Rovinné příhradové konstrukce a zdicí systémy Porotherm

Předmětem mé bakalářské práce je návrh rodinného domu na zcela rovinném pozemku ve městě Otrokovice. Tato novostavba je navržena jako trvalé bydlení pro čtyřčlennou rodinu a svým vzhledem bude zapadat do stávající zástavby. Dům je navržen jako dvoupodlažní, částečně podsklepený, s přilehlou garáží pro jeden osobní automobil. Celý objekt je zateplen kontaktním zateplovacím systémem. Dům zastřešují dvě pultové střechy v různých výškových úrovních, jejichž konstrukci tvoří dřevěné příhradové vazníky.

Obvodové zdivo a materiály Porotherm

Obvodové zdivo v suterénu je z betonových tvarovek. Obvodové zdivo nadzemních podlaží je vyzděno z cihelných bloků Porotherm. Součástí návrhu je i tepelně technické, akustické a požárně bezpečnostní řešení.

Cihla Porotherm 44 Profi (44/24,8/24,9 cm) je určena pro jednovrstvé obvodové nosné i nenosné zdivo, a to při spotřebě 16 kusů/m2. Zdivo z tohoto materiálu má laboratorní váženou neprůzvučnost Rw = 48 dB při plošné hmotnosti zdiva včetně omítek Porotherm 365 kg/m2. Součinitel prostupu tepla tohoto neomítnutého zdiva při použití speciální malty pro zdění na tenkou spáru dosahuje hodnoty U = 0,26 W/(m2·K). Pro doplnění zdiva na koncích stěn a v ostěních lze využít tzv. Cihelný blok Porotherm 30 Profi (30/24,7/24,9 cm) je použitelný pro jednovrstvé obvodové nosné i nenosné zdivo, z doplňků lze využít cihlu poloviční Porotherm 30 ½ Profi. Spotřeba na metr čtvereční je 16 kusů. Porotherm 11,5 Profi (11,5/49,7/24,9 cm) je vhodný jak pro vnitřní nenosné příčky, tak jej lze použít i jako přizdívku tepelné izolace v místě železobetonových ztužujících věnců nebo pro ochrannou část vrstveného zdiva.

Pro dosažení všech výhod, které Porotherm Profi nabízí, je nutné věnovat velkou pozornost založení první vrstvy cihel. Tato vrstva se zakládá na dokonale vodorovnou a souvislou vrstvu malty (ne na pruhy malty), která nesmí být tenčí než 10 mm. Zdění obvodových stěn začíná osazením rohových bloků. Mezi osazené rohové a následně poloviční cihly (z důvodu dodržení správné vazby rohu) s vyklepnutými přepážkami se ukládají do maltového lože jednotlivé cihly první vrstvy. Při práci je nutné dbát zejména na správnou konzistenci malty - cihly by mělo být možné pohodlně vyrovnat, nesmí se však příliš vtlačovat do malty. Výškové rozdíly mezi jednotlivými bloky přitom nesmí překračovat 1 mm, jinak by je nebylo možné vyrovnat tenkou vrstvou malty v ložné spáře.

Výhody zdění s Porotherm Profi

• Jednoduše, rychle a hlavně přesně - na maltu nebo pěnu DRYFIX.
• Nízká pracnost a minimální nároky na zařízení stavby (možnost zdění i bez vody a v mrazu).
• Cihly Porotherm Profi nabízejí skutečně mnoho výhod.

Ztužující prvky a prostorová tuhost

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).

Čtěte také: Klíčové informace o střešních vaznících

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 stavebních konstrukcí

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 djoint = 30 m. Pro prefabrikované konstrukce mohou být vzdálenosti spár větší, protože část smršťování a dotvarování proběhla před montáží.

Nosné konstrukce 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.

Typy krovových soustav

• Krokevní soustava: 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.
• 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.
• Vaznicová soustava: Tato soustava vznikla ve středozemní oblasti pro střechy s menším sklonem. V našich oblastech se používala pro velká rozpětí. Vrcholová vaznice je namáhána jen svislými silami, zároveň proti vodorovným silám se vzájemně podepírají krokve. Mezilehlé vaznice jsou namáhány svislými i vodorovnými silami.
• 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.

Vazníky

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.

Zatížení střech a stropů

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

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 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.

Čtěte také: konstrukce střešních vazníků

• 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 závislost 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. 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. Měrná hmotnost vzduchu ρ = 1,25 kg/m3. 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. 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.

Příklad: 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.

Tabulka: Orientační tloušťky stropních konstrukcí

Čtěte také: Typy a stavba dřevěných chatek

tags: #rovinne #prihradove #konstrukce #porotherm

Oblíbené příspěvky:

• Omyvatelný nátěr Fortissimo
• výhody porfyru pro venkovní dlažbu
• Význam dilatačních spár pro stabilitu podlahy
• Více o hnědé matné dlaždici RAKO HOME 30x60 cm
• Použití zdicí malty PORFIX