KOSTER Horizontalne Barijere

ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE I MATERIJALI I voditelj kolegija: doc. Mateo Biluš

2.a. predavanje: 7. 10. 2014.

KONSTRUKTIVNI SUSTAVI ZGRADA predavač: doc. dr. sc. Iva Muraj

KONSTRUKTIVNI SUSTAVI ZGRADA sadržaj predavanja 2.a.

2.b.

elementi konstrukcije stabilitet konstrukcije napadne sile podjela konstruktivnih sustava 1. sustavi punih nosivih stijena 2. skeletni sustavi …………………………………. sustavi okvira i lukova 3. prostorni sustavi

2

Zgrade se mogu definirati kao funkcionalni i namjenski izgrađen prostor koji je zaštićen od vanjskih utjecaja. Zgrade se razlikuju prema: - namjeni (funkciji) - visini ili katnosti - veličini - vrsti konstrukcije - i načinu gradnje. Najveći broj zgrada sačinjavaju tri osnovna sustava: - konstrukcija (nosiva konstrukcija), - omotač (ovojnica), - instalacije i oprema.

3 Izvor: Jahić, E., Arhitektonske konstrukcije, 2012., str. 23.

4 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 21

STAMBENI TORANJ, Malmö

POSLOVNA ZGRADA, Beč

VIŠESTAMBENA ZGRADA, Kopenhagen

PAVILJON, Milano

OBITELJSKE KUĆE, Prag

ULAZ / IZLAZ PODZEMNE ŽELJEZNICE, Bilbao

5

KONSTRUKTIVNI SUSTAVI Konstruktivni sustavi su sustavi raspoređivanja konstruktivnih elemenata kojima se postiže: - preuzimanje i prijenos opterećenja do temeljnog tla - i stabilitet cijelog konstruktivnog sklopa. Konstruktivni sustav treba osigurati i: - sigurnost po ljude i okolinu - trajnost

- uporabljivost - ekonomičnost - estetiku.

KONSTRUKCIJA - proces i rezultat konstruiranja - gradnja, konstrukt, ustrojstvo

sinonimi: nosiva, građevinska, inženjerska i arhitektonska konstrukcija, konstrukcijski sustav, sustav građenja 6

IZBOR VRSTE KONSTRUKCIJE Na izbor utječe: - namjena zgrade - potrebna prostorna dispozicija - opterećenja - vrsta materijala konstruktivnih elemenata - vrsta tla - građevinski propisi - brzina gradnje - klimatski uvjeti - odabrano oblikovanje - posebni zahtjevi investitora - subjektivni faktori: intuicija, mašta i iskustvo projektanta

Uspješna analiza svih pojedinih ovisnosti dovodi do optimalnog konstruktivnog sustava za određenu građevinu.

7

KONSTRUKTIVNI (KONSTRUKCIJSKI) SKLOP - skup međusobno sklopljenih elemenata koji čine cjelinu ili dio cjeline zgrade - nastaje konstruiranjem jediničnih arhitektonskih elemenata.

8 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, 2011./12.

STABILITET Stabilitet zgrade se postiže s nosivim konstrukcijama. Nosive konstrukcije trebaju osigurati prostornu krutost zgrade. Deformacije nastale djelovanjem napadnih sila trebaju biti u dopuštenim granicama. NOSIVE KONSTRUKCIJE = TEORIJA KONSTRUKCIJA = TEHNIČKA MEHANIKA = GRAĐEVNA STATIKA - tehnička znanost koja se bavi proučavanjem utjecaja fizikalnih zakona klasične mehanike na probleme koji se javljaju u arhitekturi i građevini - osnovna primjena u izradi proračuna konstrukcija i dijelova konstrukcija, izračunavanju i modeliranju ponašanja konstrukcija

9 Izvori: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 238 / Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK 1, 2011./12.

ELEMENTI KONSTRUKCIJA - organizirani skup međusobno povezanih dijelova, tj. nosivih elemenata, npr. greda, stup, luk, ljuska, okvir, ploča, rešetka, štap, svod, zid.

Elementi mogu biti samostalne konstrukcije, npr. ljuska, okvir, svod, zid.

10

GRAĐEVINA - KONSTRUKCIJA zgrada

krovna konstrukcija

-

KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI ploče, grede

stropna konstrukcija ploče, grede - prenosi vertikalna opterećenja na vertikalne nosive elemente - povezuje vertikalne nosive elemente

vertikalna konstrukcija zidovi, stupovi - prenosi vertikalna i horizontalna opterećenja na temelje

temeljna konstrukcija samci, trake, ploče - prenosi sva opterećenja na temeljno tlo

11

ELEMENTI KONSTRUKCIJA = konstrukcijski elementi su svi elementi koji sudjeluju u preuzimanju opterećenja i njegovom prijenosu do temeljnog tla: temelji, stijene, stupovi, stropovi, grede, krov, krovišta, stubišta, ...

SUSTAV STUPOVA, GREDA I STROPNIH PLOČA

SUSTAV PUNIH NOSIVIH STIJENA I STROPNIH PLOČA 12 Izvori: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 240 / Bertol-Vrček, J.: AK1, 2011./12.

13

NAPADNE SILE Elementi su izloženi djelovanju napadnih sila nastalih od različitih uzroka: 1. sile posljedice gravitacije 2. sile vjetra 3. sile udarnih valova 4. sile od fizičkih udaraca 5. sile od zemljotresa 6. sile pritiska zemlje i podzemne vode 7. sile uslijed deformacija materijala i tla

akcija i reakcija 14 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, 2011./12.

1. SILE POSLJEDICE GRAVITACIJE Vertikalne sile koje nastaju od: • stalnog opterećenja vlastita težina izračunana na temelju dimenzija elemenata i vrste materijala • pokretnog korisnog opterećenja ljudi i stvari, statistički podaci u odnosu na namjenu zgrade • opterećenja snijegom statistički podaci u odnosu na klimatsko podneblje

15 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., loads on buildings 2.08

2. SILE OD VJETRA

Horizontalne sile se određuju prema statističkim podacima u odnosu na: - visinu zgrade, - izloženost zgrade, - i zonu jačine vjetra.

16 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., wind loads 2.09

3. SILE OD UDARNIH VALOVA Nastale od eksplozija. 4. SILE OD FIZIČKIH UDARACA Nastale od vibracija zbog rada mašina, prometa i sl.

17 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., sound control A.16 i A.17

5. SILE OD ZEMLJOTRESA Istovremeno djeluju u dva suprotna smjera, vertikalno i horizontalno, što izaziva popratno kretanje zgrade koje može dovesti do klizanja i loma dijelova zgrade.

Zemljotresne (seizmičke) karte zoniraju područja prema stupnju jačine zemljotresa.

18 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., earthquake loads 2.10

KARTA POTRESNIH PODRUČJA REPUBLIKE HRVATSKE Čitavo područje RH odlikuje se izraženom seizmičkom aktivnošću: priobalno područje, sz dio i južna Dalmacija. Značajka prostorne razdiobe seizmičke aktivnosti jest koncentracija potresa u pojedinim užim područjima ili zonama. Očitavanje iznosa horizontalnog vršnog ubrzanja tla tipa A (agR) u 50 godina (za povratno razdoblje 475 godina) izraženo u jedinicama gravitacijskog ubrzanja g. (1 g = 9.81 m/s2).

Karta s tumačem je sastavni dio Nacionalnog dodatka za niz normi HRN EN 1998-1:2011/NA:2011, Eurokod 8: Projektiranje potresne otpornosti konstrukcija - 1.dio: Opća pravila, potresna djelovanja i pravila za zgrade .

Izvor: http://seizkarta.gfz.hr/

19

MCS LJESTVICA JAČINE POTRESA Mercalli-Cancani-Siebergova ljestvica definira pojave i promjene koje potresi izazivaju, uz ocjenu veličine štete na objektima te sagledavanje promjena u prirodi kao posljedice potresa.

Danas se u Europi, zbog detaljnijeg razlučivanja šteta na pojedinim tipovima građevina, najčešće koriste MSK–64 ljestvica (prezimena autora Medvedeva, Sponheuera i Karnika) i nova tzv. Europska (EMS) ljestvica. Obje ljestvice kao i MCS ljestvica imaju po 12 jednakih stupnjeva, pa preračunavanje intenziteta iz ljestvice MCS u MSK–64 ljestvicu nije potrebno. 20

Kategorije zgrada u odnosu na zemljotresno područje: •

izvan kategorije (nuklearne elektrane, ekološki opasne zgrade, ...

•

1. kategorija (zgrade za okupljanje većeg broja ljudi, zgrade sa skupocijenom opremom, ...

•

2. kategorija (stambene zgrade, hoteli, restorani, ...

•

3. kategorija (pomoćno-proizvodne zgrade, poljoprivredne zgrade, ...

•

4. kategorija (privremene zgrade koje rušenjem ne mogu ugroziti ljude, ne proračunavaju se na potres.

Svaka kategorija ima odgovarajuće zahtjeve za postizanje stabilnosti.

Pravilnikom o tehničkim normativima za izgradnju građevina visokogradnje u seizmičkim područjima u RH propisuju se tehnički normativi za izgradnju građevina visokogradnje u seizmičkim područjima VII., VIII. i IX. stupnja seizmičnosti po ljestvici MSK – 64, a uvjeti za izgradnju građevina visokogradnje u seizmičkim područja X. stupnja utvrđuju se na osnovi posebnih istraživanja, kao što se to zahtijeva za lokacije objekata izvan kategorije.

21 Izvor: Pravilnik o tehničkim normativima za izgradnju građevina visokogradnje u seizmičkim područjima, 1981.

6. SILE OD PRITISKA ZEMLJE I PODZEMNE VODE Aktivne sile podizanja uslijed pritiska zemlje i podzemne vode.

pritisak zemlje - horizontalna sila na zid u tlu

pritisak podzemne vode 22 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., foundation systems 3.02

7. SILE OD DEFORMACIJA MATERIJALA I TLA DEFORMACIJE MATERIJALA - nastaju zbog promjene temperature i vlage.

PROMJENA TEMPERATURE dovodi do širenja i stezanja materijala, a veličina deformacije t po jedinici dužine (mm/m) ovisi o vrsti materijala i razlici temperature. Izračun izduženja elementa L zbog promjene temperature: L = t . L = t . t . L

(mm/m)

t = deformacija po jedinici dužine

(mm/m) t = koeficijent toplinskog istezanja materijala (mm/m/100ºC) t = razlika temperature u odnosu na 100ºC (ºC) L = dužina elementa (m)

PROMJENA VLAGE dovodi do promjene volumena materijala. Kod povećanja vlažnosti materijal bubri, a kod smanjenja (sušenja) materijal se steže.

Kod izvedbe treba voditi računa o stanju vlažnosti materijala koji se ugrađuje, te o prirodnom sušenju ugrađenog materijala. 23 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK 1, AF, 2011./12.

DEFORMACIJE TLA

Nastaju uslijed slabije nosivosti tla, povećane vlažnosti tla, smrzavanja tla i sl.

Uzrok su očekivanom jačem ili slabijem „sjedanju“ zgrade (zbijanje tla ispod zgrade) koje nije štetno ako je ravnomjerno. “sjedanje” zgrade

konsolidacija tla 24 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., earthquake loads 3.03

Zbog djelovanja napadnih sila na konstruktivni sklop može pod određenim okolnostima doći do vrlo malih pomaka i deformacija koje smiju biti u granicama koje dopušta sigurnost zgrade. Ove pomake i deformacije zovemo “rad konstrukcije”. Konstruktivni elementi koji su međusobno čvrsto povezani na mjestima spojeva mogu u određenim okolnostima, na njima ili na drugim slabijim mjestima, popucati zbog „rada konstrukcije”. Pri tome je ugrožen stabilitet zgrade i zaštita od vanjskih utjecaja.

Zbog tog se na kritičnim mjestima izvode PREKIDI U KONSTRUKCIJI koji omogućavaju KONTROLIRANI „RAD“ konstruktivnog sklopa.

prekid u konstrukciji = dilatacija

25 Izvori: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, AF, 2011./12. / Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 244

Ove prekide nazivamo DILATACIJE (dilatacijske spojnice / dilatacijske reške). - prekidi u konstrukciji koji zgradu odjeljuju u zasebne, statički neovisne cjeline. ODREĐIVANJE POLOŽAJA DILATACIJE Konstruktivne dilatacije primjenjuju se kod: 1. zgrada velikih dužina više od 35-40 m) 4. primjene različitih konstruktivnih sustava

2. zgrada s odsječcima različitih visina 5. na mjestima nagle promjene opterećenja

3. zgrada na različitim kvalitetama tla 6. u višim potresnim zonama

26

ŠIRINA DILATACIJE

Dimenzija dilatacije (3-10 cm) određuje se na temelju statičkog proračuna ovisno o: - konstruktivnom sustavu, - vrsti materijala, - visini zgrade, - i potresnoj zoni. Dilatacija između elemenata može biti: - prazna, - ili popunjena elastičnim materijalom.

Osim u nosivoj konstrukciji zgrade dilatacije se izvode i na svim ostalim građevnim dijelovima gdje se očekuje jači “rad” materijala. Određuju se prema očekivanom pomaku uslijed širenja i skupljanja materijala odnosno nekog drugog uzroka pomaka. (npr. dilatacije betonskih podloga na krovu, fasadne obloge (izložene jakom temperaturnom rastezanju i stezanju), dilatacije u podovima i sl.) 27 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., movements joints 7.49

PODJELA KONSTRUKTIVNIH SUSTAVA U odnosu na način prijenosa opterećenja razlikujemo nekoliko osnovnih konstruktivnih sustava:

1. SUSTAVI PUNIH NOSIVIH STIJENA 2. SKELETNI SUSTAVI OKVIRNI SUSTAVI

3. PROSTORNI SUSTAVI (TRODIMENZIONALNI)

28

1. S U S T A V I P U N I H N O S I V I H

STIJENA

29

SUSTAVI PUNIH NOSIVIH STIJENA To su sustavi pravilno raspoređenih nosivih stijena koje preuzimaju opterećenja stropnih konstrukcija i drugih opterećenja te ih putem temelja (najčešće temeljnih traka) prenose na temeljno tlo. Osnovne jedinice ovog sustava gradnje sastoje se iz ploče oslonjene na dva usporedna vertikalna nosiva elementa ili na usporedne zidove u oba smjera.

30

Primjer jednostavne konstrukcije:

31

U odnosu na tlocrtni oblik zgrade pružanje nosivih stijena može biti usporedno ili poprečno na dužu stranicu tlocrta te kombinirano. pozicija ploče = smjer nosivosti stropne ploče

Prema smjeru pružanja nosivih stijena razlikujemo konstruktivne sustave: a) uzdužnih punih nosivih stijena b) poprečnih punih nosivih stijena c) uzdužnih i poprečnih punih nosivih stijena Kod većih tlocrta je, zbog ekonomičnosti izvedbe, povoljan ritam istih raspona, odnosno ritam najviše dva do tri različita raspona. U odnosu na optimalne mogućnosti materijala i praksu, rasponi između stijena (rasponi stropnih ploča) iznose uobičajeno do 6 m. 32

KONSTRUKTIVNI SUSTAVI UZDUŽNIH PUNIH NOSIVIH STIJENA Stijene su pravilno raspoređene usporedno s dužom stranicom zgrade na razmacima koji su ograničeni s rasponima stropnih konstrukcija.

NAČIN CRTANJA - U TLOCRTU stijene: puna debela linija rubovi ploča: puna tanka linija

- U PRESJEKU presječene stijene: puna debela linija

pogledi: puna tanka linija linija terena: puna linija 33 33

UZDUŽNE PUNE NOSIVE STIJENE

34 34

KONSTRUKTIVNI SUSTAVI POPREČNIH PUNIH NOSIVIH STIJENA Stijene su pravilno raspoređene poprečno na pružanje duže stranice zgrade na razmacima koji su ograničeni s ekonomičnim rasponima stropnih konstrukcija.

35 35

NACRTI: TLOCRT / PRESJEK / PROČELJA

36 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 70

Sustav sa zidovima u jednom smjeru se primjenjuje kod jednostavnih zgrada niže katnosti. Za razliku od uzdužnog i poprečnog sustava, kombinirani sustav pruža znatno šire mogućnosti prilagođavanja nosivih zidova funkcionalnim rješenjima. Fleksibilnost prostora kod zgrada s punim nosivim stijenama je ograničena položajem nosivih zidova. To je jedan od razloga što se ovakvi sustavi izbjegavaju kod zgrada gdje se traže široki prostori, s mogućnostima eventualnih izmjena.

Sustav uzdužnih punih nosivih stijena : - duže pročelje zgrade je s manjim otvorima (prozorima) - ograničenje dubine prostorija (rasponi između stijena) - ograničenje u fleksibilnosti prostora Prednosti sustava poprečnih nosivih stijena u odnosu na sustav uzdužnih stijena: - maksimalna mogućnost otvaranja (prozora) dužeg pročelja zgrade - organizacija prostora s poprečnim prozračivanjem

IZOMETRIJSKI PRIKAZI ZGRADE (BEZ STROPNE PLOČE ZADNJEG KATA)

37

UZDUŽNE I POPREČNE PUNE NOSIVE STIJENE Kombinirani sustavi s rasporedom nosivih stijena u dva međusobno okomita smjera. Izvode se kad to zahtijeva organizacija prostora. Kombinirani sustavi su česti u praksi.

Ovakav raspored može proizaći i iz potrebnog ukrućivanja sustava za postizanje stabiliteta cijelog konstruktivnog sklopa. 38

PRIKAZ U prikazu sustava punih nosivih stijena i skeletnog monolitnog sustava definiraju se samo nosivi vertikalni (zidovi ili stupovi) i horizontalni elementi (stropne konstrukcije). Prostorna dispozicija sadržaja zgrade zahtjeva i izvedbu: - pregradnih stijena unutar zgrade - pregrada prema vanjskom prostoru - elemente potrebnih zaštita - elemente za komunikaciju (vrata i prozori) Ovi se elementi ovdje ne prikazuju.

TLOCRTNE SHEME ZGRADA uzdužne pune nosive stijene

poprečne pune nosive stijene

39 Izvor: Frick; Knöll; Neumann; Weinbrenner: Baukonstruktionslehre, Teil 1, 1997., str. 25

STABILITET KONSTRUKTIVNIH SUSTAVA Nosive konstrukcije trebaju osigurati prostornu krutost zgrade da deformacije nastale djelovanjem napadnih sila budu u dopuštenim granicama.

To se postiže: - dovoljnom krutošću na savijanje vertikalnih konstrukcija - mogućnošću da horizontalne konstrukcije (stropovi) preuzmu i horizontalna opterećenja te ih prenesu na vertikalne nosive elemente.

40

SPOJEVI KONSTRUKCIJA Spojevi konstrukcija trebaju biti konstruirani na način da se deformacije svedu na minimum. DEFORMACIJE Ukoliko su deformacije veće od dopuštenih može doći do gubljenja ravnoteže (prevrtanja), loma ili jakog savijanja.

UKRUĆIVANJE KONSTRUKTIVNIH SUSTAVA Ukruta ima ulogu preuzimanja horizontalnih i kosih napadnih sila. Izbor vrste ukrute ovisi o konstruktivnom sustavu i materijalu od kojeg je izveden. Vertikalni elementi su povezani potpuno krutim stropnim pločama na odgovarajućim razinama.

41

UKRUĆIVANJE SUSTAVA PUNIH NOSIVIH STIJENA Kod sustava punih nosivih stijena ukrute za preuzimanje horizontalnih opterećenja (npr. od vjetra) izvode se sa stijenama u smjeru koji je okomit na pružanje glavnih nosivih stijena, a izvedene su od istog materijala. Ostali nazivi: vezni zidovi, zidovi ili stijene ukrute.

Međurazmak stijena za ukrutu ovisi o krutosti nosivih stijena, t.j. o njenoj vitkosti. Vitkost stijene je odnos visine i debljine stijene. Što je vitkost nosive stijene veća to razmaci između stijena ukrute trebaju biti manji. 42

Materijali za izvedbu punih nosivih stijena su: - elementi za zidanje (opeka, beton, kamen) - monolitna izvedba (armirani beton).

43 Izvor: Ching, Francis D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., wall system 5.03

GRADNJA OBITELJSKE KUĆE – ZIDANA KONSTRUKCIJA

GRADNJA E-INKUBATORA U VIROVITICI

44 Izvori: www.pravimajstor.com; evirovitica.com

GRADNJA OBITELJSKE KUĆE, Malinska – ZIDANA KONSTRUKCIJA

VI/2014.

45

Izvori: http://www.pravimajstor.com/stranice/gradnja/vila-gordana/Zidanje-prve-etaze

STAMBENO NASELJE ŠPANSKO-ORANICE, Zagreb, Zagrebačka avenija: projekt i realizacija 2003.-2008.

46

STAMBENO-POSLOVNA ZGRADA, Remetinec/Lanište, Zagreb, u gradnji 2012.

47

VIŠESTAMBENA ZGRADA, Baštijanova ul., Zagreb, u gradnji 2012./13.

48

2. S K E L E T N I S U S T A V I

SKELETNI SUSTAVI (SUSTAVI S GREDAMA I STUPOVIMA) To su sustavi s pravilno raspoređenim vertikalnim i horizontalnim elementima: stupovima i gredama (podvlakama). Grede preuzimaju opterećenja stropnih ploča i prenose ih na stupove preko kojih se sva opterećenja prenose na temelje (najčešće pojedinačni temelji) i temeljno tlo.

50

U odnosu na tlocrtni oblik zgrade pružanje primarnih greda može biti: - uzdužno s dužom stranicom tlocrta - poprečno na dužu stranicu tlocrta - u oba smjera

pozicija ploče = smjer nosivosti stropne ploče

Rasponi između stupova su ovisni o izboru stropne konstrukcije. Povoljan je ritam istih raspona, odnosno ritam najviše dva do tri različita raspona. Jednosmjerni stropovi: pune ploče su ekonomične do raspona od oko 5 - 7 m. Dvosmjerni stropovi: pune ploče su ekonomične do kraćeg raspona od oko 8 m. 51

GREDE U JEDNOM SMJERU (grede uzdužno s dužom stranicom tlocrta)

NAČIN CRTANJA - U TLOCRTU stupovi: puni kvadrat ili krug grede: crtkana linija

rubovi ploča: puna tanka linija

- U PRESJEKU:

presječeni stupovi: puna debela linija presječene grede: puni kvadrat ili pravokutnik

pogledi: puna tanka linija linija terena: puna linija

52 52

GREDE U JEDNOM SMJERU (grede poprečno na dužu stranicu tlocrta)

53

GREDE U DVA SMJERA

54

IZOMETRIJSKI PRIKAZI SHEME SKELETNIH SUSTAVA (BEZ STROPNE PLOČE ZADNJEG KATA): - S GREDAMA U UZDUŽNOM SMJERU - S GREDAMA U POPREČNOM SMJERU - S GREDAMA U OBA SMJERA 55

Materijali za izvedbu skeletnih i okvirnih sustava su: drvo, čelik i armirani beton.

Napomena: lagani konstruktivni sustavi: drvene i čelične konstrukcije - gradivo kolegija AKM2 (II. semestar)

56 Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., wall system 5.03

Prednosti skeletnog sustava: - veći rasponi - veća visina zgrade - manja težina konstrukcije - fleksibilan prostor - veća mogućnost oblikovanja - maksimalna otvorenost svih pročelja

57

Izvori: Vježbe iz kolegija AK1, radna maketa konstruktivnog sustava, studentice: Dora Habijanec i Marina Vranić, 2010.

58

Izvori: Vježbe iz Kolegija AKFZ1, radna maketa konstruktivnog sustava, studenti: Marija Beg i Ivo Matić, 2004.

59

POSLOVNO-TRGOVAČKO-HOTELSKI KOMPLEKS ANTUNOVIĆ, Zagreb, Zagrebačka avenija: Vulin & Ileković arhitekti, projekt i realizacija 2002.-2006.

II/2005.

III/2005. 60

VISOKE ZGRADE U IZGRADNJI: THE SHARD, Southwark, London: Renzo Piano, 2000.-2012. i Neboder Radnička/Vukovarska, Zagreb: Studio BF, 2011.

IX/2011.

VII/2011.

61

FAKULTETSKA ZGRADA, Ohrid, u gradnji

VI/2014.

62

SPORTSKI CENTAR ZAMET, Rijeka: 3LHD, 2004.-2009.

63 Izvori: http://www.3lhd.com/index.php/hr/projekti/centar-zamet/linkovi; rijekasport.hr

KUĆA ZA ODMOR, Malinska: SUBMAP d.o.d. (M. Burmas i I. Petrić), u gradnji

VI/2014.

64

CAFE – RESTORAN – BAR GLAS HŰTTE, Petersberg, Erfurt, Njemačka: 2004.

VIII/2006.

65

Obzirom na vrstu stropne konstrukcije, položaj greda i raspone između nosivih elemenata skeletni sustavi se mogu izvoditi: - s primarnim gradama (ograničeni rasponi) - s primarnim i sekundarnim gredama (veći rasponi) SUSTAV S PRIMARNIM GREDAMA

SUSTAV S PRIMARNIM I SEKUNDARNIM GREDAMA

SKELETNI SUSTAVI BEZ VIDLJIVIH GREDA PLOSNATI STROP

GLJIVASTI STROP

KASETIRANI STROP 66

Izvor: McMorrough, J. : Materials, structures, and standards, 2006., str. 143

skeletni sustavi: sustav stupova, greda i stropnih ploča elementi koji sudjeluju u preuzimanju opterećenja i njegovom prijenosu do temeljnog tla

primarne grede sekundarne grede tercijarne grede

67 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 241

skeletni sustavi bez vidljivih greda (grede postoje unutar stropne ploče) plosnati strop

gljivasti strop

kasetirani strop

68 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 205

Izvedba konzole (greda s prepustom) gdje dio grede izlazi konzolno izvan sustava stupova (veća sloboda u rješavanju vanjske opne zgrade, npr. ostakljena fasada).

POSLOVNI NEBODER EUROTOWER, Zagreb, Sveučilišna aleja: Arhitektonski atelier Hržić, 2002.-2008.

X/2005. 69

POSLOVNI NEBODER EUROTOWER, Zagreb, Sveučilišna aleja: Arhitektonski atelier Hržić, 2002.-2008.

X/2005.

70

FAKULTETSKA ZGRADA, Ohrid, u gradnji

VI/2014.

71

UKRUĆIVANJE SKELETNIH SUSTAVA Za skeletne sustave od armiranog betona prostorna krutost se postiže nosivim stijenama ukrute od armiranog betona.

Stijene ukrute se postavljaju u dva međusobno okomita smjera, a raspored i smještaj u tlocrtu se određuje prema statičkom proračunu i potrebama prostorne organizacije.

simetrična postava masa

72 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 244

UKRUĆIVANJE SKELETNIH SUSTAVA Za skeletne sustave od armiranog betona prostorna krutost se postiže nosivim stijenama ukrute od armiranog betona.

Zgrade s jezgrama za ukrućenje (koje sadrže stubišta, dizala i sl.).

TLOCRTNI POLOŽAJI JEZGRA U VISOKIM ZGRADAMA

73 Izvor: Jahić, E., Arhitektonske konstrukcije, 2012., str. 42

VIŠESTAMBENA ZGRADA, Selska ul., Zagreb, u gradnji 2012.

74

Kod skeletnih sustava u čeliku prostorna krutost se najčešće postiže nosivim stijenama ukrute od armiranog betona ili dijagonalnim čeličnim elementima (štapovima).

nosive stijene ukrute od armiranog betona

Izvor: Sulyok-Selimbegović, M.: Čelične konstrukcije u arhitekturi, str. 162

POSLOVNA ZGRADA, Stockholm, 2014.

75

prostorna krutost kod skeletnih sustava u čeliku - dijagonalni čelični štapni elementi

CENTAR ZAMET, Rijeka: 3LHD, 2004.-2009.

DVOJNA STAMBENA KUĆA, Pullach, Bavarska: Herzog + Partner, 1986-1989.

Izvori: http://www.3lhd.com/index.php/hr/projekti/centar-zamet/linkovi / Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 244

76

Kod sustava u drvu krutost se najčešće postiže s drvenim dijagonalnim elementima - kosnicima ili čeličnim elementima.

KANATNI SUSTAV: ukruta s drvenim kosnicima

SKELETNI SUSTAV: ukruta s čeličnim elementima

Izvor: Deplazes, Andrea (ed.): Constructing Architecture - Materials, Processes, Structures, 2005., str. 96

Izvor: Ching, F. D. K.: Building Construction Illustrated, 2008., wood framing 5.48

77

GRADNJA DRVENIH KUĆA, Ankara, Turska

POSLOVNA ZGRADA, Linz, Austrija, 2013.

KANATNI SUSTAV: ukruta s drvenim kosnicima

SKELETNI SUSTAV: ukruta s drvenim kosnicima i čeličnim elementima (spregovi)

78

UTJECAJ KONSTRUKTIVNOG SUSTAVA NA KREIRANJE PROSTORA elementarna prostorna jedinica s kvadratnim tlocrtom

mreža / raster / modul

mješoviti (kombinirani) sustav sa stupovima i gredama i pločama oslonjenim u oba smjera

nosivi elementi se ponavljaju prema utvrđenom ritmu u okomitom i vodoravnom smjeru

79 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 239

UTJECAJ KONSTRUKTIVNOG SUSTAVA NA KREIRANJE PROSTORA Konstrukcije zgrada se sastoje od osnovnih nosivih elemenata raspoređenih i povezanih u smišljenu, logičnu i stabilnu cjelinu. Elementi konstrukcije su raspoređeni u skladu s vrstom zgrade i funkcionalnim rješenjem.

Konstruktivni raster – mreža se sastoji od pravaca koji predstavljaju položaje nosivih elemenata, zidova i greda, a stupovi se nalaze u presjecištima linija.

80 Izvor: Ching, F.D.K.: A Visual Dictionary of Architecture, str. 50

UTJECAJ KONSTRUKTIVNOG SUSTAVA NA KREIRANJE PROSTORA Određeni konstruktivni sustav zgrade pruža veće ili manje slobode u projektiranju. Prikaz konstruktivnog sustava neke zgrade zidana konstrukcija (raspon do 5 m)

Zgrada istog konstruktivnog sustava: Prikaz sa svim nosivim i nenosivim elementima: konstruktivnim i pregradnim (zidovi s prozorima i vratima)

81 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, Konstruktivni sustavi, AF, 2010./11.

Prikaz konstruktivnog sustava neke zgrade nosive armirano betonske stijene (rasponi do 6 m)

Zgrada istog konstruktivnog sustava: Prikaz varijanti sa svim nosivim i nenosivim elementima: konstruktivnim i pregradnim (unutarnji pregradni zidovi, vanjski zidovi ispune, prozori, vrata)

82 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, Konstruktivni sustavi, AF, 2010./11.

Prikaz konstruktivnog sustava neke zgrade skeletni sustav (rasponi do 8 m)

Zgrada istog konstruktivnog sustava: Prikaz varijanti sa svim nosivim i nenosivim elementima: konstruktivnim i pregradnim (unutarnji pregradni zidovi, vanjski zidovi ispune, prozori, vrata)

83 Izvor: Bertol-Vrček, J.: Predavanja kolegija AK1, Konstruktivni sustavi, AF, 2010./11.

U odnosu na tip konstruktivnog sustava i vrst materijala konstruktivnog sustava mogu se definirati sljedeće prostorno konceptualne i oblikovne značajke svakog sustava:

Zidana konstrukcija ograničava dimenzije prostora. Otvori u zidovima su manji.

Konstrukcija s punim nosivim armirano betonskim stijenama omogućava veću prostornu slobodu u projektiranju. Na pročeljima se mogu projektirati velike ostakljene stijene. Skeletna konstrukcija je u prostornom smislu najpovoljniji sustav. Dopušta veliku slobodu u projektiranju prostora i naknadnim adaptacijama. Omogućava maksimalno ostakljenje pročelja. 84

Literatura Bertol-Vrček, Jasenka: Predavanja kolegija Arhitektonske konstrukcije 1, Konstruktivni sustavi, Arhitektonski fakultet, Zagreb, 2010./11. Ching, Francis D. K.: Building Construction Illustrated, John Wiley&Sons, Inc., New Jersey, USA, 2008. Ching, Francis D. K.: A Visual Dictionary of Architecture, John Wiley&Sons, Inc., USA, 1995. Deplazes, Andrea (ed.): Constructing Architecture - Materials, Processes, Structures, Birkhäuser, Basel, Switzerland, 2005. Frei, Otto: Alte Baumeister, Institut für leichte Flächentragwerke, Universität Stuttgart, Stuttgart, 1994. Frick; Knöll; Neumann; Weinbrenner: Baukonstruktionslehre, Teil 1, B.G. Teubener Stuttgart, 1997. Jahić, Edin: Arhitektonske konstrukcije: principi, sistemi i materijali, Tuzla, 2012. McMorrough, Julia : Materials, structures, and standards: all the details architects need t know but can never find, Rockport Publishers, USA, Inc., 2006. Podhorsky, Ivo: Nosive konstrukcije I, Udžbenik za studij arhitekture, Golden marketing-Tehnička knjiga, Arhitektonski fakultet, Zagreb, 2008. Podhorsky, Ivo: Nosive konstrukcije II, Udžbenik za studij arhitekture, Golden marketing-Tehnička knjiga, Arhitektonski fakultet, Zagreb, 2007. Sulyok-Selimbegović, Marta: Drvene konstrukcije u arhitekturi, Udžbenik za studij arhitekture, Golden marketing-Tehnička knjiga, Arhitektonski fakultet, Zagreb, 2008. Sulyok-Selimbegović, Marta: Čelične konstrukcije u arhitekturi, Udžbenik za studij arhitekture, Golden marketing-Tehnička knjiga, Arhitektonski fakultet, Zagreb, 2008.

85