Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

1

Pozemní stavby 1

Podklady pro cvičení- II. blok

Úloha 7

Návrh vnitřního schodiště

Cíl úlohy

Celkový návrh hlavního schodiště budovy, zahrnující konstrukčně-materiálové řešení

schodišťových ramen, podest a mezipodest, geometrie a konstrukce schodišťových stupňů,

zábradlí, návrh prvků pro eliminaci kročejového hluku, návrh navazujících kompletačních

konstrukcí, přizpůsobení návrhu požadavkům požární bezpečnosti. Předmětem úlohy 2 je

komplexní návrh schodišťového prostoru jako celku.

Legislativa

Výchozím podkladem pro navrhování schodišť je norma ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy

– Základní požadavky, vydaná v březnu 2010.

Nastudovat z přednášek:

Základní názvosloví schodišť (stupeň, podesta, zrcadlo, apod.), třídění schodišť podle funkce

(hlavní, vedlejší, apod.), třídění podle materiálu (ŽB, ocelové, dřevěné, apod.), třídění podle

půdorysného tvaru ramen (přímé, zakřivené, apod.), třídění podle sklonu (běžná, strmá, apod.),

třídění podle konstrukčního řešení (desková, schodnicová, vysutá, apod.).

Volba materiálového řešení

Pro účely úlohy 2 na cvičení PSA2 bude navrženo železobetonové schodiště (nejčastější varianta

řešení hlavního schodiště v pozemních stavbách). Schodiště je možné navrhnout jako ŽB

prefabrikované, nebo ŽB monolitické. Konstrukčně mohou být schodišťová ramena řešena jako

desková (doporučeno pro PSA2) nebo schodnicová. Návrh musí být proveden v interakci

s nosnou konstrukcí budovy (např. do ŽB prefabrikovaného skeletu nenavrhujeme ŽB

monolitické schodiště).

Volba tvarového řešení a počtu ramen

Vzhledem k tvaru půdorysu zadaného schodišťového prostoru (úloha 1) je logické schodiště

navrhnout jako dvouramenné s přímými rameny, schodiště se zakřivenými rameny není pro

daný typ budovy (administrativa) vhodné.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

2

ŽB deskové schodiště ŽB schodnicové schodiště

Zdroj: Ing. Petr Kacálek

Konstrukční řešení ŽB deskového schodiště

Způsob uložení schodišťových desek na nosné konstrukce budovy vychází ze statického

schématu schodiště, s ohledem na konstrukční systém objektu.

ŽB desková schodiště se snažíme vždy navrhnout bez „viditelných“ podestových nosníků

(podestové nosníky = 50. léta). „Viditelné“ podestové nosníky navrhujeme pouze ve

specifických případech, kdy si to konstrukce schodiště „vynutí“ (např. v případě velmi

širokého schodišťového zrcadla nebo u některých druhů konzolových schodišť) nebo

v případech, kdy je podestový nosník nezbytný z hlediska navazujících konstrukcí.

Základní varianty statického řešení deskového dvouramenného schodiště (bez „viditelných“

podestových nosníků):

typ „deska do desky“ 1x lomená deska 2x lomená deska

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

3

Typickým problémem u skeletových systémů je uložení mezipatrové podesty. Schodišťový

prostor v ŽB skeletu proto obvykle navrhujeme v návaznosti na ztužující jádro, nebo u ztužující

stěny - mezipodesta je v těchto případech uložena na nosné ŽB stěně. Pokud je však schodišťový

prostor v ŽB skeletu situován mimo nosné stěny (to je případ budovy z úlohy 1, tzn. náš případ),

je třeba pro uložení mezipodesty navrhnout doplňující konstrukce, jako jsou např.:

podpůrné ŽB stěny přes ½ výšky podlaží (s mezipodestou tvoří rám)

ŽB rámová (příp. desková) „táhla“ = vložený rám s taženými stěnami

vložený mezipatrový průvlak (omezuje dispozici !)

podpůrné ŽB stěny přes ½ výšky podlaží vložený mezipatrový průvlak

Typologický návrh schodišťového prostoru - půdorys

Při návrhu půdorysných rozměrů schodiště vycházíme ze dvou hledisek:

o Typologie

o Požární bezpečnost (schodiště je téměř vždy současně požární únikovou cestou)

Nejprve navrhneme průchodnou šířku schodišťového ramene. Průchodná šířka

ramene má být dle ČSN 73 4130 násobkem 600 mm, což je šířka průchodného pruhu pro

jednoho dospělého člověka (v odůvodněných případech lze šířku pruhu zmenšit až na 550

mm). Nejmenší průchodná šířka ramen hlavního schodiště je podle ČSN 73 4130:

o Rodinné domy: 900 mm

o Bytové domy: 1100 mm

o Bezbariérové stavby: 1500 mm

Zároveň musí šířka ramen vyhovovat ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb – nevýrobní

objekty (podle počtu požárních únikových pruhů).

Konstrukce zábradlí a madel může do průchodné šířky ramene zasahovat

maximálně 100 mm.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

4

Šířka schodišťového ramene (br):

Jeden pruh min. 550 mm (požární

požadavek)= dva pruhy 1100 mm

Jeden pruh pro dospělého min. 600

mm (požadavek pro AB)= dva

pruhy 1200 mm

Šířka schodišťového prostoru bs:

bs= br+zr+br

Průchodná šířka podlažní podesty musí být nejméně o 100 mm až 200 mm větší, než je

průchodná šířka přilehlých ramen.

Průchodná šířka mezipodlažní podesty se musí rovnat nejméně průchodné šířce

přilehlých ramen.

Do průchodné šířky podest nesmí zasahovat žádné další konstrukce (např. komínové

těleso, hydrant apod.), ani do ní nesmí zasahovat otevírání dveří – viz obrázky níže.

Směr otevírání dveří oddělujících schodišťový prostor vychází z požární bezpečnosti –

dveře se musí otevírat vždy ve směru úniku!

Minimální šířka (mezi)podesty bez dveří Minimální šířka (mezi)podesty s dveřmi

otvíravými do prostoru (mezi)podesty

Návrh rozměrů schodišťových stupňů

Rozměry schodišťového stupně vycházejí z projektovaného sklonu schodišťového

ramene. V běžných případech (např. bytové domy) navrhujeme sklon schodišťového

ramene v intervalu 25° - 35°. U rodinných domů může být sklon schodišťového ramene

až 41O za předpokladu, že konstrukční výška nepřesahuje 3m.

Všechny stupně v rameni musí mít shodnou výšku i šířku.

V jednom schodišťovém rameni musí být podle ČSN 73 4130 nejméně 3 stupně a

maximálně 18 stupňů, avšak doporučuje se maximálně 16 stupňů v rameni.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

5

Optimální výška stupně se pro schodiště o sklonu v intervalu 7°- 45° pohybuje v rozmezí

150 mm až 180 mm (ČSN 734130, kap. 9.1.7).

V závislosti na konstrukční výšce KV (v tomto případě uvažováno od „čisté podlahy“

k „čisté podlaze“) tedy nejprve „nanečisto“ zvolíme výšku schodišťového stupně ho

v daném intervalu, následně zjistíme potřebný počet stupňů v rameni n. Počet stupňů n u

dvouramenného schodiště musí být sudé číslo!

𝒏 = 𝑲𝑽

𝒉𝒐

V dalším kroku zjistíme skutečnou výšku stupně h:

𝒉 = 𝑲𝑽

𝒏

Vypočtenou hodnotu h zaokrouhlíme pouze na jedno desetinné místo (tzn. např. h =

166,7 mm)

Šířku stupně b určíme podle výšky h ze vzorce:

𝟐 ∙ 𝒉 + 𝒃 = 𝟔𝟑𝟎 (𝒎𝒎)

Výslednou hodnotu b obvykle zaokrouhlujeme na 10 mm (např. b = 310 mm)

Nejmenší šířka stupně na výstupní čáře je 210 mm, nejmenší šířka stupnice je potom

250 mm.

Po vypočtení šířky stupně b je třeba ověřit, zda se schodiště půdorysně vejde do

schodišťového prostoru (včetně podesty a mezipodesty)

Pozor: Počet šířek stupňů b zobrazených v půdorysu je vždy o 1 menší, než počet výšek h.

Je však třeba uvažovat s tím, že kvůli návaznosti schodišťového ramene a mezi(podesty)

je třeba uvažovat s posunem o ½ stupně na obou stranách, nebo s posunem o stupeň.

Proto je třeba při výpočtu schodišťového prostoru počítat s 1 šířkou schodišťového

stupně navíc.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

6

Konstrukce schodišťových stupňů a jejich povrchová úprava

Konstrukční varianty schodišťových stupňů u ŽB deskového schodiště:

Monolitické ŽB stupně, které tvoří jeden celek s ŽB deskou

Nabetonované stupně (v kombinaci s monolitickým schod.) Nutné spřažení stupňů

s deskou (např. trny), minimální tl. nabetonávky musí být cca 30 mm

Prefabrikovaná schodišťová ramena (stupeň je součástí prefabrikátu)

Prefabrikované stupně (obvykle na monolitické desce)

Povrch schodišťových stupňů musí mít dostatečnou odolnost proti skluznosti (ČSN 734130 kap.

6.3). Povrchová úprava stupňů může být řešena mnoha způsoby – keramická dlažba, teraco,

cementová stěrka, kamenný obklad, PVC, apod.

Návrh geometrie schodišťových desek

Poloha a tvar ŽB desky schodišťového ramene vychází z geometrie schodišťových

stupňů, v závislosti na jejich konstrukci a povrchové úpravě.

Klíčový je návrh geometrie styku desek schodišťových ramen s podestou a mezipodestou.

Existuje několik variant řešení (viz obrázky níže).

Nezbytnou součástí návrhu výškového uspořádání konstrukcí schodiště je kontrola

podchozí výšky a průchodné výšky (viz přednášky).

Podchodná výška v každém místě schodiště musí být nejméně 2100 mm.

Průchodná výška musí být nejméně 1950 mm.

Podchodná a průchodná výška

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

7

Nejčastější varianty geometrie styku desek schodišťových ramen s podestou:

A) Hrany stupňů v jedné rovině = zrcadlo zasahuje do podesty (obvykle o b/2):

B) Hrany stupňů posunuty o celý jeden stupeň = půdorysný posun ramen:

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

8

Schodiště z pohledu akustiky

Schodiště je zdrojem hluku v budově. Hluk ze schodišťového prostoru se šíří zejména konstrukcí

(kročejový hluk), ale také vzduchem.

Šíření hluku konstrukcemi závisí na tzv. akustických mostech, resp. způsobu jejich

přerušení. Proto je třeba při návrhu schodiště vkládat do konstrukcí prvky pro omezení

šíření kročejového hluku.

Existuje mnoho konstrukčních prvků pro omezení akustických mostů v konstrukcích – viz

podklad „Ochrana proti šíření kročejového hluku ze schodišťového prostoru“ na

webu PSA2 cvičení. Tyto prvky obvykle nepřenášejí momenty, tzn. není možné je umístit

v místě tzv. rámového rohu (např. u 2x zalomené desky)

Při návrhu obalových konstrukcí schodišťového prostoru je třeba počítat s jejich

dostatečnou vzduchovou neprůzvučností. Např. u bytových domů by tyto konstrukce měly

splňovat požadavek Rw = 52 dB.

A) Přerušení akustického mostu- monolitická schodiště (kloubové uložení)

Přerušovač akustického mostu- Tronzole T

(3D pohled)

Přerušovač akustického mostu- Tronzole T

(2D pohled)

Zdroj: http://www.schoeck-wittek.cz/

B) Přerušení akustického mostu- prefabrikovaná schodiště (kloubové uložení)

Přerušovač akustického mostu- pružné uložení

(foto)

Přerušovač akustického mostu- pružné uložení

(2D pohled)

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

9

Zásady zakreslování schodiště

Schodiště zakreslujeme podle ČSN 013420 Výkresy pozemních staveb – Kreslení výkresů

stavební části, kapitola 6.8.

V roce 2004 došlo ve zmíněné normě k některým změnám, způsob zakreslování schodiště

na starších výkresech tedy nemusí být již správný.

Zásady zakreslování schodiště si prosím nastudujte z podkladu „Zásady zakreslování

schodiště“ na webu PSA2 cvičení.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

10

Zadání úlohy 7a

Rozsah úlohy:

2 x A3

Zadání úlohy 7a:

Pro dvě varianty konstrukčních systémů z úlohy 2 navrhněte do vymezeného schodišťového

prostoru celkové konstrukčně-statické řešení schodiště. Proveďte předběžný návrh rozměrů

nosných prvků (ramena, podesty). Navrhněte geometrii schodišťových prvků (šířka ramen,

podest a rozměry schodišťových stupňů).

Specifikace zadání:

Konstrukčně-statické řešení obou navržených schodišť musí být vzájemně odlišné (není

možné např. navrhnout pro každou variantu 2x lomenou desku).

Výkres bude obsahovat výpočet, konstrukční schéma schodiště, včetně vyznačení jeho

osazení na nosné konstrukce.

Měřítko konstrukčního schéma může být libovolné

Z návrhu schodiště ve skeletu musí být jednoznačně patrný princip uložení mezipodesty

na nosné konstrukce (možno doplnit popisem).

Vzorové výkresy:

Vzorové výkresy B2-1 a B2-2 na webu PS01.

Katedra konstrukcí pozemních staveb K124 T.Pavlů, J. Pazderka

PS01 - cvičení 2016/17

11

Zadání úlohy 7b

Rozsah úlohy:

1 x A3

Zadání úlohy 7b:

V návaznosti na úlohu 7a zpracujte pro jednu vybranou konstrukční variantu schodiště půdorys

a řez schodišťového prostoru v podrobnosti prováděcí dokumentace. Výkres bude obsahovat

výsek půdorysu budovy v místě schodiště (včetně všech obalových konstrukcí schodišťového

prostoru), řez schodišťovým prostorem v typickém podlaží (se zobrazením 2 stropních

konstrukcí (tzv. řez přes 1,5 podlaží) a detail 1:10 v místě napojení schodišťových ramen na hlavní

podestu.

Specifikace zadání:

Půdorys a řez zpracujte v měřítku 1:50

Výkres bude obsahovat podrobnou legendu materiálů

V půdorysu musí být vyznačena poloha řezu (velmi tlustá čerchovaná čára)

Detail 1:10 lze v případě potřeby (nedostatek místa na výkresu) umístit na samostatný

výkres

V konstrukci schodiště bude uplatněn princip omezení šíření kročejového hluku (návrh

prvků pro omezení akustických mostů).

Součástí návrhu je i řešení zábradlí

Z výkresu musí být jednoznačně patrný princip uložení mezipodesty na nosné konstrukce

Obalové konstrukce schodiště musí splňovat požadavky z hlediska akustiky (Rw = 52 dB),

tzn. např. příčka tl. 100mm z tvárnic Ytong P2-400 nelze použít.

Vzorové výkresy:

Vzorová úloha B2-3 nebo B2-4 na webu cvičení PS01.

Ing. Tereza Pavlů, Ph.D.

(garant cvičení PS01- II. blok)

Katedra konstrukcí pozemních staveb doc. Ing. Jiří Pazderka, Ph.D.

2016/17 (přednášející PS01- II.blok)