PS01 POZEMNÍ STAVBY 1

Transkript

1 PS01 POZEMNÍ STAVBY 1 SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE 1 Funkce a požadavky Ctislav Fiala A418a_ctislav.fiala@fsv.cvut.cz

2 Konstrukční rozdělení stěny (tlak (tah), ohyb v xz, smyk) sloupy a pilíře (tlak (tah), ohyb) SVISLÉ KONSTRUKCE

3 Technologické a materiálové rozdělení zděné konstrukce - z kamene - z keramických (cihelných) materiálů - z tvárnic na bázi lehkého betonu - vrstvené zděné konstrukce - vyztužené a předepnuté zdivo monolitické a prefamonolitické konstrukce - betonové - železobetonové systémové bednění X ztracené bednění prefabrikované konstrukce - betonové a železobetonové - z keramických a jílových materiálů - ocelové - dřevěné - plastové technologicky a materiálově kombinované konstrukce SVISLÉ KONSTRUKCE

4 Primární funkce svislých konstrukcí statická funkce (nosná a ztužující) sloupy, stěny i pilíře Další funkce jsou podstatné pouze u stěn: dělicí funkce: - zajištění provozních, příp. architektonických funkcí objektu tepelně izolační funkce: - tepelně technická kvalita obvodových nosných stěn - tepelně technická kvalita vnitřních dělicích stěn (prostory s rozdílnou návrhovou teplotou) - akumulační (měrná tepelná kapacita, časová konstanta zóny, aj.) akustická funkce: - akustické vlastnosti dělicích konstrukcí protipožární funkce: - požárně dělicí konstrukce SVISLÉ KONSTRUKCE

5 Statická funkce nosná funkce: přenos svislého zatížení plochou svislého prvku do základových konstrukcí napětí v prvku, napětí v základové spáře σ x =F / A σ x napětí [MPa], [N/mm 2 ] F působící síla [N] A plocha průřezu [mm 2 ] zatížení: - liniové - bodové vzpěrný tlak! ztužující funkce: přenos vodorovného zatížení ohybovou a smykovou tuhostí svislých prvků SVISLÉ KONSTRUKCE FUNKCE A POŽADAVKY

6 Dělicí a architektonická funkce SVISLÉ KONSTRUKCE FUNKCE A POŽADAVKY

7 Tepelně - technická funkce, tepelně - vlhkostní mikroklima ČSN Tepelná ochrana budov ČSN : Terminologie ČSN : Požadavky (revize 10/2011) ČSN : Návrhové hodnoty ČSN : Výpočtové metody Požadavky na konstrukce, ve kterých dochází k šíření tepla, vlhkosti a vzduchu: obvodové stěny: jsou součástí tepelně izolační obálky budovy, - obvodové stěny (+ výplně otvorů) vč. jejich podzemních částí - střecha - podlaha na terénu vnitřní stěny: - mezi prostory s rozdílnou návrhovou teplotou, vlhkostí nebo s rozdílným režimem vytápění či větrání TEPELNĚ-TECHNICKÁ FUNKCE TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA

8 Tepelně - technická funkce, tepelně - vlhkostní mikroklima ČSN Tepelná ochrana budov (revize 2011) část 2: Požadavky Šíření tepla konstrukcí Nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce Součinitel prostupu tepla Šíření vlhkosti konstrukcí Zkondenzovaná vodní pára uvnitř konstrukce Roční bilance kondenzace a vypařování vodní páry uvnitř konstrukce Θ Θ N U U N G k G k,n G k G V Šíření vzduchu konstrukcí a budovou Průvzdušnost Výměna vzduchu v místnostech Zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu při nuceném větrání nebo klimatizaci Tepelná stabilita místnosti Pokles výsledné teploty v místnosti v zimním období Tepelná stabilita místnosti v letním období Energetická náročnost budovy TEPELNĚ-TECHNICKÁ FUNKCE TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA

9 Hodnoty součinitele prostupu tepla U N,20 pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Θ = 20 C Stěnová konstrukce stěna venkovní Požad. W/(m 2.K) Doporuč. W/(m 2.K) lehká 0,20 0,30 těžká 0,25 stěna vnitřní z vytápěného k nevytápěnému prostoru 0,60 0,40 Součinitel prostupu tepla z vytápěného k částečně vytápěnému prostoru 0,75 0,50 mezi sousedními budovami 1,05 0,70 mezi prostory s ΔΘ 10 C 1,30 0,90 mezi prostory s ΔΘ 5 C 2,70 1,80 U = 1 / ( R i + R + R e ) [Wm -2 K -1 ] součinitel prostupu tepla R i = 1 / 8 [m 2 KW -1 ] odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce R = ( d i / λ i ) [m 2 KW -1 ] tepelný odpor konstrukce R e = 1 / 23 [m 2 KW -1 ] odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce λ i [Wm -1 K -1 ] součinitel tepelné vodivosti i-té vrstvy SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA

10 Akustická funkce - význam plošné hmotnosti z hlediska vzduchové neprůzvučnosti konstrukce Stavební index vzduchové neprůzvučnosti (ČSN ): Chráněná místnost Hlučná (vysílací) místnost R w obytná místnost bytu ostatní místnosti téhož bytu 42 db obytné místnosti druhých bytů / domů schodiště, chodby hlučné provozy Protipožární funkce Minimální požadovaná požární odolnost stěn v minutách: 53 db / 57 db 52 db db Stupeň požár. bezpečnosti požárního úseku I II III IV V VI VII požární stěna v podzemním podlaží požární stěna v nadzemním podlaží požární stěna v posledním nadzemním podlaží AKUSTICKÁ A PROTIPOŽÁRNÍ FUNKCE

11 TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

12 Zděné konstrukce PRVEK PRO ZDĚNÍ + MALTA + VAZBA ZDIVA = ZDĚNÁ KONSTRUKCE druhy malt - vápenné malty, vápenocementové malty, cementové malty - hliněná, lepidla, PUR pěna vazba zdiva TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

13 Malty (ČSN Malty pro stavební účely) Malta: Stavivo vzniklé zatvrdnutím čerstvé malty určené ke vzájemnému spojení stavebních prvků a dílců a k úpravě povrchu stavebních konstrukcí. - malta čestvá: promísená směs drobného kameniva, pojiva, přísad a vody Třídění malt podle pojiva: a) vápenné malty - obyčejné (hrubé) MV - jemné MVJ b) vápenocementové - obyčejné (hrubé) MVC - jemné MVCJ - pro šlechtěné omítky MVCO orientační pevnost v tlaku do 1,0 MPa 1,0 2,5 MPa c) vápenosádrové MVS d) sádrové MS e) cementové - obyčejné (hrubé) MC - pro cementový postřik MCP 5-15 MPa Pevnost malty: průměrná pevnost malty v tlaku zjištěná zkouškou SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ - MALTY

14 Značka malty: číslo odpovídající pevnosti malty v tlaku po 28 dnech v MPa, pod kterou nesmí klesnout průměrná hodnota z výsledků zkoušek této malty Značky: 0, 0.4, 1, 2.5, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 33 MPa Třídění malt podle objemové hmotnosti: a) do 1100 kg/m 3 - malty tepelně izolační b) kg/m 3 - malty vylehčené c) kg/m 3 - malty obyčejné d) více než 2300 kg/m 3 - malty těžké SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ - MALTY

15 Vazby zdiva SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ

16 Vazby zdiva Vazby zdiva z tvárnic: - využití tvárnic modulového a doplňkového formátu SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ

17

18

19 Vyztužené zdivo příčné vyztužení tlačeného prvku vrstvené vyztužené konstrukce (v ložných spárách) vyztužení železobetonovými sloupky v dutinách zdicích prvků TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

20 příčné vyztužení tlačených prvků TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

21 vyztužení železobetonovými sloupky v dutinách zdících prvků TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

22 Předepnuté zdivo SVISLÉ KONSTRUKCE Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ

23 Monolitické konstrukce bednění systémové bednění Výhody: - tvarová a konstrukční variabilita - rychlost výstavby Nevýhody: - mokrý proces, klimatická omezení - reologické změny betonu - technologická náročnost ztracené bednění Výhody: - tvarová a konstrukční variabilita Nevýhody: - mokrý proces, klimatická omezení - reologické změny betonu TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

24

25

26 Prefabrikované konstrukce princip stykování požadavky na styky Výhody: - rychlost výstavby - eliminování reologických změn - omezení mokrého procesu na stavbě Nevýhody: - tvarová a modulová omezení - nutná technologická vyspělost dodavatele TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

27

28

29 Prefa-monolitické konstrukce stěn Výhody: - rychlost výstavby - redukce vyztužování na stavbě - prefabrikovaná část tvoří ztracené bednění Nevýhody: - tvarová a modulová omezení - nutná technologická vyspělost dodavatele - nosné až po zmonolitnění TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

30 Stěny z gabionů

31 Ztužující věnce a kleštiny funkce k zachycení tahových sil od účinků: - nerovnoměrného sedání - různého zatížení a tím normálového stlačení k zajištění horizontální tuhosti budovy k zajištění stability svislých konstrukcí zední kleštiny TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

32 ztužující železobetonové věnce TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ

33 zálivková výztuž TECHNOLOGICKÉ VARIANTY PRINCIPY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ