Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Transkript

1 1. LEHKÉ OBVODOVÉ PLÁŠTĚ I. (LOP I.) Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice

2 Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3 1.1 TYPY LEHKÝCH OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ Lehké obvodové pláště se dělí podle jeho vztahu k nosné konstrukci objektu: a) vestavěné b) představěné U vestavěného pláště jsou jednotlivé konstrukční elementy vkládány mezi stropní konstrukce. Proto jsou namáhány vlivem zatížení od hmotnosti pláště na tlak, který je přímo přenášen do stropní konstrukce a vlivem vodorovného zatížení tlakem nebo sáním větru na ohyb. U představěného pláště jsou jednotlivé konstrukční elementy předsazeny před stropy a zavěšeny na nosnou konstrukci objektu. Ze statického hlediska dochází vlivem vodorovného zatížení tlakem či sáním větru k namáhání na ohyb.

4

5 Poloha představěného pláště

6 Oba typy LOP mohou být z hlediska konstrukce řešeny jako: 1. panelového typu: LOP je vytvářen z jednotlivých plošných dílců na výšku 1 podlaží, výjimečně na výšku 2 a více podlaží. Dílce jsou kotveny přímo do vodorovné stropní konstrukce, výjimečně do svislé konstrukce 2. kostrového typu: Nosnou částí pláště je kostra předem sestavená z jednotlivých tyčových prvků jednosměrně orientovaných: - svisle, - vodorovně - kombinovaně (mřížoviny ze svislých a vodorovných prvků). Do vytvořené kostry jsou vsazovány jednotlivé výplně. 3. kombinovaného typu: V zásadě vychází z konstrukce panelového typu se záměrem eliminovat některé výhody základních typů. Do vytvořené kostry jsou vsazovány panely nezávisle na poloze vlastní nosné konstrukce.

7 Konstrukce LOP panelového typu

8 Konstrukce LOP kostrového typu

9 Konstrukce LOP kombinovaného typu

10 1.2 POŽADAVKY NA LEHKÉ OBVODOVÉ PLÁŠTĚ 1. Požadavky statické: LOP jsou namáhány zatížením: a) stálým vlastní hmotnost b) nahodilým zatížení větrem, tepelnými změnami, popř. montáží 2. Odolnost vůči tvarovým změnám: především délková roztažnost vlivem tepelných změn 3. Odolnost vůči mechanickým nárazům: účinek proti nárazům měkkými předměty (tzv. plastický ráz odpovídající nárazu člověka či zvířete Pa.m-1). V neprůhledných částech je třeba zajistit navíc odolnost proti proražení nebo poškození plášť. materiálu nárazy tvrdými tělesy s energií až 375 J. 4. Požadavky z hlediska zvukové izolace: vzduchová neprůzvučnost 5. Požadavky světelné techniky: hlavně činitel denní osvětlenosti e *%+ poměr osvětlenosti denním světlem v daném bodě dané roviny k současné srovnávací osvětlenosti venkovní nezacloněné vodorovné roviny za předpokládaného nebo známého rozložení jsou oblohy.

11 6. Požadavky z hlediska tepelné techniky: jedná se především o: - tepelný odpor neprůsvitných konstrukcí v ustáleném a neustáleném stavu, - tepelné mosty v neprůsvitných částech - koeficient prostupu tepla neprůsvitných a průsvitných konstrukcí, - větrání otvíratelnými částmi průsvitných konstrukcí, - tepelná stabilita místností, - kondenzace vodní páry a vypařování vlhkosti v neprůhledných výplních, - vzduchová propustnost spár a styků, - spotřeba energie na vytápění 7. Požadavky z hlediska požární odolnosti: - šíření požáru do vyšších podlaží a zabránění přenosu ohně do interiérů průhlednými výplněmi 8. Ochrana proti blesku: zajišťuje se jímacím zařízením. Při využití LOPu jako svodu, musí být spodní okraj uzemněn.

12 1.3 PRVKY LOPU KOSTRA PLÁŠTĚ Zásady návrhu prvků kostry: Návrh prvků LOP se v zásadě shoduje s principy návrhu kovových nosných konstrukcí namáhaných na ohyb. Snaha o maximální vylehčení konstrukce při max. momentu setrvačnosti vede i zde k úsporným profilům, k nimž patří: - dutý obdélníkový profil, - profil I ve svých základních tvarech. Prvky nosné kostry jsou v převážné míře vyráběny z uhlíkové oceli, hliníkových slitin, někdy i z nerezavějící oceli. Závažnou nevýhodou běžně používané oceli je nízká odolnost vůči atmosférické korozi, poměrně obtížná tvarovatelnost, značná hmotnost a možnost obtížného přerušování tepelných mostů. Antikorozní ocel se vzhledem ke své poměrně vysoké ceně uplatňuje ve formě tenkostěnných profilů. U hliníkových slitin s výbornými tvarovatelnými vlastnostmi je nevýhodou nižší modul pružnosti a vyšší cena.

13 Příklady prvků nosné kostry LOPu z tenkostěnných profilů

14 Použití ocelových profilů válcovaných za tepla pro nosnou kostru

15 Použití ocelových profilů válcovaných za tepla pro nosnou kostru

16 Použití ocelových profilů válcovaných za tepla pro nosnou kostru

17 Příklady prvků nosné kostry z antikorozní oceli

18 Použití prvků nosné kostry z hliníkových slitin

19 Použití prvků nosné kostry z hliníkových slitin

20 Příklady prvků nosné kostry kombinovaných z uhlíkové oceli a hliníkové slitiny

21 1.4 PRVKY LOPU VÝPLNĚ PLÁŠTĚ Podle funkce a konstrukce výplní rozeznáváme: a) výplně neprůsvitné, b) výplně průsvitné: b 1 ) pevné, b 2 ) otevíravé. Neprůsvitná výplň zahrnuje 3 části: a) vnější plášť, b) tepelně izolační vrstvu, c) vnitřní plášť LOP lze řešit i s tepelnou izolací umístěnou mimo vlastní konstrukci. K takovým případům dochází např. u výškových objektů, kde se funkce neprůsvitné výplně redukuje často jen na funkci vnějšího pláště jako samostatné vrstvy a obvodový plášť nabývá z konstrukčního hlediska povahy pláště bez tepelné izolace. Důvodem bývají přísné požární předpisy vyžadující ohnivzdorné parapety. Výplňová konstrukce pak je prováděna buď ve formě cihelné vyzdívky nebo jako železobetonová.

22 Nevýhody řešení s tepelnou izolací mimo vlastní konstrukci pláště: a) zvýšení hmotnosti objektu, b) celkové zvýšení pracnosti při provádění objektu včetně zavedení mokrého procesu, c) větší prostorové nároky na konstrukci LOP, snížení užitné půdorysné plochy a tím i ovlivnění celkových nákladů na obestavěný prostor, d) nepříznivé vzájemné ovlivnění dvou rozdílných technologií a účinek jejich sloučení. Realizace LOP s neprůsvitnými výplněmi bez tepelné izolace jsou ojedinělé častěji se vyskytují u prosklených stěn, kde se neprůsvitné výplně omezují na úzké vodorovné pásy, které kryjí čela stropních konstrukcí. Neprůsvitné výplně mohou být: a) jednovrstvé, b) vrstvené

23 Výplně jednovrstvé mohou kryty z těchto materiálů: a) smaltované nebo opaktní sklo, popř. sklo s drátěnou vložkou, b) ocelový plech smaltovaný, poplastovaný nebo z patinující nízkolegované oceli Atmofix (tj. ocel obsahující malé množství Cu, Cr, Ni, P a další legující prvky, např. Mo) ve tvaru prolisovaných nebo profilovaných desek, c) hliníkový plech s vypalovanými laky, anodicky oxidovaný popř. ve formě profilovaných či prolisovaných desek, d) plech z antikorozní oceli ve formě prolisovaných nebo profilovaných desek, e) prolisované nebo vyztužené desky z měděného plechu s matnou povrchovou úpravou, f) prolisované nebo profilované desky z plastů, zejména hpvc, g) vláknitocementové desky i s různými barevnými odstíny, h) překližky z tvrdého dřeva

24 Výplně vrstvené mohou být rozděleny do tří základních skupin: a) neprůsvitné výplně sendvičového typu: mají tuhé izolační jádro voštinové, z podélně děrovaných, izotropních, nebo prostorových jader, b) neprůsvitné výplně krabicového typu: jejich celistvost je zajišťována mechanickým spojem, svařením nebo lepením jednotlivých částí po obvodě, c) neprůsvitné výplně dělené: principem těchto výplní je nezávislé vkládání jednotlivých vrstev do nosného rámu stěnového panelu (u panelového typu) nebo do nosného roštu (u kostrového typu). Vnitřním materiálem může nejčastěji být: a) sádrokartonové desky, b) desky z aglomerovaného dřeva (např. překližky, dřevotřískové, dřevovláknité desky, Umakart), c) minerálněvláknité desky

25 Neprůsvitná výplň sendvičového typu bez obvodového rámu

26 Neprůsvitná výplň krabicového typu: a) s výztužným rámem b) bez výztužného rámu

27 Zajištění dilatace po obvodě neprůsvitných výplní s celokovovou krabicovou konstrukcí

28 Upevnění skleněných tabulí jako vnějšího pláště neprůsvitných výplní krabicového typu

29 Neprůsvitná výplň dělená: a) s děleným uspořádáním všech vrstev b) celistvá výplň s vnějším obkladem

30 Spojování neprůsvitných výplní lze provádět 3 základními způsoby: a) lepením: a 1 ) pomocí přídavné adhezní vrstvy (lepidla): - kontaktním lepením definitivní pevnost spoje je hned po dotyku slepovaných ploch (lepení se uplatňuje spíše jako pomocné) - klasickým lepením definitivní pevnosti se dosahuje až za určitou dobu potřebnou k vyschnutí nebo polymerizaci lepidla, a 2 ) bez použití přídavné adhezní vrstvy (tzv. lepení autoadhezí): - vyplnění uzavřené dutiny v neprůhledné výplni plastem vypěňovaným in situ, při kterém dochází k přilnutí vznikající tepelně izolační vrstvy na povrchu plášťů, - kontaktní kladení vrstev po obvodě na tuhé izolační jádro typickým příkladem je kontaktní laminování polyesterové pryskyřice vyztužené skelnými vlákny přímo na povrch sendviče, b) svařováním: u kovových prvků zejména u výplní krabicového typu c) mechanicky: c 1 ) spojování šrouby, c 2 ) svěrné spoje, c 3 ) fixování na obvodový plášť lišty obíhající po obvodě konstrukce

31 OCHRANA NEPRŮSVITNÝCH VÝPLNÍ PROTI FYZIKÁLNÍM VLIVŮM Hledisko ochrany proti difuzi a kondenzaci vodních par je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících skladbu neprůhledných výplní. Zabránění kondenzátu lze aplikovat 3 způsoby: a) navrhnout skladbu jednotlivých vrstev tak, aby nedošlo v provozních podmínkách ke vzniku kondenzační oblasti uvnitř dílce, b) vytvořit hermeticky uzavřenou konstrukci při použití materiálů s vysokým difuzním odporem na povrchu dílce, c) v případě, kdy se nelze kondenzaci uvnitř dílce vyhnout zajistit plynulý odvod kondenzátu bez nepříznivého ovlivňování materiálů. Z tohoto hlediska rozeznáváme 3 typy neprůsvitných výplní: a) odvětrávané: jsou obvykle u dělených výplní b) respirující: principem respirující výplně je dosažení vhodného poměru mezi prostupem vodní páry mezi vnitřním a vnějším pláštěm na vnitřní stranu tepelné izolace se umisťuje materiál s vysokým difuzním odporem nebo s použitím parotěsné zábrany (např. tenké Al fólie) c) parotěsné utěsnění po celém obvodě

32 Řešení ventilačních otvorů u odvětrávaných výplní a jejich umisťování

33 Vyvedení odvětrávacích otvorů u celokovových krabicových výplní

34 Děkuji za pozornost.