Konstrukce krovů II Návrh nosné konstrukce šikmého zastřešení 1 Vladimír Žďára, FSV ČVUT Praha 2013

Transkript

1 Konstrukce krovů II

2 Prostorová tuhost a stabilita o prostorová tuhost konstrukce o prostorová stabilita konstrukce Zatížení konstrukce o X - příčná zatížení, tuhost, ztužení o Y - příčná zatížení, tuhost, ztužení o Z - svislé zatížení

3 Vodorovné ztužení konstrukce prostorová tuhost

4 Zajištění tuhosti soustavy normálová, ohybová a smyková vazba vnitřní a vnější vazba (uzavřený a otevřený systém) prostorový systém

5 Aplikace principu ztužení soustavy kyvných prutů

6 Aplikace obecného principu na ztužení střešní konstrukce

7 Dvojitá diagonála vs. jedostranné vazby materiály s omezeným tahovým nebo tlakovým působením možnosti předpětí

8 Příčná tuhost střešní konstrukce jednostupňové a vícestupňové soustavy větve nepodepírají kmen (obvykle) aspekty interakce nosných a nenosných konstrukcí

9 Příznivé aspekty spolupůsobení vazeb - pojišťovna Uplatnění principu - pomoc přetížené vazbě (části konstrukce apod.) - pomoc oslabené vazbě - záměrné rozložení lokálně působících zatížení do celé konstrukce = princip pojišťovny (zdravotní, sociální,..)

10 Nepříznivé aspekty spolupůsobení - dominový efekt uplatnění dominového efektu v působení budov příklad: kotvení podhledů

11 Další aspekty uspořádání konstrukce (krovu aj.) stromové vs. nestromové uspořádání statika životní cyklus budovy (výstavba, údržba, rekonstrukce)

12 Podélná tuhost střešní konstrukce

13 Materiály a spoje krovových konstrukcí

14 Materiálové varianty o dřevo (zdravé, suché, odkorněné, impregnované, chráněné proti vlhkosti) o lepené dřevo (dražší varianta, únosnější průřezy) o materiály na bázi dřevní hmoty (OSB desky,...) o o o o o o o o beton o kovové profily o kombinace materiálů (dřevo kov,..) o o

15 Spoje tesařských konstrukcí o Vázané spoje prehistorických krovů podle: Hradil,P.; Vaněrek, J.: Spoje šikmých střech. ASB 2008 o Tesařské spoje historických krovů (tesařské spoje, dřevěné kolíky a klíny, hmoždíky) o Spoje moderních krovů (ocelové spojovací prostředky, lepené spoje) vyšší produktivita, nižší životnost a spolehlivost (koroze, požár, cena, životnost) o Spoje postmoderních krovů (budoucnost) návrat k tvarovaným tesařským spojům, použití CNC automatů

16 Tradiční tesařské spoje o Vlastnosti: pracné a drahé oslabení prvků estetické omezení koroze spojovacích kovových prvků a kondenzace houžavnatý spoj estetické

17 Spoje na sraz podélný spoj tupý, šikmý, klínovitý, spoj možno zajistit příložkami (a hřeby nebo svorníky) spoje se provádí nad podporou

18 Plátování podélný spoj i v místě bez podepření lap = přeplátování

19 Lípnutí spoje kolmých prvků působí jako kloub zabezpečení skobami a příložkami působí jenom v tlaku

20 Zapuštění a zadrápnutí jeden prvek je oslaben, druhý zapuštěn oproti lípnutí má i smykovou pevnost kotvení vzpěr a pásků

21 Čepování o čep a dlab o přenos tlakových sil, částečně i smyk

22 Spojení krokví na ostřih

23 Přeplátování o spoje navzájem kolmých prvků o spoje vaznic, zavětrovacích ztužidel, pásků a hambalků

24 Kampování podobné jako přeplátování

25 Osedlání spoj prvků ležících v různých rovinách jeden prvkem má zářez (sedlo) spoje krokví a pozednic

26 Hmoždíkové spoje Krov Bufet na rozcestí - Krkonoše

27 Novodobé spojovací prostředky o lze rozdělit : - kovové přípojné prvky - kovové zalisované styčníkové desky (GANG-NAIL, MiTek, BOVA), - samovrtné kovové kolíky, - vkládané kovové styčníkové plechy, - kovové spojovací desky s navařenými kolíky,

28 Hřebíkové s svorníkové spoje o připojování slabších a složených průřezů o spojení kleštin a sloupků, kleštin a krokve, apod. o hřebíkové spoje nad 5,6 mm se předvrtávají o kombinace hřebíkových spojů se svorníky

29 Ocelové vložené plechy Foto: A. Lokaj

30 Hřebíkové příložky o spojení stejně tlustých prvků krovu ležících v jedné rovině o spojení hambálkových krovů o příložky z různých materiálů (dřevěné desky, překližky, OSB, ocelové děrované plechy) o Vlastnosti neoslabený spoj

31 Kovové zalisované styčníkové desky (Gang-nail) o úsporné příhradové vazníky i krovy o použití slabších prvků (jednostupňové soustavy, příhrady) o střechy s menším sklonem

32 Kovové přípojné prvky

33 Ztužení krovu pomocí kovových táhel

34 Krovy na bázi betonu a oceli

35 Železobetonové prefabrikované konstrukce Krovy na bázi oceli

36

37 Materiálové kombinované konstrukce

38 Historické soustavy krovů

39 Ránkova soustava

40 Italský středověký krov soustava s vlašskými krokvemi

41 Ardantova soustava soustava halového charakteru použití délkově omezených prvků pro velké rozpětí 20 a více metrů zachycení horizontálních sil táhlem

42 L Orme (Francie) o o o vyřezávané skruže z nastojato postavených a do oblouku tvarovaných fošen spojují se kolíky, hřebíky, svorníky nebo kolíky. průběžně se zabezpečují ocelovými objímkami.

43 Skružová soustava Emy o o autorem je francouzský profesor techniky tvořena více vrstvami ohýbaných prken mm spáry musí být vystřídány prkna se nehoblovala, aby se uplatnilo tření

44 Stephanova soustava o o o o o o o o o o o autorem je tesařský mistr z Dusseldorfu příhradová oblouková konstrukce příhradová struktura z latí pásnice ohýbané nebo skládané Obrázek převzat z Mikeš: Statika historických dřevěných konstrukcí. e-architekt 2006 o

45 Ukázky šikmých střech ve světě i doma

46 Chalupa na rozcestí - Krkonoše hambálková soustava na velké rozpětí, řešení nosného prvku

47 Německo

48 Německo

49 Velká Británie

50 Francie svorníkové spoje, příhradový hambálek a jeho podepření

51 Indonesie tržnice využití bambusů a jejich spoje

52 Rusko střecha srubu detail napojení krokve a stěny srubu

53 Rusko historické zastřešení zemljanky

54 Jihoafrická rebublika přerušení nárožní krokve

55 Jihoafrická rebublika tažený opěrný prstenec, úprava u vrcholu konstrukce

56 Jihoafrická republika o příhradové působení hlavní bazby

57 Jihoafrická republika netradiční řešení vazeb

58 Jihoafrická republika kombinace vzpěradla a příhradového nosníku

59 Mozambic vaznicová soustava krovu, řešení hlavní vazby

60 Mexiko vaznicová soustava na velké rozpětí

61 Mexiko stanová střecha, řešení vrcholu

62 Mexiko řešení taženého prstence ze svázaných ohnutých větví

63 Belize vaznicová soustava, příhradová vazba

64 Guatemala krov vázaný liánami

65 Guatemala vázaný krov na velké rozpětí, použití tropických dřevin