ČVUT v Praze Fakulta stavební PS01 - POZEMNÍ STAVBY 1 Vertikální komunikace (1) doc. Ing. Jiří Pazderka, Ph.D. Katedra konstrukcí pozemních staveb Zpracováno v návaznosti na původní přednášky KP20 prof. Ing. Petra Hájka, CSc. 2015/16
Základní rozdělení vertikálních komunikací Schodiště Šikmé rampy Výtahy Eskalátory
Vertikální komunikace Schodiště - definice, typologie
Normy, definice Výchozí podklad pro navrhování schodišť ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy - Základní požadavky, ÚNMZ, 2010 Schodišťový prostor Půdorysně i výškově vymezený a ohraničený komunikační prostor uvnitř stavebního objektu, určený k umístění schodiště. Schodiště Stavební konstrukce, určená k překonávání rozdílů výškových úrovní chůzí, skládající se ze schodišťových ramen a podest. Schodišťové rameno Souvislá a vzájemně na sebe bezprostředně navazující řada nejméně tří schodišťových stupňů spojující dvě různé výškové úrovně. Pozor -Je-li výškový rozdíl překonáván pouze jedním nebo dvěma schodišťovými stupni, nejedná se o schodišťové rameno, ale o vyrovnávací výškové stupně.
Rozdělení schodišť podle sklonu Třídění schodišť podle sklonu schodišťového ramene 0 7 o šikmé rampy 7 o 20 o rampová schodiště 20 o 25 o mírná schodiště 25 o 35 o běžná schodiště 35 o 45 o strmá schodiště 45 o 58 o žebříková schodiště 58 o 80 o žebříky skloněné 80 o 90 o žebříky svislé Šikmá rampa Stavební konstrukce tvořená skloněnou rovinnou popř. zakřivenou plochou, určená k překonávání rozdílů výškových úrovní chůzí nebo pojezdem, skládající se z ramen rampy a z podest.
Definice součástí schodiště Výstupní čára Myšlená čára, spojující souvisle přední hrany nástupního a výstupního stupně každého schodišťového ramene v teoretické ose výstupu. Schodišťový stupeň Prvek schodišťového ramene, jehož šířkový i výškový rozměr je v souladu s předpokládaným provozem, s komfortem i s bezpečností chůze osob na schodišti. (stupeň: běžný, nástupní, výstupní, jalový) Podlažní podesta = hlavní podesta Plocha navazující na schodišťové rameno nebo rameno šikmé rampy v úrovni podlaží. Mezipodlažní podesta = mezipodesta Plocha navazující na schodišťové rameno nebo rameno šikmé rampy v jiné výškové úrovni než je úroveň podlaží na níž se mění směr výstupu.
Definice součástí schodiště Vložená podesta = odpočívadlo Plocha umístěná v jiné výškové úrovni než je úroveň podlaží a rozdělující schodišťové rameno nebo rameno šikmé rampy na vzájemně na sebe navazující ramena, ne níž se nemění směr výstupu. Stupnice Nášlapná, horní vodorovná plocha schodišťového stupně. Podstupnice Přední svislá nebo šikmá plocha schodišťového stupně. Zrcadlo Volný prostor ohraničený půdorysně schodišťovými rameny nebo rameny šikmých ramp a přilehlými podestami.
Rozdělení schodišť Podle funkce a provozního využití Hlavní - základní vertikální komunikace mezi jednotlivými podlažími v objektu, která umožňuje přístup pěších osob do různých výškových úrovní budovy. Vedlejší - doplňková vertikální komunikace mezi jednotlivými podlažími objektu (např. provozní schodiště, požární, apod.) a umožňující přístup pěších osob do různých výškových úrovní budovy Únikové - slouží pro případ kritické situace a nebezpečí osob, vyhovuje požadavkům pro únikové cesty Vyrovnávací - pro překonávání různých výškových úrovní uvnitř objektu v rámci jednoho podlaží, nepřekonává celou výšku podlaží Předložené - vertikální komunikace vně objektu, k překonávání různé výškové úrovně vstupu do objektu a přilehlého terénu Pomocné - k občasnému překonávání různých výškových úrovní omezeným počtem osob (výrobní haly apod.)
Rozdělení schodišť Podle umístění Vnitřní - chráněné proti povětrnostním vlivům Vnější - nechráněné, nebo pouze částečně chráněné proti povětrnostním vlivům Rozdělení vnějších schodišť: - Mezipodlažní - Předložené - Terénní (není součástí stavby) Podle půdorysného uspořádání Přímé
Rozdělení schodišť Zakřivené Smíšené Podle počtu ramen Jednoramenné Víceramenné - dvouramenné - tříramenné - větvené
Rozdělení schodišť Podle materiálu hlavní nosné konstrukce Železobetonová - dnes nejčastější používané schodiště v pozemních stavbách Ocelová - v pozemních stavbách nejčastěji jako vedlejší schodiště, ale v poslední době čím dál častěji i jako schodiště hlavní Dřevěná - používá se v moderních dřevostavbách (v historii dominantní materiál) Kamenná - historická schodiště Cihelná - méně časté, používané v historii (podrobně viz další přednáška)
Rozdělení schodišť Podle konstrukčního uspořádání Desková Schodnicová Visutá Vřetenová Pilířová Konzolová Zavěšená Kombinované (podrobně viz další přednáška)
Sklon ramen a výstupní čára Sklon schodišťových ramen Sklon schodišťových ramen v bytových domech, uvnitř prostorů určených ke shromažďování osob a únikových schodišť by měl být v rozmezí 25 o 35 o. Sklon schodišťových ramen hlavních schodišť v rodinných domech a ve stavbách pro rodinnou rekreaci nesmí být obecně větší než 35 o, pokud však nepřesáhne konstrukční výška 3m, je možné zvýšit sklon schodišťových ramen až na 41 o. U bezbariérově užívaných staveb nesmí být sklon schodišťového ramene větší než 28 o. Výstupní čára Výstupní čára začíná na hraně nástupního stupně každého ramene, končí na hraně výstupního stupně každého ramene. Půdorysně se výstupní čára umísťuje v ose ramene u přímých ramen, nebo ve vzdálenosti 1/3 od vnější hrany oblouku u ramen zakřivených.
Základní požadavky na schodiště Architektonické a provozní požadavky - dispoziční požadavky na tvar a umístění - pohodlnost a bezpečnost při výstupu a sestupu - estetické požadavky - výtvarné řešení - snadná údržba, čistitelnost Statické požadavky - únosnost - zamezení kmitání konstrukce (dynamika) Akustické požadavky - zamezení přenosu kročejového hluku do chráněných místností - dostatečná vzduchová neprůzvučnost obalových konstrukcí schodišťového prostoru Požadavky na požární bezpečnost - zamezení šíření požáru a kouře - zajištění bezpečné evakuace osob
Základní požadavky na schodiště Požadavky na osvětlení a větrání schodišťového prostoru - požární hledisko - hygienické hledisko - estetické hledisko (osvětlení) Požadavky na trvanlivost - opotřebení konstrukcí schodiště (zejména nášlapná vrstva) - degradace vlivem povětrnostních vlivů
Podchodná a průchodná výška Podchodná výška Podchodná výška H 1 je svislá vzdálenost mezi spojnicí hran schodišťových stupňů na výstupní čáře a rovnoběžnou přímkou vedenou spodním lícem konstrukcí nad výstupní čarou. Požadavek na minimální podchodnou výšku: H 1min = 1500 + 750 / cos α (α = sklon ramene) U RD a mezonetů lze snížit až na 2100 mm. Průchodná výška Je kolmá na vzdálenost mezi spojnicí hran schodišťových stupňů na výstupní čáře a rovnoběžnou přímkou vedenou spodním lícem konstrukcí nad výstupní čarou. Požadavek na minimální průchodnou výšku: H 2min = 750 + 1500 * cos α Minimálně však 1950 mm!
Rozměry schodišťového stupně Výška schodišťového stupně Všechny stupně schodišťového ramene musí mít shodnou výšku h. V jednom schodišťovém rameni musí být nejméně 3 stupně (3 výšky stupňů) a maximálně 18 stupňů, avšak doporučuje se maximálně 16 stupňů v rameni. U bezbariérových staveb může být v jednom rameni maximálně 16 stupňů. Optimální výška stupně se pro schodiště o sklonu v intervalu 7 o - 45 o pohybuje v rozmezí 150 mm až 180 mm, bez jakéhokoliv rozlišení podle účelu stavby - jedná se o změnu z roku 2010: ČSN 734130, kap. 9.1.7. (tabulka 5.1.1 ve skriptech KP20 z roku 2006 je tedy již neplatná). Šířka schodišťového stupně Všechny stupně schodišťového ramene musí mít shodnou šířku b. Šířka stupně se měří na výstupní čáře jako vodorovná vzdálenost předních hran dvou po sobě následujících stupňů.
Rozměry schodišťového stupně Šířka schodišťového stupně vychází z jeho výšky, podle Lehmanova vzorce. Lehmanův vzorec: 2 h + b = 630 mm Hodnota 630 mm může být v odůvodněných případech i jiná, nesmí však být mimo interval 600 mm - 650 mm. Minimální šířka stupně na výstupní čáře je 210 mm. U dvouramenných schodišť se doporučuje dodržet stejný počet stupňů v obou ramenech. U bezbariérových staveb nesmí být výška stupně větší než 160 mm, šířka stupně nesmí být menší než 310 mm.
Rozměry schodišťového stupně Nedodržení podmínky stejné výšky schodišťových stupňů v rameni
Půdorysné řešení schodiště Průchodná šířka schodišťového ramene Návrh minimální šířky ramene závisí na: - typologii (účel a druh provozu) - požární bezpečnosti (pokud je schodiště ÚC) Z typologického hlediska by měla být průchodná šířka ramene násobkem 600 mm což je šířka průchodného pruhu pro jednoho dospělého člověka (v odůvodněných případech lze šířku pruhu zmenšit až na 550 mm). Nejmenší průchodná šířka ramen hlavního schodiště je podle ČSN 734130 (2010): Rodinné domy: 900 mm Bytové domy: 1100 mm Bezbariérové stavby: 1500 mm Šířka ramen však musí zároveň vyhovovat ČSN 730802 Požární bezpečnost staveb nevýrobní objekty (podle počtu požárních únikových pruhů, šířka pruhu = 550 mm). Při návrhu se uplatní přísnější podmínka (typologie vs. požární bezpečnost)
Půdorysné řešení schodiště Průchodná šířka schodišťového ramene Konstrukce zábradlí a madel může do průchodné šířky ramene zasahovat maximálně 100mm. Pokud jsou madla po obou stranách schodiště, může každé z nich zasahovat do průchodné šířky o max. 50 mm. V případě, že jsou sloupky zábradlí přikotveny shora k povrchu schodišťového stupně, může takové zábradlí zasahovat maximálně 100 mm do průchodné šířky, v případě, že je pouze na jedné straně ramene, nebo max. 50 mm pokud je na obou stranách ramene. max. 50 mm Pokud je mezi schodišťovým ramenem a přilehlou stěnou mezera, může být šíře maximálně 50 mm.
Půdorysné řešení schodiště Půdorysné rozměry podest Průchodná šířka podlažní podesty musí být nejméně o 100 mm až 200 mm větší, než je průchodná šířka přilehlých ramen (při změně směru při pohybu od jednoho ramene k druhému). Průchodná šířka mezipodlažní podesty se musí rovnat nejméně průchodné šířce přilehlých ramen. Vložená podesta (odpočívadlo) mezi dvěma schodišť. rameny musí mít délku L P v násobku 630 mm zvětšenou o šířku přilehlého výstupního stupně.
Půdorysné řešení schodiště Půdorysné rozměry podest Dveře na podestách hlavních, vedlejších a únikových schodišť musí být umístěny tak, aby dveřní křídlo v žádné poloze nezužovalo minimální průchodnou šířku podesty. Dveře s křídly otevíratelnými mimo podestu mají vzdálenost vnitřní hrany zárubně od hrany změny výškové úrovně nejméně 350 mm. Směr otevírání dveří oddělujících schodišťový prostor vychází z požární bezpečnosti dveře se musí obvykle otevírat ve směru úniku (neplatí pro vstupní dveře do bytů v bytovém domě). Do průchodné šířky podest nesmí zasahovat žádné další konstrukce (např. komínové těleso, hydrant apod.)
Vertikální komunikace Schodišťové stupně
Podepření schodišťových stupňů Plně podporované stupně Možné způsoby podepření stupňů: - ŽB deska - podbetonování - podezdění
Podepření schodišťových stupňů Oboustranně podepřené stupně Schodiště s oboustranně podepřenými stupni: - schodnicové - vřetenové - zavěšené - kombinované
Podepření schodišťových stupňů Konzolové stupně Nejčastěji jako ocelové točité schodiště.
Podepření schodišťových stupňů Visuté stupně - historická schodiště - kamenné stupně ve zdivu
Podepření schodišťových stupňů Konzolové stupně Schodnicové schodiště se střední schodnicí
Povrchová úprava stupňů Druhy povrchové úpravy schodišťových stupňů Keramický obklad Obklad kamennými deskami Kamenné samonosné stupně Cementová stěrka Stupně z pohledového betonu Teraco PVC (dnes už výjimečně, typicky před rokem 89) Dřevěný obklad Dřevěné samonosné stupně (opracované fošny) Ocelové samonosné stupně z hladkého plechu Ocelový samonosný rošt (požární a vedlejší schodiště) Skleněné samonosné stupně Kameninový obklad Stupně z betonových tvarovek Při návrhu nutno brát ohled na hořlavost a toxicitu při hoření použitých materiálů, schodiště je obvykle požární úniková cesta!
Požadavky na povrchovou úpravu Požadavky na povrchovou úpravu podest Povrch podest vnitřních schodišť má být z materiálů stejných mechanických vlastností jako povrch stupňů v rameni. Povrch podest vnitřních schodišť musí být vodorovný, bez sklonu. Povrch podest vnějších schodišť může mít podélný sklon nejvýše 7%. Je-li povrch podesty tvořen roštěm, nesmí být rozměr otvoru ve směru chůze větší než 15mm (mimo staveb pro výrobu a skladovací účely) Požadavky na povrchovou úpravu stupňů Povrch stupňů i podest musí mít protiskluzovou úpravu podle ČSN 744507 a ČSN 734130. ČSN 734130 stanovuje požadavky zvlášť na celý povrch stupně a zvlášť na přední okraj stupně (do vzdálenosti 40 mm od přední hrany stupně) Protiskluzová úprava předního okraje stupně nesmí vystupovat nad povrch více než 3 mm, hrana takového výčnělku musí být od přední hrany stupně vzdálena 20-40 mm. Protiskluzová úprava vnějších schodišť musí být provedena způsobem zohledňujícím možnosti a způsoby zimní údržby a provoz v zimním období.
Příklady povrchových úprav stupňů Keramický obklad
Příklady povrchových úprav stupňů Kamenný obklad
Příklady povrchových úprav stupňů Kamenný obklad
Příklady povrchových úprav stupňů Teraco
Příklady povrchových úprav stupňů Pohledový beton, cementová stěrka PSA2 Schodiště 2
Příklady povrchových úprav stupňů Dřevěný obklad
Příklady povrchových úprav stupňů Kamenné samonosné stupně
Příklady povrchových úprav stupňů Dřevěné samonosné stupně (fošnové)
Příklady povrchových úprav stupňů Ocelové rošty
Příklady konstrukčního řešení stupňů Ocelové deskové (plechové) stupně
Příklady konstrukčního řešení stupňů Ocelobetonové stupně s keramickým obkladem
Příklady konstrukčního řešení stupňů Ocelobetonové stupně s keramickým obkladem - příklad návrhu
Příklady konstrukčního řešení stupňů Skleněné stupně
Příklady konstrukčního řešení stupňů Skleněné stupně
Příklady povrchových úprav stupňů Lepený koberec (hotelové schodiště)
Zvýraznění koncových stupňů Optické zvýraznění začátku a konce schodišťového ramene
Děkuji za pozornost Literatura použitá v prezentaci: [1] Hájek P.: Přednášky KP20, ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Praha 2004 [2] ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy - Základní požadavky, ÚNMZ, 2010