BH52

pätím) alebo zavesením rovného podhľadu z rabitzového pletiva a omietky (nad podhľadom tak vznikol prázdny uzavretý priestor).
Kopula je typ kláštornej klenby vytvorenej nad kruhovým, eliptickým alebo oválnym pôdorysom. Líc kopuly tvorí sférická plocha – spravidla časť rotačnej plochy s osou rotácie vodorovnou alebo zvislou. V prípade štvorcového, obdĺžnikového alebo obecného viacuhoľníkového pôdorysu sa vytvorí prechod medzi obvodovými stenami a kopulou pomocou cípov (pendantívov), ktoré tvarovo predstavujú časti českej klenby. Kopuly sa používali i pre zaklenutie veľkých rozpätí (napr. Pantheón v Ríme – rozpätie až 43m).
Obrázok 7: Nepravá zrkadlová klenba Obrázok 6: Kopula
Česká klenba vznikne nad pôdorysom štvorcovým, obdĺžnikovým alebo obecným viacuhoľníkovým tak, že tvar kopuly vytvorený nad pätkovou krivkou opísanou pôdorysu priestoru má odrezané časti zvislými rovinami prechádzajúcimi obvodovými podporami. Vzopätie českej klenby je ˝ až 1/10 rozpätia. Hrúbka vlastnej tehlovej klenby je pri rozpätí do 5m 150mm a pri väčších rozpätiach je hrúbka pri pätkách 300mm.
Pruská klenba sa líši od českej tým, že vznikne pohybom tvoriacej krivky po riadiacej krivke. Líc klenby je plocha translačná.
Obrázok 7: Česká klenba Obrázok 8: Pruská klenba
Krížové klenby
Charakteristické rysy krížových klenieb:
klenba vzniká prienikom dvoch alebo viacerých valených klenieb o rovnakej výške, ktorých povrchové priamky sú kolmé k stužujúcim stenám, v styku dvoch valených klenieb vzniká ostré rebro, rebrá sa zbiehajú vo vrchole klenby, časti klenby medzi rebrami sa nazývajú prsia klenby,
konštrukcia klenby je otvorená s čelnými oblúkmi tvorenými stužujúcimi klenbovými pásmi alebo obvodovými stenami,
ložné škáry sú v smere povrchových priamok, škáry styčné sú kolmo a sú prestriedané na väzbu,
normálové sily (klenbové tlaky) pôsobia v smere kolmom k povrchovým priamkam a prenášajú sa do rebier a rebrá do rohov zalkenutých priestorov, krížovú klenbu možno podporovať v rohoch piliermi alebo stĺpmi, medzi nimi sú vyklenuté stužjúce klenbové pásy.
Klasická krížová klenba sa používala nad štvorcovým alebo obdĺžnikovým pôdorysom. V prípade krížovej klenby obyčajnej sú rebrá vytvorené väzbou tehál susedným pŕs klenby (a). V prípade klenby rebrovej vystupujú rebrá cez líc klenby (b). Rebrá môžu byť buď tehlové, kamenné, u novších klenieb betónové. Kamenné rebrá sa vo vrchole spojujú kamenným svorníkom. Do rebier sú klenuté prsia klenby z častí valených klenieb.
Hviezdicová klenba je krížová klenba, ktorá vzniká prienikom rôznych typov klenieb valených, rovných nebo stúpajúcich. Pri prienikoch jednotlivých klenieb vznikajú vedľa ostrých rebier i rebrá tupé. Hviezdicové klenby sa používali predovšetkým v období vrcholnej a neskorej gotiky.

Obrázok 9: Krížová klenba Obrázok 10: Rebrá krížovej klenby obyčajnej (a) a klenby rebrovej (b)
Lunetové klenby
Lunetová klenba vzniká prienikom valených klenieb s nerovnakou výškou. Vyššia (základná) klenba je vo forme klenby valenej, kláštornej, neckovitej alebo zrkadlovej a je doplnená o valené klenby nižšie - lunety. Lunety sa používali predovšetkým pre vytvorenie okenných alebo dverných otvorov u klenieb, kedy vrchol lunety bol položený vyššie ako rovina pätky klenby vyššej. Pomocou luniet je možno uzavretú klenbu (tzn. klenbu vyžadujúcu podpory okolo celého obvodu) zmeniť na klenbu otvorenú podoprenou piliermi alebo stĺpmi. Lunetové klenby sa používali i na konštrukcie lunetových ríms.
Klenby novodobé
Klenby z prostého betónu
V počiatkoch rozvoja betónových konštrukcií sa používali betónové klenby vychádzajúce z obdobných konštrukčných princípov ako klenby murované. Pri návrhu klenby z prostého betónu sa predpokladá prenášanie zaťaženia iba klenbovým tlakom. Hrúbka klenby z prostého betónu sa pohybuje v rozmedzí 70 - 160 mm.
Obrázok 11: Klenba z prostého betónu
Klenby železobetónové, škrupinové
S rozvojom železobetónu dochádzalo k vyľahčovaniu klenieb a okrem" tlakového pôsobenia sa uvažovalo i prenášanie ťahov a ohybových momentov železobetónovým doskovým prierezom. Tým bola z konštrukcie klenieb odvodená konštrukcia železobetónových škrupín, pre ktorej konštrukčno-statické chovanie je charakteristické priestorové pôsobenie. Škrupiny sa používajú predovšetkým pre zastrešenie veľkých rozponov. Vzhľadom k nerov nému podhľadu i vrchnému lícu a tým veľkej celkovej konštrukčnej hrúbke, sa pre stropní konštrukcie uplatnia iba v celkom výnimočných prípadoch.
Nová klenba môže byť vytvorená i z rebrovej alebo kazetovej železobetónovej konštrukcie vyľahčenej kera mickými tvarovkami. Keramické tvarovky sa vyskladajú na debnenie klenby tak, že tvoria tzv. stratené debnenie rebier a dosky železobetónovej klenbovej konštrukcie. Do rebier sa vloží výstuž, horná betónová doska hrúbky min. 50 mm sa vystuží oceľovou sieťou. Mierne polyedrálny keramický podhľad klenby sa dotvaruje omietkou do požadovaného tvaru klenby. Vzhľadom k vystuženiu rebier je klenba schopná prenášať aj väčšie ohybové momenty a zároveň nevyžaduje ťažké zásypy a klenbové nadmúrovky pre zaistenie stability. Vyplnenie priestoru nad klenbou možno previesť napr. z ľahkého betónu alebo zásypom z ľahkého materiálu (napr. keramzit, perlit ai.). Pri použití konštrukcie kazetovej tzn. s rebrami v oboch smeroch je klenba schopná roznášať zaťaženie i do podpôr v mieste čelných oblúkov a je výhodnejšia pre prenášanie lokálnych zaťažení. Pozdĺžne rebro môže byť prevedené monoliticky do keramických tvaroviek alebo možno použiť prefabrikované nosníky typu "filigran, FERT". Uvedeného konštrukčného riešenia možno použiť pri rekonštrukciách a modernizáciách objektov pre konštrukciu nových klenieb ako náhrada za pôvodne staticky nevyhovujúce klenby.
Obrázok 12: ŽB valcová škrupina Obrázok 13: Veľkorozponové zastrešenie ŽB škrupinou vystuženou rebrami – P.L. Nervi: Palác športu, Rím 1958-60
Obrázok 11: Kazetová železobetónová klenba vyľahčená keramickými tvarovkami
A) Teoretická práce
Konstrukční systémy výškových budov
Konstrukční systémy výškových budov
U vysokopodlažních budov asi nad 40 pater se stává dominantní vodorovné zatížení. Pro menší počet pater se uplatňují obvykle systémy se ztužením uvnitř budovy, pro větší počet pater (od 40 až 60 pater) speciální systémy, např. dvoustupňuvě nosné konstrukce z primárního nosného systému podporujícího sekundární nosný systém.
Zatížení
S rostoucí výškou budovy se přibližně lineárně zvyšuje svislé zatížení sloupů a dalších svislých nosných prvků konstrukčního systému, podstatněji však vzrůstá význam zatížení větrem. U výškových budov se již většinou musí provést podrobná analýza na dynamické účinky zatížení větrem, pro určení výpočetních modelů se využívá větrný tunel (kvazistatické zatížení větrem lze podle EN 1991-1-4(7) použít jen pro konstrukce do výšky 200 m)..
Nosný systém
Nosný systém výškové budovy musí účinně snižovat nadměrné vodorovné deformace a kmitání konstrukce. Nejvíce namáhanou částí nosného systému jsou nosné konstrukce ve spodních podlažích, kde je zapotřebí zabránit vzniku tahových namáhání při kombinaci značně velkých svislých a vodorovných zatížení. Toho je možné dosáhnout dostatečně velkou ohybovou tuhostí svislých konstrukcí. Způsoby ztužení konstrukce závisí na výšce budovy, pro nižší počet pater se mohou použít rámová ztužidla, do 40 pater ztužidla příhradová (nebo konstrukce s jádrem). Pro budovy nad 40 pater je již potřebné, aby sloupy spolupůsobily v celé konstrukci, a proto se vkládají vodorovné ztužující pásy na šířku celých pater. S rostoucí výškou konstrukce rychle narůstají náklady na ztužení, proto je snahou omezit velikost nákladů vhodným konstrukčním řešením. Pro budovy nad 250 m se mohou využít trubkové konstrukční systémy, které umožňují účinné propojení sloupů s rámy nebo s příhradovou konstrukcí..
Ztužení - deformace
Vliv ztužení na velikost deformace konstrukce ilustruje obr. 2,5. Předpokládá se, že konstrukce má celkovou výšku h, šířku h/3, výšku jednotlivých pater je h/6. Z obrázku jsou patrné rozdílné vodorovné deformace pro případ (a) konzolového (ohybového) působení konstrukce, (b) rámového (smykového) působení a pro případ (c) rámu s vloženými diagonálami. Z obrázku je patrné, že poměr mezi deformací ztužené konstrukce a neztuženou konzolou je 1 : 6000.
Namáhání
Pokud se do konstrukce výškové budovy vloží tuhé vnitřní jádro a zajistí spolupůsobení s obvodovým pláštěm (nosný plášť nyní tvoří vnější nosné jádro), pak dochází k interakci mezi ohybovým a smykovým působením (viz. Obr. 2.6.a). Interakce nosných konstrukcí vnějšího pláště a vnitřních ztužujících konstrukcí se využívá pro omezení deformací u trubkových systémů, u nichž je vnější konstrukce namáhána ohybově a vnitřní jádro smykově (toto uspořádání se nazývá v USA jako „tube in tube“). Výškové budovy mohou mít jádra různě sdružená a prostorově uspořádá.
Příklady vodorovného ztužení výškové budovy pomocí doplňujících ztužujících prvků na výšku a šířku celého patra (tzv. pásy) spolupůsobících se sloupy, a dále nosná konstrukce obvodového jádra ztužená diagonálami je patrná z obr. 2.6b.
Jádrové systémy
Jádrový konstrukční systém přenáší zatížení budovy do základů středním tuhým jádrem. Do jádra se umisťují všechny provozy a funkce nevyžadující přímé osvětlení a.
větrání, které je naopak vhodné od ostatního provozu budovy oddělit např. hlukově, požárně (výtahy, schodiště, instalační šachty aj.)
.
Konstrukce jednotlivých podlaží jádrových systémů mohou být neseny např.:(obr. 13)
primární spodní horizontální nosnou konstrukcí konzolově vyloženou z jádra nad parterem, která sekundárně nese sloupy vyšších podlaží
primární horní nosnou konstrukci vyloženou v hlavě jádra, na které jsou po obvodu zavěšené stropy nižších podlaží
stropy jednotlivě vykonzolovanými z jádra, do kterého se přenášejí veškerá zatížení přímo.
Použití jádrového systému
Jádrové systémy se používají převážně na výškových budovách o čtvercovém nebo kruhovém půdorysu. Jejich předností je mj. uvolnění parteru (který je pak využitelný pro dopravní, rekreační, sportovní aj. účely), zjednodušené zakládání v městském, technicky složitém prostředí a možnost výrazného architektonického ztvárnění budov.
Uvedené dispoziční a výtvarné přednosti lákají projektanty k častému použití jádrového systému přesto, že jsou staticky a konstrukčně komplikované a jejich hospodárnost, ovlivněná nutným předimenzováním nosného jádra, je problematická.
Zatížení, namáhání
V oblasti schodišť, výtahů a dalších prostor se často navrhují stěnová jádra pro zabezpečení odolnosti konstrukce vůči vodorovnému zatížení. Jádro vzniká spojením stěn obvykle do uzavřeného tvaru. Jednotlivé plošné prvky jádra jsou namáhány kombinovaným deskostěnovým působením. Většina vodorovných zatížení se pak přenáší tuhým jádrem, neboť sloupy mají menší tuhost. Příklady jádrového systému jsou na obr. 24, kde společně s jádrem se (a) sloupy podílí na přenosu svislého zatížení do základů, (b) sloupy jsou nahrazeny táhly, která jsou spojena s tuhou vodorovnou střešní konstrukcí, (c) sloupy přenáší zatížení do tuhé vodorovné konstrukce spojené s jádrem. Také u jádrového systému je třeba dodržet symetrii uspořádání výztužných nosných prvků.
Použití jádrového systému je výškově omezeno, neboť z hlediska užitné plochy podlaží není vhodné s rostoucí výškou budovy nadále zvyšovat tuhost jádra zvětšováním jeho průřezu. V těchto případech se volí jiné systémy, např. k přenosu vodorovných zatížení se využívá vzájemně spolupůsobící vnější a vnitřní jádro.
Skelety rámové (průvlakové)
Nosné rámy mohou být v objektu uspořádány v příčném směru (kolmo k průčelí), v podélném směru (rovnoběžně s průčelím) nebo obousměrně (prostorové rámy) obr. 65
Základní skladebnou jednotkou průvlakových skeletů je skeletový rám, vytvořený dvěma sloupy (stojkami) a průvlakem (rámovou příčlí). Zatížení stropu se přenáší do sloupů prostřednictvím trámů. Rámy mohou být jednopodlažní nebo vícepodlažní (patrové rámy). Podle jejich uspořádání v budově rozeznáváme rámy podélné, příčné a obousměrné.
Příčné rámy
Používají obvykle na dlouhých budovách, jejichž výška je větší než trojnásobek šířky. Příčné rámy,které jsou značně tuhé, zabezpečují potřebnou odolnost proti účinkům vodorovného zatížení. K podélnému ztužení nižších budov postačí podélná okrajová ztužidla; popř. výztužnými stěnami. Stropní konstrukce se navrhují jako deskové (při malé osové vzdálenosti rámů) nebo trámové (při větší rozteči rámů)
Příčné rámy uvolňují průčelí, umožňují variabilní řešení obvodového pláště. Jsou výhodné i z hlediska osvětlení interiéru, neboť příčné rámy nezastiňují místnosti.
Nevýhodou příčných rámů je komplikovaný podélný rozvod instalací pod stropem, které musí procházet pod průvlaky (nutné podhledy stropů).
Podélné rámy
Používají pro nízké objekty o výšce menší nebo rovné jejich hloubce (šířce). Účinky vodorovných sil, působících na nízké budovy, jsou poměrné malé a mohou být přenášeny do rámů pouze stropní konstrukcí. Pokud se podélné rámy doplní ztužujícími stěnami, mohou být použity i pro budovy, jejichž výška se rovná až dvojnásobku jejich šířky.
Výhodou skeletů s podélnými rámy je bezproblémové vedení podélných instalačních rozvodů. Nevýhodou je zastínění místností podélnými průvlaky a omezená variabilita architektonického ztvárnění průčelí.
4.3 Obousměrné rámy
Jsou velmi tuhé, proto se používají na výškové, značně zatížené budovy. Obousměrné průvlaky podporují stropní konstrukci po celém obvodu skeletového pole, které má mít přibližně čtvercový půdorys. Stropy se provádějí jako obousměrné armované desky nebo jako trámové, popř. roštové konstrukce.
Monolitické rámové skelety mohou mít průvlaky konzolově vyložené před krajní sloupy, tímto řešením se zmenší ohybové momenty v krajních průvlacích i sloupech a umožní variabilní řešení obvodového pláště.
Obr. 65 – Železobetonový monolitický skelet rámový
Příčné rámy

Podélné rámy
Superkonstrukce
Superkonstrukce jsou dvoustupňové stavební konstrukce. Vznikají soustředěním zatížení do omezeného počtu mohutných prvků hlavní (primární) nosné konstrukce, do které je vložena druhotná (sekundární) konstrukce.
Primární nosnou část tvoří obvykle superrám, jehož jednotlivá superpodlaží mají výšku odpovídající výšce několika podlaží vložených. Do prostoru superrámu je pak vložena sekundární konstrukce, tvořena subtilnějšími prvky. Sekundární konstrukci, tvořící jednotlivá podlaží, lze na superrám uložit nebo zavěsit. Mezi zavěšenými a uloženými patry pak může vzniknout volný halový prostor, využitelný pro sály, technickou vybavenost apod.
Superkonstrukce se používají pro extrémně vysoké budovy (nad 50 podlaží). Jejich primární konstrukce je navrhována s velmi dlouhou životností, která umožňuje i případnou obměnu využití objektu podle konkrétní potřeby.
Předností superkonstrukcí je soustředění zatížení do malého počtu svislých podpor, čímž se účinněji využívá pozemků (plochy pod objekty jsou využitelné pro inženýrské sítě, komunikace, rekreační plochy apod.)
U superkonstrukcí je však nutno, vedle problémů statických, řešit komplikovaný provoz, který klade vysoké nároky na technické vybavení objektu (např. vertikální dopravu, rychlou evakuaci objektu, požární bezpečnost, větrání, vytápění a řadu dalších provozně technických záležitostí).
A) Teoretická práce
Zdivo cihelné - materiál, vazby cihel, druhy malt, únosnost, dotvarování a sedání zdiva
Materiál
Cihla plná CP
Cihla = nosné kusové zdivo z nevypálené nebo vypálené hlíny (užívalo se už před 8 tisíci lety, tvar cihel byl v poměru 4:2:1 - 320x160x80). Po zavedení metrické soustavy byl stanoven jednotný klasický formát CP 290x140x65, rozměry voleny tak, aby platilo 2x šířka+spára=délka cihly.Dnes se vyrábějí ve dvou formátech: velký (290x140x65) mm a malý (240x115x52) mm s průměrnou hmotností u velkého formátu 4,2 až 5,0 kg a malého formátu od 3,1 do 3,7 kg. Objemová hmotnost u CP je 1600 - 1900 kg.m-3. Podle pevnosti v tlaku jsou výrobky děleny na P6, P7, P8, P10, P15, P20 a P25.Tepelný odpor 0,11až 0,54 m2.kg.W-1. Vhodné pro vnitřní zdivo, pilíře – tl. 65,140,290,44 mm.
Výhody:
dobrá únosnost
malá nasákavost - dobré tepelné-izolační schopnosti, mrazuvzdornost
snadno se upravuje
dobrá pojivost s malto
Nevýhody:
zdivo z cihel má nedostatečný tepelný odpor při obvyklých tlouškách zdí
pracnost
Obrázek : Cihla plná CP
Tvarovky pro obvodové zdivo - Poroton
Příčně děrované tvárnice kde cihelný střep je vylehčen kuličkami pěnového polistyrenu (vyhoří a zanechá v sobě velkou pórovitost střepu) nebo pilinami. Proto mají nízkou objemovou hmotnost (kolem 800 kg.m-3) díky děrování a vylehčení střepu.Musejí splňovat požadavky na tepelný odpor. Hovoříme často o tvarovkách typu „Therm“ (mj.Porotherm, Citherm, Keratherm, Supertherm apod.). Vyrábí se výšky (řez) 238 mm na tloušťku zdiva (bez omítek) 440, 400 a 365 mm a v modulu délky 250 mm. Ve svislých spárách mohou být zazubeny. Pevnost v tlaku je 8 – 10 MPa při objemové hmotnosti 800 – 900 kg.m-3. Významný je způsob děrování. Otvory mají být úzké, dlouhé a vzájemně přesazené, orientované kolmo k tepelnému toku ve stěně. Vyzdíváme na velmi vylehčenou maltu s tepelnou vodivostí ( = 0,15 Wm-1k-1
Obrázek 2: Cihla „Therm“
Cihly Duté – CD
Podélně děrovamé určené pro příčkové zdivo nenosné a nebo pro přizdívky obvodového zdiva. Pevnost v tlaku je 2 až 8 Mpa. Objemová hmotnost je 1100 kg.m-3. Telelný odpor je 0,15 až
0,29 m2.kg.W-1. Zdí se na tloušku zdi 65,140 mm.
Cihly a tvárnice příčně děrované
Tvarovky jsou vetší než klasická cihla plná a narozdíl od cihly plné se nedělí na části, jelikož se vyrábí v různých rozměrech, které umožňují vazbu bez dělení tvarovek. Při zdění z tvarovek musíme dodržet zásadu, že dutiny v tvarovkách musí být delší stranou kolmo na směr tepelného toku. Tvarovky nemusejí splňovat tepelně-izolační požadavky, jsou děrované s objemovou hmotností 850 až 1450 kg.m-3 a s pevností v tlaku od 10 do 25 MPa v závislosti na objemové hmotnosti. Nejznámějšími cihelnými tvarovky jsou výrobky firmy WIENERBERGER, HELUTZ. Další výrobky jsou např. CDm 240/115/113 R= 0,36 m2.kg.W-1 , Cihla voštinová – CV 290/240/140 R= 0,49 m2.kg.W-1, Cihla děrovana CD IVA H 290/195/140 R=0,6 m2.kg.W-1, Děrovaná tvárnice CD TÝN 210/190/215 R= 0,64 m2.kg.W-1 , Děrovaná tvárnice CDH 40b 440/215/140 R= 1,28 m2.kg.W-1 , Děrovaná tvárnice CD 500 490/195/215 R= 2,5 m2.kg.W-1
Obrázek 3: Cihla děrovaná metrická CDm
Vazby cihelného zdiva
Vazba je sestavení cihel tak, aby ve dvou sousedních vrstvách neprobíhaly styčné spáry nad sebou -> rovnovážné roznesení tlaku ve zdivu.
Při vyzdívání musí být dodrženy tyto pravidla:
Styčné spáry spodní vrstvy, překryty cihlami vrchní vrstvy a převázáním o Ľ až ˝ C.
Ložné spáry musí být kolmé k tlaku (u svislích nosných kce. Jsou rovnoběžné)
Ve zdivu má být použito (položeno) co nejvíce cihel celých položených na vazák
V líci zdi se mají střídat vrstvy běhounové a vazákové
Vazba běhounová
Pro tloušku zdiva 150 mm nebo 125 mm z Cdm
Obrázek 4: Vazba běhounová
Vazba vazáková
Pro tl. zdiva 300 mm z CP nebo 250 mm z Cdm
Obrázek 6 : Vazáková vazba
Vazba polokřížová
Vzniká pravidelným střídáním vrstev běhounových a vazákových v každé vrstvě se cihly překrývají v podélném směru o Ľ cihly a v příčném směru o ˝ cihly, styčné spáry vrstev vazákových a běhounových jsou nad sebou.
Obrázek 5: Polokřížová vazba
Vazba křížová
Styčné spáry ve všech běhounových vrstvách navzá