Porotherm Nosník Předepjatý: Technické Parametry a Montáž

Předložená publikace je určena především pro projektanty pozemních staveb. Záměrem bylo poskytnout souhrnnou pomůcku pro navrhování konstrukcí, která 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.

Základní principy návrhu 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).

Typy ztužujících prvků

• Vetknuté sloupy: Především u halových jednopodlažních popř. dvoupodlažních staveb musí být dostatečně zakotvené do základů. Na účinky vodorovného zatížení sloupy působí staticky jako konzoly vetknuté buď v obou směrech, nebo mohou být v jednom směru uložené kloubově (především u dřeva a oceli). V zásadě je možné vetknuté sloupy navrhnout ze všech materiálů pro různé konstrukční výšky.
• Příhradová zavětrování: Jsou typická pro dřevěné a ocelové skelety a halové stavby. Zajišťují tuhost konstrukce pouze ve své rovině, kolmo ke své rovině jsou měkké. Staticky jsou velmi výhodné s ohledem na přenos účinků osovými silami v jednotlivých prutech a díky velké tuhosti.
• Rámy: Jsou možné u všech typů staveb a jsou architektonicky a provozně velmi výhodné. V halách jsou časté dvoukloubové rámy různých provedení, u vícepodlažních budov patrové rámy, které vzniknou tuhým spojením sloupů s průvlaky. Typickým materiálem pro rámy je železobeton.
• Stěny: Jsou možné u všech druhů staveb; u obytných a provozních budov mohou tvořit výztužné stěny štíty, dělicí příčky (mezibytové apod.), schodišťové stěny a stěny u výtahů probíhající po celé výšce objektu. Staticky působí jako konzoly vetnuté do základů, jejich tuhost je závislá především na šířce stěny.
• Monolitická jádra: Vznikají propojením stěn ohraničujících komunikační prostory. Od pěti podlaží je hospodárné použití posuvného bednění.

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. 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. Například největší délky dilatačních celků s ohledem na tepelnou roztažnost jsou u ocelových konstrukcí, pokud je konstrukce uspořádána tak, že konstrukce může volně dilatovat od středu k oběma koncům. Podle ČSN EN 1992-1-1 lze u železobetonových konstrukcí zanedbat účinky teploty a smršťování, pokud je dodržena maximální vzdálenost dilatačních spár d_joint = 30 m. Pro prefabrikované konstrukce mohou být vzdálenosti spár větší, protože část smršťování a dotvarování proběhla před montáží.

Kategorie chráněných konstrukcí:

1. Skeletová konstrukce se považuje za chráněnou, jestliže její nosné obvodové prvky (sloupy, průvlaky, stěny, stropní desky nad nejvyšším podlažím, popř. střešní desky) jsou chráněny před účinky teplotních změn tepelnou izolací odpovídající požadavkům norem tepelně technických vlastností stavebních konstrukcí a budov.
2. Stěnová konstrukce se považuje za chráněnou, jestliže je nosná vrstva vícevrstvé stěny opatřena z vnější strany tepelnou izolací odpovídající požadavkům norem uvedeným v předchozí vysvětlivce.
3. Ztužujícím prvkem je např. samostatná stěna, stěny schodiště, stěny výtahové šachty.

Zatížení konstrukcí

Nosná konstrukce střech závisí především na tvaru zastřešení, zatížení vlastní tíhou střešního pláště, nahodilým zatížením sněhem a větrem. Vlastní tíha nosných konstrukcí střechy jako jsou panely, železobetonové desky apod. je uvedena v příslušné kapitole. Zatížení od střešních zahrad na plochých střechách - skladba vegetace, substrát, ochrana proti prorůstání kořenů, drenážní a filtrační vrstva, vodotěsná a tepelná izolace, parotěsná zábrana - se řídí druhem vegetace. Orientační hodnoty jsou uvedeny v tabulce.

Čtěte také: Řešení pro integrované stínění s Porotherm KP Vario UNI

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 a každé sněhové oblasti přináleží charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi sk, jejíž překročení je dáno s určitou statistickou zárukou. 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
• Ce … součinitel expozice podle okolí stavby

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

Zatížení větrem

Stanovení účinku větru na stavební konstrukce podle normy ČSN EN 1991-1-4 je poměrně složité a vyžaduje stanovení řady dílčích parametrů. Pro jednoduché pozemní stavby se používá zjednodušený postup. Základním údajem pro stanovení účinku větru je jeho základní výchozí rychlost. Ta je stanovena pro určitou geografickou polohu v České republice pro jednotlivé větrné oblasti. 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 tabulce.

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

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. Součinitele vnějšího tlaku na ploché, pultové a sedlové střechy a pro úplnost též na svislé fasády tvarově jednoduchých budov jsou uvedeny v tabulkách. 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. Pro jednotlivé oblasti vnější plochy stavby jsou tvarové součinitele uvedeny ve dvou hodnotách - cpe,10 a cpe,1. První z hodnot cpe,10 platí pro referenční plochy o velikosti 10 m2 a větší. Tato hodnota je menší než hodnota druhá cpe,1, platící pro referenční plochu do 1 m2 včetně.

Čtěte také: jak postavit zdravý dům pomocí systému Porotherm

Příklad výpočtu zatížení větrem:

Určete rozložení tlaku větru na vnější plášť jednoduchého objektu se sedlovou střechou, umístěného v Plzni v rovinatém terénu otevřené krajiny. Plzeň - II. větrná oblast. Rovinatý terén, v nízké zástavbě kategorie terénu III. Výška nad terénem h ≈ 10 m. Oblast pláště budovy se určí dle tabulky.

Střešní konstrukce

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.

Typy krovových soustav

Hambalková soustava

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.

• Rozpětí ℓ = 7,0-14,0 m
• Vlastní tíha g = 65 kN/m² plochy střechy
• Zatížení hambalků v = 1,00 kN/m²
• Výška do 20 m nad terénem
• II.

Vaznicová soustava

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

Čtěte také: Spojení Porothermu a železobetonu pro váš dům

• Vlastní tíha g = 0,65 kN/m²
• Výška do 20 m nad terénem
• II.
• ℓ … vodorovný průmět rozpětí krokví [m]
• Rozpětí vaznic ℓ_v = 3,0-6,0 m
• Zatěžovací šířka vaznic B = 2,0-5,0 m
• Vlastní tíha střechy 0,65 kN/m²
• Výška do 20 m nad terénem, vaznice vítr nepřenáší
• Na úrovni vaznic není zatížená podlaha

Vlašská soustava

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. Krokve se kladou na vzpěry (horní pasy) vazníků, které se zapouštějí do krokví (vazniček) na hloubku 20 mm. Proti pootočení se vazničky mohou zapřít špalíky (zvanými pachole) přibitými na vzpěry. Běžné krokve jsou obdélníkového průřezu, hřebenová krokev má pětiúhelníkový průřez a okapová lichoběžníkový. Nosnou konstrukcí vazníků - plných vazeb - jsou věšadla z hranolů, jejichž tvar a profily se řídí rozpětím, v klasickém provedení mají zpravidla trojúhelníkový tvar. V pozdějším období se používaly i kombinace dřevěných prvků s ocelovými táhly popřípadě i litinovými vzpěrami. Plné vazby (vazníky) se osazují ve vzdálenostech 4-5 m a jejich profily a spoje se navrhují na základě statického výpočtu. V podélném směru jsou vazníky vzájemně vyztuženy ondřejovými kříži případně i jiným tvarem zavětrování. Zavětrování se čepuje buď ve svislé rovině do věšáků, nebo v šikmé rovině do obrysových vzpěr vazníků.

• Vlastní tíha střešního pláště g = 0,75 kN/m² (těžká krytina)
• Vlastní tíha střešního pláště g = 0,30 kN/m² (lehká krytina)
• Nezateplená střecha (mimo samonosný pohled zavěšený přímo na vazníky)
• Výška do 20 m nad terénem
• II.

Ploché střechy

Z hlediska nosné konstrukce je plochá střecha obdobná stropu v běžném podlaží a liší se pouze velikostí zatížení.

Stropní konstrukce a Porotherm nosníky

Stropní konstrukce se skládají z nosné stropní desky, ze stropních nosníků, průvlaků, podlahy a podhledu. 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.

Orientační tloušťky stropních částí a doporučená rozpětí

Následující tabulka uvádí orientační tloušťky jednotlivých částí stropů a doporučená rozpětí, ve kterých je vhodné navrhovat různé typy stropních konstrukcí, včetně Porotherm nosníků předepjatých.

Poznámka: Hodnoty jsou orientační a musí být ověřeny statickým výpočtem pro konkrétní projekt.

tags: #Porotherm #nosník #předepjatý #technické #parametry #a

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce rameny zadního stěrače Ford Focus II
• Lezení a bouldering v Petrohradě a okolí
• Nejlepší metody řezání polystyrenu pro domácí kutily
• Jak sázet akvarijní rostliny z minerální vaty
• Vše o vanilkových nátěrech na dřevěné prvky