Využití ocelové konstrukce pro střešní nástavby panelových domů

Use of steel structures for roof extension of panel buildings
Slab blocks which were built in the Czech Republic in the past decades have left many blocks of flats with number of defects which occur more and more often and are related to the end of their planned lifetime. One of the solutions that can improve the quality of living in a slab block of flats is roof extension. Its advantages are namely: getting rid of the problem with flat leaking roofs, improvement of thermo-technical qualities and humidity balance of roof deck, improvement of architectural design of the building and often enlargement of housing in buildings with already working infrastructure.

Materiál a konstrukce nástavby by měly být navrženy co nejlehčí – vzhledem ke statice panelového domu. Jak dokazuje rostoucí počet případů z poslední doby, tyto požadavky splňuje použití oceli jako konstrukčního materiálu. Je výhodné především kvůli malé hmotnosti konstrukce, rychlosti a přesnosti montáže, vyloučení mokrých procesů (případně jejich minimalizaci) a širokému sortimentu prvků. Střešní nástavba nad panelovým domem na bázi nosné konstrukce z oceli se zpravidla skládá ze dvou částí: roznášecího roštu a střešního skeletu. Hlavním záměrem analýzy byl návrh konstrukce střešního skeletu s nejpříznivějšími účinky na rošt a panelový objekt a s co největším uživatelským komfortem. Z tohoto pohledu existují čtyři hlavní kritéria, která byla při vyhodnocování sledována: hmotnost nosné konstrukce skeletu, použitý materiál, prostorová skladba, poloha a počet podepření. Pro řešení byly vybrány čtyři základní varianty střešního skeletu reprezentující nejčastěji používané tvary konstrukce střešních nástaveb. Všechny mají společné rozpětí v rovině vazby, které je dáno šířkou vybraného reprezentanta panelové budovy T 06B. Vzdálenost vazeb respektuje modul panelové budovy, tedy 3,6 m. Varianty jsou zobrazeny v tab. 1.

HMOTNOST A MATERIÁL SKELETU
Prvním sledovaným parametrem byla hmotnost jedné příčné vazby takto posouzené soustavy v souvislosti s použitým materiálem. Příčné vazby jsou umístěny po 3,6 m, v podélném směru se předpokládá pro všechny případy stejná konstrukce zavětrování. U rámových variant byly použity válcované profily a trubky, u příhradových soustav byly aplikovány tenkostěnné profily uzavřené a otevřené (C, CS). Na takto vytvořené soustavy bylo aplikováno zatížení podle [1]. Po zatížení soustav byl proveden výpočet s optimalizací průřezu. Návrh počítal s maximálním využitím všech částí konstrukce při respektování MS únosnosti a použitelnosti. Nejpříznivější případy jednotlivých variant jsou shrnuty do tabulky 1. Z ní je patrné, že příhradová konstrukce s tenkostěnnými profily je z hlediska hmotnosti příznivější.

 

Prostorové uspořádání typické nástavby

 

PROSTOROVÁ SKLADBA
Dalším kritériem analýzy skeletu byla prostorová skladba daná tvarem střešní roviny, která má přímý vliv na využití půdorysu nástavby. Pro porovnání jednotlivých variant konstrukce střešního skeletu z hlediska využitelnosti, ovlivněné prostorovým uspořádáním, byla definována srovnávací plocha As. Je určena jako součin podchodné výšky a vodorovného průmětu v rovině vazby, nad kterým je podchodné výšky dosaženo. Vazby s vyšší hodnotou As dovolují lepší využití půdorysu a naopak. Procentuální porovnání jednotlivých případů ukázalo, že nejvíce (na 100 %) je využit půdorys ve variantě 1, 3 a konstrukčně obdobných, tedy obecně ve variantách s podepřením v krajích, realizovaných svislými sloupy a nosnou konstrukcí nezasahující dovnitř dispozice.
 

Celý nezkrácený článek si můžete přečíst v čísle 1/2006.

Autor

• Ing. Dubový Vojtěch