VODOROVNÉ KONSTRUKCE ŽELEZOBETONOVÉ STROPY

VODOROVNÉ KONSTRUKCE ŽELEZOBETONOVÉ STROPY kurz stavitelství PS I zimní semestr 2013-14 Prof.Ing.Miloslav Pavlík, CSc Doc.Ing.Vladimír Daňkovský, CSc Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 1

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 2013/2014 Str. 2

Základní prvky žlb stropu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 3

Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 4

Vztah zatížení přetvoření vnitřní síly Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 5

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 Qx: 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 Mx: ohybový moment je roven 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 2013/2014 Str. 6

HISTORIE BETONU Vápencový beton použit na stavbu pyramid??? Prof. Joseph Davidovits tvrdí, že jde o formu vápencového betonu, se kterým Egypťané pracovali jako se současným betonem. Davidovits uskutečnil testy, kdy skupina deseti lidí s několika jednoduchými nástroji zvládla vybudovat strukturu skládající se ze čtrnácti 1,3 až 4,5 tunových bloků. Tato metoda není všeobecně přijímána, protože počítá pouze s vápencovými bloky ale ne například se žulovými kameny, které přesahují váhu 10 tun. Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 8

Římský beton klenba Pantheonu, 27 př.n.l., rozpětí klenby 44,0 m Římané ovšem svému betonu říkali concretum či opus emplekton nebo také opus caementicum. Ta slova používali velmi přesně concretum je z latinského concresco čili srůstám či spojuji se, emplekton je z řečtiny a znamená zaplétání. A ono caementicum to je pojmenování lomového kamene. materiály bylo samozřejmě kamenivo, voda a římský stavební zázrak zvaný puzzuolana čili prášek z kamene těženého u města Puzzuoli, který měl vlastnosti hydraulického vápna. A kromě jiného materiál s jeho pomocí vytvořený dokázal tuhnout pod vodou, dokázal vytvořit dokonale monolitickou konstrukci, obdivuhodně spolehlivou v tlaku. Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 9

Moderní beton a železobeton Na bázi portlandského cementu - první použití John Smeaton 1756 Směs kameniva cementu a vody chemické reakce + krystalizace kompaktní hmota Míchací poměry minimálního množství cementu na 1 m³ kameniva - orientačně 1:2...600 kg cementu/1 m³ kameniva - max dál již pevnost neroste 1:3...400 kg cementu/1 m³ kameniva 1:4...300 kg cementu/1 m³ kameniva 1:5...240 kg cementu/1 m³ kameniva 1:6...200 kg cementu/1 m³ kameniva - min dál již betony hubené Výztuž pro přenesení tahových sil ocelové vložky/ tyče/ vlákna Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 10

Základní typy žlb stropů Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 11

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 4m 6m 7,5m 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 2013/2014 Str. 12

Stropy deskové DESKY PROSTĚ UPLOŽENÉ - DESKY VETKNUTÉ DESKA PROSTĚ ULOŽENÁ L 3,0m monolit L 7,5m prefabrikát L 12,0 15,0m předpjatý prefa beton DESKA VETKNUTÁ L 7,5m monolit Dtto S NÁBĚHY L 6,0m až 8,0m monolit Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 13

PROSTĚ ULOŽENÁ VETKNUTÁ JEDNOSMĚRNĚ KŘÍŽEM ARMOVANÁ BEDNĚNÍ ŽLB DESKY Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 16

ARMOVÁNÍ ŽLB DESKY Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 18

Prefa-monolitické železobetonové stropy deskové - filigránové Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 19

PREFABRIKOVANÉ BEDNĚNÍ S TAHOVOU VÝZTUŽÍ + SMYKOVÁ + ZÁPORNÁ VÝZTUŽ NABETONÁVKA cca 150 až 200 mm - tl. filigránu cca 60 mm ZMONOLITNĚNÍ TAHOVOU HORNÍ VÝZTUŽÍ OHYBOVÉ MOMENTY NAD PODPOROU Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 20

CHARAKTERISTICKÉ ULOŽENÍ NA PODPORÁCH Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 21

Stropy trámové VELMI HOSPODÁRNÉ PRO STŘEDNÍ A VELKÁ ROZPĚTÍ LO = 6,0 až 9,0 m (12,0 m) PŘEDPJATÉ NOSNÍKY S NABETONOVANOU MONOLITICKOU DESKOU LO = 7,5 až 12,0 m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 24

CHARAKTERISTICKÝ PRŮŘEZY Trámový strop Hennebique Trámový strop Hennebique (1 - trám, 2 - třmínky, 3 - výztuž trámu, 4 - deska) 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 Trámový železobetonový strop (1 - T průřez) 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 2013/2014 Str. 25

Stropy s rovným podhledem 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 Způsoby konstrukce rovného podhledu (1 - zavěšený drát průměru 5 mm, 2 - keramidové pletivo) Bedničkový strop bedničkový strop má osovou vzdálenost žeber 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 Bedničkový strop Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 26

ZÁKLADNÍ DIMENZE TRÁMŮ A PRŮVLAKŮ Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 27

Možnosti železobetonu Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 28

Příklady poruch Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 29

ŽLB STROP INTEGROVANÝ S VYTÁPĚNÍM Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 31

ŽLB STROPY se SKRYTÝMI PRŮVLAKY DESKOVÉ HŘIBOVÉ Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 32

PRŮVLAKY INTEGROVÁNY DO TLOUŠŤKY DESKY!!! KRITICKÝ JE PŘENOS SMYKOVÝCH SIL NA STYKU SLOUP DESKA = PROPÍCHNUTÍ DESKY Hřibový strop - půdorys a tvary hlavic 1 - sloup, 2 - hlavice; a - podpůrný (sloupový) pruh, b - střední pruh Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 33

VYZTUŽENÍ HALVIC OCELOVÝMI PROFILY ZVÝŠENÍ ÚNOSNOSTI VE SMYKU Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 34

ŽLB STROPY VYLEHČENÉ ŽEBÍRKOVÉ - KERAMICKÉ STROPNÍ VLOŽKY Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 37

Žebírkový strop z desek VELOX Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 42

Dimenzování vodorovných stropních konstrukcí typ VELOX Beton B 20 Ocel skupiny R 10 505 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 * Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 44

POVAL Z TVARO VEK ARMO U Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 45

SKLOBETONOVÉ STROPNÍ KONSTRUKCE Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 46

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) Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 48

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 štítová stěna 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) Stropní předpínaný panel SPIROLL Stropní panely dutinové předpínané typu 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 Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 49

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 2013/2014 Str. 50

ŽLB PANELY PZD (Alidal) plné, klasická vložková výztuž Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 51

ROZPĚTÍ PANELŮ 3,0 m až 5,2 m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 52

ŽLB PANELY SPIROL/ PARTEK/ CCE/ Goldbeck dutinové, předpjaté Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 53

DALŠÍ VARIANTY PRŮŘEZŮ L = 6,0 m až 16,0 m Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 54

KONEC Doc.ing. Vladimír Daňkovský, CSc zs 2013/2014 Str. 59