F 1.2 STATICKÉ POSOUZENÍ

Transkript

1 zak. č.47/4/2012 ZNALECTVÍ, PORADENSTVÍ, PROJEKČNÍ STUDIO F 1.2 STATICKÉ POSOUZENÍ Název stavby: Dům č.p. 72 ulice Jiřího Trnky Výměna oken, zateplení fasády Místo stavby: ulice Jiřího Trnky č.p Frýdek - Místek Investor: Zhotovitel projektových prací: Statutární město Frýdek Místek Radniční Frýdek Místek IČ: DIČ: CZ ASA Expert a.s. Konečného 1919/ Ostrava Slezská Ostrava IČ: Ing. Pavel Petruška autorizovaný inženýr Ing. Lukáš Slepčan vedoucí projektu Bc. Vendula Žwaková vypracoval

2 Technická zpráva ke statickému výpočtu 1. Statické zabezpečení zateplení 3 2. Statické zabezpečení zateplení podhledu vnější části 2.NP 3 3. Statické zabezpečení zateplení podhledu nad 1.NP a 2.NP 4 4. Statické zabezpečení zateplení podhledu podklad dřevěné podbití 4 5. Použitá literatura a software 4 Statický výpočet 1. Posouzení kotvení tepelné izolace z minerální vlny 5 2. Posouzení kotvení tepelné izolace z XPS Posouzení kotvení zateplení podhledu vnější části 2.NP Posouzení kotvení zateplení podhledu nad částí 1.NP a 2.NP Posouzení kotvení zateplení podhledu podklad dřevěné podbití 17 Dokumentace ke stavebnímu řízení 2

3 Technická zpráva ke statickému výpočtu 1. Statické zabezpečení zateplení Tepelná izolace z minerální vlny Všechny druhy zateplení budou ke konstrukci přilepeny bodově lepícím tmelem a kotveny plastovými hmoždinkami s ocelovým šroubem (10ks/m 2, 6 v ploše, 4 ve spárách) dle specifických pokynů výrobce či dodavatele KZS. Ve výpočtu je navrženo pro tloušťku zateplení 120mm přikotvení hmoždinkami např. EJOT ejotherm STR U 195 s malou zátkou (povrchová montáž). Pro zateplení vnitřní boční stěny lodžií tl. 30 mm se použije stejný typ hmoždinek typ např. ejotherm STR U 115 v počtu 10ks/m 2. Pro zateplení meziokenních panelů a nadpraží tl.190mm je nutné použít hmoždinky délky 255 mm a pro tl. 160mm hmoždinky délky 235mm. Tepelná izolace z XPS Zateplení z XPS bude použito na balkónech a v lodžiích do výše 300 mm. Všechny druhy zateplení budou ke konstrukci přilepeny bodově lepícím tmelem a kotveny plastovými hmoždinkami s ocelovým šroubem (8ks/m 2, 4 v ploše, 4 ve spárách) dle specifických pokynů výrobce či dodavatele KZS. Ve výpočtu je navrženo pro tloušťku zateplení 120mm přikotvení hmoždinkami např. EJOT ejotherm STR U 195 s malou zátkou (povrchová montáž). Minimální počet a délka hmoždinek je ověřena statickým výpočtem dle ČSN EN zatížení větrem. Alternativně je možno použít jiný systém se stejnou únosností schválený pro materiál kategorie použití D (zdivo nebo dílce z lehkého betonu z pórovitého kameniva). Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce. Pro ověření únosnosti kotev je nutné provést výtažné zkoušky přímo na stavbě! 2. Statické zabezpečení podhledu vnější části 2.NP Stropní konstrukce vnější části 2.NP v malých lodžiích bude ze spodní strany zateplena minerální vatou s kolmými vlákny tl. 140mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. Ve výpočtu je navrženo přikotvení hmoždinkami EJOT NT U 215, 4 ks/m 2 v kombinaci s izolačními talířky. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky 25mm. V případě nesoudržné a odlupující se omítky je nutné tuto omítku odstranit až na nosný podklad. Alternativně je možno použít jiný systém se stejnou únosností. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce. Pro ověření únosnosti kotev je nutné provést výtažné zkoušky přímo na stavbě!!! Dokumentace ke stavebnímu řízení 3

4 3. Statické zabezpečení podhledu nad 1.NP a 2.NP Stropní konstrukce nad částí 1.NP a 2.NP bude ze spodní strany zateplena minerální vatou s kolmými vlákny tl. 40mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. Ve výpočtu je navrženo přikotvení hmoždinkami EJOT NT U 115, 4 ks/m 2 v kombinaci s izolačními talířky. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky 25mm. V případě nesoudržné a odlupující se omítky je nutné tuto omítku odstranit až na nosný podklad. Alternativně je možno použít jiný systém se stejnou únosností. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce. Pro ověření únosnosti kotev je nutné provést výtažné zkoušky přímo na stavbě!!! 4. Statické zabezpečení podhledu podklad dřevěné podbití Stropní konstrukce bude ze spodní strany zateplena minerální vatou s kolmými vlákny tl.80mm. Tato izolace bude kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. Ve výpočtu je navrženo přikotvení hmoždinkami EJOT ejotherm STR H 120 v kombinaci s talířky v počtu 4ks/m 2. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky v nosném materiálu min 30-40mm. Alternativně je možno použít jiný systém se stejnou únosností. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce. Pro ověření únosnosti kotev je nutné provést výtažné zkoušky přímo na stavbě! 5. Použitá literatura a software ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-1:Obecná zatížení Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-4:Obecná zatížení Zatížení větrem ČSN Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem V Ostravě dne: Bc. Vendula Žwaková Ing. Pavel Petruška, autorizovaný inženýr Dokumentace ke stavebnímu řízení 4

5 Statický výpočet 1.Posouzení kotvení tepelné izolace z minerální vlny Rozměry budovy Vlastnosti kotev Šířka b = 19,80 m Délka d = 22,50 m Výška h = 35,790 m Navrženy plastové kotvy EJOT - ejotherm STR U 195 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 0,90 kn ( struskopemzo-beton - kategorie použití D) Navržená délka kotvy L = 195 mm Výpočet zatížení Výpočet účinků větru Budova se nachází ve větrné oblasti s charakteristickou střední rychlostí větru : v b,0 = 25,0 m/s Základní rychlost větru v b = c dir *c season *v b,0 = 25,0 m/s kde c dir = 1,0 c season = 1,0 Základní tlak větru q b = 0,5*ρ*v 2 b = 390,625 Pa Místní vlivy Charakteristická střední rychlost větru ve výšce z nad terénem v m (z) = c r (z)*c 0 (z)*v b = 25,75 m/s kde c 0 (z) = 1,0 (součinitel ortografie) c r (z) = kr*ln(z/z 0 ) = 1,030 (součinitel drsnosti) kde k r = 0,19*(z 0 /z 0,II ) 0,07 = 0,215 (součinitel terénu) Kategorie terénu III : z 0 = 0,3 m z min = 5 m z 0,II = 0,05 m Maximální charakteristický tlak q p (z) q p (z) = [1+7I v (z)]*0,5*ρ*v 2 m = 1,021 knm -2 kde I v (z) = k I / [c 0 (z)*ln(z/z 0 )] = 0,209 (intenzita turbulence) k I = 1,0 (součinitel turbulence) r = 1,25 kgm -3 (měrná hmotnost vzduchu) Refereční výška z e z e = max (h, z min ) = 35,79 m Příčný vítr Dokumentace ke stavebnímu řízení 5

6 e = min(b;2h) = 22,5 m e/5 = 4,5 m e > d => oblasti A,B A c pe = -1,400 c + pi = 0,2 h/d = 1,808 B c pe = -1,100 c - pi = -0,3 c D pe = 1,000 E c pe = -0,540 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,633 knm -2 w B = -1,327 knm -2 w D = 0,817 knm -2 w E = -0,756 knm -2 w A = -1,123 knm -2 w B = -0,817 knm -2 w D = 1,327 knm -2 w E = -0,245 knm -2 vítr D E b= 22,50 m d= 19,80 m A B h = 35,790 m 4,5 15,30 m 19,80 m Dokumentace ke stavebnímu řízení 6

7 Podélný vítr e = min(b;2h) = 19,8 m e/5 = 3,96 m e < d => oblasti A,B,C A c pe = -1,400 c + pi = 0,2 h/d = 1,591 B c pe = -1,100 - c pi = -0,3 C c pe = -0,500 D c pe = 1,000 E c pe = -0,530 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,633 knm -2 w B = -1,327 knm -2 w C = -0,715 knm -2 w D = 0,817 knm -2 w E = -0,745 knm -2 w A = -1,123 knm -2 w B = -0,817 knm -2 w C = -0,204 knm -2 w D = 1,327 knm -2 w E = -0,234 knm -2 b= 19,80 m E d= 22,50 A B C h = 35,790 e= 19,80 2,7 D 3,960 15,840 vítr Dokumentace ke stavebnímu řízení 7

8 Posudek kotvení Maximální hodnota zatížení na celé budově - maximální sání Oblast A w k,a = -2,450 knm -2 Navrženo kotvení hmoždinkami EJOT - ejotherm STR U 195, 10ks/m 2 (6 v ploše, 4 ve spárách) R d = (R panel * n panel + R joint * n joint ) * k k / g Mb R d = N Rk * (n panel + n joint ) vzorec (2) vzorec (3) R panel = 0,565 kn hodnota z certifikátu firmy EJOT R joint = 0,407 kn hodnota z certifikátu firmy EJOT k k = 0,8 n panel = 6 počet kotev v ploše n joint = 4 počet kotev ve sparách g Mb = 1,5 pro minerální vlnu g Mc = 2,4 pro zdivo z lehkého betonu z pórovitého kameniva N Rk = 0,9 kn pro zdivo z lehkého betonu z pórovitého kameniva R d = 2,676 kn/m 2 vzorec (2) R d = 3,750 kn/m 2 vzorec (3) platí nižší z hodnot (2), (3) - porovnání hodnot je bráno v absolutních hodnotách R d = 2,676 kn/m 2 > 2,450 kn/m 2. vyhovuje Dokumentace ke stavebnímu řízení 8

9 Podle doporučení ETICS je min. počet kotevních prvků 6ks/m -2. Pro ověření statické únosnosti kotev je nutné před započetím veškerých prací provést výtažné zkoušky!!!! Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce h nom = 25 h D = 120 a =a 1 +a 2 30 Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 175 mm kde tloušťka izolace h D = 120 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm La,min < La 175 mm < 195 mm.. vyhovuje, Navržené hmoždinky EJOT, délky 195mm, 10ks/m 2 (ejotherm STR U 195) vyhoví pro dané zatížení pro tloušťku zateplení 120mm. Pro zateplení vnitřní boční stěny lodžií tl.30 mm se použije stejný typ hmoždinek délky 115 mm. Pro zateplení meziokenních panelů a nadpraží tl. 190 mm je nutné použít hmoždinky délky 255 mm a pro zateplení tl.160mm hmoždinky délky 235mm. Dokumentace ke stavebnímu řízení 9

10 2.Posouzení kotvení tepelné izolace z XPS Rozměry budovy Vlastnosti kotev Šířka b = 19,80 m Délka d = 22,50 m Výška h = 35,790 m Navrženy plastové kotvy EJOT - ejotherm STR U 195 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 0,90 kn ( struskopemzo-beton - kategorie použití D) Navržená délka kotvy L = 195 mm Výpočet zatížení Výpočet účinků větru Budova se nachází ve větrné oblasti s charakteristickou střední rychlostí větru : v b,0 = 25,0 m/s Základní rychlost větru v b = c dir *c season *v b,0 = 25,0 m/s kde c dir = 1,0 c season = 1,0 Základní tlak větru q b = 0,5*ρ*v 2 b = 390,625 Pa Místní vlivy Charakteristická střední rychlost větru ve výšce z nad terénem v m (z) = c r (z)*c 0 (z)*v b = 25,75 m/s kde c 0 (z) = 1,0 (součinitel ortografie) c r (z) = kr*ln(z/z 0 ) = 1,030 (součinitel drsnosti) kde k r = 0,19*(z 0 /z 0,II ) 0,07 = 0,215 (součinitel terénu) Kategorie terénu III : z 0 = 0,3 m z min = 5 m z 0,II = 0,05 m Maximální charakteristický tlak q p (z) q p (z) = [1+7I v (z)]*0,5*ρ*v 2 m = 1,021 knm -2 kde I v (z) = k I / [c 0 (z)*ln(z/z 0 )] = 0,209 (intenzita turbulence) k I = 1,0 (součinitel turbulence) r = 1,25 kgm -3 (měrná hmotnost vzduchu) Refereční výška z e z e = max (h, z min ) = 35,79 m Dokumentace ke stavebnímu řízení 10

11 Příčný vítr e = min(b;2h) = 22,5 m e/5 = 4,5 m e > d => oblasti A,B A c pe = -1,400 c + pi = 0,2 h/d = 1,808 B c pe = -1,100 c - pi = -0,3 c D pe = 1,000 E c pe = -0,540 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,633 knm -2 w B = -1,327 knm -2 w D = 0,817 knm -2 w E = -0,756 knm -2 w A = -1,123 knm -2 w B = -0,817 knm -2 w D = 1,327 knm -2 w E = -0,245 knm -2 vítr D E b= 22,50 m d= 19,80 m A B h = 35,790 m 4,5 15,30 m 19,80 m Dokumentace ke stavebnímu řízení 11

12 Podélný vítr e = min(b;2h) = 19,8 m e/5 = 3,96 m e < d => oblasti A,B,C A c pe = -1,400 c + pi = 0,2 h/d = 1,591 B c pe = -1,100 - c pi = -0,3 C c pe = -0,500 D c pe = 1,000 E c pe = -0,530 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,633 knm -2 w B = -1,327 knm -2 w C = -0,715 knm -2 w D = 0,817 knm -2 w E = -0,745 knm -2 w A = -1,123 knm -2 w B = -0,817 knm -2 w C = -0,204 knm -2 w D = 1,327 knm -2 w E = -0,234 knm -2 b= 19,80 m E d= 22,50 A B C h = 35,790 e= 19,80 2,7 D 3,960 15,840 vítr Dokumentace ke stavebnímu řízení 12

13 Posudek kotvení Maximální hodnota zatížení na celé budově - maximální sání Oblast A w k,a = -2,450 knm -2 Navrženo kotvení hmoždinkami EJOT - ejotherm STR U 195, 8ks/m 2 (4 v ploše, 4 ve spárách) R d = (R panel * n panel + R joint * n joint ) * k k / g Mb R d = N Rk * (n panel + n joint ) vzorec (2) vzorec (3) R panel = 0,565 kn hodnota z certifikátu firmy EJOT R joint = 0,407 kn hodnota z certifikátu firmy EJOT k k = 0,8 n panel = 4 počet kotev v ploše n joint = 4 počet kotev ve sparách g Mb = 1,2 pro pěnový polystyren g Mc = 2,4 pro zdivo z lehkého betonu z pórovitého kameniva N Rk = 0,9 kn pro zdivo z lehkého betonu z pórovitého kameniva R d = 2,592 kn/m 2 vzorec (2) R d = 3,000 kn/m 2 vzorec (3) platí nižší z hodnot (2), (3) - porovnání hodnot je bráno v absolutních hodnotách R d = 2,592 kn/m 2 > 2,450 kn/m 2. vyhovuje Dokumentace ke stavebnímu řízení 13

14 Podle doporučení ETICS je min. počet kotevních prvků 6ks/m -2. Pro ověření statické únosnosti kotev je nutné před započetím veškerých prací provést výtažné zkoušky!!!! Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce h nom = 25 h D = 120 a =a 1 +a 2 30 Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 175 mm kde tloušťka izolace h D = 120 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm La,min < La 175 mm < 195 mm.. vyhovuje, Navržené hmoždinky EJOT, délky 195mm, 8ks/m2(ejotherm STR U 195) vyhoví pro dané zatížení pro tloušťku zateplení 120mm z XPS, které bude použito na balkónech a v lodžiích do výše 300 mm. 3. Posouzení kotvení zateplení podhledu vnější časti 2.NP Podhled vnější části 2.NP v malých lodžiích bude ze spodní strany zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl. 140mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. Vlastnosti kotev Navrženy plastové kotvy EJOT - ejotherm NT U 215, 4ks/m 2 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 1,2 kn (železobeton) Navržená délka kotvy L = 215 mm Výpočet zatížení Izolace tl. 140mm 0,490 Omítka + lepidlo (cca odhad) 0,463 Dokumentace ke stavebnímu řízení 14

15 g d = 0,953 knm -2 Posudek kotvení Únosnost na 1m 2 N Rk = 4* N Rk,1 /3,0 = 1,6 kn R d = 1,600 kn/m 2 > 0,953 kn/m 2. vyhovuje Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce h nom = 25 h D = 140 a =a 1 +a 2 30 Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 195 mm kde tloušťka izolace h D = 140 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm La,min < La 195 mm < 215 mm. vyhovuje, Navržené hmoždinky EJOT, délky 215mm, 4ks/m 2 (ejotherm NT U 215) vyhoví pro dané zatížení pro tloušťku zateplení 140mm v kombinaci s izolačními talířky. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky v nosném materiálu min. 25mm. 4. Posouzení kotvení zateplení podhledu nad částí 1.NP a 2.NP Podhled nad částí 1.NP a 2.NP bude ze spodní strany zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl.40mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. Vlastnosti kotev Navrženy plastové kotvy EJOT - ejotherm NT U 115, 4ks/m 2 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 1,2 kn (železobeton) Navržená délka kotvy L = 115 mm Dokumentace ke stavebnímu řízení 15

16 Výpočet zatížení Izolace tl. 40mm 0,140 Omítka + lepidlo (cca odhad) 0,463 g d = 0,603 knm -2 Posudek kotvení Únosnost na 1m 2 N Rk = 4* N Rk,1 /3,0 = 1,6 kn R d = 1,600 kn/m 2 > 0,603 kn/m 2. vyhovuje Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce h nom = 25 h D = 40 a =a 1 +a 2 30 Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 95 mm kde tloušťka izolace h D = 40 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm La,min < La 95 mm < 115 mm. vyhovuje, Navržené hmoždinky EJOT, délky 115mm, 4ks/m 2 (ejotherm NT U 115) vyhoví pro dané zatížení pro tloušťku zateplení 40mm v kombinaci s izolačními talířky. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky v nosném materiálu min. 25mm. Dokumentace ke stavebnímu řízení 16

17 5. Posouzení kotvení zateplení podhledu - podklad dřevěné podbití Stropní konstrukce bude ze spodní strany zateplena minerální vatou s kolmýmo vlákny tl. 80mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí talířových hmoždinek EJOT v kombinaci s izolačními talířky. 2.1 Vlastnosti kotev Navrženy plastové kotvy EJOT - ejotherm STR H 120, 4ks/m 2 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 0,5 kn (pro dřevo) Navržená délka kotvy L = 120 mm 2.2 Výpočet zatížení Izolace tl. 80mm 0,4 Omítka + lepidlo (cca odhad) 0,463 g d = 0,863 knm Posudek kotvení Únosnost na 1m 2 N Rk = 4* N Rk,1 = 2 kn R d = 2,000 kn/m 2 > 0,863 kn/m 2. vyhovuje, Navržené hmoždinky EJOT, délky 120mm, 4ks/m 2 (ejotherm STR H 120) vyhoví pro dané zatížení pro tloušťku zateplení 80mm v kombinaci s izolačními talířky. Podmínkou únosnosti je dodržení kotevní délky v nosném materiálu min mm. V Ostravě dne: Bc. Vendula Žwaková Ing. Pavel Petruška, autorizovaný inženýr Dokumentace ke stavebnímu řízení 17