Technológia stavby - náhľad

TECHNOLÓGIA STAVIEB
Hrubá stavba

VYDAVATEĽSTVO EUROSTAV
Bratislava 2018

8 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

2 MECHANIZÁCIA STAVEBNÝCH PRÁC

Pojem „mechanizácia“ znamená nahradenie fyzickej práce ných odvetviach, sa zavádzala do stavebnej výroby s časo-
človeka, teda práce, pri ktorej človek používa svoje svaly, prá- vým oneskorením a pomalým tempom. Hlavná príčina tohto
cou stroja, ktorý človek riadi alebo ktorého činnosť kontroluje. vývoja spočívala v rozdielnosti charakteru stavebnej a prie-
myselnej výroby. Z faktorov, ktoré charakterizujú stavebnú
V tejto definícii sa za „stroj“ nepovažuje tzv. jednoduchý výrobu, vplývajú negatívne na rozvoj mechanizácie najmä:
stroj známy z fyziky, ako napr. páka alebo kladka, pretože
tieto stroje sú vlastne len mechanické zariadenia – nástroje, • stále sa meniace miesto pracoviska,
ktoré transformujú mechanické sily. Za stroj sa považuje • nechránené pracovisko s priamym pôsobením
zariadenie, ktoré využíva na pohon mechanizmov (pohyb poveternostných vplyvov,
pracovných nástrojov a iné činnosti potrebné na zabezpe- • individuálny charakter výrobku,
čenie premeny pracovných predmetov na výrobok) energiu • zmeny situovania pracoviska a tým aj mechanizmu
získanú z prírodných zdrojov. Môže to byť napr. tepelná vo vyrábanom objekte,
energia z fosílnych palív, potenciálna energia z rozdielu • veľké množstvo pracovných operácií a úkonov
výšky vodných hladín premenená na elektrickú a pod. Aby s rôznym charakterom.
túto energiu bolo možné využívať na pohon stroja, treba ju
najskôr premeniť na mechanickú energiu. Zavádzanie mechanizácie, naopak, urýchľovali najmä tieto
faktory:
Mechanická energia je definovaná ako fyzikálna veličina,
ktorá vyjadruje mieru schopnosti telesa konať mechanickú • veľký objem prác a zväčšovanie rozmerov stavieb,
prácu, teda pôsobiť silou na iné teleso a meniť jeho polohu – • vysoký podiel namáhavých, nebezpečných i zdraviu
posúvať ho po určitej dráhe. Súčasť stroja, ktorá zabezpečuje škodlivých operácií a úkonov.
premenu privádzanej energie na pohyb, sa nazýva motor.
Pri výrobe stavby sa mechanizácia využíva najmä na:
Poznámka z histórie: Aj keď prvé motory vznikli • dopravu materiálov, ktorá môže byť prevažne horizon-
už v staroveku (napr. vodné koleso), prvým tálna, ak hovoríme o doprave na stavbu, alebo horizon-
fungujúcim motorom, ktorý umožnil reálny vznik tálna i vertikálna, ak ide o dopravu na stavenisku,
mechanizácie stavebných prác, bol piestový • rozpojovanie (ťažbu) zemín,
parný motor. Vynašiel ho Angličan James Watt v roku 1790 • miešanie (výrobu čerstvého betónu, malty),
a prvý raz sa použil pri prácach v bani. Stroj, v ktorom sa • zhutňovanie (zemín, čerstvého betónu),
motor použil, bol však stabilný, čo bránilo jeho využitiu • rezanie a vŕtanie materiálov.
pri stavebných prácach. Zdokonalenie parného motora
umožnilo jeho montáž na podvozok. Odvtedy sa používal Všetky tieto činnosti sú namáhavé a na ich výkon je potrebné
na pohon viacerých druhov stavebných strojov a jeho éra veľké množstvo energie. Riadenie – ovládanie mechanizmov
trvala až do prvých desaťročí dvadsiateho storočia. Od – pri mnohých týchto prácach je pomerne jednoduché. Nároč-
konca devätnásteho storočia boli parné motory postupne nosť na kvalitu riadenia však postupne stúpala so stúpajúcimi
nahradzované spaľovacími motormi a elektromotormi. nárokmi na presnosť a kvalitu výsledku pracovnej činnosti.

2.1 Vývoj mechanizácie a hodnotenie jej stavu Vývoj mechanizácie postupoval a stále postupuje od strojov
určených na vykonávanie jednoduchých a namáhavých prác
k strojom umožňujúcim zvládnuť komplikovanejšie pracovné
úkony a menej namáhavé práce. Tempo tohto vývoja je limi-
tované úrovňou rozvoja vedy a techniky a ekonomickými
faktormi.

2.1.1 Mechanizácia, automatizácia, robotizácia Kvalitatívne vyššia úroveň riadenia strojov je v súčasnosti
spojená najmä s rýchlym rozvojom elektroniky a so zavá-
Mechanizácia dzaním nových materiálov. Tieto dva faktory naštartovali
Rozvoj stavebnej technológie a rozvoj produktivity práce trend prechodu od mechanických systémov k mechatronic-
v stavebníctve závisel a závisí v podstatnej miere od rozvoja kým [40]. Mechatronika umožňuje vybaviť stroj napr. diag-
mechanizácie. Mechanizácia, ktorá v priebehu 18. storočia nostickými systémami, ktoré kontrolujú činnosť jednotlivých
zmenila od základu charakter výroby v mnohých priemysel- agregátov (motora, hydraulického systému, elektrického

Mechanizácia stavebných prác 9

systému, stability stroja, bŕzd a pod.). Systémy zazname- mienkach, pričom riadiaca sústava (počítač) môže priebeh
návajú tiež zaťaženie stroja alebo jeho častí (bremeno výrobného procesu aj optimalizovať. Navyše niektoré roboty
zavesené na hák žeriava), snímajú okolie stroja a pod. môžu vykonávať rôzne druhy pracovných operácií, teda
Všetky tieto mechatronické prvky zvyšujú nielen informo- robot nemusí byť jednoúčelovým strojom.
vanosť obsluhy, ale môžu aj priamo zasahovať do riadenia
stroja. Tým sa zvyšuje efektivita ovládania stroja a súčasne 2.1.2 Hodnotenie úrovne mechanizácie
sa znižuje miera rizika a aj záťaž životného prostredia, napr.
od hluku alebo exhalátov. Na hodnotenie dosiahnutého stavu mechanizácie sa použí-
vajú rozličné ukazovatele. Je to napríklad:
Rozvoj mechanizácie ako náhrady svalovej práce prácou
strojov je však pri tomto jej stupni limitovaný možnosťou • prevodový ekvivalent strojovej práce na ručnú prácu alebo
zvládnutia obsluhy mechanizmu vykonávajúceho kompliko- • stupeň mechanizácie procesu.
vané úkony a operácie. Aj pri úplnej mechanizácii zostávala
všetka riadiaca činnosť na pracovníkovi obsluhujúcom stroj. Prevodový ekvivalent strojovej práce na ručnú prácu Ep
vyjadruje počet robotníkov, ktorých môže stroj nahradiť. Určí
Ďalší rozvoj mechanizácie bol preto umožnený až nahra- sa podľa vzťahu:
dením riadiacej a kontrolnej činnosti človeka činnosťou
takého zariadenia, ktoré je schopné samostatne zvládnuť Ep = QQps - P (2.1)
riadenie stroja na požadovanej úrovni. Tým sa mechanizá-
cia dostala na kvalitatívne vyššiu úroveň, ktorá sa nazýva kde QPQ sp je výkonnosť stroja [m.j/h],
automatizácia. Pri automatizovanom procese vykonáva - výkonnosť pracovníka [m.j/h],
prácu naprogramovaný stroj – automat, ktorý vykonáva stále - počet členov posádky stroja [ – ].
rovnaké operácie. Človek na činnosť automatu iba dozerá.

Automatizácia Prevodové ekvivalenty pre niektoré stroje sú uvedené
Automatické ovládanie je také ovládanie stroja alebo v tabuľke 2.1.
mechanizmu, ktoré prebieha bez účasti človeka podľa
vopred pevne stanoveného programu uloženého v jeho Stupeň mechanizácie procesu Mp možno určiť dvoma
pamäti [62]. Pri automatickom ovládaní zariadenie však spôsobmi: podľa počtu hodín ako pomer počtu hodín práce
nereaguje na meniace sa vonkajšie podmienky a na robotníka nahradených strojom k celkovému počtu hodín,
meniacu sa kvalitu výstupu – nepoužíva sa tzv. spätná ktoré by si vyžiadala práca vykonaná ručne, alebo ako
väzba. Takéto ovládanie možno efektívne používať iba pomer počtu pracovných síl nahradených strojom k počtu
vtedy, ak činnosť automatu prebieha dlhšiu dobu iba pri pracovných síl na zvládnutie práce bez stroja. Posádka
minimálne sa meniacich podmienkach a ak sa nemenia stroja sa do pracovných síl nezapočítava.
požadované charakteristiky výsledného produktu. V sta-
vebníctve sa v širšom rozsahu automaty môžu uplatňovať Podľa počtu hodín sa stupeň mechanizácie určí zo vzťahu:
najmä pri výrobe stavebných materiálov (výrobkov).
Mp = hch-php · 100 [%] (2.2)
Robotizácia
Najvyšším stupňom mechanizácie je robotizácia. Robotizo- kde hc je potrebný počet hodín práce robotníka na
vaný proces riadi kybernetická ovládacia sústava. Takáto vykonanie určitej práce ručne,
sústava je schopná prijímať signály získavané z okolia hp - potrebný počet hodín práce robotníka na
rôznymi snímačmi, analyzovať prijaté informácie a účelne vykonanie tej istej práce pri čiastočnej
reagovať na zmeny. Pomocou nej môže robot autonómne
pracovať tak, že výsledný produkt má požadované para- mechanizácii.
metre i pri meniacich sa vnútorných aj vonkajších pod-

Tab. 2.1 Prevodový ekvivalent Ep Ep (počet nahradených robotníkov)
70 až 90
Druh stroja 20 až 160
Dozér s výkonom motora 80 až 120 kW 20 až 50
Rýpadlo s lyžicou 0,15 až 3 m3 30 až 40
Zhutňovací stroj s hmotnosťou 4 až 25 t 5 až 20
Stavebný žeriav 3 až 8
Miešačka na čerstvý betón 250 až 750 l
Pásový dopravník dĺžky 4 až 15 m

10 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

Podľa objemu práce sa stupeň mechanizácie určí zo Prvé odvetvie skúma podmienky a javy vznikajúce pri styku
vzťahu: jazdného mechanizmu strojov s povrchom terénu, ako napr.:

M p = oc - or · 1 00 [%] (2.3) • jazdné odpory,
oc • adhéziu,
• preklz podvozkov.
kde oc je celkový objem práce vykonanej pri čiastoč- Druhé odvetvie skúma vlastnosti pracovných zariadení, ako
nej mechanizácii [m2, m3], napr. nástrojov na úpravu terénu.
or - objem tej istej práce vykonanej ručne.
Počas vývoja terramechaniky vzniklo viacej matematic-
Hodnotenie celkovej úrovne mechanizácie stavebných prác kých modelov pre predpovedanie a hodnotenie trakčných
možno posúdiť aj z podielu výroby stavebných strojov na vlastností terénnych vozidiel a strojov, ktoré sú v rozsahu
celkovom objeme strojárskej výroby. Produkcia takýchto od úplne empirických až po vysoko teoretické. Niektoré
strojov vo vyspelých štátoch neprestajne stúpa, a to základné výpočty používané v terramechanike sú súčasťou
dokonca aj v krajinách, ktoré v tejto oblasti nie sú lídrami na kapitoly 2.3.
trhu. Na Slovensku tvoril podiel výroby stavebných a cest-
ných strojov v prvom desaťročí tohto storočia približne Poznámka z histórie: Za zakladateľa terrame-
9 % z celkového objemu strojárskej výroby [40]. chaniky sa považuje poľský vedec Mieczyslaw
Gregory Bekker (1905 – 1989), ktorého publiká-
2.2 Základné informácie o konštrukcii cia „Teória pohybu po pôde“ sa stala teoretickým
stavebných strojov základom pre ďalší výskum. Pri svojej práci však použil
poznatky z oblasti fyzikálno-mechanických vlastností
Stavebný stroj je ucelený systém, ktorý vzniká účelným pôdy, ktoré formuloval už v r. 1773 Coulomb a ďalej rozví-
spojením konštrukčných skupín a podskupín zmontova- jal Gerstner, Bernstein a celý rad ďalších vedcov.
ných zo súčiastok tak, aby sa ich vzájomnou súčinnosťou
dosiahla vyžadovaná funkcia. Pre stavebníctvo sa vyrábajú Napriek zložitosti konštrukcie možno pri väčšine strojov pou-
rozličné druhy a typy stavebných strojov, od ťažkých strojov žívaných pri výrobe hrubej stavby rozlíšiť tieto hlavné časti,
na vykonávanie zemných alebo betonárskych prác až po ktoré sú navzájom spojené nosnou konštrukciou:
malé jednoúčelové alebo viacúčelové stroje používané pri
dokončovacích prácach. Z toho vyplýva veľká rozmanitosť • hnacia jednotka (motor),
konštrukčných riešení týchto strojov. • prevodový mechanizmus,
• podvozok,
Veľká časť – veľa druhov stavebných strojov – mení pri • pracovné zariadenie,
svojej činnosti polohu na stavenisku. Takéto stroje možno • ovládací a riadiaci systém.
zaradiť do samostatnej kategórie – označujú sa ako mobilné
pracovné stroje (kategória vozidiel S). Mobilné stroje sa 2.2.1 Hnacie jednotky
často pohybujú po veľmi náročnom teréne s rôznou kvalitou
povrchu a s rôznym sklonom. Tento fakt kladie mimoriadne Hnacie jednotky sú stroje, ktoré nazývame motory. Motor
nároky na ich konštrukciu. Stavebná výroba si vyžaduje aj premieňa určitý druh energie, napr. energiu obsiahnutú
veľký rozsah dopravy, ktorá sa zabezpečuje nákladnými v palive (spravidla tekutom) alebo elektrickú energiu na
automobilmi (kategória vozidiel N). Tie sú takisto súčasťou mechanickú energiu. Najbežnejšie druhy motorov vytvárajú
mechanizácie stavebných prác a viaceré nižšie uvedené rotačný pohyb. V stavebných strojoch sa často používajú aj
informácie sa vzťahujú aj na ne. motory lineárne, existujú aj motory oscilačné.

Interakciou medzi terénom a podvozkom a problematikou Podľa konštrukcie sa motory delia na piestové, rotačné
trakčných vlastností kolesových a pásových vozidiel sa a reaktívne.
zaoberá samostatný vedný odbor – terramechanika.
Piestové motory sú motory s tzv. vnútorným spaľovaním
Terramechanika skúma celkové vlastnosti stroja v závislosti (spaľovacie motory). V nich sa tepelná energia uvoľňuje
od jeho prevádzkového prostredia, teda terénu, pričom terén v priestore valca. Spálením paliva (benzín, nafta, plyn) vo
predstavuje zemský povrch v prírodnom – neupravenom valci dochádza k rozpínaniu plynov, ktoré tlačia na piest
– stave alebo v čiastočne upravenom stave. Skúma javy, a uvádzajú ho do pohybu. Lineárny pohyb piesta sa prenáša
ktoré existujú a vznikajú pri styku pojazdového ústrojenstva cez kľukový hriadeľ na rotačný pohyb. Podobný princíp
s podložkou, ako vytváranie stopy, stláčanie pôdy, záberové premeny tepelnej na mechanickú energiu sa používal už
vlastnosti, jazdné odpory a pod. [83]. v parných strojoch. Tu sa však palivo nespaľovalo vo valci,
ale do valca sa privádzala vodná para vznikajúca pri ohreve
vody v kotli.

Terramechanika sa skladá z dvoch hlavných odvetví: Rotačné motory premieňajú elektrickú alebo kinetickú energiu
• mechanika vzťahu terén – vozidlo, priamo na rotačný pohyb. V najčastejšie používaných – asyn-
• mechanika vzťahu terén – pracovné zariadenie. chrónnych – elektromotoroch spôsobuje otáčanie rotora rotu-

Mechanizácia stavebných prác 11

júce elektromagnetické pole statora, ktoré indukuje v tyčiach piestové spaľovacie motory delia na:
rotora elektrické prúdy. Tieto vytvárajú elektromagnetické pole • dvojtaktné – dvojdobé a
rotora. Interakciou oboch elektromagnetických polí sa potom • štvortaktné – štvordobé.
vytvára elektromotorická sila, ktorá rotor otáča. Rotačnými
motormi premieňajúcimi na rotačný pohyb kinetickú energiu Činnosť dvojdobého aj štvordobého motora sa skladá zo
vody alebo pary sú turbíny. Rotačný pohyb v nich vzniká štyroch fáz. Je to:
pôsobením prúdu vody alebo pary na lopatky rotora.
• nasávanie – do valca sa nasáva palivová zmes
Reaktívne motory môžu byť prúdové – používané na pohon alebo čistý vzduch,
lietadiel alebo raketové – používané na pohon rakiet. Využívajú • kompresia – nasatá látka sa piestom stláča,
na svoju činnosť zákon akcie a reakcie – pohyb unikajúcich • spaľovanie – vznikajúce splodiny horenia (výbuchu)
splodín paliva. V stavebných mechanizmoch sa nepoužívajú. sa rozpínajú a tlačia na piest,
• výfuk – splodiny horenia sa vytláčajú z valca.

Hnacie jednotky stavebných strojov môžeme rozdeliť na V štvordobom motore prebehnú tieto fázy počas štyroch
primárne motory a sekundárne motory. zdvihov piesta (zdvih je pohyb piesta v jednom alebo dru-
hom smere), teda počas dvoch otáčok kľukového hriadeľa.
Primárne motory stroja sa zásobujú energiou z vonkajšieho Všetky fázy prebiehajú v priestore nad piestom.
prostredia (čepadlá nafty, benzínu, nabíjacie stanice akumu-
látorov). Môžu buď priamo poháňať podvozky stavebných V dvojdobom motore prebehnú tieto fázy iba počas dvoch
strojov, ale môžu poháňať aj sekundárne motory a pomo- zdvihov piesta, teda počas jednej otáčky kľukového hriadeľa.
cou nich podvozky alebo rôzne pracovné zariadenia stroja. Zníženie počtu taktov na polovicu je umožnené tým, že na
V takomto prípade kompresory, čerpadlá alebo dynamá, výmene náplne sa podieľa aj priestor pod piestom, teda
resp. alternátory premieňajú mechanickú energiu na tlakovú priestor kľukovej skrine. Dvojdobé motory majú relatívne malé
energiu vzduchu, kvapaliny alebo elektrickú energiu, ktorá sa výkony a v stavebných strojoch sa používajú iba výnimočne.
ďalej využíva na pohon hydraulických, pneumatických alebo
elektrických pracovných strojov (sekundárnych motorov). Podľa spôsobu zapaľovania zmesi sa spaľovacie motory
delia na dve základné skupiny:
Stavebné stroje používajú ako primárne motory:
• spaľovacie motory – hlavné energetické zdroje • zážihové (benzínové) – do valca sa nasáva zmes
pre mobilné stroje, vzduchu a paliva, spaľovanie zápalnej zmesi vo valci
• elektromotory – hlavné energetické zdroje iniciuje energia z vonkajšieho zdroja – iskra zapaľova-
pre stabilné stroje; cej sviečky;
• vznetové (naftové, dieselové) – do valca sa nasáva
ako sekundárne motory: vzduch a palivo sa vstrekuje vo fáze kompresie. Spaľo-
• elektromotory, vanie (výbuch) vyvolá ohrev zápalnej zmesi nad
• tekutinové motory: zápalnú teplotu spôsobený jej stlačením.
- hydraulické motory,
- pneumatické motory. Zážihové motory sa využívajú na pohon menších staveb-
ných strojov. Sú ľahšie, menej hlučné a ľahšie sa štartujú.
2.2.1.1 Spaľovacie motory Ich účinnosť sa pohybuje v rozmedzí 30 – 35 %.

Spaľovacie motory sú stroje, ktoré energiu obsiahnutú Vznetové motory majú vyššiu účinnosť – pohybuje sa v roz-
v palive premieňajú chemickou reakciou, pri ktorej sa uvoľ- medzí od cca 35 do 45 %. Používajú sa na pohon väčších
ňuje teplo, na mechanickú energiu. Uvoľneným teplom sa strojov. Novšie vznetové motory (ale aj niektoré moderné
zohreje plyn. Podľa stavovej rovnice plynu sa jeho zohria- zážihové motory s priamym vstrekom paliva) sú konštru-
tím v otvorenom priestore zvýši jeho objem a v uzavretom ované ako preplňované – ich valce sa plnia vzduchom
priestore sa zvýši jeho tlak. Tento stav plynu môžeme využiť pomocou dúchadla pod vyšším ako atmosférickým tlakom.
na vykonanie mechanickej práce dvoma spôsobmi: buď na
princípe zákona akcie a reakcie pri výtoku plynu z neuzatvo-
reného priestoru, alebo pôsobením tlaku plynu na pohyblivú
časť motora, ktorou býva piest umiestnený vo valci. Motory,
ktoré využívajú druhý princíp (vnútorné spaľovanie), tvoria
väčšinu spaľovacích motorov.

Najviac spaľovacích motorov s vnútorným spaľovaním tvoria Obr. 2.1 Fázy činnosti dieselového – vznetového motora
piestové spaľovacie motory s priamočiarym vratným pohy-
bom piesta. Posuvný pohyb piesta sa kľukovým mecha-
nizmom mení na otáčavý pohyb. Ich výkon [W, kW] závisí
od objemu valca, počtu pracovných taktov v jednom cykle,
stredného efektívneho tlaku a počtu valcov.
Podľa počtu pracovných taktov (dôb) v jednom cykle sa

12 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

Takýmto riešením sa dosiahne vyšší výkon motora. Fázy • negatívne pôsobenie na životné prostredie (exhaláty,
činnosti vznetového motora sú na obrázku 2.1. hluk).

Podľa noriem sa vznetové motory rozdeľujú na motory 2.2.1.2 Elektromotory
automobilového typu a motory priemyslového typu. Motory
automobilového typu pracujú väčšinou v pokojnejšom Elektromotory sú točivé stroje, ktoré menia elektrickú
a pravidelnom chode s občasným odľahčením. Pri najväč- energiu na mechanickú. Ich účinnosť je podstatne vyššia
šom výkone motora udávanom výrobcom musia spoľahlivo ako účinnosť spaľovacích motorov. Pohybuje sa v rozmedzí
pracovať po dobu 15 minút. Motory priemyslového typu sú od cca 70 do 95 %. Okrem vysokej účinnosti majú aj ďalšie
určené pre ťažkú a najťažšiu prevádzku. výhody, ktorými sú najmä:

Z hľadiska zvládnutia prevádzkových podmienok sa motory • veľká prevádzková spoľahlivosť,
priemyslového typu delia na dve skupiny [135]. Základné • možnosť okamžitej činnosti,
podmienky na zaradenie do skupiny sú nasledovné: • jednoduchá obsluha,
• skupina A – motory pre ťažkú prevádzku: musia zabez- • malé nároky na údržbu,
pečiť trvalý výkon bez obmedzenia doby ich pracovného • ekologická prevádzka.
nasadenia. Pritom musia vydržať pri dobrej prevádzkovej
spoľahlivosti preťaženie o 10 % po dobu 1 hodiny; K ich hlavným nevýhodám patrí:
• skupina B – motory pre najťažšiu prevádzku. Motory sa • komplikovanejšie zásobovanie energiou v porovnaní
používajú v strojoch, ktoré majú veľké striedajúce sa pra- so spaľovacími motormi, z čoho vyplýva ich prednostné
covné zaťaženie a často prerušovaný chod (napr. rýpadlá využitie v stacionárnych strojoch,
pri zábere a vzápätí voľnobežný chod). • nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom.

Porovnanie parametrov piestových spaľovacích motorov Elektromotory majú dve základné časti – stator a rotor.
používaných v stavebných strojoch je v tabuľke 2.2. Podľa parametrov elektrického prúdu poznáme elektromo-
tory na:
Spaľovacie motory zohrali rozhodujúcu úlohu pri prudkom
rozvoji mechanizácie stavebných prác v minulom storočí. Aj • trojfázový striedavý prúd,
v súčasnosti sú najčastejšie používanými hnacími jednot- • jednofázový striedavý prúd,
kami v mobilných stavebných strojoch. Ich výhody sú: • jednosmerný prúd.

• rýchle uvedenie do prevádzky, Elektromotory na trojfázový striedavý prúd
• jednoduchá a rýchla regulácia výkonu, Elektromotory na trojfázový striedavý prúd sa vyrábajú vo
• široká škála veľkostí a výkonov a priaznivý pomer vyhotovení:
výkonu a hmotnosti,
• jednoduchý transport a uskladnenie paliva a • s kotvou nakrátko,
• bezpečná prevádzka. • s komutátorom.

Majú však aj nevýhody, ktorými sú: Elektromotor s kotvou nakrátko je tzv. asynchrónny motor.
• vyššie nároky na údržbu, Jeho stator tvorí statorový zväzok navzájom izolovaných
• potreba cudzieho zdroja pri štartovaní, plechov z kremíkovej ocele, v ktorom je v drážkach niekoľko-
• menšia účinnosť a životnosť v porovnaní s elektromotormi, fázové vinutie. Rotor sa skladá zo súboru vodivých tyčí,
ktoré vytvárajú klietku – valec rotora. Tyče sú na koncoch
vodivo spojené – osadené do kruhových prstencov, uchyte-

Tabuľka 2.2 Parametre piestových spaľovacích motorov

Typ vozidla/ Typ motora Počet valcov Objem valcov Menovitý výkon Menovité otáčky
stroja zážihový [dm3] [kW] [min-1]
štvordobý 4
Osobné a ľahké vznetový 6 0,6 – 2,5 20 – 80 3 750 – 5 000
nákladné vozidlo 8 2,0 – 4,0 60 – 150
vznetový 2,5 – 5,0 80 – 200 2 750 – 3 750
Nákladné vozidlo 6
vznetový 8 3,0 – 6,0 75 – 150 2 000 – 3 250
Nákladné 4,0 – 8,0 100 – 200 1 650 – 2 750
špeciálne vozidlo 4
6 2–5 40 – 75 1 750 – 2 500
Traktory a samo- 8 – 12 4 – 12 75 – 250 1 500 – 2 500
hybné pracovné 8 – 15 150 – 350
stroje 2–3
4 15 – 40
6 30 – 100
60 – 800
6 – 12 150 – 700

Mechanizácia stavebných prác 13

dovšetkým v zariadeniach, kde nebolo potrebné regulovať
otáčky. V poslednej dobe boli vyvinuté nové druhy meničov
frekvencií, ktorými možno otáčky asynchrónnych motorov
veľmi ľahko regulovať vo veľmi širokom rozsahu (od nuly až
do 20 000 za minútu), čo značne rozširuje oblasti použitia
týchto motorov [122].

Elektromotory na jednofázový striedavý prúd
Tieto motory sa vyrábajú v mnohých vyhotoveniach. Môžu
byť asynchrónne (s kotvou nakrátko) pre výkony okolo
1 kW (nízka cena, ale účinnosť iba 15 až 20 %) alebo
synchrónne komutátorové (pre malé výkony – ventilátory
a pod.).

Obr. 2.2 Asynchrónny elektromotor s kotvou nakrátko (s klietkou) Komutátorové elektromotory sú najrozšírenejšie motory
1 – hriadeľ motora, 2 – ložisko, 3 – vinutie statora, 4 – rotor na jednofázový striedavý prúd. Ich rotor tvorí normálna
s klietkou, 5 – ventilátor, 6 – chladiace rebrá, 7 – svorkovnica jednosmerná kotva s komutátorom, ktorého úlohou je meniť
kmitočet. Komutátorové motory môžu dosahovať vysoké
ných na os motora. Takýto rotor sa nazýva kotva nakrátko. otáčky.
Medzi statorom a rotorom je vzduchová medzera, ktorej veľ-
kosť výrazne ovplyvňuje parametre motora. Mala by byť čo Elektromotory na jednosmerný prúd
najmenšia, ale jej minimalizácia je výrobne veľmi náročná. Elektromotory na jednosmerný prúd môžu mať viacero
Rez asynchrónnym elektromotorom je na obrázku 2.2. konštrukčných riešení. Pre väčšie záťaže sa používajú tzv.
sériové komutátorové elektromotory alebo derivačné komu-
Rotujúce magnetické pole statora indukuje v tyčiach rotora tátorové elektromotory.
elektrické prúdy. Obe magnetické polia vytvoria elektromag-
netickú silu, ktorá rotor roztáča. Po roztočení rotora jeho Sériové elektromotory majú statory, ktoré tvorí elektro-
otáčky stúpajú. Keď sa otáčky rotora priblížia k otáčkam magnet. Vinutie cievky statora je s vinutím rotora spojené
rotujúceho magnetického poľa statora, indukované prúdy do série (preto sériový motor). Jeho točivý moment je
klesajú. Tým sa znižuje točivý moment rotora. Ak je motor nepriamo úmerný otáčkam, preto má elektromotor maxi-
aspoň minimálne zaťažený, otáčky rotora nikdy nebudú syn- málny točivý moment vtedy, ak nie je rozbehnutý. Táto
chrónne s otáčkami rotujúceho magnetického poľa statora vlastnosť statických jednosmerných elektromotorov je
(preto asynchrónny motor). výhodná pre ich použitie na pohon dopravných strojov
(automobilov, električiek, vlakov).
Výkon asynchrónnych motorov s kotvou nakrátko môže
byť od niekoľko stoviek wattov až po niekoľko sto kilowat- Ak sa vyžaduje, aby otáčky elektromotora boli stabilné alebo
tov. Vzájomnou výmenou dvoch z troch fáz sa zmení smer aby sa dali regulovať, potom je výhodné použiť derivačný
otáčania rotora, čo umožňuje jednoducho ovládať smer elektromotor. Elektromagnet jeho statora je s vinutím rotora
pracovného pohybu stroja (napr. miešanie čerstvého betónu spojený paralelne. Otáčky derivačného motora menej závi-
a jeho vypúšťanie z miešačky). Ich výhodou je jednoduchosť sia od jeho záťaže. Derivačné elektromotory môžu pracovať
a nenáročnosť opráv. aj na striedavý prúd nízkych frekvencií.

Elektromotory s komutátorom sú tiež asynchrónne motory. Poznámka z histórie: Prvé rotačné zariadenie
Od motorov s kotvou nakrátko sa líšia tým, že ich rotor tvorí poháňané elektrinou vyrobil v roku 1922 Angli-
(namiesto klietky z tyčí) trojfázové vinutie, ktoré je spojené čan P. Barlow. Zariadenie však nemožno nazvať
do hviezdy a vyvedené na komutátor. Komutátor tvoria motorom, pretože nedokázalo nič poháňať. Po
rotačne uložené medené lamely, ktoré sú navzájom odizo- viacerých úspešnejších alebo menej úspešných konštruk-
lované. Lamely sú spojené s uhlíkovými zberačmi, ktoré téroch vyrobil v roku 1834 prvý ozajstný elektromotor
vytvárajú klzný kontakt zabezpečujúci prívod elektrického vedec rusko-nemeckého pôvodu Moritz H. Jacobi.
prúdu do rotora. V roku 1838 jeho zdokonalený motor napájaný prúdom
z 320 galvanických článkov poháňal na Neve v Petro-
hrade loď s dvanástimi cestujúcimi. Podľa správy TASR
z 24. 4. 2012 bol však prvým vynálezcom elektromotora
slovenský fyzik a vynálezca Štefan Jedlík. Elektromotor,
ktorého stator aj rotor tvorili elektromagnety, skonštruoval
už v roku 1828. Nedal si ho však patentovať.

Asynchrónne elektromotory sa používajú v stavebníctve
najmä na pohon stacionárnych strojov s veľkou záťažou
(miešačky, žeriavy a pod.). V minulosti sa používali pre-

14 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

2.2.1.3 Tekutinové motory

Hydraulické motory
Hydraulické motory – hydromotory sú hydrostatické prevod-
níky určené na prevod tlakovej energie zo stĺpca kvapaliny
na mechanickú energiu pôsobením tlaku na pevné časti.
Účinnosť hydromotorov dosahuje vysoké hodnoty – pohy-
buje sa od 80 do 96 %. V stavebných strojoch sa používajú
ako sekundárne motory. Môžu zabezpečovať pojazd stroja
a/alebo činnosť pracovného náradia.

Hydromotory sú súčasťou hydrostatických mechanizmov. Obr. 2.4 Funkčné schémy lineárnych hydromotorov
Vhodnou kvapalinou na prenos energie v takýchto mechaniz-
moch sú minerálne hydraulické oleje, ale používajú sa aj iné • dvojčinné – tlaková kvapalina je do valca privádzaná
kvapaliny. Požadované vlastnosti hydraulických kvapalín sú: z oboch strán piesta, môže ho teda posúvať v oboch
smeroch. Dvojčinné hydromotory môžu mať piestnu
• čo najmenšia hustota, tyč vyvedenú na jednom konci valca (väčšina priamo-
• malá stlačiteľnosť, čiarych hydromotorov v stavebných strojoch) alebo
• dobrá závislosť viskozita – teplota, na oboch koncoch;
• dobrá závislosť viskozita – tlak, • teleskopické – v ich valci je vložených niekoľko (2 – 5)
• odolnosť proti starnutiu, dutých piestov, ktoré sú do seba vzájomne zasunuté.
• ťažká zápalnosť,
• dobrá materiálová znášanlivosť, Schémy lineárnych hydromotorov sú na obr. 2.4.
• biologická odbúrateľnosť.
Rotačné hydromotory sa z hľadiska konštrukčného rieše-
Funkčná schéma hydrostatického mechanizmu je na obr. 2.3. nia delia podľa princípu vytvárania geometrického objemu
priestoru zaplneného kvapalinou pri jednej otáčke rotora na:
Z hľadiska druhu pohybu sa hydromotory delia na:
• priamočiare, • zubové – geometrický objem vytvárajú medzery medzi
• rotačné, zubami spoluzaberajúcich ozubených kolies,
• s kývavým pohybom. • lamelové – geometrický objem tvorí priestor medzi
lamelami, statorom a rotorom,
Priamočiare (posuvné, lineárne) hydromotory menia hydrau- • piestové – geometrický objem je vytváraný pohybom
lickú energiu vo valci s piestom na mechanickú energiu piestov v rotore,
s priamočiarym pohybom. Ich prednosťou sú malé rozmery - radiálne – ich piesty sú kolmé na os otáčania alebo
a malá hmotnosť v pomere k veľkosti prenášaného výkonu. sú k nej naklonené o uhol väčší ako 45°,
Majú jednoduchú konštrukciu a sú spoľahlivé. Delia sa na - axiálne – piesty sú rovnobežné s osou otáčania
[135]: alebo sú k nej naklonené o uhol menší ako 45°.

• jednočinné – tlaková kvapalina je do valca privádzaná Schéma axiálneho hydromotora je na obr. 2.5.
len z jednej strany piesta a pohyb môže byť riadený
len v jednom smere. Vratný pohyb sa dosahuje pruži-
nou alebo vonkajšou silou pôsobiacou na piestovú tyč.
Do tejto skupiny možno zaradiť aj tzv. plunžerový
lineárny hydromotor, ktorého piestna tyč je kompaktná
s piestom a má aj jeho priemer;

Obr. 2.3 Schéma hydrostatického mechanizmu Obr. 2.5 Schéma axiálneho hydromotora
1 – vstupný člen, 2 – výstupný člen, 3 – prvok na riadenie
tlaku, 4, 5 – prvky na riadenie prietoku

40 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

Obr. 2.18 Robot na murovanie

• vývoj strojov s architektúrou prispôsobenou na používa- (najmä na búranie kontaminovaných konštrukcií), zváracie
nie flexibilných modulov, umožňujúcich nasadenie stroja a dokončovacie práce (maliarske roboty), roboty na vyko-
na práce s modifikovanou stavebnou technológiou, pávky alebo práce v cestnom staviteľstve.
• konštrukcie strojov a agregátov „priateľských“ k život-
nému prostrediu (nižšie emisie, hluk, vibrácie), Jedným zo známych príkladov významného využitia
• modulárne riešenie konštrukcie stavebných strojov robotov pri výstavbe je stavba mnohopodlažných budov
daného radu, ktoré zabezpečí požadovanú rôznoro- pomocou systému ABCS (Automatical Building Constru-
dosť výrobku – veľký počet variantov a možností ction System), ktorý vyvinula ešte na začiatku 90. rokov
konfigurácie stroja, minulého storočia Japonská firma Obayashi. Pomocou
• zvýšenie univerzálnosti použitia stroja v rôznych tohto systému postavili v Tokiu hrubú stavbu viacerých
pracovných podmienkach, výškových budov. Celú konštrukciu hrubej stavby (včítane
• zabezpečenie kvalitných servisných služieb, poraden- obvodového plášťa) montovali roboty riadené počítačom.
stva a školenia obsluhy. Sústava robotov – manipulátorov, zváracích robotov –
bola namontovaná na spodnej časti montážnej nadstavby
Aj keď je stavebná výroba výrazne odlišná od pásovej prie- vytvorenej nad základovou konštrukciou, ktorá sa zdvíhala
myselnej výroby, prudký vývoj v oblasti elektroniky v ostat- pomocou hydraulických valcov tak, aby po montáži jedného
ných desaťročiach vytvoril priaznivé podmienky pre zavá- podlažia vznikol priestor pre montáž ďalšieho. Dnes je iba
dzanie robotizácie nielen do výroby stavebných materiálov, v Japonsku vyvinutých a používaných niekoľko desiatok
ale aj do výrobných procesov na stavenisku. robotov a systémov, ktoré realizujú stavby obdobným spô-
sobom (napr. T-UP System) [111], [6].
Všeobecná predstava robota ako umelého tvora podobného
človeku – s rukami, nohami a hlavou – má od robota použí- Pred niekoľkými rokmi sa na viacerých výskumných praco-
vaného v priemysle dosť ďaleko. Predstaviť si, ako sa takéto viskách začali vyvíjať nové stavebné technológie, ktoré vy-
zariadenie pohybuje po stavenisku, stavia debnenie alebo užívajú na výrobu nosných častí stavebných konštrukcií
muruje stenu, je dosť ťažké. Ale roboty murujúce steny boli veľké 3D tlačiarne. Tlačiarne vytvárajú priamo na stave-
už vyvinuté a používajú sa už viac ako desaťročie (obr. 2.18). nisku alebo vo výrobniach mimo neho veľkorozmerové časti
Na stavbách sa už dlhšie používajú roboty na búracie práce spájané do jedného celku – napr. budovy. Materiálom môže

Murovacie procesy 243

riál medzi rezmi vysekať plochým dlátom. Sekanie
drážok a ník dlátom a kladivom neumožňuje dodržať
predpísaný tvar drážky a nadmerne poškodzuje najmä
tehlové murovacie prvky s rebrami,
• úzke drážky v pórobetónovom murive možno vytvárať
aj pomocou špeciálneho nástroja (obr. 6.7). Pri prvom
ťahu sa odporúča použiť vhodné vodidlo (napr. vodo-
váhu).

Dovolené rozmery ník, zvislých, vodorovných a šikmých
drážok, ktoré možno zhotoviť bez overenia výpočtom, sú
uvedené v tabuľkách 6.3 a 6.4.

Uvedené zásady pre zhotovovanie ník a drážok platia aj pri
murovaní na tenké škáry a pri murovaní nasucho.

6.4.3.2 Murovanie na tenké škáry

Niektoré druhy murovacích prvkov umožňujú zhotovo-
vať stenové konštrukcie s tenkými škárami. Technológie
používané pri zhotovovaní takýchto konštrukcií sa nazývajú
murovanie na tenké škáry. Pri murovaní na tenké škáry sa
namiesto bežnej malty používa tenkovrstvová lepiaca malta.
Tento spôsob murovania vyžaduje, aby tvárnice mali vysokú
presnosť a prípadne aj úpravu tvaru, ktorá zabezpečuje ich
spolupôsobenie.

Technológii murovania na tenké škáry veľmi dobre vyho-
vujú presné pórobetónové vápennopieskové tvárnice alebo
pálené keramické brúsené tehly. Murovanie z týchto muro-
vacích prvkov začína vždy presným vyrovnaním podkladu
pre prvú vrstvu. Hrúbka maltového lôžka v najvyššom bode
podkladovej vrstvy má byť minimálne 10 mm. Ak nerovnosť
podkladu vyžaduje jeho vyrovnanie hrúbkou malty väčšou
ako 40 mm, potom sa má vyrovnávacia malta zhotoviť
v dvoch pracovných záberoch.

Murovanie začína presným vodorovným uložením prvej vrs-
tvy do čerstvo zavädnutého maltového lôžka. Tu je potrebné
dbať, aby zakladacia malta nebola preschnutá. Alterna-
tívne možno murovanie začať ukladaním prvého radu na
vyrovnávaciu vrstvu vyzretú jeden deň, na ktorú sa nanesie
tenkovrstvová malta rovnakým spôsobom ako pri ďalšom
murovaní. Ložné škáry v murive s maltou pre tenké škáry
majú mať hrúbku 1 až 3 mm.

Pred nanášaním malty je potrebné očistiť povrch murovacích Obr. 6.8 Spôsoby nanášania malty (lepidla) pri murovaní na
prvkov od prachu a pri vyšších teplotách povrch predchá- tenké škáry
dzajúcej vrstvy aj mierne navlhčiť. Na rozprestieranie tenkej a) rozprestieranie zubovým hladidlom (Ytong), b) celoplošné
vrstvy malty (lepidla) do ložnej škáry sa používajú špeciálne nanášanie malty valcom c) nanášanie valcom na rebrá
lyžice so zubami (obr. 6.8a) alebo valce (obr. 6.8 b, c). Ďalšou (Porotherm)
pomôckou na nanášanie malty môže byť rozprestierač malty.
Je to nádoba, ktorá sa naplní maltou a ťahá sa po povrchu
uloženej vrstvy muriva. Malta sa rozprestiera cez nastaviteľnú
škáru vo vyžadovanej hrúbke. Rozprestierače sa vyrábajú pre
rôzne šírky múrov. Malta sa do ložnej škáry rozprestiera celo-
plošne aj na presné tehlové murovacie prvky, aj na presné
pórobetónové prvky (obr. 6.8b).

Pri murovaní na tenké škáry s použitím presných diero-
vaných tehlových murovacích prvkov možno alternatívne

248 TECHNOLÓGIA STAVIEB – HRUBÁ STAVBA

vystreknutia malty alebo vápenného mlieka, prostriedky na obvodovom murive umiestnenom v suteréne stavby, izolač-
ochranu očí a tváre. Ak sa pri výrobe malty používa cement ných alebo oporných stenách možno zasypávať konštrukciu
alebo chemické prísady, musia pracovníci používať protipra- z vonkajšej strany až vtedy, keď murivo dosiahne požado-
chový respirátor, ochranné rukavice a dodržiavať aj všetky vanú pevnosť.
ďalšie ochranné opatrenia určené výrobcami prísad.
Konštrukcie sa musia murovať tak, aby bola v každej fáze
Bezpečnosť pri murovaní zabezpečená ich stabilita. Priečky sa musia zhotovovať tak,
Všetky materiály určené na murovanie sa musia na sta- aby boli dostatočne zakotvené do priľahlých konštrukcií.
venisku uskladňovať tak, aby na pracovnú činnosť ostával Predmety a technologické zariadenia s výnimkou predme-
voľný pracovný priestor so šírkou najmenej 0,6 m. Pri tov s malou hmotnosťou sa musia osadzovať do muriva
práci vo výškach sa musia dodržiavať všetky opatrenia na iba v súlade s projektovou dokumentáciou tak, aby nebola
ochranu pracovníkov pred pádom špecifikované v prílohe 6, ohrozená ich stabilita ani stabilita muriva.
bodu 3.1 vyhlášky č. 147/2013 Z. z. [316] (pozri tiež kap. 8).
Takisto pri murovaní pod úrovňou terénu (napr. pri realizácii Ďalšie požiadavky na zaistenie bezpečnosti a ochrany
primurovky) treba dodržiavať ochranné opatrenia na zabez- zdravia pri murárskych prácach sú podrobne špecifikované
pečenie stien výkopov proti zosunutiu (pozri kap. 4.1.4). Pri v prílohe č. 4 k vyhláške č. 147/2013 Z. z. [316].

Trendom stavebníctva je systémové stavanie

Pri voľbe stavebného materiálu zvážte, či vám poskytne skutočne optimálne a kompletné
riešenie. Pri projekte, výstavbe aj počas celej životnosti domu. Ytong je prémiovou značkou
na našom trhu – ponúka ucelené riešenie celej stavby a naviac mnoho odborných služieb.
Systém pórobetónových tvárnic má za sebou takmer sto rokov inovácií, stále si však zacho-
váva svoje úplne prírodné zloženie. Vďaka poréznej štruktúre je veľmi ľahký a pre užívateľov
je asi najdôležitejšie, že vytvára zdravú klímu v  dome. Ľahko sa tvaruje, preto nevzniká
takmer žiadny odpad a pri stavbe spotrebujete takmer všetok materiál.

Prečo stavať so systémom dielov vé vonkajšie a vnútorné omietky a vnútorné stierku, vďaka
ktorým sú optimalizované tepelnoizolačné vlastnosti a pri
Systémové stavanie je rýchle a presné. Jednotlivé diely dodržaní správnych technologických postupov aj výsledná
z rovnakého materiálu sú plne kompatibilné a zakladajú tak kvalita stavby. Medzi najvýznamnejšie novinky posledných
podmienky pre skutočne kvalitne vykonanú hrubú stavbu, rokov patrí uvedenie tepelnoizolačnej tvárnice Lambda YQ,
ktorá je dôležitá pre výsledné tepelnoizolačné vlastnosti s ktorou je možné stavať bez zatepľovania aj v pasívnom
domu. Ytong si svoje vlastnosti ponecháva aj po opracova- štandarde.
ní, napríklad rozvedení inštalácií a pripevnení interiérových
prvkov. Vďaka tomu nevznikajú tepelné mosty a jadro stavby www.ytong.sk
je homogénne.
Dôležitá je tiež jednoduchosť – veľa realizácií z Ytongu
vzniká svojpomocne, a to vrátane domov, kde si investori
vlastnými silami poradili s montážou strechy či stropu. Prin-
cíp „skladačky“ je u Ytongu známy a preverený. Rovnako
výrobca pristupuje aj k novým prvkom, pri ktorých kladie
dôraz na to, aby montáž nevyžadovala špeciálizované firmy

Systémové riešenie Ytong
– portfólio „od pivnice po strechu“

Systém Ytong je tradičný materiál, ktorý však prechádza
neustálym vývojom a inováciami. V súčasnej dobe už
predstavuje široké portfólio stavebných dielov, do ktoré-
ho okrem tvárnic, priečkoviek a prekladov patrí tiež strop,
strecha, schodisko. Najnovšie bol doplnený tiež o systémo-