ŽELEZOBETZONOVÉ STROPY ZÁKLADNÍ PRINCIPY Klasifikace a příklady zatížení ČSN 730035 Podle proměnnosti v čase se rozeznávají: a) stálá zatížení G, která působí po celou dobu trvání konstrukce, jejich velikost, poloha i směr se v čase nemění, b) nahodilá zatížení Q, která nepůsobí po celou dobu trvání konstrukce, jejich velikost, poloha i směr se mohou v čase měnit, c) mimořádná zatížení A, která se vyskytují jen ve výjimečných případech, obvykle v důsledku katastrofálních událostí. Příklady zatížení konstrukcí pozemních staveb: a) stálá: vlastní tíhou konstrukce (bude procvičeno), zemním a horninovým tlakem, předpětím, b) nahodilá: užitná: provozem a vybavením (bude procvičeno), stroji a zařízením, skladovaným materiálem, vysokozdvižnými vozíky, jeřáby, silničními (motorovými) vozidly, klimatická: sněhem (bude procvičeno), větrem (bude procvičeno), námrazou, klimatickými teplotami, vynuceným přetvořením: od provozních teplot, Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 1
smršťováním a dotvarováním betonu, poddolováním a poklesem podpor c) mimořádná: zemětřesením, výbuchem, havarijním narušením technologického procesu, havarijním přetvořením základů. Hodnoty zatížení z hlediska spolehlivosti Úplný popis zatížení je dán čtyřmi základními vlastnostmi: výskytem, intenzitou (velikostí), dobou trvání a opakováním zatížení. Tyto vlastnosti jsou náhodné veličiny, které lze popsat pravděpodobnostními metodami zatížení má tedy stochastický charakter. Pro ilustraci uveďme elementární případ nosníku zatíženého jednou osobou Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 2
Součinitel zatížení se obvykle bere kf = 1,1 pro nosné konstrukce, kf = 1,2 pro konstrukce a výrobky nenosné, zhotovené v dílnách, kf = 1,3 pro konstrukce a výrobky nenosné, zhotovené na staveništi. Příklad Zadání. Stanovte normové a výpočtové zatížení železobetonové stropní desky v chodbě administrativní budovy. Skladbu stropu uvažujte podle obr., zatížení vypočtěte pro pruh jednotkové šířky. Zatížení normové (kn/m') kf výpočtové (kn/m') stálé teracová dlažba 23 0,02 1,0 0,46 1,2 0,55 cementová malta 21 0,02 1,0 0,42 1,3 0,55 vyrovnávací beton 23 0,04 1,0 0,92 1,3 1,20 vlastní tíha desky 25 0,15 1,0 3,75 1,1 4,13 vápenná omítka 18 0,015 1,0 0,27 1,3 0,35 nahodilé užitné vn= 3,0 1,0 3,0 1,3 3,9 celkem 8,82 10,68 Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 3
Požadvky stavební fyziky VZDUCHOVÁ NEPRŮZVUČNOST ČSN 73 0531 KROČEJOVÁ NEPRŮZVUČNOST ČSN 73 0531 POŽÁRNÍ ODOLNOST ČSN 73 0760 TEPELNÝ ODPOR ČSN 73 0540 Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 4
Základní prvky žlb stropu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 5
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 6
Vztah zatížení přetvoření vnitřní síly Vnitřní síly Druhy vnitřních sil N x : normálová síla (veškeré síly a zatížení působící v těžišťové ose) je kladná působí li ven z řezu a záporná působí li do řezu; velikost určíme ze součtové podmínky rovnováhy ve směru osy y Q x : posouvající síla (veškeré síly a zatížení působící kolmo na těžišťovou osu) je kladná jdu li po nosníku z leva doprava a síla působí nahoru; velikost určíme ze součtové podmínky rovnováhy ve směru osy z M x : ohybový moment (je roven algebraickému součtu statických momentů působící na daném intervalu) je kladný když jsou spodní vlákna tažená a záporný když jsou tlačená; určujeme z momentové podmínky rovnováhy přímo v u vedeném řezu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 7
Základní typy žlb stropů Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 8
Stropy deskové Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 9
Deskové stropy jsou tvarově nejjednoduššími stropními konstrukcemi. Dle způsobu přenosu zatížení, nosnosti nebo vyztužení se navrhují desky nosné v jednom směru nebo ve dvou směrech - křížem vyztužené. Podle způsobu uložení na podporách rozlišujeme desky prostě uložené a desky vetknuté desky probíhající přes více podpor jsou desky spojité, desky konzolové jsou na jednom konci volné, na druhém upnuté do podpory. Dle tvaru průřezu konstrukce v nosném směru rozlišujeme tyto s konstantním průřezem nebo s náběhy, náběhy se provádějí ve sklonu 1:3 do vzdálenosti 1/4-1/3 L od podpory. Desky jednosměrně vyztužené prostě uložené se používají pro rozpětí do 3000 mm, desky vetknuté do 4500 mm, desky s náběhy až 6000 mm. Minimální tloušťka desky je 50 mm. Desky obousměrně vyztužené přenášejí zatížení oběma směry (větší část zatížení přenáší výztuž ve směru kratšího rozpětí), desky obousměrně vyztužené se používají pro půdorysná pole o poměru stran 1:1 až 1:2 Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 10
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 11
Prefa-monolitické železobetonové stropy deskové filigránové Stropní konstru kci tvoří pr efabrik ovaná žb deska 1 se zabudo vanou hlavní nosnou výztuží. Deska slouží jako zabudované bednění pro horní monolitickou část 5 prováděnou na stavbě. Spřažení mezi prefabrikova-nou a monolitickou částí je většinou zajištěno pomocí prostorové příhradové výztuže 2, vyčnívající z prefadesky (desky typu filigran). Pro větší rozpony se používají předpjaté desky. Tl. prefa-desek: 60-80mm, výsledná tloušťka desky: 150-250mm. Filigránové prefa -desky je nutno před prováděním monolitické části desky podepřít (podélné trámy se stojkami). Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 12
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 13
Stropy trámové Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 14
Konstrukce spočívá v tuhém spojení trámů (žeber) s deskou, čímž vzniká charakteristický průřez tvaru T. U těchto konstrukcí je plně využito statického působení trámů na rozpon stropů a desek mezi trámy, takže celá konstrukce je velmi hospodárná. V závislosti na rozpětí a zatížení se navrhují rozměry a vzdálenost trámů v rozmezích od 1200 do 2400 mm, při menších vzdálenostech trámů tj. od 600 do 1200 mm pak trámy = žebra a strop nazýváme žebrový, do vzdálenosti 600 mm nazýváme strop žebírkový. Pro velká zatížení a rozpětí lze trámy navrhovat s náběhy. Dle podepření (uložení) rozlišujeme stropy prostě podepřené nebo vetknuté a spojité. Probíhají-li trámy ve dvou (obvykle na sebe kolmých) směrech pak tyto stropy nazýváme kazetové. Dle úpravy podhledu rozlišujeme stropy s viditelnými trámy a stropy s rovným podhledem. Trámový strop Hennebique Trámový strop Hennebique (1 - trám, 2 - třmínky, 3 - výztuž trámu, 4 - deska) Trámový železobetonový strop (1 - T průřez) osové vzdálenosti trámu jsou 1200 až 1400 mm trámy jsou uložené na nosné zdivo nebo jsou vetknuty do překladů, průvlaků nebo věnců výška prostě uložených trámů je 1/20 rozpětí, vetknutých pak 1/25 rozpětí šířka trámů je asi 1/10 vzdálenosti trámů Stropy s viditelnými trámy používají tam, kde není nutný rovný podhled (např. tovární haly, skladiště) osová vzdálenost trámů se volí obvykle 1200 až 2400 mm, podle rozpětí trámu, které je hospodárné do 7200 mm zvláštním druhem trámových stropů jsou stropy kazetové, které mají trámy uspořádány ve dvou, obvykle na sebe kolmých směrech, mezi nimi se vytváří kazety s tenkou deskou kazetové stropy se používají k zastropení velkých rozponů se čtvercovým nebo obdélníkovým půdorysem, v reprezentačních místnostech se viditelné trámy dekorativně upravují Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 15
Stropy s rovným podhledem Způsoby konstrukce rovného podhledu (1 - zavěšený drát průměru 5 mm, 2 - keramidové pletivo) rovný podhled trámových stropů lze buď provést dodatečně (např. podbitím z lehkých desek, omítkou na maltonosném pletivu apod.) nebo vytvořit současně s nosnou konstrukcí jako stropy bedničkové a stropy žebírkové s vložkami Bedničkový strop Bedničkový strop bedničkový strop má osovou vzdálenost žebe 600 až 1000 mm jeho podhled tvoří železobetonová deska, která je součástí stropní konstrukce nejdříve se vybetonuje podhledová deska nejméně 30 mm tlustá, vyztužená pletivem na nosné síti a potom žebrový strop na bednění, které zůstává součástí stropu ZÁKLADNÍ DIMENZE TRÁMŮ A PRŮVLAKŮ Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 16
ŽLB STROP INTEGROVANÝ S VYTÁPĚNÍM ŽLB STROPY se SKRYTÝMI PRŮVLAKY DESKOVÉ Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 17
deska křížem armovaná/ obousměrně pnutá podepřená po obvodě stěnou průvlaky PRŮVLAKY INTEGROVÁNY DO TLOUŠŤKY DESKY!!! Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 18
ZÁKLADNÍ PARAMETRY Hřibový strop - půdorys a tvary hlavic 1 - sloup, 2 - hlavice; a - podpůrný (sloupový) pruh, b - střední pruh Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 19
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 20
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 21
ŽLB STROPY VYLEHČENÉ ŽEBÍRKOVÉ KERAMICKÉ STROPNÍ VLOŽKY žebrový strop monolitický Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 22
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 23
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 24
ŽLB STROPNÍ DESKA S ŽEBÍRKY + STROPNÍ VLOŽKY Keramické nosníky s příhradovou výztuží zhotovují se z keramických prvků tvaru U a svařované prostorové kostry z betonářské oce která je zabetonována do žlábku, vytvořeného řadou těchto tvarovek Tvar průřezu keramického nosníku s příhradovou výztuží Keramické stropní vložky Typy keramických vložek MIAKO používají se cihelné pálené tvarovky, vylehčen dutinami a vyztužené vnitřními žebry tyto tvarovky jsou dostatečně únosné a jsou opatřeny ozubem u spodního líce pro uložení přírubu nosníku pro požadavek na umístění příčky musí být do konstrukce stropu provedeno její zesílení nap zdvojením nosníků. Keramicko betonový nosník + keramická deska HURDIS Montovaný strop z keramických nosníků KNTH a keramických desek CSD HURDIS 2 hlavní nosnou konstrukci tvoří keramicko beto nosníky KNTH-POT, jenž jsou složeny z tvaro CNT-Th se skosenými boky jednotlivé tvarovky jsou spojeny do nosníku betonářskou výztuží, zalitou ve žlábcích jemnozrnnou betonovou směsí a to v násobcí skladebných délek tento nosník získá plnou únosnost zabetonová jeho horní části po položení keramických dese vynechaná pole mezi takto vytvořenými žebry vyplní lehkým násypem, jehož povrch se zpev betonovou mazaninou keramické desky CSD HURDIS 2 se kladou n skosená čela do vápenocementové malty, po jejich uložení se doporučuje před dalším postu montáže tyto desky zabezpečit proti posunu zatřením vrstvou cca 30 mm vápenocementov Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 25
malty Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 26
Kompozitní konstrukce z ŽB nosníků a stropních vložek z lehčeného betonu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 27
Kompozitní konstrukce z ŽB nosníků filigránového typu a stropních vložek z cihelného střepu POROTHERM Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 28
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 29
Konstrukční detaily zmonolitněný vložkový strop Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 30
Konstrukce se stropními vložkami z lehčeného betonu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 31
Konstrukce se stropními vložkami YTONG Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 32
Žebírkový strop z desek VELOX Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 33
Dimenzování vodorovných stropních konstrukcí typ VELOX Max. světlé rozpětí stropu při standardním zatížení Výška tvarovky + betonová deska (mm) Výška stropu (mm) Standardní výpočtové zatížení stropů (kn/m 2 ) Max. světlé rozpětí (m) 170 + 50 220 6,99 5,9 220 + 50 270 7,36 6,9 500 + 50 550 9,48 11,2 * 575 + 50 625 10,09 12,0 * * Hodnoty jsou pouze orientační, nutno individuálně navrhnout tvar a výztuž žebra. Beton B 20 Ocel skupiny R 10 505 KERAMICKÉ STROPÍ POVALY A PANELY Keramický poval z tvarovek ARMO U Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 34
KERAMICKÉ PANELY CZP Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 35
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 36
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 37
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 38
SKLOBETONOVÉ STROPNÍ KONSTRUKCE Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 39
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 40
ŽLB STROPY DESKOVÉ PREFABRIKOVANÉ Stropy z plných panelů panely plné, nevylehčené, se vyrábějí ze železobetonu v délce 3,9 m nebo 4,5 m používají se pouze v bytové a občanské výstavbě Železobetonové plné panely Strop z dutinových stropních panelů stropní panely dutinové předepínané i nepředepínané typu PZD se navrhují a staticky působí jako prosté nosníky vyrábějí se ve skladebných rozměrech: délka 3600 až 6000 mm, šířky 500, 600, 1000, 1200 mm, tloušťky 150, 200, 225, 250, 300 mm Strop z dutinových panelů - příčný řez (1- dutinový panel, 2 - zálivka z betonu, 3 - prefabrikovaný nadokení překlad, 4 - ztužující věnec, 5 - věncový překlad) Uložení stropních panelů panely se ukládají do lože z cementové malty, provede se spojení kotevní výztuže k zálivkové výztuži a vlastní zálivka betonem nebo zabetonování čel do ztužujících věnců veškeré spáry se zalijí betonovou zálivkou - zmonolitnění konstrukce TYPICKÝ PŘÍKLAD PANELOVÉHO DOMU cca 1970 až 1995 Příklad uložení stropního panelu (1 - stropní dutinový panel, 2 - nosný panel, 3 - štítový panel, 4 - TP tmel, 5 - skelný provazec, 3 - malta, 7 - lepenka, 8 - zálivka) štítová stěna Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 41
Stropní panely dutinové předpínané typu SPIROLL Stropní předpínaný panel SPIROLL vyrábějí se ve skladebných délkách od 6000 do 12000 mm, skladebná šířka panelu je 1200 mm a výška 250 nebo 300 mm panely jsou určené jako stropní nebo střešní konstrukce pro zatížení běžná v občanské nebo v bytové výstavbě na velká rozpětí panely musí být zabudovány jako prostý nosník, nejsou opatřeny závěsnými háky vyrábějí se jako předepínané (strunobeton) s dutinami bez prostupů na stavbě je možno provést drobné prostupy v panelu proražením horní a dolní klenby dutin v šířce 120 resp. 150 mm a délce do 250 mm Žebrové předpjaté panely stropní a střešní tvaru TT Typy průřezu panelů tvaru TT vyrábí se ve skladebných rozměrech: vysoké tl. 450, 600 nebo 750 mm, šířky 1200, 1500, 1800, 2400 mm, délky 7200, 7500, 9000, 12000, 18000, 24000 mm ukládají se na průvlaky prostřednictvím pryžových ložisek (podložek) vzájemné spojení panelů v příčném směru je zajištěno svařením úhelníků osazených v horní desce panelu panely se převážně používají pro občanské a průmyslové stavby Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 42
ŽLB PANELY PZD (Alidal) plné, klasická vložková výztuž ROZPĚTÍ PANELŮ 3,0 m až 5,2 m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 43
ŽLB PANELY SPIROL/ PARTEK/ CCE/ Goldbeck dutinové, předpjaté Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 44
Další varianty průřezů L = 6,0 m až 16,0 m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 45
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 46
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 47
Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 48
PŘEHLED STROPŮ dle TYPŮ + maximální rozpětí Typ stropu Max. rozpon: Dřevěné povalové 4,5m (výj. až 6m) Tradiční dřevěné trámové 5 6,5m Dřevěné fošnové 5m Železobetonové deskové jednosměrně pnuté - prostě 4m podepřené Železobetonové deskové jednosměrně pnuté - vetknuté a spojité 4,5-6m Žb deskové pnuté ve 2 a více směrech 6 x 6 až 7,2x7,2m Žb deskové lokálně podepřené 7m Žb trámové a žebrové až 15 x 15m Prefa žb plné 4,2m Prefa žb dutinové 6,6m Dutinové předpjaté 20m Prefamonolitické deskové 7,2m Prefa-monolitické vložkové se spřaženými nosníky 7,5m Železobetonové vložkové s keram. tvarovkami 6m Železobetonové prefabrikované z panelů vylehčených vložkami 6m Ocelobetonové spřažené deskové z profilových plechů 7m Ocelové stropy z válcovaných nosníků 9m Ocelové plechy z válcovaných nosníků a profilových plechů vzdál. nosníků až 4m a více. Pórobetonové (HEBEL): 6m Trámečkové - keramobetonové stropní nosníky POT s vložkami a betonovou deskou 8m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2009/2010 Str. 49