Pozemní stavitelství PŘEVISLÉ A USTUPUJÍCÍ KONSTRUKCE Ing. Jana Pexová 01/2009
Doporučená a použitá literatura Normy ČSN: ČSN 73 4301 Obytné budovy ČSN EN 1991-1 (73 00 35) (Eurokód 1) Zatížení konstrukcí ČSN 73 05 40-2 Tepelná ochrana budov Požadavky ČSN 74 3305 Ochranná zábradlí ČSN 73 0532 Akustika Ochrana proti hluku v budovách a souvisící akustické vlastnosti stavebních výrobků Požadavky. Nařízení vlády č.148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací ze dne 15. března 2006 Vyhlášky: vyhláška MMR č.137/1998 Sb. O obecných technických požadavcích na výstavbu www stránky: *w1) www.wienerberger.cz *w34) www.schoeck-wittek.cz
Vodorovné nosné konstrukce Rozdělení z funkčního hlediska na konstrukce: A/ Stropní rozdělují budovu po výšce, B/ Převislé -římsy, balkony, lodžie, arkýře, apsidy, pavlače apod., zpravidla navazují na stropní konstrukce, = k-ce zasahující do sousedního (spravidla vnějšího) prostoru, a vystavená účinkům tohoto prostředí. C/ Ustupující - např. lodžie, terasy, = konstrukce na styku s vnějších prostředím, zasazené nad půdorysnou plochu objektu
Funkční požadavky 1/ Statické - koresponduje s účelem využití předsazené konstrukce a jejím konstrukčním řešením, funkcí je přenášení zatížení (stálého, užitného ) do svislých podpor (stěny, sloupy), - spolehlivost konstrukce se ověřuje podle 1. Mezního stavu únosnosti. 2/ Dispozičně provozní využití pro přístup a pobyt lidí = > požadavek na bezpečnost provozu: - prostorové požadavky, - požadavky na zábradlí, - požadavky na povrchy podlah; - šířka využívaného balkónu min.900mm; pro stolování 1500mm, - šířka pavlače dle požadavků na komunikační prostory (v obytných domech min. 1100mm)
3/ Izolační 3.1 tepelná izolace: - rozdíl prostředí s různými teplotami -řešení v součinnosti vrstev nosné části stropu a věnce. 3.2 - zvuková izolace: a) zvuk šířící se vzduchem vzduchová neprůzvučnost (plošná hmotnost k-cek větší než 300 kg.m2 = zajištění min. stavební vzduchové neprůzvučnosti R w). b) zvuk šířící se v k-ci prostřednictvím chvění - kročejová neprůzvučnost (řešení skladbou konstrukce podlahy - pružná podložka mezi nosnou částí stropu a podlahovými vrstvami) např. terasy nad obytnými místnostmi. 4/ Odolnost proti požáru - je vyjádřena v minutách (10 až 240 min.) a stanovena normami, dle nichž dělíme stropy na: nehořlavé, nesnadno hořlavé a hořlavé. 5/ Architektonická funkce - estetická funkce, plastické ztvárnění vzhledu konstrukce; -často výrazný prvek u historických slohů.
6/ / Odolnost vůči povětrnostním vlivům; Ochrana před dešťovou vodou:
7/ / Odolnost vůči účinkům objemových změn - objemové změny vlivem účinků: - teplotních změn, - objemových změn vlivem změn vlhkosti. - nutno řešit dilatace!!!
Konstrukce převislé a ustupující předsazené před líc zdi směrem do exteriéru nebo interiéru a jsou podporovány na 1 straně: balkony, římsy, arkýře, pavlače, přístřešky (markýzy). zalícované s fasádou a jsou, podporovány na 3 stranách: lodžie.
Přístřešek-markýza Balkon, terasa a arkýř
Pavlače a římsy kordonová,, parapetní, nadokenní, střešní, štítová
Arkýř, lodžie a různé typy říms
Balkón vnitřní, vnější na trámech
Lodžie a zavěšený balkon
Konstrukční řešení statické požadavky nosný prvek. a) deska nebo b) trám desku vynášející. Staticky je nosný prvek řešen jako: konzola (prostě uložená, vetknutá), stropní konstrukce s převislým koncem nosný prvek deska nebo trám, zavěšený prvek nosný prvek je ocelové táhlo + jeho kotvení, podepřený (vzepřený) prvek. a) konzola b)zavěšená k-cek c)podepřená k-cek
Statické požadavky - korespondují s účelem využití předsazené konstrukce a jejím konstrukčním řešením = > užitné zatížení dle ČSN 73 0035, - rozhodující druhy zatížení: a. zatížení vlastní hmotností, b. zatížení od uvažovaného provozu (užitné zatížení), c. sníh, - dle sněhové oblasti, a. vítr, - dle větrové oblasti, a. zatížení teplotními změnami - roztažnost materiálu, dilatační celky.
Statické požadavky - zatížení
Stabilita konstrukce STABILITA = odpor nosného prvku proti vyvrácení = poměr momentu tíhy zdiva (Q) k zatížení na nosníku (P). Nesmí dojít k překlopení nosníku v místě kotvení.
Konstrukční řešení převislé konstrukce
Konzolové předsazené konstrukce Vhodné pro menší vyložení (římsy, úzké balkony, markýzy, arkýře) Vždy je nutno řešit stabilitu konzoly. Stabilitu vyjadřujeme poměrem momentů tíhy zdiva (Q) k zatížení na volném konci nosníku (P). Oba momenty uvažujeme k ose a, kolem které by překlopení nastalo. Stabilita konzoly se proto zajišťuje : dostatečným svislým zatížení (Q) v obvodové konstrukci do níž je konzola vetknuta, svislým zatížením (Q) a zakotvením konzoly do obvodové stěny ocelovými táhly, vetknutím konzoly do železobetonového věnce (u stěnového systému) nebo do průvlaku (u sloupového systému), které musí být dostatečně tuhé na kroucení.
Dispozičně provozní požadavky Z hlediska bezpečnosti provozu je nutno na volných stranách využívané předsazené konstrukce (balkony, lodžie, pavlače) instalovat zábradlí podle ČSN 74 3305 Ochranná zábradlí. Minimáln lní dovolená výška zábradlí h (mm) snížen ená základní zvýšen ená zvláš áštní 900 1 000 1 100 1 200 Použit ití hloubka volného prostoru d je max. hloubka volného prostoru je : 3,0m hloubka volného prostoru je :12,0m hloubka volného prostoru d je většív 3,0 m < d 12,0m < d 30,0m než 30,0m Zábradlí na předsazených konstrukcích, na něž je volný přístup osob, včetně přístupu jednotlivých dětí do 12 let, má být s výplní tabulovou, sloupkovou nebo tyčovou. Mezery mezi prvky zábradlí nesmí být větší než 130 mm. U zábradlí na pochůzných plochách v provozech určených pro děti mezery mezi prvky zábradlí max. 80 mm (např. mateřské školy, základní školy, dětské domovy, dětské nemocnice a polikliniky, atd.). *n5)
Tepelně technické požadavky - musí být řešeny v případě předsazené konstrukce vystupující před líc nosné stěny do exteriéru objektu, - podle typu předsazené konstrukce je nutno zajistit splnění požadavků dle ČSN 73 0540: část 2. Tepelná ochrana budov: - požadavek na U (součinitel prostupu tepla, - posouzení rizika kondenzace v konstrukci i kondenzace u vnitřního povrchu, - pokles dotykové teploty podlahy (arkýř), apod. - tepelně technická problematika velmi často ovlivňuje volbu konstrukčního řešení právě hlavní nosné konstrukce, - nutno řešit detaily v místech tzv. tepelných mostů: - provést přerušení nebo omezení tepelného mostu na stav splňující požadavek příslušné normy, tj. vyloučení kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu a tím vyloučení možného vzniku plísní,
Řešení tepelných mostů převislých konstrukcí:
1/ Obložení (obalení) celé předsazené konstrukce tepelnou izolací. = snadné řešení ovšem se značnými náklady na tepelnou izolaci a se získáním značné tloušťky konstrukce, což ne vždy splňuje požadavky architektonické.
2) Částečné přerušení tepelné izolace. - nosným prvkem předsazené konstrukce může být žebro (trám), které proběhne ve svém vyložení a tepelná izolace je umístěna mezi žebry a v místě přerušené desky nad žebry. - je vždy nutno výpočtem prokázat, že v nejvíce exponovaném místě v zimním období nedojde ke kondenzaci vodní páry na vnitřním povrchu konstrukce, tj. k poklesu teploty povrchu pod teplotu rosného bodu. - při tomto způsobu řešení tepelného mostu je vhodné provést doplňkové zateplení vnitřních přilehlých konstrukcí podhledu, podlahy, popř. části stěny. Obr. Půdorys předsazené k-ce s lokálním přerušením mostu
Podélný řez předsazené k-ce s lokálním přerušením mostu Řez A-A *w1)
3) Vložení tepelné izolace do přerušené železobetonové konstrukce. - pro tento způsob řešení tepelného mostu používáme izolačního systému z ISO nosníků: - první výroba ISO nosníků - 1983 německá firma Schock Bauteile. - z hlediska tepelně-technického je u tohoto prvku provedeno přerušení tepelného mostu tepelnou izolací z pěnového polystyrenu nebo minerální vlny. - izolace brání nadměrným ztrátám tepla jeho vedením betonovou konstrukcí a zajišťuje vyšší povrchovou teplotu uvnitř interiéru v jeho nejexponovanějším místě v koutě pod stropem. - možná kondenzace vodních par v místě této tepelné izolace, příp. na jejím povrchu = > přechází přes ni korozivzdorná ocel. - sama výztuž zůstává tepelným mostem a je vhodné i v tomto daném případě vždy posoudit vliv průřezové plochy na vznik tepelného mostu.
Příklady použití ISO nosníků *w34)
Přerušení tepelného mostu ISO nosníky *w34)
*w34)
A. Balkony - předsazené před líc zdi vnější nebo vnitřní, - vyložení se řídí: - statickým výpočtem, - účelem využití a šířkou volného prostoru, např. ulice, - šířka balkónu min 900 mm, obytný 1500 mm, - materiál ŽB monolitický, prefabrikát, ocel, dřevo, kámen. - nášlapný povrch tvořen ve spádu 1-2%, ochrana proti vodě = hydroizolace, - povrch s protiskluzovou úpravou, - dlažba keramická nebo kamenná, - litý materiál ve formě stěrky. - zábradlí povinnost každého balkonu, - kotvení: - z boku, - ze shora, - ze spodu. - výška základní 1,0 m. - výplň zábradlí: - plná, - příčle (zásady jako u schodiště).
B. Lodžie - konstrukce, která je zapuštěná do fasády ( ustupující), polozapuštěná nebo předsazená, - je chráněná z boku (3 obvodové stěny) a ze shora (strop), - nosná konstrukce je tvořena stropem, - podlaha u zapuštěných lodžií musí být vodotěsná a tepelně izolační.
Montované lodžie
C. Římsa - vyložená k-ce před fasádu, -člení budovu v horizontálních rovinách nebo plní funkci ukončujícího prvku. - Materiál: prefabrikát, ŽB-monolit, cihly nebo kámen (pro malé vyložení).
Zajištění stability římsy - kotvením - přitížením nadezdívkou
Bednění monolitických říms - prefabrikované bednění firmy Frank (Německo), -římsy monolitické, výztuží provázané k nosné stropní konstrukci nebo do věnce, - možno použít ISO nosníky určené pro římsy.
D. Arkýře a apsidy - vyložená konstrukce, která je uzavřená před vnějšími vlivy, - k-ce může probíhat přes několik podlaží, je přístupná z interiéru, který provozně rozšiřuje.
Tepelně technické řešení detailů u arkýře
E. Přístřešek (markýza) - chrání vstupy a nástupiště před nepříznivými vlivy, - vyložení cca 1 až 3 m podle typu objektu, - může stát volně nebo přimknut k objektu.
F. Terasy ustupující podlaží Nutno řešit: - staticky, - tepelně technicky, - akusticky kročejový hluk.