Dřevěné konstrukce 8

Transkript

1 Statickokonstrukční zásady nízkopodlažní dřevostavby Dřevěné konstrukce 8 1

2 Základní konstrukční úvaha: tuhost Primárním konstrukčním prvkem je nosník resp. sloupek kostra kostrové systémy Kostrový systém trpí problémy: Lokální nestability (vzpěr, klopení) Globální nestability prostorové tuhosti Nutnost zajištění efektivního propojení jednotlivých prutů do tuhých celků Zajištění globální tuhosti objektu znamená vyztužení ve třech navzájem nezávislých směrech v prostoru. U domků běžně Vodorovná rovina tuhá stropní tabule (střešní konstrukce) Dvě (nejlépe ortogonální) svislé roviny (stěny, ztužidla) Výztužné prvky se nesmějí protínat v jednom bodě 2

3 Počátek návrhu: zajištění tuhé stropní tabule Tuhá stropní tabule -základní podmínka pro rozdělení vodorovného zatížení na svislé prvky Nízkopodlažní objekty rozdělení vodor. zatížení v poměru smykových tuhostí AG(ale jen za podmínky, že se objekt nekroutí!) Výztužné stěny rozdělujeme tak, aby těžiště tuhostí přibližně korespondovalo s výslednicí vodorovného zatížení (ve dvou různých směrech) dohoda s architektem Stropní tabuli konstruujeme tak, aby vybrané svislé prvky zatížení naopak nepřenášely(komínová tělesa, výtahy..) vždy lemování 3

4 Konstrukce stropní tabule Základní prvekje soustava trámůpro přenos svislého zatížení Zajištění rovinnosti(odolnost proti vyboulení) vlastní tabule Vlastní tuhost ST: deskové materiály na trámech Ve své rovině rovinná napjatost (všechno napětí) Kolmo ke své rovině ohyb (lokální namáhání) Podmínka tuhosti: zajištění monolitického působení spoje Převazování desek na 4PD Stropní panely řádné spojení panelů po obvodě (svorníky) Při vysokých namáháních stropní tabule dvoustranné opláštění Nejběžněji: OSB4PD, min. 22 mm 4

5 Charakter namáhání TSTa přenos zatížení do podpor Namáhání str. tabule podle poměru rozpětí l ke hloubce Prutový nosník (6:1 a více) Stěnový nosník (běžné, např. kolmý směr) Ve skutečnosti je prut jen školní případ, praxe mnohem komplikovanější (rozdělení podpor dáno půdorysem) Svislý prvek je Zapnutý, pokud je ke stropní tabuli tuze připojen (nese svislé i vodorovné zatížení) Vypnutý, jestliže na něm tabule pouze leží (nese jen svislé zatížení) můžeme mít v půdorysu tuhé stěny, které se na přenosu vodor. zatížení nepodílejí (např. protože by způsobily kroucení objektu) 5

6 Přenos zatížení z TST do podpor (stěn) Namáhánímezi stropní tabulí a svislými prvky se přenáší smykovými toky Podstatný je charakter připojení stropní tabule a svislého prvku Lepení (nepoužívá se, technologické důvody) Hustá síť méně únosných spojovacích prvků= správné řešení (hřebíky, spony, vruty) Řídká síť více únosných prvků = chyba; koncentrace lokálních namáhání (otlačení.) Zásadní význam má v tomto smyslu napojení obvodového pláště a stropní tabule (po obvodě vždy vznikají nejvyšší smyková namáhání) Smyková síla F i na i-týsvislý prvek v poměru smykových tuhostí Smykový tok můžeme předpokládat při hustém připojení za rovnoměrně rozložený po délce stěny. 6

7 Konstrukce svislé stěny Svislé sloupky Primárněpřenos svislého zatížení do základů (stropnice na sloupky) Na spodním a horním okraji sloupků dolní a horní práh (funkce překladu nad otvory a lemu pro připojení stropní desky) Plášťování deskovými materiály: Zajištění tuhosti stěn na vodorovné zatížení(= podpory tuhé stropní tabule) Stabilizace sloupků s ohledem na vzpěr Zajištění přenosu momentového účinku vodorovné síly Obvyklé řešení: Sloupky KVH60 (50) x mm Plášťovánídesky OSBnebo sádrovlákno Oboustranné, tl. 12 mm Jednostranné tl mm 7

8 Funkce stěny na vodorovné zatížení Stěna chápána jako konzola upevněná do spodní konstrukce (základu) Plášťovánípokud možno na 4PD, husté připojení (90% spony) tuhost v rovině stěny Působení vodorovného namáhání: Namáhání deskových materiálů (tlačená a tažená diagonála, rovinná napjatost) Namáhání spojovacích prostředků, nejvíce na obvodu rámu Namáhání kotevních prostředků do základů(tah, tlak) kompenzace momentu smykové síly k základové spáře kotvit sloupky (ne plášťové materiály) Charakter porušení: Tenká deska, robustní upevnění poruší se deska Tlustá deska, slabší upevnění poruší se spoje (povytáhnou, prokluz nezbytnost optimálního upevnění 8

9 Stěny složené z panelů Komplikovaný výpočet vodorovného namáhání, možné zjednodušení: Předpoklad tuhého (neposuvného) spojení panelů ve svislých sparách (samozávrtné vruty, 4-5/ výšku stěny) Nosný stěnový panel pouze panel bez otvorů (okna, dveře..) Neposuvně spojené nosné stěnové panely vytvářejí nosnou stěnu Nosná stěna je stěnou, na kterou se rozděluje vodorovné namáhání (vítr): Rozdělení celkového vodorovného zatížení v poměru smykových tuhostí Síla na jednu stěnu rovnoměrný smykový tok výpočet roztečí spojovacích prostředků (ze známé únosnosti jednoho) 9

10 Dvě možné technologie výroby Framing(zhotovení na místě, trámečkáři ) Panelová výroba (LEGO, plné využití CAD-CAM, kvalita, rychlost, není sezónnost ) Ukázka výrobní linky pro domky montované z panelů (pravidlo 40 minut) Problém současnosti: projektování pro CAM Kvalifikace projektantů pro komplexní projektování v systému CAD CAM Vysoká výkonnost a téměř neomezená flexibilita výroby SRN běžně desítky atypických domků / rok od jednoho výrobce Technologie výroby, směr k CAM 10

11 Technologie CAM: nejprve CAD. Každý prvek v projektu vlastní specifikace (rozměry, prostorové řezání, vrtání, dlabání, frézování, číslování.. Obráběcí centra prvky obrobí a očíslují (dtto deskové materiály). Potom do automatizované výrobní linky Náročné na kvalitu práce (a psychiku projektanta) 11

12 Technologické uzly Butterfly Běžně délky do 12 m Sestavení a kompletace suchých procesů manipulace 12