkou v rozší eném zdivu c) drážkou ve zdivu a štítovou st nou

Obr. 2.7: Podrobnosti dilata ních spár

- 6 (48) -

Záv r

2.1.3

Ztužující prvky

K zabezpe ení funkce konstrukce v souvislosti s prostorovou tuhostí slouží ztužující prvky jako jsou v nce a v trové nosníky. 2.1.3.1 V nec Železobetonový v nec ( viz obr. 2.8) ukládaný na zdivo v úrovni strop musí být vyztužený tak, aby byl schopen p enášet tahové síly : • které vznikají nerovnom rným sedáním objektu, • které vznikají p i ohybu stropní desky v její rovin od vodorovného zatížení (jako vysoký nosník), • které mohou vzniknout od excentrického umíst ní sil v horním pat e v i st ed m pilí dolního patra a vyrovnávat je. V nec má probíhat po všech obvodových st nách i po všech p í ných a podélných st nách, které se podílí na p enosu vodorovného zatížení od v tru.V nec m že být také využit k roznášení soust ed ných reakcí stropních trám (nap . u strop s ocelovými nosníky) a p eklad . P i dostate ném vyztužení m že být v nec využit i jako p eklad. Podle SN 73 1101 se vodorovná výztuž ve sm ru délky budovy se stropy z dílc navrhuje na extrémní výpo tové zatížení 15kN p sobící na 1m ší ky budovy, stejn tak v opa ném sm ru a to v úrovni každého stropu a st echy. Výztuž se vkládá do spár mezi stropními dílci (zálivková výztuž) a do v nc .Výztuž se kotví do protilehlých obvodových v nc , kolmých k uvažovanému sm ru.

Obr. 2.8: Pozední v nec

- 13 (32) -


2.1.3.2 V trový nosník Stropní konstrukce, které nemají dostate nou tuhost pro p enášení vodorovného ú inku od zatížení v trem se opat í v trovým nosníkem, který zajistí op ení hlavy zdi. V trový nosník se opírá o ztužující st ny kolmé k uvažované st n a dimenzuje se jako vodorovný nosník (oproti v nci je namáhán ohybem ve vodorovné rovin ).

Obr.2.9: Statické p sobení v trového nosníku

2.1.4

Rozmíst ní jednotlivých nosných prvk

Zd né objekty je nutno navrhovat tak, aby se vylou il vznik mezního stavu (nejen únosnosti, ale i použitelnosti) jednotlivých nosných prvk a aby se zaruila prostorová tuhost celého objektu (v p í ném a podélném sm ru). Prostorovou tuhost zajiš uje stropní tabule a vhodn volený systém podélných a p í ných st n. Nosné st ny a pilí e jsou namáhány jednak zatížením svislým a jednak zatížením vodorovným (vítr, seismicita). P i dostate n tuhém spojení mezi stropní tabulí a podélnými st nami, p enáší stropní tabule vodorovné zatížení (ve své rovin ) do p í ných st n, pop ípad ztužidel nebo rám a tyto p enášejí vodorovné zatížení do základových konstrukcí (viz obr. 2.10). P i poddajném p ipojení strop ke st nám bývají st ny p enášející vodorovné zatížení zna n mohutné.

- 6 (48) -

Záv r

Obr.2.10: P enášení tlaku v tru na strop n-tého podlaží stropní tabulí do ztužujících st n a st nami do základ

2.1.5

Stanovení rozm r jednotlivých nosných prvk

Pr ezové tvary jednotlivých nosných zdí a pilí mají být navrženy jako jednoduché geometrické obrazce (obdélník,T – pr ez). Rozm ry pilí se mají navrhovat jako násobky formátu použitých cihel (s ohledem na ádnou vazbu zdiva). Je vhodné navrhovat tlouš ku nosných st n po výšce budovy konstantní a m nit kvalitu použité malty p ípadn také cihel. Tlouš ka obvodových st n musí spl ovat požadavky na tepeln -izola ní vlastnosti zdiva. Posouzení pr ezových rozm r svislých nosných prvk , kvality malty a cihel se v p edb žném návrhu provádí pouze v n kolika charakteristických pr ezech. P edem je nutno navrhnout a vykreslit konstruk ní detaily, které mají vztah ke statickému ešení.P edevším se jedná o uchycení íms, návrhy balkon a arký a osazení st ešních konstrukcí. Rovn ž je t eba posoudit spoje strop se ztužujícími st nami, oslabení strop a st n prostupy a o úpravu základových konstrukcí (s ohledem na uspo ádání základ v nestejné úrovni nebo zakládání v blízkosti sousedních základ apod.)

2.2

Statické ešení zd ných konstrukcí

Statickým výpo tem se prokazuje odolnost navržené konstrukce a jejich ástí proti p sobení vn jších a vnit ních sil. Statický výpo et vychází z p edb žného návrhu a z vytvo ení statického modelu (statického schématu) konstrukce. Statickým modelem je konstrukce zidealizována a zjednodušena, ale sou asn musí model dostate n p iléhav zachycovat její skute né p sobení.P i vytvá ení statického modelu konstrukce je nutné ur it p edpoklady vzájemného spojení prvk (nap . vetknutí plné nebo áste né, kloub apod.) a p edpoklady vyplývající z prostorové tuhosti konstrukce (nap . stropní desky tuhé ve vlastní rovin , podélná a p í ná tuhost objektu apod.) P i stanovení statického modelu zpravidla vysta íme s rovinnými modely a ešením prostorové konstrukce v podélném a p í ném sm ru. Také je ú eln jší vyšet ovat od- 15 (32) -


d len p sobení svislého a vodorovného zatížení a výsledné ú inky zavád t do jednotlivých kombinací. Postup zpracování statického výpo tu je následující :

• p edb žný návrh, • vytvo ení statického modelu konstrukce (statické schéma konstrukce), • výpo et zatížení konstrukce (svislé a vodorovné zatížení), • ur ení statických veli in (vnit ních sil,reakcí apod.), • dimenzování a posouzení navržených pr ez (ov ení kvality malty a cihel) • posouzení konstrukce jako celku (zd né konstrukce je také t eba posoudit jako celek z hlediska stability nap .bezpe nost proti p evržení, ta se také posuzuje u prvk jako jsou ímsy a balkony). • nakreslit d ležité detaily konstrukce, které ovliv ují její statické p sobení. P i zpracování statického ešení zd ných konstrukcí je t eba brát v úvahu i zp sob provád ní a kontroly zd ných konstrukcí, a to ve smyslu platných p edpis a norem Veškerý stavební materiál musí také odpovídat p íslušným technickým normám a p edpis m. Použitelnost nových materiál se prokazuje zkouškami. Únosnost zdiva ovliv uje pevnost cihel a malty, ale také zp sob provád ní, a to p edevším ádná vazba zdiva ( jednotlivé vrstvy cihel musí být dostate n p evázány, aby nevznikly svislé pr b žné spáry). Zvláštní význam má p edevším p i vyzdívání pilí,roh a p i zakon ování nebo k ížení zdiva (viz MS 1). Ložné a sty né spáry musí být zcela vypln ny maltou (viz MS 1). Dle SN m la být tlouš ka ložných spár 12mm a sty ných 10mm. Je-li nutná jiná ší ka spár (nap . u vyztuženého zdiva) je t eba tuto skute nost uvést výslovn v projektu. P i provád ní zdiva je nutné dodržet mezní úchylky a tolerance požadovaných tvar a rozm r jednotlivých prvk . U více namáhaných pilí je t eba zohlednit p i statickém výpo tu zp sob provád ných rýh a kapes (nap . pro zavázání p í ek nebo pro uložení instalací) Tyto rýhy a kapsy zp sobují zna né oslabení pilí , a proto se vyzdívají ozuby sou asn s pilí em nebo se do spár vkládají ocelové trny. Ve statickém výpo tu je také nutné zohlednit montážní stavy vznikající b hem výstavby objektu (nap . zdivo p ed provedením strop nebo st echy).

2.2.1

Zd né halové objekty

U jednopodlažních halových objekt spo ívá na podélných st nách konstrukce st echy. Konstrukce st echy m že být navržená jako d ev ná, ocelová, železobetonová pop . z p edpjatého betonu. S ohledem na požadavky provozu bývají rozestupy mezi p í nými ztužujícími st nami zna né (nap .štítové st ny - viz obr.2.11). P i vodorovném zatížení nem že stropní konstrukce, která je relativn m kká ve své rovin , zabránit v tšímu pr hybu st ny – konstrukce se chová jako pružná soustava.

- 6 (48) -

Záv r

Obr.2.11: Halový objekt a) p dorys, b) 1x staticky neur itá konstrukce p í né vazby, c) staticky ur ité konstrukce p í né vazby Pokud st ešní konstrukci tvo í nap .ocelové vazníky se st ešní krytinou z vlnitého plechu (st ešní konstrukce není tuhá, je poddajná ve své rovin ), podélné zdi p sobí jako samostatné konzoly vetknuté do základ . Pokud však ve statickém ešení p edpokládáme, že : • stojky (tj. podélné zdi) jsou dole nepoddajn vetknuté do tuhého základu a naho e kloubov spojené s p í lemi (tj. konstrukcí st echy), • st ešní konstrukce je d kladn spojena s podélnými st nami pomocí ocelových kotev, • p í le (tj. konstrukce st echy) jsou dokonale tuhé ve své rovin (nap .železobetonové vazníky s železobetonovými kazetovými st ešními deskami, které jsou zmonolitn ny zálivkou z jemnozrnného betonu) a p i vodorovném zatížení se nedeformují, • konstrukce je z dokonale pružného materiálu, • sousední rámy se vzájemn neovliv ují, tak potom mohou st ešní konstrukce zabezpe it spole né p sobení všech zdí a p enáší se ást vodorovného zatížení (nap . od v tru nebo od je ábu)p sobící na jednu st nu pomocí st ešní konstrukce do druhé st ny. Konstrukce rámu pak vytvá í (n-1)-krát staticky neur itou soustavu (viz obr.2.11.b), kde n zna í po et sloup . Za staticky neur ité veli iny se zavedou vodorovné složky reakcí X mezi konstrukcí st echy a podélnými st nami. Jako p íklad je uvedena jednolodní hala (viz obr.2.12).

- 17 (32) -


Obr.2.12: Schéma statického ešení halové konstrukce Soustava je 1x staticky neur itá. Vodorovné zatížení V p sobí na stojku A v bod C (ve výšce h1 od úrovn vetknutí do základu) a v p í li vzniká reakce X. Ve vetknutí stojky A vyvolá vodorovná síla V ohybový moment : M 1 = V ⋅ h1

a reakce X pak moment : M 2 = − X ⋅ h2

Výsledný moment ve vetknutí stojky A je pak : M A = M 1 + M 2 = V ⋅ h1 − X ⋅ h2

K ur ení ohybového momentu MA je t eba stanovit reakci X v p í li z p edpokladu, že výsledný posun zhlaví st ny A bude stejný jako posun zhlaví st ny B a vzájemné vzdálenosti st n se p itom nezm ní.P í el se rozd lí myšleným ezem, ve kterém se zavede jednotková reakce X (tah je zna en kladn ). Deforma ní rovnici m žeme napsat ve tvaru : y A = yB

Pomocí superpozice (z obr.2.12.) obdržíme : y AV − X ⋅ y AX = X ⋅ y BX

- 6 (48) -

Záv r

Z toho X =

Kde

y AV y AX + y BX

yAX resp. yBX –vovdorovný posun zhlaví st ny A, resp. (B) od jednotkové reakce X, yAV – vodorovný posun zhlaví od vn jšího zatížení.

Ke stanovení pr hyb konzolových sloup je možno použít tab.2.3. Tab.2.3. Pr hyb sloup s konstantním pr ezem a náhlou zm nou pr ezu

P i statickém vyšet ování halových objekt je nutné každou obvodovou st nu ešit s p ihlédnutím k tomu, zda se jedná o objekt uzav ený, otev ený nebo áste n otev ený (s ohledem na plochu okenních a vratových otvor ). Uvažuje se tlak v tru na stran náv trné a sání v tru na stran záv trné p sobící sou asn . P i posuvném uložení vazník na jedné st n , vznikne staticky ur itá soustava, podélné st ny vzájemn nep sobí a op t podélné zdi p sobí jako samostatné konzoly vetknuté do základ . U hal s tuhou st ešní konstrukcí a tuhými obvodovými st nami v p í ném i podélném sm ru lze mezivratové pilí e vyšet ovat jako kyvné stojky (tento p ípad se uplatní nap . u garáží).

- 19 (32) -


2.2.2

Zd né vícepodlažní objekty

Statický model nosných prvk vícepodlažních zd ných objekt se stanovuje na základ celkového prostorového p sobení konstrukce. Stanovení statického modelu ovliv uje zejména : • typ konstruk ního systému • systém podélných nosných st n, • systém p í ných nosných st n, • systém obousm rný, • tuhost stropních desek v jejich rovin

2.2.2.1 Objekty s d ev nými stropy Tyto objekty jsou realizovány jako tradi ní m stská výstavba do první tvrtiny 20.století. U t chto m stských dom byl ve velké v tšin p ípad použit systém podélných st n s netuhými stropy, tj. s d ev nými trámovými stropy, uloženými do kapes (viz obr. 2.13a)

Obr. 2.13: Spojení stropu se zdí a) d ev ný stropní trám uložený na zdi b) prefabrikovaný strop spojený se zdí pomocí ztužujícího v nce

Obvodové st ny t chto objekt jsou namáhány od svislého zatížení mimost edným tlakem z d vodu excentrického uložení strop pop .od ú inku tlaku zdiva p i jednostranném rozši ování st n dolního patra. Statické schéma pro výpo et obvodové st ny namáhavé svislým a vodorovným zatížením je znázorn no na obr.2.14.

- 6 (48) -

Záv r

Obr.2.14: Statické p sobení zd né budovy s d ev nými stropy a) statický model (schéma) b) pr b h ohybových moment v obvodové st n konstantní tlouš ky od excentrického p sobení strop (vzp rná délka st ny l0=2L c) pr b h ohybových moment v obvodové st n od zatížení v trem p sobícím dovnit budovy (plochá st echa) Svislé zatížení tvo í vlastní tíha zdiva a reakce stropních trám . Polohu výslednice (reakce) od zatížení stropními trámy lze uvažovat v 1/2 (rovnom rné rozd lení nap tí v úložné ploše) až v 1/3 (trojúhelníkov rozd lení nap tí) úložné plochy od vnit ního líce zdiva (viz obr.2.15). Pr b h ohybových moment od excentrického uložení strop je znázorn n na obr.2.14b.

Obr.2.15: Poloha reakce v úložné ploše nosníku za p edpokladu a) rovnom rného pr b hu nap tí b) trojúhelníkového pr b hu nap tí

- 21 (32) -


Každá obvodová st na musí také p enášet veškeré ú inky od zatížení v trem. Podle SN 730035 se ú inky od zatížení v trem nemusely prokazovat p i posuzování konstrukce jako celku u obytných budov nejvýše dvoupodlažních (jednopatrových) a u jiných budov p i sou asném spln ní t chto podmínek : u budov d ev ných • nosnou konstrukci tvo í svislé st ny • vzdálenost mezi p í nými st nami není v tší než 6m • výška podlaží není v tší než 4m

u budov zd ných s nosnými st nami o nejmenší tlouš ce 375mm • výška budovy hv 3b

kde hv je výška objektu od úrovn terénu v jeho okolí až po h eben st echy nebo po horní hranu atiky u rovných st ech; b je pr m rná ší ka budovy, která se stanoví d lením zastav né p dorysné plochy nejnižšího, v tru vystaveného podlaží, jeho nejv tší p dorysnou délkou, • konstruk ní výška jednotlivých pater není v tší než 5m, • budova je p í n vyztužena betonovými st nami nebo alespo 300mm (250mm) tlustými zdmi o pr m rné pevnosti malty alespo 2,5MPa, vzdálenými od sebe nejvýše 15 (12m), jestliže stropy nejsou schopny p enášet síly ve své rovin , nejvýše 30 (25)m, jestliže stropy jsou schopny po dohotovení p enášet síly ve své rovin .

Protože d ev né stropy jsou zna n poddajné, nemohou ve své rovin zdivo ú inn ztužovat. Detail uložení trám je uspo ádán tak, že p i zanedbání t ení v úložné ploše trámu, nep enáší vodorovnou sílu z vn jší strany dovnit – trámy nep sobí jako rozp ry (trámy p sobí jako posuvn uložené nosníky). Vodorovným ú ink m vzdoruje pak pouze obvodová st na, oslabená kapsami pro uložení trám . Obvodovou st nu je pak nutno posuzovat na tlak v tru jako konzolu vetknutou do základ . Pr b h ohybových moment pro st nu konstantní tlouš ky je znázorn n na obr. 2.14c. Momenty m žeme zmenšit rozšiováním st ny dovnit budovy (což ostatn p edepisovaly i stavební ády), protože ke zmenšení moment dojde posunutím p sobišt reakce svislých sil horního podlaží v i st ednici. U tlaku v tru (sání) sm ujícímu ven z budovy lze uvažovat se spolup sobením protilehlé obvodové st ny pokud jsou provedeny trámové kleštiny na zhlaví trám (viz obr.2.13a) na obou koncích budovy a ve st edních zdech jsou trámy propojeny páskovou ocelí stejné únosnosti jako kleština. Kleštiny i spojovací pásky musí p enést tahovou sílu od zatížení v trem p ipadající na ší ku rovnou vzdálenosti kleštin a výšku podlaží. Tato úprava nemá pro posuzování st n velký význam, protože tam, kde p sobí sání v tru, v tšinou m že p sobit i tlak v tru na st nu. Tlouš ka t chto st n vychází zna ná, a proto se s tímto ešením setkáváme pouze u starších objekt s malým po tem podlaží. V sou asné dob se staticky posuzují pouze stávající objekty. Vždy je nutno uvažovat s prostorovým p sobením celé budovy a je nutno p i jakékoliv rekonstrukci zachovat dostate ný po et st n (p sobících jako ztužující) jak v podélném tak i v p í ném sm ru. - 6 (48) -

Záv r

2.2.2.2 Objekty s tuhými stropy Za tuhé stropní konstrukce lze považovat p edevším železobetonové monolitické stropy, ale také montované betonové stropy zmonolitn né zálivkou z jemnozrnného betonu a spojené se ztužujícími pozedními v nci pro p enášení tahu mezi prefabrikátem a v ncem (viz obr.2.13b) nebo zálivkovou výztuží. Za tuhé stropní konstrukce m žeme považovat rovn ž stropy z keramických tvarovek zmonolitn né nadbetonovanou vrstvou (p ípadn vyztuženou sít mi) nebo z keramických stropních panel a poval (se zálivkou) pokud jsou spojené se ztužujícími pozedními v nci (jako stropy betonové). a) Podélný systém nosných zdí Postup výpo tu konstrukcí s podélným systémem nosných zdí je obdobný s typem konstrukcí podle 2.2.1 (p edevším u objekt bez p í ných st n). Platí všechny p edpoklady tam uvedené, pod pojmem p í le pak rozumíme stropní trámy nebo desky. Spojení t chto prvk a st n zprost edkuje výztuž mezi t mito trámy nebo deskami a pozedními v nci. Svislé zatížení V podélném systému se navrhují nosné st ny ve sm ru delšího p dorysného rozm ru budovy. U objekt bez p í ných (ztužujících) st n postupujeme analogicky tak, jak bylo uvedeno u halových staveb (viz.2.2.1 – jednalo by se o patrovou rámovou konstrukci). Vytvo ení statického modelu by pak ovlivnil zp sob spojení tuhých stropních konstrukcí s jednotlivými podélnými st nami (v nci) a následn úvaha o tuhosti jednotlivých sty ník . Tento typ objekt se ve stavební praxi p íliš neobjevuje, protože není staticky výhodný. Podélný systém nosných zdí vyztužený p í nými st nami Tuhé stropní tabule (nepoddajné ve své rovin ) brání p i p sobení svislého excentrického zatížení od strop volnému posunu obvodových zdí a tvo í tak jejich podpory. V úrovni jednotlivých podlaží vnáší do st n moment (z d vodu excentrického zatížení t chto st n stropními konstrukcemi nebo od jednostranného zesílení zdí). Po dokon ení hrubé stavby tvo í st na spojitý nosník s podporami v místech rozep ení stropy. Pr b h ohybových moment v obvodové st n jako na spojitém nosníku je znázorn n na obr.2.16a. St ny se však vyzdívají postupn po jednotlivých podlažích, proto se nem že moment ihned p enášet do vyšších podlaží, brání tomu trvalé deformace nezatvrdlé malty a skute nost, že st na vyššího podlaží není ješt rozep ena stropem (p ípadn vyzd na), takže další pole spojitého nosníku se ješt nem že uplatnit. Statické schéma spojitého nosníku by se mohlo uvažovat po dokonalém zatvrdnutí malty, ale pouze pro prom nné (užitné) zatížení. V praxi se toto ešení b žn nepoužívá, ale zavádí se zjednodušené statické schéma (viz obr2.16b). St ny se uvažují jako svislé prosté nosníky voln podep ené v úrovni strop . Momenty vznikající excentricky uložením strop p sobí pouze v rozmezí p íslušného podlaží. St na se opírá o stropy, ímž se do nich vnáší vodorovné síly (ve zhlaví st ny tlak,v pat st ny tah), které se snaží st nu ve spá e mezi pozedním v ncem a zdivem usmyknout.Tyto vodorovné síly jsou obvykle malé a p enesou se t ením v úložné ploše do stropu a jeho prost ednictvím do protilehlé st ny, kde se ruší s jejím podporovým tlakem (jedná se o soum rn zatíženou

- 23 (32) -


st nu).V ostatních p ípadech strop p sobí jako vodorovný nosník op ený o p í né (ztužující) zdi.

Obr.2.16: Pr b h ohybových moment v obvodové st n s tuhými stropy a p í nými st nami vyvolaných svislým zatížením a) st na uvažovaná jako spojitý nosník, b) zjednodušené p sobení s ohledem na postup provád ní a deformace zdiva s nedostate n zatvrdlou maltou.

Na st ny p sobí mimo jejich vlastní tíhy, také tíha krovu, ímsy, balkon a jednotlivých strop .Vlastní tíha st ny s konstantní tlouš kou ve všech podlažích nebo symetricky rozši ované nemá za následek vznik momentu, ale pouze zv tšení normálové síly. Zatížení od strop p sobí naproti tomu obvykle excentricky, kdy excentricita závisí na zp sobu uložení stropu na st n . Podle p edchozího se uvažuje, že moment od excentrického uložení strop po výšce zdi (v rozmezí jednoho podlaží) se m ní podle p ímky (viz obr.2.17)

Obr.2.17: Ú inek svislého zatížení stropu na obvodovou st nu a) st na konstantní tlouš ky, b) st na s náhlou zm nou pr ezu

U st ny konstantní tlouš ky (obr.2.17a) bude v ezu I – I´ Moment

MI = Q⋅e - 6 (48) -

Záv r

Osová síla

N I = N1 + Q

kde Q je zatížení od stropu bezprost edn uloženého nad pr ezem I – I´ e je excentrická síla Q N1 sou et veškerého zatížení horních podlaží, tj. zatížení od st echy, strop a vlastní tíhy zdiva až po uvažovaný pr ez I – I´.

V ezu II – II´bude p sobit : M I ⋅ h' h

Moment

M II =

Osová síla

N II = N I + Q + g

kde g je vlastní tíha zdiva mezi pr ezy I – I´a II – II´ Pr ezy st ny jsou pak namáhány mimost edným tlakem (tlakem za ohybu). Stejn tak u st ny s náhlou zm nou pr ezu v úrovni stropu (viz obr.2.17b) bude Moment

M I = Q ⋅ e − N1 ⋅ e1

Osová síla

N I = N1 + Q

Zvláštní pozornost je t eba v novat obvodovým st nám podzemních podlaží, kdy mimo výše uvedených zatížení p sobí na st nu tlak zeminy a prom nné (nahodilé) zatížení na povrchu upraveného terénu. V tomto p ípad se excentricity m í od svislice procházející osou základové spáry (viz obr.2.18)

Obr. 2.18: Schéma zatížení obvodové st ny podzemního podlaží

- 25 (32) -


Nep sobí-li zemní tlak, p evažuje N1 e1 nad Q e2 a st na vyvolává ve stropní konstrukci tahové síly (reakce B), které musí strop bezpe n p enést do p í ných st n (jako vodorovný nosník) a tyto p í né st ny je musí p enést do základových konstrukcí a do podloží stavby. P i p sobení zemního tlaku bude sm r reakce B obrácený (tlak), ale postup posuzování je stejný. Protože násyp m že být jednostrann odkopán, nelze po ítat s tím, že strop p sobí pouze jako rozp ra, která brání p iblížení zhlaví protilehlých st n podzemního podlaží. Reakce A se musí bezpe n p enést t ením v základové spá e. Není-li možné tyto p edpoklady splnit, je nutné st nu i základ navrhnout podle zásad platných pro op rné zdi Vodorovné zatížení v trem Objekty bez p í ných (ztužujících) st n, kde zdivo je v úrovni jednotlivých podlaží rozep eno tuhými stropními konstrukcemi. Tlak v tru se z obvodových zdí p enáší p es kloubov p ipojené stropy (p sobí jako rozp ry nebo táhla) i do ostatních zdí. Celkový ohybový moment se rozd luje na jednotlivé st ny v pom ru jejich ohybových tuhostí. Jednotlivé st ny p sobí jako konzoly vetknuté do základ (viz obr.2.19). Velmi záleží na tom, zda se objekt považuje za uzav ený, otev ený nebo áste n otev ený.

Obr. 2.19: Statické p sobení zd né budovy bez p í ných (ztužujících) st n a tuhými stropními konstrukcemi p i vodorovném zatížení

- 6 (48) -

Záv r

Objekty s p í nými (ztužujícími) st nami, kde zdivo je v úrovni jednotlivých podlaží rozep eno tuhými stropními konstrukcemi. V t chto p ípadech nemá zatížení v trem v tšinou rozhodující vliv pro stanovení rozm r st n kolmých ke sm ru p sobení v tru. Obvodová st na se posuzuje v rozmezí jednoho podlaží i jako celá konstrukce. Ve výškovém rozmezí jednoho podlaží se m že st na uvažovat jako oboustrann áste n vetknutý nosník. Momenty se mohou brát p ibližn : v úrovni strop

M =−

1 w ⋅ L2 16

uprost ed výšky podlaží

M =+

1 w ⋅ L2 16

kde

w je rovnom rné zatížení od tlaku v tru na 1m2 plochy vystavené náporu v tru L je výška podlaží

Hodnoty moment od v tru bývají proti moment m od svislého zatížení pom rn malé. Tuhá stropní tabule p enáší vodorovné zatížení do p í ných st n, které se musí ešit podle obr.2.20 resp.2.21.Vodorovné zatížení m že mít rozhodující význam v p ípadech, kdy stropy zajiš ují stejnou výchylku všech podélných zdí. Nov jší ešení konstrukce vychází z p edpokladu, že tuhá stropní tabule se m že v objektech jednoduchého p dorysu upravit tak, aby p sobila jako vodorovný vysoký nosník, který p enáší ú inky od vodorovného zatížení z míst, kde p sobí do míst, kde mohou být ú inn zachyceny. Tlak v tru p sobí i na štítovou st nu, která je nezatížená stropy. Proti p sobení sání v tru, který se snaží štít odd lit od budovy, se do podélných st n vkládají zední kleštiny, které probíhají nad okny a dve mi každého podlaží po celé délce budovy. Tyto zední kleštiny se mohou nahradit systémem železobetonových pozedních v nc . b) P í ný systém nosných zdí U p í ného systému jsou rozestupy mezi jednotlivými zdmi pom rn malé. Obvodové podélné st ny bývají výpl ové (málo tuhé proti vybo ení z vlastní roviny) a mají funkci pouze tepeln -izola ní. P í né st ny jsou nosné. Ú inky zatížení od v tru se p enášejí p es obvodové st ny do základových konstrukcí. Stropní deska mezi p í nými zdmi (vytvá í p i vodorovném zatížení nosnou st nu) bývá tuze spojena se ztužujícími v nci umíst nými po celém obvod desky (viz obr.2.20).

- 27 (32) -


Obr.2.20: Stropní tabule mezi ztužujícími zdmi jako st na s obrubami P i rovnom rném zatížení od v tru v soust e ují se normálové síly N hlavn v obrubách. Ve st n vzniká smykové nap tí

τ=

v⋅x 2⋅b⋅d

d zna í tlouš ku st ny, pr b h smykového nap tí τ je znázorn n na obr.2.20. Aby nebylo t eba zachycovat hlavní tah výztuží, musí st na sama p enést smyková nap tí, tedy maximální smykové nap tí musí být menší než namáhání betonu v tahu. Obruby (v nce AD, BC) ve ztužujících st nách musí zachytit sílu v (tj. polovinu zatížení) a bezpe n ji p enést do základ . V horní obrub AB p sobí tlak, ve spodní DC pak tah. Výztuž obruby (v nce) je nutno navrhnout na maximální tahovou sílu

N max =

v ⋅ a2 4b

Protože pr b h tahové síly

v a2 − x2 N= ⋅ 2b 2 je po délce parabolický, mohou se n které výztužné pruty ukon it d íve, a to podle známých pravidel pro rozd lení materiálu.

- 6 (48) -

Záv r

Vodorovné zatížení kolmé na delší pr elí se p enáší tuhými stropními tabulemi do p í ných st n. Podíl zatížení p ipadající na jednotlivé st ny závisí na uspo ádání celé konstrukce. Je-li soustava p í ných (ztužujících) st n soum rná vzhledem k výslednici zatížení (viz obr.2.21a) od tlaku v tru v, vykazují všechny st ny p i vodorovném zatížení stejný pr hyb. Na jednotlivé st ny se výsledné zatížení v p enáší v pom ru jejich tuhostí. Tedy na n-tou st nu p ipadá zatížení

Vn =

kn ⋅V i n =1

ki

kde kn je tuhost n-té st ny i je po et ztužujících st n P i nesoum rné soustav p í ných (ztužujících) st n (viz obr.2.21b) se tuhé stropní tabule p i vodorovném zatížení nejen posunou, ale i pooto í. Pr hyby jednotlivých st n pak budou r zné. St ed otá ení O se ur í jako t žišt tuhostí jednotlivých st n. P i stanovení podílu vodorovného zatížení v p ipadající na jednotlivé st ny záleží na poddajnosti nebo tuhosti obvodových st n v jejich rovin . P i poddajných obvodových st nách pak na n-tou st nu p ipadá zatížení

Vn =

kn i n =1

ki

+

rv .k n .bn i n =1

(k .b ) i

V

2 i

U soustavy ztužujících st n ve dvou rovinách na sebe kolmých se postupuje obdobn , st ed otá ení se ur uje jako t žišt tuhostí jednotlivých st n v jejich rovinách. St ny musí být tuhé proti vybo ení z vlastní roviny.

Obr.2.21: Soustava ztužujících st n a) soum rná soustava ztužujících st n, b) nesoum rná soustava ztužujících st n (p edpokládá se, že obvodové st ny jsou poddajné)

- 29 (32) -


P i namáhání st n od vodorovného zatížení je možné uvažovat i ze spolup sobením meziokenních pilí (viz obr.2.22). Spolup sobící ší ka se m že uvažovat hodnotou b = d + 2a

10d

kde d je tlouš ka st ny rovnob žné s p sobící vodorovnou silou a je vzdálenost od této st ny po nejbližší okenní otvor

Obr.2.22: Spolup sobící ší ka st ny pro stanovení ú ink vodorovného zatížení Jestliže objekt nemá podélné ztužující st ny, eší se p í né st ny na ú inky zatížení vodorovnými silami, které p sobí rovnob žn s délkou budovy dle obr.2.19. Po statické stránce se uvažuje st na jako konzola vetknutá do základ (viz obr. 2.23). Pr hyb od vodorovného zatížení zp sobují normálová nap tí i smyková nap tí. U prvk s povahou prutu se vliv smykových nap tí v tšinou zanedbává, ale u st n je nutno s vlivem posouvajících sil po ítat. V b žných p ípadech sta í st nu ešit p ibližn , a to jen na p etvo ení smykem. Je nutno posoudit dostate nou bezpe nost proti posunutí od vodorovného zatížení (posunu v nep evázané spá e brání soudržnost kusových staviv a malty). V základové spá e se musí vodorovný tlak p enést t ením do zeminy. P i malém stálém zatížení p í né (ztužující) st ny (p edevším u štítové st ny to m že být pouze vlastní tíha), m že být excentricita nep ípustná. Jestliže má ztužující st na dve ní otvory, posouvající síla Q se p enáší tuhým stropem do zhlaví jednotlivých pilí v pom ru jejich pr ezových ploch (A). Ztužující zdi musí bezpe n p enést vodorovnou i svislou složku zatížení a musí být zaru ena jejich stabilita. Stabilita objektu závisí na jeho výšce a po tu podlaží, pom ru vzdáleností mezi p í nými st nami k celkové výšce budovy, na pom ru hloubky budovy k její výšce a na tlouš ce obvodových a vnit ních st n (viz obr. 2.10).

- 6 (48) -

Záv r

Obr.2.23: Pr hyb konzoly vetknuté do základ a) konzola s povahou prutu (pr hyb zp sobují normálová nap tí od ohybového momentu), b) konzola s povahou st ny (pr hyb zp sobený smykem od posouvajících sil) 2.2.2.3 Objekty s vnit ním skeletem U zd ných objekt s v tším prom nným (užitným) zatížením (nap .sklady) se mohou st ední zdi nahradit rámovými konstrukcemi (viz obr.2.24).

Obr.2.24: Kombinace obvodových st n s vnit ním skeletem Kloubové uložení stropních konstrukcí v obvodových traktech na konzolových p í lích železobetonové vnit ní rámové konstrukce dovoluje vyrovnávat rozdílné sedání vnit ních podpor a obvodových zdí a nestejné stla ení zdiva a železobetonových stojek rámu. P i posouzení na vodorovné zatížení se obvodová

- 31 (32) -


st na uvažuje jako konzola a vložená pole (kloubov p ipojená) p sobí jako rozp ry, které zajiš ují stejný pr hyb (y) konzoly a patrového rámu. 2.2.2.4 Zd né skelety Pro nižší ob anské objekty (nap .školky, menší provozovny apod.) se n kdy používá zd ný skelet, skládající se ze zd ných sloup a železobetonových strop . Spoj mezi pilí i a stropní deskou nem že ve velké mí e zaru it p enášení moment , proto se uvažuje s kloubovým p ipojením. Stropy se považují za tuhé tabule, které i p i vychýlení nebo pooto ení nedovolí zm nu vzdáleností sloup v místech, kde jsou na nich uloženy. Z toho vyplývá podíl vodorovných zatížení p ipadající na jednotlivé sloupy a také p ídavné namáhání na které se musí posoudit stropní tabule. Sloupy se uvažují jako konzoly a posuzují se na kombinaci šikmého ohybu s tlakem, pop . i na kroucení. Velmi d ležité je ádné spojení sloup se stropy a jejich pr b žnost. I p i nejnep ízniv jší kombinaci zatížení se nesmí porušit spára mezi sloupy a stropem (prokazuje se to statickým výpo tem). Jako vhodná konstruk ní úprava se jeví svázání sloup se stropy pomocí kotev.

- 6 (48) -

VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ ZDNÉ KONSTRUKCE MS 2 HALY, VÍCEPODLAŽNÍ BUDOVY

Recommend Documents