Zastřešení staveb - krovy

Transkript

1 ČVUT v Praze Fakulta stavební PS01 - POZEMNÍ STAVBY 1 Zastřešení staveb - krovy doc. Ing. Jiří Pazderka, Ph.D. Katedra konstrukcí pozemních staveb Zpracováno v návaznosti na původní přednášky KP20 prof. Ing. Petra Hájka, CSc. 2015/16

2 Základní rozdělení krovových soustav Konstrukce zastřešení budov Šikmé střechy (sklon > 5 o ) Ploché střechy (sklon 0 o - 5 o ) - tradiční krovové soustavy - novodobé konstrukce zastřešení - není předmětem této přednášky Tradiční soustavy (historické) Krokevní soustavy - prostá krokevní - hambalková Vaznicové soustavy - prostá vaznicová se stojatou stolicí (= se svislými sloupky) - prostá vaznicová s ležatou stolicí (= se šikmými sloupky) - věšadlo (jednoduché, dvojité) - vzpěradlo (jednoduché, dvojité) - krov bačkora (specifický typ ležaté stolice) Vlašská soustava Další méně používané soustavy (ránkova soustava, pruská soustava, apod.) Kombinované soustavy (např. kombinace hambalku a vaznicové soustavy)

3 Základní rozdělení krovových soustav Novodobé konstrukce zastřešení (současné) Z klasických dřevěných prvků a lepených dřevěných prvků - novodobá hambalková soustava - novodobá vaznicová soustava Na bázi příhradových vazníků - Dřevěné vazníky - Ocelové vazníky Z plnostěnných nosníků Na bázi rámových konstrukcí Speciální soustavy - Lepené dřevěné nosníky - Ocelové nosníky - Železobetonové nosníky - Ocelové rámy (+ dřevěné krokve) - Dřevěné rámy - Skruže z lepeného dřeva - Prostorové dřevěné klenby

4 Princip návrhu k-ce zastřešení Návrh konstrukce zastřešení je ovlivněn: Tvarovým řešením střechy Půdorysným tvarem objektu Vzdáleností a polohou nosných zdí Způsobem využívání podkroví Charakterem stropní konstrukce mezi podkrovím a posledním podlažím Polohou komínových těles, střešních oken vikýřů apod. Skladbou střešního pláště Uvažovaným nahodilým zatížením střešního pláště (vítr, sníh, údržba) Typem spojů, užitých v konstrukci krovu Technologií provádění Materiálovým řešením konstrukce krovu Požadavky památkové péče (rekonstrukce)

5 Zastřešení staveb - krovy Tradiční soustavy

6 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava se stojatou stolicí Velmi používaná soustava v 19. stol. a v 1. pol. 20 stol., v ČR tisíce realizací Nevýhodou je značné omezení využití podkrovního prostoru Obsahuje tzv. plné a jalové příčné vazby (vzdálenost vazeb mm)

7 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava se stojatou stolicí

8 Vaznicové soustavy Ztužení krovu - zavětrování Krov musí být vždy dostatečně ztužen v příčném i podélném směru Příčné ztužení je u vaznicové soustavy se stojatou stolicí zajištěno tuhým trojúhelníkem mezi vazným trámem, sloupkem a šikmou vzpěrou Podélné ztužení je zajištěno tuhým trojúhelníkem pásek-sloupek-vaznice

9 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava se stojatou stolicí Varianty s různým počtem vaznic (1,2,3 i více)

10 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava se stojatou stolicí - 3 vaznice

11 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava se stojatou stolicí

12 Vaznicové soustavy Tradiční vaznicová soustava s ležatou stolicí Používala se zejména v období Baroka Lepší možnosti využití podkrovního prostoru než u stojaté stolice Menší zatížení vazného trámu - sloupky jsou uloženy blíže pozednicím

13 Vaznicové soustavy Krov Bačkora - speciální typ krovu ležatá stolice Nemá vazný trám, který je nahrazen tzv. bačkorou (krátkým trámcem) Nutná střední nosná zeď pod bačkorou! Vaznice jsou masivnější než u předchozích typů krovů (zatížení dvěma momenty)

14 Vaznicové soustavy Krov typu Věšadlo Používal se při větším rozpětí vazného trámu Vazný trám je vynášen sloupky, které jsou tažené Typickým prvkem krovu je rozpěra, přenášející tlakové síly do šikmých vzpěr

15 Vaznicové soustavy Krov typu Věšadlo

16 Vaznicové soustavy Krov typu Věšadlo

17 Vaznicové soustavy Krov typu Vzpěradlo ve stojaté stolici Krov obsahuje vzpěry, vynášející sloupky, které nestojí na vazném trámu (na obr. vzpěry vynáší pouze střední sloupek).

18 Vaznicové soustavy Krov typu Vzpěradlo v ležaté stolici

19 Krokevní soustavy Hambalková soustava Umožňuje maximální využití podkroví (např. pro obytné místnosti) Všechny vazby jsou plné, tzn. nemá jalové vazby Základním prvkem krovu je hambalek, který přenáší tlakové síly

20 Krokevní soustavy Hambalková soustava Podélné ztužení je zajištěno diagonálami v rovině střešního pláště Pozednice musí být kotvena proti účinkům vodorovných sil Tradiční hambalkovou soustavu je možné použít pouze na menší rozpony V 19. stol měly hambalkové soustavy obvykle vazný trám

21 Krokevní soustavy Hambalková soustava - statické působení

22 Tradiční tesařské spoje Podélné nastavování svislých prvků - plátování, štěpování

23 Tradiční tesařské spoje Podélné nastavování vodorovných prvků - plátování

24 Tradiční tesařské spoje Příčné nastavování prvků krovu - čepování

25 Tradiční tesařské spoje Šikmé spoje prvků krovu - čepování

26 Tradiční tesařské spoje Šikmé spoje - vháněné čepování, nárožní čepování

27 Tradiční tesařské spoje Příčné spoje prvků - přeplátování

28 Tradiční tesařské spoje Příčné spoje prvků - kampování

29 Zastřešení staveb - krovy Novodobé k-ce zastřešení

30 Moderní spoje dřevěných prvků Styčníkové desky Gang-nail Výhody: Jednoduchá a rychlá montáž, velká tuhost styku (oproti tesařským spojům) Nevýhody: Požární bezpečnost, estetika Vložené styčníkové plechy Tvarované kovové přípojné prvky Přípojné ocelové desky

31 Novodobé krovové soustavy Novodobá hambalková a vaznicová soustava Odvozeny od tradičních soustav, cílem je uvolnění dispozice v podkroví Použití moderních technologií (spoje, lepené dřevo) umožňuje odvážnější konstrukce Časté je zakomponování ocelových prvků do krovu (větší rozpony)

32 Novodobé krovové soustavy Novodobá hambalková a vaznicová soustava Moderní hambalková soustava Vaznicová soustava s ocel. vaznicemi a sloupky

33 Novodobé k-ce zastřešení Krovy na bázi příhradových vazníků Materiálové řešení - dřevěné vazníky - ocelové vazníky Výhody: rychlá montáž, lze použít i pro velká rozpětí (ocelové vazníky) Nevýhody: výrazné omezení využívání podkroví, nutnost zvedacího prostředku Vazníky musí být vždy podélně zavětrovány!

34 Novodobé k-ce zastřešení Krovy na bázi příhradových vazníků - dřevěné

35 Novodobé k-ce zastřešení Krovy na bázi příhradových vazníků - dřevěné

36 Novodobé k-ce zastřešení Krovy na bázi příhradových vazníků - ocelové

37 Novodobé krovové soustavy Krovy na bázi rámových konstrukcí Náhrada plné vazby krovu ocelovým nebo dřevěným rámem Často kombinace ocelový rám + ocelové vaznice + dřevěné krokve a kleštiny Hlavní výhoda: uvolnění dispozice v podkroví

38 Novodobé krovové soustavy Krov na bázi ocelové rámové konstrukce

39 Novodobé krovové soustavy Krov na bázi dřevěné rámové konstrukce

40 Novodobé krovové soustavy Speciální konstrukce zastřešení Dřevěná klenba (skořepinově působící prostorová konstrukce)

41 Sanace krovů - výměna prvků Výměna degradovaných prvků krovu (protézování)

42 Sanace krovů - výměna prvků Výměna degradovaných prvků krovu (protézování)

43 Děkuji za pozornost Literatura použitá v prezentaci: [1] Zlesák J.: Přednášky KP2, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Praha 2010 [2] Bill Z.: Přednášky KP50, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Praha 2002