CZ29976U1 - Konstrukčnístěnový halový systém - Google Patents

Description

Oblast techniky

Konstrukční stěnový halový systém řeší technicky oblast výstavby objektů skladovacích, výrobních, sportovních a víceúčelových hal z prefabrikovaného betonu.

Dosavadní stav techniky

Pro výstavbu víceúčelových hal se používá celá řada konstrukčních systémů, které se dál člení podle použitých materiálů. Konstrukční systémy jsou členěny z pohledu svislých konstrukcí na sloupové nebo stěnové. Dále se sloupové dělí na ocelové, betonové a stěnové se dělí na betonové nebo opláštěné dřevem, plechem nebo zděné. Z pohledu vodorovné konstrukce střechy, se haly dělí na zastřešené betonovými, dřevěnými, či ocelovými vazníky, případně tvoří střešní rovinu trapézový plech, či betonové desky.

Známým a jednoduchým řešením je konstrukční systém, který tvoří betonové svislé sloupy, ukotvené do základů. Na těchto sloupech jsou uloženy betonové vazníky různých průřezů a tvarů (I, L, T, TT, příhradové atd.). Celá konstrukce je ztužena ztužidly, která zajišťují stabilitu celého konstrukčního systému. Tuto variantu je možné také celou zhotovit z oceli nebo kombinací oceli a betonu. Opláštění takto provedené nosné konstrukce je možné řešit ve více variantách. Fasádu tak mohou tvořit zateplené nebo nezateplené konstrukce stěn z plechu, či betonu, které jsou kotveny na nosné sloupy. Výše uvedená střešní nosná konstrukce může být pokryta zatepleným nebo nezatepleným trapézovým plechem nebo betonovými deskami různých tvarů.

Dále se pro výstavbu hal používá stěnový systém. Tyto stěny jsou z betonu nebo ocelových rámů, je možné stěny také klasicky vyzdít (omezená výška). I u tohoto systému jsou stěny buď zatepleny, nebo nezatepleny. Střešní konstrukci tvoří vazníky z různých materiálů nebo plošné desky.

Cílem následujícího technického řešení je navrhnout takový konstrukční systém, aby bylo možné víceúčelové haly vyrábět jako standardní prvky, ovšem s dostatečnou variabilitou. Výroba bude probíhat ve standardizovaných formách a tudíž jednoduše z hlediska tvaru a tím i s přiměřenými náklady. Systém umožní stavbu rozšiřovat, měnit, či zcela demontovat, případně recyklovat. Tím, že bude konstrukční systém navržen z betonu, tak tento materiál zajistí jeho stabilitu a dlouhodobou životnost i v nepříznivých klimatických podmínkách.

Podstata technického řešení

Navržený konstrukční systém odstraňuje velkou část rizik či nedostatků předchozích řešení, u kterých byly konstrukční prvky vyráběny z oceli. Všechny nosné prvky tohoto konstrukčního systému jsou vyrobeny z železobetonu, předpjatého betonu nebo z UHPC (Ultra High Performance Concrete).

Podstata nového technického řešení spočívá v tom, že se tento konstrukční systém skládá prakticky ze dvou základních železobetonových prefabrikovaných prvků. Prvním prvkem je samonosná tepelně-izolovaná stěna I, která tvoří jak svislou nosnou konstrukci, tak i opláštění haly. Tato stěna nese střešní sedlový TT prvek 2, který tvoří nosnou konstrukci střechy. Pouze doplňkově jsou v tomto konstrukčním systému používány sloupy a stropní konstrukce pro vytvoření mezilehlých stropů. Spoje mohou být provedeny demontovatelné nebo nedemontovatelné. S výhodou se používají svařované nebo šroubované spoje, zalité nebo nezalité betonem nebo v jakékoli jejich kombinaci.

Ve výhodném provedení je samonosná tepelně-izolovaná stěna I, uložena na železobetonových základových prazích, variantně vyrobených na stavbě z monolitu nebo ve výrobně - prefabrikovaný základový práh. Základové prahy leží podle typu únosnosti základové půdy buď na terénu, nebo na patkách, případně pilotách.

Významnou předností samonosné tepelně-izolované stěny 1 je její průřez. Základem tohoto průřezu je nosný železobetonový rám 10, který se skládá ve svislé části ze skrytých sloupků 1_1 a ve

-1 CZ 29976 Ul vodorovné části se skládá ze skrytých ztužujících příčníků 12. Tento rám 10, přechází z interiérové strany do plné železobetonové desky 13, která celkově ztužuje stěnu a která tvoří interiérový povrch samonosné tepelně-izolované stěny. Prostor uvnitř nosného železobetonového rámu 10, je vyplněn tepelnou izolací 14. Dále je celá plocha samonosné tepelně-izolované stěny I (vyjma atiky 15). za nosným železobetonovým rámem 10 (směrem z interiéru) vyplněna tepelnou izolací 14 (eliminace tepelných mostů). Celou skladbu samonosné tepelně-izolované stěny 1 (včetně atiky 15), uzavírá exteriérová železobetonová fasádní deska 16 (tloušťky 75 mm), která tvoří povrch fasády a která je přes tepelnou izolaci 14 ukotvena k železobetonovému rámu 10 a k plné železobetonové desce 13 pomocí nerezových sendvičových kotev.

Významnou předností samonosné tepelně-izolované stěny Ije, že jsou v její horní části umístěny 2 ks vybrání 17, pro osazení střešního sedlového TT prvku 2. Ta samonosná tepelně-izolovaná stěna 1, která je bez 2 ks vybrání Γ7 je stěnou štítovou.

Další předností samonosné tepelně-izolované stěny Ije, že je možné do ní podle statických zásad navrhnout otvory (okna, dveře, vrata atd.).

Další předností samonosné tepelně-izolované stěny Ije bez viditelných sloupů.

V dalším výhodném provedení samonosné tepelně-izolované stěny 1, může být vnější železobetonová deska 17. která tvoří povrch fasády provedena z UHPC (minimální tloušťka 20 mm).

V dalším výhodném provedení samonosné tepelně-izolované stěny I, může exteriérová železobetonová fasádní deska 16, přesahovat horní hranu stěny 1 o atiku 15.

V dalším výhodném provedení samonosné tepelně-izolované stěny 1, může být exteriérová železobetonová fasádní deska 16, opatřena povrchem z hladkého nebo vymývaného betonu.

V dalším výhodném provedení samonosné tepelně-izolované stěny 1, může být exteriérová železobetonová fasádní deska 16, opatřena povrchem ze strukturovaných matric.

V dalším výhodném provedení samonosné tepelně-izolované stěny 1, může být exteriérová železobetonová fasádní deska 16, opatřena povrchem z broušeného betonu.

Významnou předností střešního sedlového TT prvku 2 je jeho průřez. Ten je tvořen dvěma nosnými stojinami 18, které jsou ve spodní straně rozšířené do tvaru lichoběžníku 19 tak, aby do takto vzniklé předpínací oblasti 20 bylo možné umístit předpínací výztuž. Horní část střešního sedlového TT prvku 2, tvoří tenkostěnná střešní deska 21, vylehčená ze spodní strany částečně přestavitelnými kazetami tvaru komolého jehlanu 22.

Další významnou předností střešního sedlového TT prvku 2 je jeho spád od hřebene 23 do okrajů 24 v poměru 1:50.

Další významnou předností střešního sedlového TT prvku 2 je, že je možné mezi jeho nosnými stojinami 18 v tenkostěnné desce 21, vytvořit otvory pro střešní světlíky.

Ve výhodném provedení mají oba prvky a to, samonosná tepelně-izolovaná stěna 1 i střešní sedlový TT prvek 2 stejnou modulovou šířku 2400 mm.

λ/ dalším výhodném provedení může mít samonosná tepelně-izolovaná stěna 1 modulovou šířku 3600 mm (použitelné pouze u nižších hal). V tomto případě jsou s výhodou vždy na 2 ks samonosné tepelně-izolované stěny i o modulové šířce 3600 mm, uloženy 3 ks střešního sedlového TT prvku 2 o modulové šířce 2400 mm.

Stěnový halový systém má tyto základní varianty:

A, Jednolodní hala bez vestavěného mezipatra,

B, Jednolodní hala s vestavěným mezipatrem,

C, Vícelodní hala bez vestavěného mezipatra,

D, Vícelodní hala s vestavěným mezipatrem.

-2CZ 29976 Ul

Všechny varianty je možné kombinovat při použití různých délek, tvarů a typů samonosných tepelně-izolovaných stěn 1, střešních sedlových TT prvků 2, vnitřních stěn 3, mezilehlých sloupů 4, stropních průvlaků 5, stropních desek 6, střešních průvlaků 7, schodišť 8 a jiných konstrukčních prvků.

Všechna výše popsaná a další řešení stěnového halového systému umožní rychlý, technologicky ucelený a kvalitní proces výstavby haly od základů až po střešní konstrukci, s důrazem na maximální finalizaci procesů a konstrukčních prvků ve výrobě, či při montáži na stavbě. Montáž tohoto halového systému je systematická, rychlá, s minimalizací mokrých procesů na stavbě, důsledkem čehož je možnost montáže i ve zhoršených klimatických podmínkách. Navíc je montáž maximálně šetrná ke stavebnímu pozemku, životnímu prostředí a svojí maximální finalizací omezuje na minimum případné klimatické vlivy a jejich dopad na kvalitu stavby po celou dobu její výstavby.

Díky tomu, že jsou všechny nosné prvky tohoto konstrukčního systému vyrobeny z betonu nebo z UHPC, má výsledná stavba vysokou životnost, odolnost proti poškození, výborné tepelně-izolační parametry, tepelnou akumulaci a požární odolnost. Vzhledem k těmto technickým vlastnostem je životní cyklus této stavby vysoký, s minimalizací nákladů na vytápění (chlazení), opravy, pojištění, či údržbu, čímž se ve výsledku šetří životní prostředí.

Objasnění výkresů

Příklady jednotlivých technických řešení jsou zobrazeny na obrázcích v příloze.

Obrázky (la, lb a lc) znázorňují rozfázované provedení stěnového halového systému ve variantě

A, Jednolodní hala bez vestavěného mezipatra.

Obrázky (2a, 2b a 2c) znázorňují rozfázované provedení stěnového halového systému ve variantě

B, Jednolodní hala s vestavěným mezipatrem.

Obrázky (3a, 3b a 3c) znázorňují rozfázované provedení stěnového halového systému ve variantě

C, Vícelodní hala bez vestavěného mezipatra.

Obrázky (4a, 4b a 4c) znázorňují rozfázované provedení stěnového halového systému ve variantě

D, Vícelodní hala s vestavěným mezipatrem.

Obrázek (5) znázorňuje rozfázované skladbu jednotlivých částí samonosné tepelně-izolované stěny 1 (tato sténaje na tomto obrázku rozložena do jednotlivých částí zprava do leva):

Obrázek (6) znázorňuje částečně horní pohled na střešní sedlový TT prvek 2.

Obrázek (7) znázorňuje výřez (pohled zdola) podporové části střešního sedlového TT prvku 2. Obrázek (8) znázorňuje boční podélný pohled na střešní sedlový TT prvek 2.

Obrázek (9) znázorňuje půdorysný pohled na Ά střešního sedlového TT prvku 2, se znázorněním vylehčovacích kazet tvaru komolého jehlanu 22.

Obrázek (10) znázorňuje řez A - A střešním sedlovým TT prvkem 2, který je veden v jeho podporové části.

Obrázek (11) znázorňuje řez B - B střešním sedlovým TT prvkem 2, který je veden v jeho hřebeni.

Obrázek (12) znázorňuje pohled ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I.

Obrázek (13) znázorňuje pohled ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I, která tvoří jednu polovinu vratového otvoru.

Obrázek (14) znázorňuje pohled ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I, s okenním otvorem.

-3CZ 29976 Ul

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1 (samonosná tepelně-izolovaná stěna I pro světlou výšku haly 5,2 m)

Na obrázku (12) je zobrazení ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I, pro halu o světlé výšce 5,2 m, myšleno od čisté podlahy haly po spodní hranu střešního sedlového TT prvku 2, který je osazen ve vybrání 17. Tloušťka samonosné tepelně-izolované stěny 1 je standardních 305 mm, přičemž tloušťka tepelné izolace 14, je uprostřed průřezu samonosné tepelně-izolované stěny I standardních 150 mm. Za skrytým sloupkem 11, je tloušťka tepelné izolace 14. 50 mm. Povrch exteriérové železobetonové fasádní desky 16, je hladký, barva přírodní beton (tento povrch je otiskem formy). Povrch interiérové plné železobetonové desky 13 je hlazený hladítkem. Šířka této stěny je standardních 2384 mm, výška této stěny (včetně atiky 15) je v tomto případě 6240 mm.

Příklad 2 (samonosná tepelně-izolovaná stěna I, - polovina vratového otvoru, pro světlou výšku haly 5,2 m)

Na obrázku (13) je zobrazení ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I, která tvoří polovinu vratového otvoru, pro halu o světlé výšce 5,2 m, myšleno od čisté podlahy haly po spodní hranu střešního sedlového TT prvku 2, který je osazen ve vybrání 17. Tloušťka samonosné tepelně-izolované stěny i je standardních 305 mm, přičemž tloušťka tepelné izolace 14, je uprostřed průřezu samonosné tepelně-izolované stěny 1 standardních 150 mm. Za skrytým sloupkem 1T> je tloušťka tepelné izolace 14, 50 mm. Povrch exteriérové železobetonové fasádní desky 16, je hladký, barva přírodní beton (tento povrch je otiskem formy). Povrch interiérové plné železobetonové desky 13 je hlazený hladítkem. Šířka této stěny je standardních 2384 mm, výška této stěny (včetně atiky 15) jev tomto případě 6240 mm.

Příklad 3 (samonosná tepelně-izolovaná stěna L - s okenním otvorem, pro světlou výšku haly 5,2 m)

Na obrázku (14) je zobrazení ve směru z interiéru na samonosnou tepelně-izolovanou stěnu I, s okenním otvorem, pro halu o světlé výšce 5,2 m, myšleno od čisté podlahy haly po spodní hranu střešního sedlového TT prvku 2, který je osazen ve vybrání 17. Tloušťka samonosné tepelně-izolované stěny I je standardních 305 mm, přičemž tloušťka tepelné izolace 14, je uprostřed průřezu samonosné tepelně-izolované stěny I standardních 150 mm. Za skrytým sloupkem 11, je tloušťka tepelné izolace 14, 50 mm. Povrch exteriérové železobetonové fasádní desky 16. je hladký, barva přírodní beton (tento povrch je otiskem formy). Povrch interiérové plné železobetonové desky 13 je hlazený hladítkem. Šířka této stěny je standardních 2384 mm, výška této stěny (včetně atiky 15) jev tomto případě 6240 mm.

Průmyslová využitelnost

Stěnový halový systém ve výše uvedených variantních řešeních je využitelný pro výstavbu hal pro průmyslové účely (haly výrobní, skladovací, logistické, prodejní atd.) pro občanskou vybavenost (haly sportovní, kulturní sály, atd.) Vzhledem k tomu, že je tento Stěnový halový systém vyroben z betonu nebo z UHPC, má tento vysokou životnost a odolnost vůči poškození, vandalismu, povětrnostním vlivům. Dále tento Stěnový halový systém dokonale využívá kombinace materiálů jako je beton a tepelná izolace pro velmi dobrou tepelnou izolaci a akumulaci celého objektu, Čímž pozitivně přispívá k úspoře tepelný energie a pomáhá tak chránit životní prostředí, /mi montáž, či demontáž tohoto typu Stěnového halového systému nenarušuje životní prostředí. Tento typ haly je v krajním případě možné demontovat, přepravit na jiné místo a tam znovu smontovat.

Předložený užitný vzor není limitován popsanými příklady jeho provedení, ale může být rozšířen o modifikace a varianty, které nepřekročí rozsah ochrany definovaný v tomto užitném vzoru.

Claims (13)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Konstrukční stěnový halový systém pro výstavbu halových objektů, obsahující samonosné tepelně-izolované stěny (1), na kterých jsou usazeny střešní sedlové prvky průřezu TT (2), vyznačující se tím, že všechny tyto prvky konstrukčního systému jsou vytvořeny ze železobetonu, předpjatého betonu nebo UHPC.
2. 2. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že samonosná tepelně-izolovaná stěna (1) se skládá z nosného železobetonového rámu (10), který je ve svislé části složen ze skrytých sloupků (11) a který se ve vodorovné části skládá ze skrytých ztužujících příčníků (12), přičemž na rám (10) navazuje plná železobetonová deska (13), která celkově ztužuje stěnu, přičemž prostor uvnitř nosného železobetonového rámu (10) je vyplněn tepelnou izolací (14) a dále je celá plocha samonosné tepelně-izolované stěny (1), za nosným železobetonovým rámem (10) ve směru z interiéru, vyplněna tepelnou izolací (14), přičemž celou plochu samonosné tepelně-izolované stěny (1) uzavírá exteriérová železobetonová fasádní deska (16).
3. 3. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, žej sou v horní části samonosné tepelně-izolované stěny (1) umístěny dvě vybrání (17).
4. 4. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že exteriérová železobetonová fasádní deska (16) je opatřena hladkým betonovým povrchem.
5. 5. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že exteriérová železobetonová fasádní deska (16) je opatřena povrchem z vymývaného betonu.
6. 6. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že exteriérová železobetonová fasádní deska (16) je opatřena povrchem ze strukturovaných matric.
7. 7. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že exteriérová železobetonová fasádní deska (16) je opatřena povrchem z broušeného betonu.
8. 8. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že střešní sedlový TT prvek (2) má v příčném řezu průřez dvojitého T, přičemž střešní sedlový TT prvek (2) je v podélném řezu spádovaný od hřebene (23) ke dvěma okrajům (24) v poměru 1:50.
9. 9. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že průřez dvojitého T, střešního sedlového TT prvku (2) se skládá ze dvou svislých nosných stojin (18), které jsou ve spodní straně rozšířené do tvaru lichoběžníku (19).
10. 10. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že střešní sedlový TT prvkek (2) je v horní části opatřen tenkostěnnou střešní deskou (21), vylehčenou ze spodní strany kazetami tvaru komolého jehlanu (22).
11. 11. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že nosné stojiny (18) střešního sedlového TT prvku (2) jsou v předpínací oblasti (20) vyztuženy předpínacími ocelovými lany.
12. 12. Konstrukční stěnový halový systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že nosné stojiny (18) střešního sedlového TT prvku (2) mají maximální tloušťku 100 mm.
13. 13. Konstrukční stěnový halový systém podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje další stavební prvky, zejména sloupy a průvlaky.