Detaily prefabrikovaných betonových konstrukcí

Moderní statika budov vyžaduje komplexní pohled na objekt jako na jeden dynamický celek. Navrhování nosných konstrukcí se již neomezuje na prosté dimenzování prvků na svislý tlak, ale klade důraz na prostorovou stabilitu, materiálovou kompatibilitu a dlouhodobou trvanlivost.

Typy nosných systémů

Při návrhu nosného systému je kritickým parametrem efektivita rozponu vodorovných konstrukcí ve vztahu k celkové výšce (počtu podlaží) objektu.

  • Stěnový systém: Je charakteristický přenosem svislého zatížení prostřednictvím lineárních prvků (stěn).
    • Zděný stěnový systém: Ideální pro budovy do 5-6 nadzemních podlaží. Příkladem je Bytový dům Kladno (5 podlaží, PTH 38 TB Profi, stropní systém Miako).
  • Skeletový (rámový) systém: Zatížení je přenášeno bodově skrze sloupy do základů.
    • Železobetonový skelet: Vhodný pro středně vysoké i výškové budovy (6-20+ podlaží). Standardní modulová síť sloupů bývá 6,0 × 6,0 m až 8,1 × 8,1 m. Příkladem je Main Point Karlín, Praha - organický skelet s prosklenou fasádou, kde je jasně patrná nezávislost nenosného pláště na vnitřních sloupech.
  • Kombinovaný systém: Využívá předností obou předchozích. Příkladem je Bytový dům v Praze na Střížkově (7 podlaží, PTH 25 SK, 24 P+D, 25 AKU SYM).

Vodorovné konstrukce (stropy a střechy)

Vodorovné konstrukce (stropy a střechy) plní v budově dvojí roli. Kromě přenosu svislých sil od užitného zatížení a vlastní tíhy musí fungovat jako tzv. ztužující desky. Z hlediska statiky je nezbytné, aby stropní konstrukce vykazovala dostatečnou tuhost ve své rovině. Pouze tak je schopna efektivně redistribuovat vodorovné účinky větru nebo seizmicity do vertikálních ztužujících prvků. U prefabrikovaných systémů (nosníky a vložky, panely) je této tuhosti dosahováno nadbetonávkou s kari sítěmi a systémem obvodových železobetonových věnců.

Se snižující se tloušťkou nosných stěn a nárůstem ploch prosklení roste význam posouzení stability objektu proti vodorovným silám. Kritickým momentem je zejména sání větru na střešní pláště a štítové stěny. U lehkých konstrukcí krovů může dojít k nadzdvihování, pokud není vlastní tíha konstrukce dostatečná k eliminaci účinků sání. Statik musí navrhnout spolehlivé kotvení prvků až do masivních částí spodní stavby. Stejně tak u štíhlých stěn je potřeba zajistit stabilitu.

Dvojité spřažené stěny HWE představují vyšší stupeň využití spřažených železobetonových konstrukcí typu FILIGRAN. Stěnový dílec se skládá ze dvou tenkých železobetonových desek (zpravidla 50-60 mm), které tvoří oboustranné ztracené bednění. Jejich vzájemná poloha je fixována prostorovými příhradovými nosníky a uvnitř je ponechána mezera pro zmonolitnění betonem. Dílce již obsahují nosnou i rozdělovací výztuž na obou lících. Po zabetonování vznikne konstrukce s vlastnostmi monolitické stěny, s vysokou tuhostí a spolehlivým přenosem svislých i vodorovných zatížení (zemní tlak, vítr apod.).

Čtěte také: Podrobnosti o hřebeni asfaltového pásu

Materiály a konstrukce dvojitých spřažených stěn HWE:

  • Beton prefabrikátu: C25/30 až C35/45 (dle projektu)
  • Ocel / výztuž: rod 10 505 (R), BSt 500, KARI síť (W) - dle statického návrhu
  • Příhradové nosníky:
    • Zajišťují spřažení obou desek pro manipulaci a montáž
    • Přenášejí vodorovné síly od čerstvého betonu při zmonolitnění
    • Zvyšují tuhost dílce v montážním stadiu
  • Možnost prostupů a zabudování instalací: okna, dveře, průchody, krabice elektro aj.

HalaSystem KŠ PREFA

HalaSystem KŠ PREFA je stavebnicový systém, který umožňuje rychlou výstavbu od projekce přes výrobu až po samotnou realizaci. Skládá se ze dvou základních prvků: obvodových stěn a střešních sedlových panelů. Střešní dílce jsou vyrobeny z vysoce kvalitního předpjatého betonu, jejich délka může dosahovat až 32 m.

Schopnost akumulace tepelné energie je u betonové konstrukce až třikrát vyšší než u ocelové konstrukce zateplené lehkým ocelovým sendvičem. HalaSystem KŠ PREFA poskytuje stabilitu vnitřního klimatu, tedy tepelnou setrvačnost, schopnost odolávat nežádoucím rychlým změnám venkovních teplot. Na rozdíl od opláštění stěn lehkými ocelovými sendvičovými panely mají stěny HalaSystemu KŠ PREFA vysokou požární odolnost ve standardu REI45, kterou lze navýšit.

Konstrukce střešních panelů je i při velkých rozponech velmi spolehlivá. Velké otevřené dispozice bez rušivých vnitřních sloupů, dokonce bez sloupů podél obvodových stěn, představují široké možnosti využití. Maximální šířka volného vnitřního prostoru jednolodní haly je až 31,6 metru.

Unikátní vlastností HalaSystemu KŠ PREFA je možnost rozšíření budovy. Lze demontovat, posunout a znovu smontovat celou jednu řadu podélných stěn, dovyrobit střešní panely a středové stěny či sloupy a průvlaky a z jednolodní haly vytvořit vícelodní. Stejně tak je možné demontovat štítovou stěnu a halu prodloužit. Každá hala je jedinečná, vyrobená na zakázku, vyprojektována podle požadavků investora.

Modulový systém umožňuje při návrhu HalaSystemu KŠ PREFA překvapivě velkou volnost architektům. Cílem projektu realizovaného v HalaSystemu KŠ PREFA je budova, která je od začátku výstavby i po celou dobu životnosti ekonomicky úsporná. Už v samotném návrhu projektu je využito modulového systému, což umožňuje rychlejší projekční práce a kratší dodací lhůty výroby prefabrikátů. Zkrácena je i délka montáže. Úspory energie na vytápění či chlazení jsou dosaženy tepelně izolovaným betonem, který díky své vysoké tepelné kapacitě a setrvačnosti udržuje stabilní vnitřní klima. V porovnání s ocelovou halou také odpadají náklady na pravidelnou obnovu antikorozních a protipožárních nátěrů.

Čtěte také: Vše o lepení fasády: Podrobný průvodce

ALLPLAN Precast: BIM řešení pro prefabrikované betonové prvky

ALLPLAN Precast je unikátní BIM řešení pro navrhování betonových prefabrikovaných prvků, prefabrikovaných stěn a desek. Toto řešení optimálně podporuje všechny fáze projektu staveb z prefabrikovaného betonu. Od působivého 3D návrhu a cenové nabídky až po vysoce přesný 3D model prefabrikátu včetně přesných výrobních dat.

Výhody ALLPLAN Precast:

  • 52% vyšší produktivita: Zvyšte efektivitu díky vysoce automatizovaným pracovním postupům.
  • 60% vyšší kvalita: Minimalizujte chybovost při navrhování pomocí validačních pravidel a bezpečnostních kontrol.
  • 75% rychlejší návrh TZB: Ušetřete času při projektování TZB díky sofistikovaným pracovním postupům pro armatury.
  • 50% vyšší výkon: Převádějte importované objekty IFC přímo na inteligentní prefabrikované prvky.

Klíčové funkce:

  • Automatické vytváření dílenských výkresů: Efektivně a automatizovaně vytvářejte dílenské výkresy prvků včetně výztuže, vestavných prvků a kótování.
  • Zvolte si individuální pracovní metodu: Pracujte pohodlně ve 2D nebo 3D, protože výkres a model jsou vždy konzistentní.
  • Šetřete čas díky výztuži na 1 kliknutí: Využijte plně automatizované vytváření základní výztuže pro všechny typy stěn a desek.
  • Modelujte parametricky nebo volně: Vytvářejte efektivně konstrukční prefabrikáty pomocí parametrického zadání nebo modelujte unikátní prefabrikáty zcela volně.
  • Snadný import modelů BIM: Pohodlně importujte architektonické modely a objekty MEP a snadno je použijte pro návrh prefabrikátů.
  • Přesně vytvářejte výrobní data: Generujte spolehlivá výrobní data stisknutím jediného tlačítka.

ALLPLAN je ideálním CAD řešením pro navrhování prefabrikátů, protože díky vysoce automatizovaným pracovním postupům a inteligentním asistentům umožňuje rychlé a kvalitní navrhování prefabrikovaných prvků. CAD software automaticky generuje všechny potřebné výrobní výkresy, včetně výztuže, upevňovacích prvků a rozměrů. BIM řešení navíc zajišťuje konzistenci mezi 2D a 3D modely, zjednodušuje správu změn a minimalizuje riziko chyb v návrhu.

V nastavení prefabrikace lze nastavit celou řadu podrobných parametrů pro vytvoření jednotlivých částí jako např. maximální vzdálenosti pro rozdělení vybraných prvků na části, typy použitých úchopů, styky jednotlivých částí, způsob vyztužování nebo typ kótování na výrobních výkresech. Jednotlivé části lze také exportovat do CAM formátů. Podporované formáty jsou Unitechnik 6.0 a PXLM 1.3. Vytvořené návrhy lze pak přenášet do Navisworks nebo do BIM 360 Team pro snadnější komunikaci a koordinaci se stavbou.

Úspěšné projekty navržené a realizované s ALLPLANem:

  • Precast Fabrication Talards St. Malo, Francie: Obytný dům "Talards" je názorným příkladem, jak lze konstrukční matrice využít ke kreativnímu řešení fasád. Budova esteticky kombinuje architektonickou volnost s účinností prefabrikovaných betonových prvků.
  • Výroba prefabrikátů Stadion Allianz Vídeň, Rakousko: V rekordním čase postavený "Allianz Stadion" ve Vídni je ukázkovým projektem moderního prefabrikovaného stavitelství. Použití prefabrikovaných betonových prvků hrálo rozhodující roli v dodržení napjatého harmonogramu výstavby.
  • Výroba prefabrikátů Zahradní věž Aglaya Kanton Zug, Švýcarsko: Působivým příkladem udržitelné výstavby je zahradní věž Aglaya, postavená na bývalém průmyslovém areálu.

Opravy betonových konstrukcí

Nosná konstrukce budovy nekončí u úrovně terénu; její chování je neoddělitelně spjato s vlastnostmi podloží. Nerovnoměrné sedání, způsobené heterogenním podložím nebo rozdílným přitížením jednotlivých částí objektu, generuje v tuhých konstrukcích značná přídavná napětí. Ta se projevují trhlinami v nosných prvcích i nenosných výplních.

Postup opravy betonových konstrukcí:

  1. Odstranění „zdegradovaného“ betonu: Tedy nejen nesoudržného (odtrhová zkouška soudržnosti povrchových vrstev min. 1,5 MPa), ale i např. „zkarbonatovaného“ betonu nebo betonu napadeného chloridy, sulfáty, biologickou kontaminací apod.

    Používané technologie:

    Čtěte také: Sádrokartonové příčky: Specifika dřevostaveb

    • hydrodemolice vysokotlakým vodním paprskem (VVP)
    • lehká elektrická kladiva
    • hydraulické kleště
    • trhací klíny
  2. Předúprava betonového podkladu: Odstranění zbytků nátěrů, prachu, řas, odbedňovacích olejů, zdrsnění povrchu a otevření pórů.
  3. Ošetření ocelové výztuže: Aplikace antikorozního nátěru po celém obvodu obnažené a očištěné ocelové výztuže.

    Antikorozní nátěr weberrep ochrana nebo weberrep KB duo - suchá cementová směs na ochranu armatury před korozí a ke zvýšení přídržnosti vysprávkových malt k armatuře. Zpracování: ředí se čistou vodou do konzistence vhodné pro natírání štětcem. Při následném krytí výztuže reprofilační maltou musíme počkat min. 30-40 min.

  4. Reprofilace: Náhrada (doplnění) odbouraného nebo chybějícího betonu reprofilačními maltami.

    Navlhčení podkladu je důležité pro přídržnost nových správkových malt, nejlépe 24 hod. předem a ještě cca 1 hod.

    1. Hrubá reprofilace: (pro tloušťky vysprávek 3-80 mm) správka J SV, weberep R4 duo, weberep surface - vysprávkové malty na beton s hydraulickým pojivem obohacené aditivy pro tl. 30 - 80 (H), resp.
    2. Jemná reprofilace: Sjednocení a vyhlazení povrchu pro dosažení estetického vzhledu a snížení spotřeby následujících ochranných nátěrových systémů. weberrep povrch - vysprávková malta na beton s hydraulickým pojivem obohacená aditivy na jemné plošné vysprávky betonového povrchu. Zpracování: v jednom pracovním cyklu se nanáší vrstva do 4 mm.
  5. Hydrofobní impregnace: Nátěr nebo nástřik bezbarvým roztokem proti vnikání agresivních médií rozpuštěných ve vodě (solím).

Předpjaté betonové konstrukce

Student získá schopnost porozumět statickému působení předpjatých betonových konstrukcí. Znalost navrhování a provádění předpjatých betonových a zděných prvků a nosných systémů včetně jejich konstrukčního řešení.

Literatura:

  • STRÁSKÝ, Jiří. Betonové mosty. Praha: ČSSI, 2001. ISBN 80-86426-05-X. (cs)
  • ŠAFÁŘ, Roman. Betonové mosty 2. Přednášky. Praha: ČVUT, 2014. ISBN 978-80-01-05543-4. (cs)
  • LIEBENBERG, A. C. Concrete Bridge - Design and Construction. New York: John Wiley and Sons, 1992. ISBN 0470218657. (en)
  • HOLST, Ralph a HOLST, Karl, Heinz. Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton. Berlin: Ernst und Sohn, 2013. ISBN: 978-3-433-02953-4 (de)
  • JANDA, Lubor, KLEISNER, Zdeněk a ZVARA, Jozef. Betonové mosty. Praha: SNTL, 1988. (sk)
  • Elektronické studijní opory FAST VUT:
    • Stráský Jiří, Nečas Radim. Technologie výstavby mostů. 43 stran, 2009.
    • Stráský Jiří, Nečas Radim. Analýza betonových mostů. 61 stran, 2009.
    • Stráský Jiří, Nečas Radim. Vybrané problémy navrhování mostů.

tags: #detaily #prefabrikovanych #betonovych #konstrukci

Oblíbené příspěvky: