OCELOVÉ A DŘEVĚNÉ PRVKY A KONSTRUKCE Část: Dřevěné konstrukce

Transkript

1 OCELOVÉ A DŘEVĚNÉ PRVKY A KONSTRUKCE Část: Dřevěné konstrukce Přednáška č. 6 Doc. Ing. Antonín Lokaj, Ph.D. VŠB Technická univerzita Ostrava, Fakulta stavební, Katedra konstrukcí, Ludvíka Podéště 1875, Ostrava Poruba

2 Stavby z materiálů na bázi dřeva pro bydlení, výrobu, kulturu a sport Podíl dřevostaveb na bytové výstavbě: ČR: 1-2% (lesnatost cca 34%) Rakousko: 10 % (lesnatost cca 47%) Německo: 7 % (Bavorsko: 30 %) V. Británie: 10 % (A+W: 5%, Skotsko: 50 %) Švýcarsko: 10 % (lesnatost cca 30%) Skandinávie: více než 70%, (lesnatost cca 74%) USA: 65 % Kanada: 90 % Japonsko: 50 % (lesnatost cca 70%, dovoz cca 70%)

3 Uplatnění dřeva v ČR a ve světě 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 USA západní Evropa východní Evropa Čína m³/rok 0,72 0,3 0,13 0,03 Spotřeba výrobků ze dřeva na obyvatele ČR: : cca 0,46 m 3 /obyvatele

4 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR -Tradiční důvěra ke zdícím stavebním materiálům, zkvalitnění těchto to technologií -bytová výstavba byla ve 2. pol. 20. stol. zajišťována průmyslově (prefabrikovaná betonová výstavba), alternativně svépomocí

5 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Vnímání dřeva veřejností jako materiálu pro provizoria pro sociálně slabší vrstvy Finské domky

6 Karlova Studánka lázeňský dům Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Obavy veřejnosti z krátké životnosti staveb na bázi dřeva

7 Životnost dřevěných konstrukcí Pustevny D. Jurkovič

8 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Obavy veřejnosti z rizika požáru kouška požární odolnosti stěnového panelu kušební zařízení (PAVUS Veselí n. L.)

9 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Obavy veřejnosti z malé robustnosti Masivní systémy montovaných staveb

10 Moderní těžký skelet

11 Masivní panelová konstrukce (Křížem lamelované dřevo = CLT = KLH)

12 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Obavy veřejnosti z malé robustnosti Ověřování tuhosti stěnového panelu

13 Příčiny nízkého uplatnění dřeva v ČR Nedostatek zkušeností a kapitálu dřevozpracujícího průmyslu (cca 2% HDP). Nedůvěra a nedostatek znalostí i u odborné veřejnosti.

14 Tradice dřevostaveb v ČR RD Rýmařov - OKAL

15 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Rychlost a nesezónnost výstavby

16 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Rychlost a nesezónnost výstavby

17 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vysoký stupeň lehké prefabrikace a snížení požadavků na zařízení staveniště. Vysoká produktivita práce při výrobě a montáži.

18 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vysoký stupeň lehké prefabrikace a snížení požadavků na zařízení staveniště. Vysoká produktivita práce při výrobě a montáži.

19 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vysoký stupeň lehké prefabrikace a snížení požadavků na zařízení staveniště. Vysoká produktivita práce při výrobě a montáži.

20 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vysoký stupeň lehké prefabrikace a snížení požadavků na zařízení staveniště. Vysoká produktivita práce při výrobě a montáži.

21 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Nižší zatížení základů a tím nižší náklady na jejich realizaci

22 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vysoká tepelná účinnost. Nižší náklady na provoz. Vyšší využití obestavěného prostoru.

23 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Architektonická a dispoziční flexibilita. Rozměrová přesnost.

24 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Architektonická a dispoziční flexibilita. Rozměrová přesnost.

25 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Architektonická a dispoziční flexibilita.

26 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vícepodlažní, vícebytové domy (tuhost, zvuková izolace, požární odolnost)

27 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Vícepodlažní, vícebytové domy

28 růměrná spotřeba materiálů na 100 m 2 užitné lochy montovaného domku na bázi dřeva: 18 m 3 řeziva; 200 m 2 desek na bázi dřeva (cca 3 m 3 ); 300 m 2 sádrokartonových/sádrovláknitých desek; 30 m 3 tepelných izolací; o cca 10% vyšší užitná plocha; nižší náklady na vytápění; kratší doba výstavby.

29 Výhody montovaných staveb na bázi dřeva Montované dřevostavby: Vykazují dobré parametry z hlediska vlivu na životní prostředí (využití obnovitelných zdrojů, snížení odpadů a spotřeby energií). Přinášejí oproti tradičním technologiím výstavby řadu výhod, mj. zrychlení a zlevnění výstavby, nižší provozní náklady, krátkodobé vázání kapitálu.

30 Konstrukční prvky dřevěných staveb: Malé moduly 1) Dílce o výšce podlaží a šířce 1-1,25 m 2) Dílce o rozměru místnosti/stropu 3) Prostorové systémy Stavby z materiálů na bázi dřeva pro bydlení, výrobu, kulturu a sport Konstrukční systémy dřevěných staveb: 1) Srubové stavby 2) Hrázděné stavby 3) Sloupkové systémy (Balloon-Frame, Platform-Frame) 4) Rámové (panelové) stavby 5) Skeletové stavby 6) Stavby z masivního dřeva

31 1) Srubové stavby Tradiční technologie, zejména v hornatých oblastech. Charakteristické znaky: 1) Potřeba vysoké řemeslné dovednosti 2) Speciální výběr dřeva 3) Náročné a vizuálně přiznané rohové spoje 4) Malá dispoziční variabilita 5) Vysoká spotřeba dřeva 6) Sedání (stlačení a sesychání)

32 Srubové/roubené stavby

33

34 Roubené stavby

35 Beskydy

36 Ostrava-Hrabová (kostel Sv. Kateřiny)

37 Ostrava-Hrabová (kostel Sv. Kateřiny)

38 Roubené stavby (Norsko Heddal)

39 Roubené stavby (Rakousko)

40 Roubené stavby (Dánsko)

41 2) Hrázděné stavby Tradiční technologie rozšířená po celé Evropě, zejména v regionech s menším množstvím dřeva. Využívá se kratší listnaté řezivo. Charakteristické znaky: 1) Nosná kostra vizuálně přiznaná 2) Vícepatrové stavby 3) Tesařské spoje (čepy, zapuštění, atp.) 4) Masivní hraněné průřezy 5) Nákladná údržba 6) Sedání (stlačení a sesychání)

42

43

44

45 Hrázděné stavby

46 Hrázděné stavby Luhačovice (D. Jurkovič)

47 Německo Hrázděné stavby

48 3) Sloupkové systémy dřevostaveb Tradiční technologie v USA a Kanadě od r Charakteristické znaky: 1) Malá možnost prefabrikace 2) Vysoká pracnost na staveništi 3) Ztužení budovy pláštěm 4) Štíhlé průřezy 5) Malá vzdálenost sloupků 6) Sedání (stlačení a sesychání) Platform-Frame

49 Sloupkové systémy: a) Balloon-Frame b) Platform-Frame

50

51

52

53

54

55

56

57 4) Rámové stavby: Sloupkový systém v panelovém provedení Nejrozšířenější technologie rozšířená po celé Evropě. Charakteristické znaky: 1) Volnost architektonického řešení 2) Jednoduchý konstrukční systém s opakujícími se detaily 3) Nosná kostra ze štíhlých dostupných profilů v rastru 625 mm 4) Ztužení opláštěním 5) Spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky 6) Možnost vícepodlažní výstavby 7) Krátká doba výstavby, možnost vysokého stupně prefabrikace

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70 5) Skeletové stavby Charakteristické znaky: 1) Volnost dispozičního řešení 2) Nosný systém (sloupy, průvlaky a stropnice) je oddělen od opláštění i vnitřních stěn 3) Nosná kostra z masivních profilů většinou z LLD 4) Ztužení výztužnými stěnami, příhradovými ztužidly, či rámovými ztužidly 5) Spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky 6) Možnost vícepodlažní výstavby 7) Krátká doba výstavby, možnost vysokého stupně prefabrikace

71

72

73

74 Těžký skelet Čechy-19. stol.

75 Těžký skelet Severní Amerika

76

77

78

79 Moderní těžký skelet

80 Moderní těžký skelet

81 Moderní těžký skelet

82 6) Stavby z masivního dřeva

83 Masivní panelová konstrukce (Křížem lamelované dřevo = CLT = KLH)

84

85

86

87

88 Vícepodlažní budovy na bázi dřeva - problematika: Vedle architektonického, dispozičního a ekonomického řešení jsou velmi důležité otázky: 1) Statické (stabilita, bezpečnost, provozuschopnost, trvanlivost) 2) Tepelně-technické 3) Akustické 4) Požární odolnost

89 Vícepodlažní budovy na bázi dřeva TP: 1) Pro přenos svislého i vodorovného zatížení se musí použít stejné stěny 2) Pro prostorovou tuhost co nejtužší stropní desky a jejich přípoje ke stěnám 3) Stropní desku lze řešit jako vodorovný prostý nosník 4) Zvážit možnost použití kompozitní dřevobetonové stropní desky (+ požár a akustika) 5) Smykovou únosnost stěny stanovit také v závislosti na kvalitě přikotvení 6) Mezní hodnota průhybu stropních nosníků je 14 mm 7) Kvůli omezení účinků smrštění nosné kce omezovat vznik soustředěného zatížení, sušit dřevo na 12%, minimalizovat účinky v tlaku kolmo k vláknům u sloupků a stropnic 8) U 5 a více podlaží je nutné posoudit disproporční kolaps v důsledku požáru, výbuchu, apod. 9) Pozor na krátkodobá montážní přetížení

90 Vícepodlažní budovy na bázi dřeva TP: Požární odolnost: Konstrukce stěn a příček-bez dutin, příp. se zarážkami Tepelněizolační materiály nehořlavé Nehořlavé obklady v interiéru Nosné prvky celistvé, hoblované Materiál vysušen na rovnovážnou vlhkost Max. osová vzdálenost sloupků 625 mm Provádět podokenní a nadokenní parapety kvůli zabránění šíření požáru Ventilační otvory ve střeše nenavrhovat nad okny U provětrávaných střešních plášťů se mají zabudovat automatické protipožární uzávěry Mezibytové stěny zdvojit a doplnit případně nehořlavou vnitřní vrstvou

91 Rýmařov Jeseníky - obytný dům v panelovém provedení Střední Čechy kancelářský objekt v panelovém provedení

92

93

94

95

96 Vícepodlažní administrativní budova v Praze

97

98

99

100

101

102