Maximální Rozpon Dřevěného Trámu: Tabulky a Úvahy

Tato publikace je určena především pro projektanty pozemních staveb a jejím záměrem je poskytnout souhrnnou příručku pro navrhování konstrukcí. To usnadní provedení architektonického a konstrukčního návrhu tím, že umožní předběžný návrh dimenzí nosných konstrukcí za použití relativně jednoduchých pravidel, empirických vzorců, popř. dalších nestandardních metod.

Při použití příručky je nutné vycházet vždy z konkrétních podmínek, ve kterých konstrukce působí, a splnit okrajové podmínky, za kterých návrh platí. V textu nebo na obrázcích uváděné rozměry konstrukcí je nutno chápat jako směrné, proto je vždy nutno přihlédnout ke konkrétním podmínkám a rozměrové hodnoty v konečném návrhu staticky ověřit.

Prostorová Tuhost Stavebních Konstrukcí

Prostorovou tuhostí nazýváme schopnost stavební konstrukce odolávat zatížení, které působí obecným směrem. Pro zajištění prostorové tuhosti objektu musí být, za předpokladu tuhých stropů či střešní roviny, konstrukce ztužena alespoň ve třech svislých rovinách, které se neprotínají ve společné přímce (průsečnici).

Různé typy konstrukcí, jako vetknuté sloupy, příhradová zavětrování, rámy a stěny, přispívají k celkové tuhosti stavby. Monolitická jádra vznikají propojením stěn ohraničujících komunikační prostory.

Dilatace

Podle příčiny se dilatace navrhuje pro předpokládaný vzájemný posun ve svislém směru, například pro různé sedání, nebo ve vodorovném směru z důvodů objemových změn materiálu konstrukce, způsobených například smršťováním betonu, tepelnou roztažností apod.

Čtěte také: Vše o laminu

Velikosti dilatačních celků pro jednotlivé konstrukční materiály jsou předepsány v některých normách, nebo se musí konstrukce na účinek například smršťování betonu posoudit. Při kombinaci různých materiálů je nutné vzít v úvahu nejnepříznivější z hodnot. Velikost dilatačního úseku závisí také na uspořádání ztužujících prvků stavby.

Podle ČSN EN 1992-1-1 lze u železobetonových konstrukcí zanedbat účinky teploty a smršťování, pokud je dodržena maximální vzdálenost dilatačních spár djoint = 30 m. Pro prefabrikované konstrukce mohou být vzdálenosti spár větší, protože část smršťování a dotvarování proběhla před montáží.

Zatížení Střech

Nosná konstrukce střech závisí především na tvaru zastřešení, zatížení vlastní tíhou střešního pláště, nahodilým zatížením sněhem a větrem. U střech s větším sklonem se zpravidla navrhují krovy, nejčastěji dřevěné. Při větších rozponech nebo neobvyklých tvarech může být krov podepřen ocelovými prvky (nosníky na větší rozpětí, rámy apod.). Zpravidla uspořádání vychází ze základních soustav - krokevní, hambalkové, vaznicové nebo vlašské, které jsou uvedeny dále.

Vlastní tíha nosných konstrukcí střechy jako jsou panely, železobetonové desky apod. jsou uvedeny v kap. Podle způsobu využívání podle kategorií A-D,viz tab. Zatížení od střešních zahrad na plochých střechách - skladba vegetace, substrát, ochrana proti prorůstání kořenů, drenážní a filtrační vrstva, vodotěsná a tepelná izolace, parotěsná zábrana.

Zatížení sněhem

Způsob stanovení zatížení sněhem je dán normou ČSN EN 1991-1-3. Postup je takový, že se podle zeměpisné polohy určí sněhová oblast podle mapy na obr. 2.3 a každé sněhové oblasti přináleží charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi sk v tab. 2.6, jejíž překročení je dáno s určitou statistickou zárukou.

Čtěte také: Vše o výpočtu průhybu trámů

Tato hodnota se dále upraví pomocí součinitelů, které zohledňují tvar střechy, sklon, drsnost, tepelné vlastnosti, možnost tvoření návějí, vliv okolního terénu a vzdálenost sousedních staveb na charakteristickou hodnotu zatížení sněhem na střeše, která je dána zatížením na metr čtvereční půdorysné plochy střechy.

• μ … tvarový součinitel podle tvaru střechy, viz tab.
• Ce … součinitel expozice podle okolí stavby, viz tab.

Pro jednoduché tvary pultových a sedlových střech, kde není bráněno sesouvání sněhu, se zatížení uvažuje do sklonu 60°. Tvarový součinitel lze určit v závislost na úhlu podle následujícího grafu v tab. 2.8.

Zatížení větrem

Stanovení účinku větru na stavební konstrukce podle normy ČSN EN 1991-1-4 je poměrně složité a vyžaduje stanovení řady dílčích parametrů. V následujícím textu je uveden zjednodušený postup pro stanovení účinku větru pro jednoduché pozemní stavby.

Základním údajem pro stanovení účinku větru je jeho základní výchozí rychlost. Ta je stanovena pro určitou geografickou polohu v České republice podle mapy na obr. 2.5 pro jednotlivé větrné oblasti v tab. 2.10. Je to desetiminutová střední rychlost s roční pravděpodobností překročení p = 0,02 ve výšce 10 m nad plochým terénem.

• ρ = 1,25 kg/m3 … měrná hmotnost vzduchu - hodnoty qb pro jednotlivé větrné oblasti jsou uvedené v tab.

Dalšími faktory, které ovlivňují zatížení větrem, je tvar a drsnost terénu v okolí stavby. Okolní terénní útvary jako kopce, hřebeny, terénní zlomy (tzv. orografie) výrazně ovlivňují proudění vzduchu. Pro určení vlivu drsnosti terénu se rozlišují kategorie terénu podle následující tab.

Čtěte také: Vyřezávání čtverce do dřevěného prkna: návod

Referenční výška nad terénem ze, ve které se zjišťuje účinek větru, se uvažuje v intervalu zmin ≤ ze ≤ 200 m - viz tab. 2.10. Maximální dynamický tlak qp(ze) v referenční výšce ze lze stanovit z grafu na následujícím obr.

Zatížení větrem se uvažuje jako tlak nebo sání kolmo na uvažovanou plochu střechy nebo fasády, případně jako tření proudu vzduchu o danou plochu ve směru této plochy. V následujících tab. 2.12 - 2.15 jsou uvedeny součinitele vnějšího tlaku na ploché, pultové a sedlové střechy a pro úplnost též na svislé fasády tvarově jednoduchých budov.

Účinek větru v daném místě pláště budovy se určí jako součin maximálního dynamického tlaku větru qp(ze) pro referenční výšku ze a součinitele vnějšího tlaku cpe.

Krovy

Krov je nosná konstrukce šikmé střechy (sklon 10-45°) a strmé střechy (sklon > 45°). Jednotlivé krokve se opírají v patě o pozednice nebo jsou zakotveny do vazného trámu a vzájemně se opírají ve hřebeni. Při rozpětí L < 12 m (hospodárné L ≤ 8 m) se navrhují krokve z řeziva, při větších rozpětích lepené nosníky apod.

Pro zmenšení rozpětí krokví je vložený hambalek v každém páru krokví (popřípadě více hambalků v patrech), která rozpírá krokve pro svislé zatížení - hambalek je tlačený prvek.

Hambalky se zpravidla navrhují zdvojené, u starých krovů bývají jednoduché, začepované do krokví. V rovině hambalků není krov vyztužen, na nesouměrné zatížení hambalek zajišťuje pouze stejný průhyb krokví.

Vrcholová vaznice je namáhána jen svislými silami, zároveň proti vodorovným silám se vzájemně podepírají krokve. Mezilehlé vaznice jsou namáhány svislými i vodorovnými silami.

Vlašské Krovy

Konstrukce krovů vlašské soustavy patří mezi nejstarší a byly používány již ve starém Římě pro střechy s malým sklonem (v = 1/5-1/4 rozpětí), to je α = 21,8-26,5°. Mohou se používat nad jednoduchými půdorysy větších rozponů s tvarem střechy sedlové nebo pultové.

Střešní konstrukce této soustavy se vyznačují jednoduchostí a menší spotřebou dřeva. Vlašské krokve (vazničky) se u této soustavy umísťují rovnoběžně s okapovou hranou, jejich rozpětí se pohybuje 4-5 m, vzájemné vzdálenosti krokví jsou obvykle mezi 0,8-1,0 m.

Ploché střechy a stropní konstrukce

Z hlediska nosné konstrukce je plochá střecha obdobná stropu v běžném podlaží a liší se pouze velikostí zatížení, viz kap. Stropní konstrukce se skládají z nosné stropní desky, ze stropních nosníků, průvlaků, podlahy a podhledu. Tab. 3.1 uvádí orientační tloušťky jednotlivých částí stropů.

Při rozhodování o volbě stropní nosné konstrukce bereme mimo jiné zřetel na její rozpětí. Každému druhu stropní konstrukce odpovídá doporučený rozsah rozpětí, ve kterém je vhodné konstrukci navrhovat.

Akustika dřevěných stropů s viditelnými trámy

V poslední době roste obliba konstrukcí na bázi dřeva. Většinu parametrů lze v projektové fázi vypočítat podle známých postupů, ale u akustiky je problém s výpočtem hodnot vzduchové neprůzvučnosti právě u dřevěných konstrukcí, neboť existují pouze metody ke spolehlivému určení neprůzvučnosti konstrukcí na silikátové bázi.

U dřevěné stropní konstrukce s viditelnými trámy je hlavním nosným prvkem nosník (trám, nosník z lepeného lamelového dřeva nebo příhradovina), který je uložen většinou do kapes ve zdivu. Na nosnících je uložena podpůrná konstrukce podlahy (bednění), skladba podlahy a nášlapná vrstva. Princip statického působení je znázorněn na obr. 1. Vybrané statické parametry jsou uvedeny v tab.

Výpočet vzduchové neprůzvučnosti byl proveden již známými výpočtovými postupy, ale nebylo dosaženo výsledků, které by odpovídaly naměřeným hodnotám. Proto byla, na základě změřených hodnot (k dispozici bylo 76 stropních konstrukcí různých typů, zde však uvádím pouze vybrané stropy s viditelnými trámy bez násypů) odvozena predikční metodika pro konstrukce tohoto typu.

Nosnou částí stropu se rozumí trámy a záklop. Pomocí metodiky uvedené v tab. 3 se počítají tyto konstrukce pouze v případě, že jsou z materiálů na dřevěné bázi. Pokud by byly ze silikátů, sádrokartonu a pod.

Jak je patrné z postupu výpočtu uvedeného v kap. 3 (bod 8), tak je nutné zohlednit i vliv plovoucí podlahy na nosné konstrukci stropu. Použije se veličina Up,m´ [dB] - útlum vlivem podlahy neobsahující násyp.

Výsledkem je vážená vzduchová neprůzvučnost Rw = 32 dB.

Dle obr. 5 jsou trámy od sebe osově 0,7 m, takže do charakteristického výseku šířky 1,0 m se vejdou dva trámy.

Výsledkem je vážená vzduchová neprůzvučnost Rw = 53 dB.

U konstrukce, popsané v [5] (str. 46, tab. 34, ř. 7) a znázorněné na obr. 7, byla změřena hodnota vážené neprůzvučnosti Rw = 63 dB a hodnota vážené stavební neprůzvučnosti u dřevostaveb nebo lehkých skeletových staveb R´w = 55.

Dle obr. 7 jsou trámy od sebe osově 0,7 m, takže do charakteristického výseku šířky 1,0 m se vejdou dva trámy.

Výsledkem je vážená vzduchová neprůzvučnost Rw = 62 dB, což je hodnota o 1 dB nižší než změřená (Rw,změř = 63 dB). Při porovnání laboratorní a stavební neprůzvučnosti vychází korekce na přenos bočními cestami u dřevostaveb a skeletových staveb 8 dB, takže potom R´w = Rw − C = 62 − 8 = 54 dB, což je opět hodnota o 1 dB nižší než naměřená (R´w,změř = 55 dB).

V tomto článku je prezentována možná výpočtová metodika vzduchové neprůzvučnosti dřevěných stropních konstrukcí s viditelnými trámy. Jedná se o novou metodiku, vyvíjenou v rámci disertační práce na téma Stanovení neprůzvučnosti ve zvláštních případech.

tags: #maximální #rozpon #dřevěného #trámu #tabulky

Oblíbené příspěvky:

• Pokrývači Český Krumlov
• Vše o lazurách na dřevo
• Druhy dřevěných letadel
• Vlastnosti dřevěné podlahy pro topení
• Konstrukční detaily dřevěných schodišť