CZ34526U1 - Spoj stropního panelu a sloupkové konstrukce stěnových panelů spodního a horního podlaží - Google Patents

Description

Spoj stropního panelu a sloupkové konstrukce stěnových panelů spodního a horního podlaží

Oblast techniky

Technické řešení se týká nového způsobu napojení prefabrikované dřevobetonové trámové stropní konstrukce ke sloupkové konstrukci prefabrikovaného stěnového panelu s využitím nově navrhované plechové vložky. Toto řešení je vhodné především pro konstrukce vícepodlažních dřevostaveb.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou vícepodlažní dřevostavby velice často skloňovaným tématem. Výhodou dřevěných konstrukcí je jejich ekologičnost a velké využití materiálů z přírodních obnovitelných zdrojů.

Jednou z konstrukčních možností je sloupková konstrukce stěnových panelů a na ně uložené prefabrikované dřevobetonové stropní panely. Železobetonová deska stropních panelů zajišťuje celkovou tuhost a stabilitu konstrukce a dále zvyšuje požární odolnost a zlepšuje akustické vlastnosti stropu. Nevýhodou tohoto řešení je větší vlastní hmotnost, například oproti běžným dřevěným trámovým stropům. Díky větší hmotnosti dochází u spodních podlaží při běžném řešení stěnového panelu k otlačení vodorovných prahů sloupkové konstrukce.

Otlačení spodního prahu sloupkové konstrukce je jedním z velkých problémů a omezení při využití tohoto systému pro konstrukce vícepodlažních dřevostaveb. Při větším zatížení dochází k velkému sedání stavby a popraskání obvodového pláště, kdy vznikají vodorovné praskliny viditelné na omítce.

Dosavadní řešení naráží na únosnost vodorovných prahů a využití maximálního tlakového napětí kolmo k vláknům. Z tohoto důvodu jsou zdvojovány nosné sloupky, čímž se zvětší se efektivní plocha a zmenší se síla, nejsou užívány dřevobetonové konstrukce stropů, které výrazně zvyšují tuhost a odolnost celé konstrukce, a obecně nedochází k využití tohoto systému pro výstavbu vícepodlažních budov.

Podstata technického řešeni

Výše uvedené nevýhody řeší navržený konstrukční detail a použití plechové vložky, která umožňuje přípoj prefabrikovaného stropního dílce a stěnového panelu horního podlaží tak, aby byl zatížen pouze svislý sloupek stěnového panelu spodního podlaží.

Jedná se o spoj stropního panelu a sloupkové konstrukce stěnových panelů spodního a horního podlaží. Stropní panel je dřevobetonový a je tvořen dřevěným obvodovým trámem, ke kterému jsou připojeny dva stropní trámy půdorysně uskočené mimo svislé nosné sloupky stěnového panelu spodního podlaží a svislé nosné sloupky stěnového panelu horního podlaží. Přes obvodový trám je přetažena železobetonová deska, která je spřažena se stropními trámy spřahovacími prostředky. Podstatou nového řešení je, že železobetonová deska přesahuje přes dřevěný obvodový trám o minimálně polovinu výšky svislých nosných sloupků stěnového panelu spodního podlaží, kde výška svislého nosného sloupkuje delší rozměr jeho příčného průřezu. V místech uložení svislých nosných sloupků stěnového panelu horního podlaží je do stropního panelu k obvodovému trámu přiložena plechová vložka. Tato plechová vložka sestává z horní vodorovné části pro uložení svislých nosných sloupků stěnového panelu horního podlaží a svislé části opatřené otvory pro připojení k těmto svislým nosným sloupkům. V dolní části plechové vložky je k vodorovné části zespodu, kolmo na tuto vodorovnou část, osazena destička přesahující svislou část. V horní části

- 1 CZ 34526 UI destičky jsou po jejích stranách vytvořeny závlačky pro zajištění spolupůsobení se železobetonovou deskou. Uprostřed ve spodní části destičky je vytvořen otvor pro připojení k obvodovému trámu stropního panelu.

Podstatou řešení je tedy přesah železobetonové desky přes dřevěné trámy, do kterého je před betonáží uložena plechová vložka, na kterou je při montáži osazen svislý sloupek stěnového panelu horního podlaží. Zatížení z horních podlaží tak přechází přes železobetonovou desku do sloupků stěnového panelu spodního podlaží a dále přes plechovou vložku do stropních panelů.

Výhodou tohoto řešení je možnost kompletní prefabrikace stěnových i stropních panelů, což umožňuje velkou rychlost výstavby a u dřevobetonových stropů navíc odpadá mokrý proces, který není u dřevostaveb žádoucí.

Objasnění výkresů

Konstrukční detail s plechovou vložkou bude dále blíže popsán pomocí přiložených výkresů. Na Obr. 1 je řez stěnovým a stropním dřevobetonovým prefabrikovaným panelem a jejich spojením, na Obr. 2 je jeho půdorys. Obr. 3 zobrazuje detailní axonometrii plechové vložky, Obr. 4.1 až Obr 4.6 znázorňuje pomocí axonometric návaznost a propojení jednotlivých dílců.

Příklady uskutečnění technického řešení

Spoj dřevobetonového stropního panelu 1 a příslušného stěnového panelu 2, 3 je uveden v řezu na Obr. 1 v půdoryse na Obr. 2. Prefabrikovaný stropní panel 1 sestává z obvodového trámu 1.2, ke kterému jsou připojeny dva běžné stropní trámy 1,1. v daném příkladu v osové vzdálenosti 765 mm, avšak tato osová vzdálenost je závislá na šířkách použitých prvků sloupků a stropních trámů. Osová vzdálenost je řešena tak, aby byly stropní trámy 1,1 půdorysně uskočené mimo svislé nosné sloupky 2,1 stěnového panelu 2 spodního podlaží a svislé nosné sloupky 3,1 stěnového panelu 3 horního podlaží.

Šířka celého stropního panelu 1 je 1250 mm. Přípoj běžného stropního trámu 1.1 k obvodovému trámu 1.2 je řešen pomocí dvouzávitových vrutů 1.3 pod úhlem 45° a 135°. Spřažení je zajištěno speciálními spřahovacími prostředky 1,4, vruty, v párech pod úhlem 45° a 135°. Železobetonová deska 1.5 je přetažena přes obvodový trám 1,2 a je vyztužena. Do bednění je vložena plechová vložka 4 v místech uložení svislých nosných sloupků 3,1 stěnového panelu 3 horního podlaží v rastru 625 mm.

Stěnový panel 2 spodního podlaží má průběžné svislé nosné sloupky 2,1 v osové vzdálenosti 625 mm, které jsou propojeny přerušeným zdvojeným horním vodorovným prahem 2,2. Stěnový panel 2 spodního podlaží je z vnitřní strany pobit OSB deskou, označenou na Obr. 1 jako opláštění 2,3 spodního stěnového panelu 2. Vnější opláštění a izolace mezi sloupky jsou libovolné, v tomto příkladu nejsou řešeny. Analogicky má stěnový panel 3 horního podlaží průběžné svislé nosné sloupky 3,1 v osové vzdálenosti 625 mm, které jsou propojeny přerušeným spodním vodorovným prahem 3.1. Stěnový panel 3 horního podlaží jez vnitřní strany pobit OSB deskou, označenou na Obr. 1 jako opláštění 3,3 horního stěnového panelu 3. Vnější opláštění a izolace mezi sloupky jsou libovolné, v tomto příkladu nejsou řešeny.

Stropní panel 1 je ke stěnovému panelu 2 spodního podlaží připojen přes obvodový trám 1.2 stropního panelu 1 pomocí konstrukčních talířových vrutů přímo do svislých nosných sloupků stěnových panelů. Stěnový panel 3 horního podlaží je osazen na zabetonovanou plechovou vložku 4 a připojen ke svislé části 4,4 pro usazení svislých nosných sloupků 3,1. stěnového panelu 3 horního podlaží pomocí konstrukčního vrutu, který není na výkresech uveden. V úrovni železobetonové desky 1,5 je za jejím přesahem umístěn vodorovný průběžný práh 5, který zajišťuje

- 2 CZ 34526 UI propojení jednotlivých stěnových panelů.

Plechová vložka 4 je vyrobena z několika destiček opatřených protikorozní vrstvou. Detailní axonometric tohoto výrobku je na Obr. 3. Tato plechová vložka 4 sestává z horní vodorovné části 4,3 pro uložení svislých nosných sloupků 3,1 stěnového panelu 3 horního podlaží a svislé částí 4,4 opatřené otvory 4,5 pro připojení k těmto svislým nosným sloupkům 3,1. V dolní části plechové vložky 4 je k vodorovné části 4,3 zespodu kolmo na tuto vodorovnou část 4,3 osazena destička 4.2 přesahující svislou část 4,4. V horní části destičky 4,2 jsou po jejích stranách vytvořeny závlačky 4,1 pro zajištění spolupůsobení se železobetonovou deskou 1.5. Uprostřed ve spodní části destičky 4.2 je vytvořen otvor 4,6 pro připojení k obvodovému trámu 1.2 stropního panelu 1. V uvedeném příkladu je plechová vložka 4 z plechu pevnostní třídy minimálně S235.

Na Obr. 4.1 až 4.6 je na axonometriích znázorněno, jak na sebe jednotlivé dílce navazují a jak jsou propojeny. Nejedná se o postup montáže, při montáži jsou prefabrikované stěnové dílce i stropní dílec kompletní a pouze se propojí.

Na Obr. 4.1 je zobrazena konstrukce stěnového panelu 2 spodního podlaží s průběžným svislým nosným sloupkem 2,1 a vloženým vodorovným prahem 2,2. Stěnový panel 2 spodního podlaží je dále opláštěn OSB deskou 2,3.

Na Obr. 4.2 je zobrazen postup výroby stropního panelu 1. Stropní trámy 1,1 jsou připojeny k obvodovému trámu 1.2 pomocí dvouzávitových vrutů 1.3. Stropní trámy 1,1 jsou osazeny spřahovacími prostředky 1,4. například vruty. Dále je zde naznačeno uložení plechové vložky 4, která se osadí před betonáží do bednění. Plechová vložka 4 je přiložena k obvodovému trámu 1.2 stropního panelu 1 plochou destičky 4,2 a zajištěna konstrukčním vrutem v otvoru 4,6. Dále je zde přípoj stropního panelu 1 ke stěnovému panelu 2 spodního podlaží pomocí prvních konstrukčních talířových vrutů 6,1. Druhé konstrukční talířové vruty 6,2 zajišťují přípoj stropního panelu 1 k přerušeným vodorovným prahům 1,2.

Na Obr. 4.3 je plechová vložka 4 uložena tak, jak má být vložena do bednění. Spolupůsobení s železobetonovou deskou 1.5 zajisti závlačky 4,1.

Na Obr. 4.4 je patrné provedení železobetonové desky 1,5. do které je před betonáží vložena výztuž 1.6. která je zobrazená na Obr. 1.

Na Obr. 4.5 je znázorněné osazení vodorovného průběžného prahu 5, který zajišťuje podélné spojení jednotlivých stěnových panelů.

Na Obr. 4.6 je již uložen stěnový panel 3 horního podlaží sestávající z průběžného svislého nosného sloupku 3,1 a přerušeného vodorovného prahu 3,2. Stěnový panel 3 horního podlaží je uložen na připravené plochy plechové vložky 4, a to na vodorovnou část 4,3 a na svislou část 4,4. Spojení 7 je zajištěno konstrukčním vrutem osazeným do otvoru 4,5. Stěnový panel 3 horního podlaží bude dále opatřen opláštěním 3,3 tvořeným zde OSB deskou.

Průmyslová využitelnost

Uvedené řešení je aplikovatelné pro provádění prefabrikovaných vícepodlažních budov, které pro nosný systém stěn používají prefabrikovanou sloupkovou konstrukci a pro nosný systém stropu a střechy dřevobetonovou trámovou prefabrikovanou konstrukci. Skladby konstrukcí, tedy vrstvy podlahy, střechy a dále vnější opláštění stěnových panelů a izolace mezi sloupky, jsou variabilní.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Spoj stropního panelu (1) a sloupkové konstrukce stěnových panelů (2, 3) spodního a horního podlaží, kde stropní panel (1) je dřevobetonový a je tvořen dřevěným obvodovým trámem (1.2), ke kterému jsou připojeny dva stropní trámy (1.1) půdorysně uskočené mimo svislé nosné sloupky (2.1) stěnového panelu (2) spodního podlaží a svislé nosné sloupky (3.1) stěnového panelu (3) horního podlaží, a přes obvodový trám (1.2) je přetažena železobetonová deska (1.5), která je spřažena se stropními trámy (1.1) spřahovacími prostředky (1.4), vyznačující se tím, že železobetonová deska (1.5) přesahuje přes dřevěný obvodový trám (1.2) o minimálně polovinu výšky svislých nosných sloupků (2.1) stěnového panelu (2) spodního podlaží, kde výška svislého nosného sloupku (2.1) je delší rozměr jeho příčného průřezu, a v místech uložení svislých nosných sloupků (3.1) stěnového panelu (3) horního podlaží je do stropního panelu (1) k obvodovému trámu (1.2) přiložena plechová vložka (4) sestávající z horní vodorovné části (4.3) pro uložení svislých nosných sloupků (3.1) stěnového panelu (3) horního podlaží a svislé části (4.4) opatřené otvory (4.5) pro připojení k těmto svislým nosným sloupkům (3.1), a dále je v dolní části plechové vložky (4) k vodorovné části (4.3) zespodu kolmo na tuto vodorovnou část (4.3) osazena destička (4.2) přesahující svislou část (4.4), kde jsou v horní části destičky (4.2) po jejich stranách vytvořeny závlačky (4.1), pro zajištění spolupůsobení se železobetonovou deskou (1.5), a uprostřed ve spodní části destičky (4.2) je vytvořen otvor (4.6) pro připojení k obvodovému trámu (1.2) stropního panelu (1).