ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DŘEVOSTAVBY VE VZTAHU K TECHNICKÝM NORMÁM ČSN, PRINCIPY KONSTRUKĆNÍ OCHRANY DŘEVA PETR KUKLÍK
Úvod Požadavky podle platných technických norem Komentář k problematice navrhování Materiály pro dřevostavby Lehké skelety: tlak kolmo k vláknům tah kolmo k vláknům smyk za ohybu průhyby a kmitání stropů prostorová tuhost požární odolnost Principy konstrukční ochrany dřeva Obsah
Úvod Pod pojmem dřevostavba většina lidí vidí dům na bázi dřeva. Materiály pro dřevostavby jsou především -řezivo, GLT, CLT/KVH, desky na bázi dřeva, sádry a cementu.
Požadavky podle platných norem Mezní stavy jsou funkční úrovně při jejichž překročení již konstrukce nesplňuje požadavky na své užitné vlastnosti. Mezní stavy únosnosti: Bezpečnost lidí Celistvost konstrukce Mezní stavy použitelnosti: Pohodlí pro uživatele Přijatelné průhyby, kmitání, trhliny (závisí na druhu stavby )
Historický přehled ČSN ČSN 1052 (1929) Předpisy ČSN 1052 (1941) Předpisy ČSN 73 2050 (1950) Projektování (D.N.) ČSN 73 1701 (1969) Navrhování (M.S.) ČSN 73 1701 (1983) Navrhování (M.S.) ČSN P ENV 1995 (1996 1998) Navrhování (M.S.) ČSN EN 1995 (2006) Navrhování (M.S.) ČSN 73 1702 (2007) Navrhování (M.S.)
Polo-pravděpodobnostní návrh E d R d Účinky zatížení: Vlastní tíha Užitné zatížení Sníh Vítr Teplota Požár... Odolnost: Konstrukce (prvky, dílce, spoje) Materiály (pevnost, modul pružnosti) Průřezy (plocha, průřezový modul, moment setrvačnosti)
Vztah EN 1995 k EN1990 a EN1991 EN 1990 EN 1991 Zásady navrhování: spolehlivost použitelnost trvanlivost Zatížení EN 1992 EN 1993 EN 1994 EN 1995 EN 1996 EN 1999 Navrhování: beton, ocel, ocelobeton, dřevo, zdivo, hliník EN 1997 EN 1998 Navrhování: geotechnika, seismicita
ČSN EN 1995-1-1 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby
ČSN EN 1995-1-2 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí Část 1-2: Obecná pravidla Navrhování konstrukcí na účinky požáru
Jednorozměrné zuhelnatění d = β t char,0 0
Nominální zuhelnatění d char, n = β t n
Návrhová rychlost zuhelnatění - pro dřevo β 0 β n Lepené lamelové dřevo s charakteristickou hustotou 290 kg/m 3 Rostlé dřevo s charakteristickou hustotou 290 kg/m 3 mm/min 0,65 0,65 mm/min 0,7 0,8 Rostlé nebo lepené lamelové dřevo listnatých stromů s charakteristickou hustotou 290 kg/m 3 Rostlé nebo lepené lamelové dřevo listnatých stromů s charakteristickou hustotou 450 kg/m 3 0,65 0,50 0,7 0,55 Vrstvené dřevo (LVL) 0,65 0,7
Návrhová rychlost zuhelnatění - pro desky na bázi dřeva Pro desky s charakteristickou hustotou 450 kg/m 3 a tloušťkou desky 20 mm, se používají tyto jednorozměrné návrhové rychlosti zuhelnatění: β o = 1,0 mm/min β o = 0,9 mm/min pro překližky; pro desky na bázi dřeva jiné než překližky. Pro jiné hustoty a tloušťky desek na bázi dřeva se rychlost zuhelnatění určí pomocí těchto vzorců: β 0,ρ,t = β0,450,20 kρ kt kde k = ρ 450 ρ k k t = min ( 20 t p ; 1,0 ) ρ k se dosazuje v kg/m 3 a t p v mm.
Návrhová pevnost f = k fi,d mod, fi k fi f γ k M, fi přičemž k mod,fi je modifikační součinitel pro požár, který zohledňuje účinky teploty a vlhkosti na parametry pevnosti; k fi součinitel, kterým se převádí charakteristická hodnota na hodnotu 20% kvantilu: k fi = 1,25 pro rostlé dřevo; k fi = 1,15 pro lepené lamelové dřevo a desky na bázi dřeva; γ M,fi dílčí součinitel spolehlivosti při požáru γ M,fi = 1,0 charakteristická pevnost při běžné teplotě. f k
Metoda redukovaného průřezu Počáteční povrch prvku Okraj zbytkového průřezu Okraj účinného průřezu char d d 0 d ef d = d + k d ef char, n 0 0 přičemž d o = 7 mm k o 1,0 d char, n = β t n kde β n je nominální návrhová rychlost zuhelnatění t čas v minutách
Součinitel tloušťky vrstvy nulové pevnosti k 0 čas k 0 t menší než 20 minut t/20 t minimálně 20 minut 1,0
Komentář k problematice navrhování Materiály pro dřevostavby Lehké skelety: tlak kolmo k vláknům tah kolmo k vláknům smyk za ohybu průhyby a kmitání stropu prostorová tuhost požární odolnost Principy konstrukční ochrany dřeva
Materiály pro dřevostavby Materiály (výrobky) zahrnuté v EN 1995-1-1 Nezahrnuté materiály: Cementotřískové desky, Sádrové desky (zahrnuté v EN 1995-1-2) CLT/KLH (křížem lepené lamelové dřevo)
Řezivo Vlhkost dřeva: Jehličnaté dřeviny: Smrk Jedle Listnaté dřeviny: Borovice Buk Modřín Dub Douglaska Jasan Akát Kaštan jedlý Dřevo na nosné konstrukce má být zabudované suché s hodnotou průměrné vlhkosti < 20%. Aby se zabránilo tvoření výsušných trhlin, má být hodnota vlhkosti zabudovaného dřeva taková, jaká bude v konstrukci.
GLT Tvary průřezů d d 30 mm listnaté dřeviny a modřín ~ 30 mm zakřivené prvky (závisí od poloměru zakřivení) = 40 mm přímé prvky běžné rozměry b 45 mm maximálna dovolená tloušťka lamely podle EN 386:1995 h b = 60 mm až 240 mm h = 100 mm až 600 mm l 18 m odstupňování: 20 mm odstupňování : 20 mm a 40 mm standard
Šírka prvku okolo 3m Omezené možnostmi transportu a montáže, možné až do 4,8m jednovrstvá jednovrstvá deska odstup nosný zubovitý spoj příčné vrstvy obvykle S7 až S13 vícevrstvá Laťovka a CLT/KLH boční lepení podélných hran Plošné slepení jednovrstvých desek podélné vrstvy obvykle S10 a S13 tloušťka desky 42 až 500 mm Délka prvku až do 16,5m s použitím zubovitého spoje možné až do 30m (transport)
Lehký skelet Lehké skelety
Tlak kolmo k vláknům a l l 1 l 1 l h h (a) σ c,90,d kc,90 fc,90,d b a l σ = c,90,d 1,25 1,5 (b) F c,90,d A ef b
Tah kolmo k vláknům
Smyk za ohybu b = k b ef cr k = 0,67 cr
Kmitání stropu wg*,inst 6 mm
Průhyb stropu w (t) creep deflection w creep w fin elastic deflection w inst t 1 t t
Prostorová tuhost F H,d,tot F H,d h F F i,t,ed F i,c,ed b n tot b timber b frame y F H,d,tot H,d = z t n sheathing board t =1.5 y i A t, E t y A b, E b y i 9.0 9.0 4.4 9.0 a i = 58 b =125 cm
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost
Požární odolnost Zapálení paliva Čas +6 min Čas +7 min Čas +14 min
Požární odolnost Čas +20 min Čas +25 min Čas +26 min Čas +30 min
Požární odolnost Dělicí stěna Strop Čelní stěna
Principy konstrukční ochrany dřeva Konstrukční ochrana konstrukcí v exteriéru oplechování vodorovných prvků odsazení (mezera mezi jednotlivými prvky) vyvýšení nad terén úprava terénu
Přesahy střechy a provedení obkladu dostatečný přesah střech správné provedení obkladu nesprávně správně Palermo, 22 settembre 2006
Styk obvodové stěny a základu Konstrukční ochrana stěna rámové konstrukce min 300 mm nad terénem úprava u vstupu v úrovni terénu předsazení úprava terénu odtok vody pozinkovaný rošt oplechování
Styk obvodové stěny a základu, balkonu či terasy úprava přilehlého terénu u balkonu, terasy chybně chybně rošt plechový profil ukončovací profil AP izolace, slepeno pás lepenky
DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST