OvÃ„Â›Ã…Â™enÃƒÂ reÃƒÂ¡lnÃƒÂ©ho stavu poÃ…Â¡kozenÃƒÂ© stropnÃƒÂ ... - Fakulta stavebnÃƒÂ

More documents

Recommendations

Info

JUNIORSTAV 2008 2.5 Stavební zkušebnictví Tab. 6 Posouzení hurdisek stropní konstrukce mezi 1. a 2.NP na účinky svislého zatížení g [kN/m 2 ] b [m] l p [m] F d [kN] F kg / γ h [kN] Posudek 6,837 0,250 1,030 1,76 2,00 1,76 VYHOVÍ V Tab. 6 je vyjádřena podmínka spolehlivosti spolu s posouzením, ze kterého vyplývá, že stropní desky vyhoví dle normy [6] na účinek svislého zatížení. 3.5.2 Stropní konstrukce nad 2.NP Zatížení hurdisek ve stropní konstrukci nad 2.NP představuje kombinace stálého zatížení, tvořeného vlastní tíhou souvrství stropu a na něm spočívající ploché jednoplášťové střechy, a rozhodujícího nahodilého zatížení. Z nahodilých zatížení bylo uvažováno jednak užitné zatížení na střeše a dále zatížení sněhem, ale obě naráz působit nemohou, a proto byly obě zvlášť kombinovány pouze se stálým zatížením a výsledkem byla pak kombinace zatížení, jež způsobovala vyšší účinek. Zatížení větrem nebylo uvažováno, neboť by na této střeše působilo příznivým, odlehčujícím účinkem. Ačkoli je vrstva škvárového zásypu spádovou vrstvou ploché střechy, takže má po délce objektu proměnnou tloušťku, bylo zatížení od ní zjednodušeně uvažováno jako rovnoměrné plošné o intenzitě odpovídající tloušťce v nejnepříznivější poloze. Užitné zatížení na střeše bylo uvažováno hodnotou 0,75 kN/m 2 . Při výpočtu zatížení sněhem jsme vycházeli z posledních změn v normě [7] z roku 2006, takže byla základní tíha sněhu určována dle mapy sněhových oblastí odpovídající evropským standardům. Objekt byl zařazen do sněhové oblasti III. Výpočet zatížení je obsahem Tab. 7. Tab. 7 Výpočet extrémního zatížení působícího na stropní dílce stropní konstrukce nad 2. NP Typ zatížení Typ vrstvy Objem. tíha [kN/m 3 ] Tloušťka [m] γ f Zatížení [kN/m 2 ] asfaltové pásy typu S 0,025 kN/m 2 1,1 0,033 betonový potěr 23 0,020 1,3 0,598 škvárový zásyp 9 0,335 1,3 3,920 Stálé polystyren 0,4 0,080 1,3 0,042 betonová deska 24 0,040 1,1 1,056 omítka 18 0,020 1,3 0,468 Σ 6,117 Nahodilé Kombinace užitné na střeše 0,75 kN/m 2 1,4 1,050 sníh 1,5 kN/m 2 * 0,9 * 1,0 1,5 2,025 stálé + užitné na střeše 7,167 stálé + sníh 8,142 Posouzení hurdisek dle normy [6] je provedeno v Tab. 8. Hodnota idealizovaného břemene od extrémního zatížení nevyhovuje podmínce spolehlivosti, z čehož vyplývá, že hurdisky této stropní konstrukce nevyhoví. Tab. 8 Posouzení hurdisek stropní konstrukce nad 2.NP na účinky svislého zatížení g [kN/m 2 ] b [m] l p [m] F d [kN] F kg / γ h [kN] Posudek 8,142 0,250 1,030 2,10 2,00 2,10>2,00 => NEVYHOVÍ Pokud bychom chtěli pro zajímavost provést podobné posouzení podle předpisů dostupných v době realizace stropních konstrukcí, vycházeli bychom z informací z normy [4], která deklaruje, že se stropní desky HURDIS smí používat pro stropy s celkovým zatížením nepřesahujícím 5 kN/m 2 . Jak je vidět, tato hodnota zatížení je reálně překročena na obou stropních konstrukcích, tudíž by se obě hodnotily jako nevyhovující. 3.6 Posouzení příčin a zhodnocení závažnosti poruch stropních konstrukcí Na základě provedení a vyhodnocení STP obou vodorovných nosných konstrukcí, porovnání reálného provedení těchto konstrukcí s existujícími montážními postupy a předpisy a na základě výsledků statického posouzení únosnosti 12
JUNIORSTAV 2008 2.5 Stavební zkušebnictví stropních dílců lze za hlavní příčiny poškození sledovaných stropních konstrukcí z CSD HURDIS považovat tyto skutečnosti: • Přímé nadbetonování stropních dílců • Vysoká hodnota zatížení působící na stropní dílce Skladby souvrství obou stropních konstrukcí byly z hlediska pořadí jednotlivých vrstev nevhodně provedeny. Na horní desky hurdisek byla vybetonována vrstva hutného prostého betonu, což je v nesouladu se zásadami uvedenými nejen v současně platné normě na navrhování a provádění hurdiskových stropů [6], ale i v jakémkoli montážním předpisu z minulosti. Přímé nadbetonování horních desek stropních desek způsobuje v případě pevného spojení hurdisek a betonového potěru spolupůsobení obou materiálu. V důsledku časově závislého procesu objemových změn v betonu se do hurdisek vnáší nepříznivé napětí, které způsobí porušení stropních dílců. Horní deska hurdisky je tlačena, spodní tažena a rozdíl v namáhání obou desek se musí projevit v napětí stojin v hlavním tahu. Důkaz, že byl tento proces iniciován na závažněji poškozené stropní konstrukci nad 2.NP, nám poskytla endoskopická defektoskopická prohlídka vnitřních dutin stropních dílců této stropní konstrukce, která v jednom sledovaném místě odhalila nejen příčné porušení dílce, ale i postup této trhliny stojinami dílců směrem k místu uložení desky na patkách. Uvedenou skutečnost potvrzuje i fakt, že na vzorku odebraném z jádrového vrtu bylo válcové těleso cihelného střepu pevně spojeno s betonovým potěrem. U méně poškozené stropní konstrukce mezi 1. a 2.NP se o spolupůsobení betonu s hurdiskami nedá s jistotou hovořit, neboť v odebraném vzorku z jádrového vývrtu V1 byly tyto dva materiály vzájemně odděleny a ani endoskopická prohlídka neobjevila typické příznaky poškození, tedy podélné trhliny ve stojinách dílce. Nelze však úplně vyloučit možnost, že nepříznivý proces objemových změn v betonu mohl být započat i u této stropní konstrukce. Domníváme se, že skladby obou stropních konstrukcí byly špatně navrženy i ze statického hlediska a značně zatěžují stropní dílce. Na účinky svislého zatížení bylo provedeno posouzení dle normy [6], na základě něhož nevyhoví stropní konstrukce nad 2.NP. Přetížena je ale dle našeho názoru i stropní konstrukce mezi 1. a 2.NP. U obou vodorovných konstrukcí je dominantní složkou celkového zatížení vlastní tíha souvrství, tedy zatížení, které na konstrukci působí po celou její životnost. Účinkům tohoto zatížení tedy byly hurdisky vystaveny již od okamžiku dokončení stavby, čímž by se dalo vysvětlit tvrzení majitelky domu, že se trhliny na stropních konstrukcích objevily již velmi brzy po dokončení stavby. Výraznou složku zatížení představuje v případě závažněji poškozené stropní konstrukce nad 2.NP zatížení sněhem. Vzhledem k velmi malému sklonu střechy se dá usuzovat, že se v zimních obdobích všechen napadlý sníh držel na střeše až do doby, než roztál, a tím pádem způsoboval v těchto obdobích značné přitížení stropních desek. Domníváme se, že velmi nepříznivě působil sníh na konstrukci především během extrémně dlouhé zimy na přelomu let 2005 a 2006. Přetížení obou stropů se určitě také podílelo na vzniku trhlin na nosných zdech, které probíhají od míst uložení stropních nosníků. Absencí vhodné roznášecí vrstvy nedokážou podporující konstrukce značná lokální zatížení ze stropních konstrukcí přenést. Ke zhodnocení aktuálního stavu stropních konstrukcí můžeme vyslovit několik tvrzení. Porušené stropní desky se nepodílí na přenosu zatížení, nicméně zůstávají zaklíněny mezi patkami, které si díky správnému osazení na spodní pásnice I-nosníků zachovávají stálou polohu a vytvářejí spolu s I-nosníky okrajové podmínky pro stropní desky. Polohu desek však rozhodně nelze považovat za stabilní, neboť zlomené části hurdisek, které jsou mezi patkami vzpříčeny, namáhají patky v místech uložení značným napětím, které by v případě dosažení špičkových hodnot mohlo způsobit porušení patek spojené s explozivním šířením poruchy, oddělením spodních desek hurdisek a náhlým zřícením podhledu. Ke zmíněnému procesu určitě napomáhá časově závislé objemové změny v betonu, které vyvolávají nepříznivou napjatost ve stropních deskách. Spouštěcím mechanismem procesu se však mohou stát i jiné, vnější vlivy – například prudká změna teploty nebo vlhkosti v interiéru. Havárii stropu v budoucnu, které by mohlo mít katastrofální následky, tedy nelze s určitostí vyloučit. Aktuální stav obou stropních konstrukcí z CSD HURDIS II lze z hlediska závažnosti nalezených poruch prohlásit za havarijní, a proto je třeba vypracovat návrh možného opatření, které by v budoucnu dokázalo garantovat jejich bezpečnost a spolehlivost. Ideovým řešením by mohlo být vytvoření vhodné vynášecí konstrukce, která by dokázala zabránit bezprostřednímu zřícení podhledu. Bezpečnost stropní konstrukce a zabránění možné havárie podhledu velmi závisí na trvalém zajištění polohy keramických patek, ve kterých jsou zaklíněny porušené stropní desky. Prvky statického zajištění by se tedy měly postarat o stabilizaci ocelových I-nosníků, na nichž jsou patky osazeny, a zabránit jejich možné ztrátě polohy. 4 ZÁVĚR Cílem příspěvku bylo názorně ukázat, jak se dá komplexně řešit problém reálně poškozené stropní konstrukce z keramických tvárnic CSD HURDIS od samého zadání posudku až po nalezení příčin jejích poruch a hledání vhodného řešení, jež by dokázalo do budoucna garantovat její bezpečnost a spolehlivost. Ačkoli lze v současné době tvrdit, že se situace kolem havárií hurdiskových stropů zlepšila, nelze bohužel vyloučit, že by v budoucnu k nějakému případu poruchy nebo havárie mohlo přesto dojít, takže potřeba objektivního posouzení reálného stavu těchto stropních konstrukcí může být stále aktuálním tématem. 13
Page 1 and 2: JUNIORSTAV 2008 2.5 Stavební zkuš
Page 11: JUNIORSTAV 2008 2.5 Stavební zkuš

OvÃ„Â›Ã…Â™enÃƒÂ­ reÃƒÂ¡lnÃƒÂ©ho stavu poÃ…Â¡kozenÃƒÂ© stropnÃƒÂ­ ... - Fakulta stavebnÃƒÂ­

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

OvÃ„Â›Ã…Â™enÃƒÂ reÃƒÂ¡lnÃƒÂ©ho stavu poÃ…Â¡kozenÃƒÂ© stropnÃƒÂ ... - Fakulta stavebnÃƒÂ