KLÍČOVÁ SLOVA: spolehlivost, lehká střešní konstrukce, změna zatížení, změna norem

Transkript

1 VLIV ZMĚNY NOREM NA SPOLEHLIVOST STÁVAJÍCÍCH LEHKÝCH STŘEŠNÍCH KONSTRUKCÍ ABSTRAKT: INFLUENCE OF STANDARDS CHANGING ON RELIABILITY OF LIGHTWEIGHT ROOF STRUCTURES Petr Štěpánek 92, Frantšek Grgle 93, Petr Daněk 94, Jana Růžčková 95 Příspěvek je určen znalcům, kteří se budou zabývat posuzováním poruch a/nebo havárí lehkých střešních konstrukcí. Změna norem pro určení zatěžovacích údajů (přechod od ČSN k revdované normě a následně přechod na normy řady ČSN EN 1991) má značný význam na aktuální spolehlvost stávajících střešních konstrukcí, které byly navrhovány dle ČSN , resp. dle dřívějších předpsů. Proto je nutno, zejména u lehkých střešních konstrukcí, př jakémkolv zásahu do střešní konstrukce, věnovat otázkám spolehlvost patřčnou pozornost. V příspěvku jsou naznačeny možnost jak tento problém řešt. ABSTRACT: Ths paper s ntended to experts who work on the expert opnon for faults and breakdowns of lghtweght roof load bearng structures. Changes of loadng standards durng the tme play a fundamental role by redesgnng of exstng roof structures, especally of the lghtweght structures. Sgnfcant dfferences are shown among the ČSN , revse ČSN and ČSN EN 1991 n clmatc loadng (snow, wnd). If any nterventons nto lghtweght roof structures are planned t s necessary to pay attenton to relablty of a load bearng structure. Ths paper descrbes some possbltes how to solve ths problem. KLÍČOVÁ SLOVA: spolehlvost, lehká střešní konstrukce, změna zatížení, změna norem KEYWORDS: relablty, lghtweght roof structures, change of loadng, change of standards 1 ÚVOD Za lehkou střešní konstrukc (LSK) v tomto příspěvku označujeme střešní konstrukc, jejíž plošná hmotnost (včetně střešního pláště) obvykle nepřesahuje cca 100 kg/m 2. Řada stávajících LSK nevyhovuje požadavkům na zvýšená klmatcká zatížení; toto zvýšení bylo 92) 93) 94) 95) Petr Štěpánek, Prof. RNDr. Ing. CSc. FAST VUT v Brně, Veveří 331/95, Brno ; a BESTEX, spol. s r.o., Bezručova 17a, Brno, tel.: , e-mal: stepanek.p@fce.vutbr.cz, petr.stepanek@bestex.cz Frantšek Grgle, Ing., Ph.D. Fakulta stavební, VUT v Brně, Veveří 331/95, Brno , tel.: , emal: grgle.f@fce.vutbr.cz Petr Daněk, Ing., Ph.D. - Fakulta stavební, VUT v Brně, Veveří 331/95, Brno , tel.: , emal: danek.p@fce.vutbr.cz Jana Růžčková, Ing.; BESTEX, spol. s r.o., Bezručova 17a, Brno, tel.: , emal: bestex.ruzckova@bestex.cz 391

2 způsobeno změnou zatěžovacích údajů v ČSN a následně přechodem z původních českých norem (ČSN) na novou soustavu evropských norem - Eurokódy (EN) s novou metodkou stanovení výpočtových (návrhových) kombnací zatížení ze zatížení charakterstckých (normových). Př statckém posouzení dle v současnost platných norem z řady EN stávající lehké střešní konstrukce v mnoha případech nevyhovují. Je nutno buď přkročt k zesílení konstrukce, nebo stávající konstrukc nahrazovat konstrukcí novou. Dále není vyloučeno, že se bude opakovat stuace z přelomu let 2005/2006, kdy napadlo značné množství sněhu, což vedlo ke zřícení střech některých hal a ke ztrátě ldských žvotů. Značně nebezpečné pro lehké střešní konstrukce jsou též extrémní projevy větru, které se se vzrůstajícím extrémním teplotním rozdíly stávají stále častější (orkán, downburst, dokonce tornáda se v našch zeměpsných šířkách začínají objevovat). Stuac neulehčuje též fakt, že lehké střešní konstrukce byly navrhovány v různých tvarech, konstrukčních výškách a především nosných systémech. V přístupu k návrhu ocelových konstrukcí je rozdíl mez příslušným oborovým normam ČSN ([5]; [7]) a EN téměř zanedbatelný. Ovšem v případě stanovení účnku zatížení je v některých případech postup norem řady EN ([1], [2], [3]) oprot původní normě ČSN zcela odlšný (především je prodloužena očekávaná doba návratu z 10 let na 50 let). Změna ntenzty zatížení (ať už se jedná o zatížení stálá č klmatcká) s sebou v některých případech (statcký zásah do konstrukce, změna užívání apod.) nese nutnost statckého přepočtu exstující konstrukce, a to plně v souladu s platnou normou pro hodnocení stávajících konstrukcí ČSN ISO ([6]). Přepočet a posouzení konstrukce pak musí být provedeny podle aktuálně platných norem a předpsů. 2 HODNOCENÍ EXISTUJÍCÍCH KONSTRUKCÍ DLE PLATNÉ NORMY ČSN ISO Obecné požadavky a postupy pro hodnocení exstujících konstrukcí (nejen lehkých střešních plášťů) poskytuje norma ČSN ISO ([6]). Je nutné vždy pamatovat na skutečnost, že exstující konstrukce byly navrhovány na zatížení (technolog) podle normatvních podkladů platných v době zpracování projektu, na základě dlouhodobých zkušeností a obecně platných konstrukčních pravdel. Tyto konstrukce však dnes jž nemusí splňovat současné nároky na únosnost a spolehlvost defnovanou pomocí v současnost platných normatvních podkladů řady EN. Př plánování rekonstrukce (opravy, modernzace, dostavby apod.) objektu se musí provádět analýza konstrukce, pokud se mění velkost nebo uspořádání zatížení nebo uspořádání konstrukce; zjstí poruchy nebo vady nosné konstrukce, které mohou ovlvnt její spolehlvost; mění způsob využtí stavby a v důsledku této změny se mění charakterstcké hodnoty zatížení podle platných norem. Analýza se nemusí provádět pro ty část konstrukce, které nejsou návrhem rekonstrukce ovlvněny (tj. nejsou statcky ovlvněny plánovaným konstrukčním čnnostm v jných částech objektu) v případě, že se na nch nevyskytují poruchy. Z výše uvedených skutečností jsou zřejmé případy, ve kterých je nutno přkročt ke statckému přepočtu stávající konstrukce, přčemž př přepočtu stávající konstrukce, jak jž bylo uvedeno výše, nelze postupovat jnak, než dle platných normatvních podkladů (norem řady EN). To s sebou přnáší nutnost použít odlšné "hodnoty" (tj. kombnace, zatížení, apod.) 392

3 vstupních údajů, než které byly platné v období vznku konstrukce. Z těchto důvodů je více než pravděpodobné dosažení odlšných (ať jž v poztvním č negatvním směru) závěrů z výpočtu vyplývajících. 3 ROZDÍL MEZI NORMAMI ŘADY ČSN EN A ČSN (86) PŘI STANOVENÍ ZATÍŽENÍ 3.1 Zatížení stálé Charakterstcká (normová) hodnota stálého zatížení je pro obě normy totožná (je-l totožná objemová tíha), rozdíl v přístupu obou norem se projeví v určení návrhové (výpočtové) hodnoty. Toto je způsobeno zvýšením parcálního součntele zatížení př použtí platné normy (dle ČSN EN 1990 [1]; vz tab. 1). Ten v sobě zahrnuje navíc (oprot ČSN-86 [4]) tzv. součntel modelové nejstoty, jehož zahrnutí vede ke zvýšení celkové hodnoty součntele pro určení návrhové (výpočtové) hodnoty zatížení. Tab. 1 Součntele stálého zatížení Tab. 1 Coeffcents of permanent load Tíha konstrukce, výrobku ČSN EN ; EN 1990 Vlastní tíha konstrukce f = 1,1 (0,9) f = 1,35 (1,0) Ostatní materály (střešní plášť) f = 1,2 až 1,3 (0,9) f = 1,35 (1,0) 3.2 Zatížení sněhem Obě normy pro výpočet zatížení sněhem jsou svojí flozofí (teoretckým přístupem) podobné. Je však zřejmá výrazná odlšnost samotných map sněhových oblastí, zatěžovacích schémat a součntelů zatížení (vz. tab. 2). V případě sněhových map došlo k přesunu mnoha lokalt do vyšších sněhových oblastí, kterých je současně osm (oprot původním pět). Z pohledu návrhu a posouzení LSK z hledska mezních stavů únosnost je v platné EN [2] normě zarážející absence součntele kterýzohledňuje vlv vlastní váhy střešního pláště. Ten byl v ČSN (86) [4] stanoven v závslost na tíze střešního pláště hodnotou v ntervalu 1,2 (pro lehké střešní pláště) až 1,0 (pro hmotné střešní pláště). Součntel zatížení je v nově navržených normách EN [1] oprot normě původní vyšší (vz tab. 2). Tab. 2 Součntele zatížení sněhem Tab. 2 Coeffcents of snow load Tíha konstrukce, výrobku ČSN EN ; EN 1990 Zatížení sněhem f = 1,4; až f = 1,5 Následující tabulka (tab. 3) pro srovnání přehledně zobrazuje rozdíly v určení základní charakterstcké (normové) tíhy sněhu stanovené pro lehkou plochou střešní konstrukc (dle ČSN (86) [4]; pro všechny platné sněhové oblast. Tabulka též pro srovnání obsahuje výpočtové (návrhové) hodnoty daného zatížení. Závěrem část zabývající se rozdíly ve stanovení zatížení sněhem je možné konstatovat, že přes zvýšení charakterstckých hodnot zatížení sněhem dle norem řady EN [2] oprot dnes jž neplatné ČSN (86) [4] nemusí ve všech případech dojít u posuzovaných LSK ke zvýšení namáhání. Tato skutečnost platí v případě zachování sněhové oblast pro určení 393

4 základní tíhy sněhu v níž se posuzovaný objekt nachází a př dodržení předpokladu, že se jedná o plochou střechu s lehkým střešním pláštěm (kde dle [4]; - vz tab. 4. Další zpřesnění může přnést využtí moderních podkladů pro určení základní tíhy sněhu - webové aplkace na stránkách Tab. 3 Rozdíly norem v určení tíhy sněhu na ploché střeše 96 Tab. 3 Dfferences n standards n weght of snow determnaton on a flat roof Charakterstcká (normová), návrhová (výpočtová) tíha sněhu na plochou LSK Oblast Základní tíha sněhu =1,0; =0,8; C e,c t ČSN EN ČSN EN I s o = 0,5 kn/m 2 s k = 0,7 kn/m 2 s n = 0,6 kn/m 2 s = 0,56 kn/m 2 s d = 0,84 kn/m 2 s d = 0,84 kn/m 2 II s o = 0,7 kn/m 2 s k = 1,0 kn/m 2 s n = 0,84 kn/m 2 s = 0,80 kn/m 2 s d = 1,176 kn/m 2 s d = 1,2 kn/m 2 III s o = 1,0 kn/m 2 s k = 1,5 kn/m 2 s n = 1,2 kn/m 2 s = 1,2 kn/m 2 s d = 1,68 kn/m 2 s d = 1,8 kn/m 2 IV s o = 1,5 kn/m 2 s k = 2,0 kn/m 2 s n = 1,8 kn/m 2 s = 1,6 kn/m 2 s d = 2,52 kn/m 2 s d = 2,4 kn/m 2 V s o > 1,5 kn/m 2 s k = 2,5 kn/m 2 s n > 1,8 kn/m 2 s = 2,0 kn/m 2 s d > 2,52 kn/m 2 s d = 3,0 kn/m 2 VI s k = 3,0 kn/m 2 s = 2,4 kn/m 2 s d = 3,6 kn/m 2 VII s k = 4,0 kn/m 2 s = 3,2 kn/m 2 s d = 4,8 kn/m 2 VIII s k 97 > 4,0 kn/m 2 s > 3,2 kn/m Zatížení větrem s d > 4,8 kn/m 2 Způsob stanovení zatížení větrem je u předchozí normy ČSN (86) [4] oprot současné EN normě [3] značně odlšný, přechod na novou normu je většnou charakterzován zvýšením hodnot zatížení větrem (především zvýšení hodnoty dynamckého tlaku větru). Dochází též k podstatnému zvýšení parcálního součntele zatížení větrem (vz tab. 4). Dopad změny výpočtu zatížení větrem na lehkou střešní konstrukc bude podrobně demonstrován v následujících kaptolách. 96 V tabulce zvýrazněné údaje jsou výpočtové (návrhové) hodnoty zatížení 97 Pro oblast VIII je třeba přesný údaj určt na základě nformací ČHMÚ, respektve pomocí webové stránky 394

5 Tab. 4 Součntele zatížení větrem Tab. 4 Coeffcents of wnd load Tíha konstrukce, výrobku ČSN EN ; EN 1990 Zatížení větrem f = 1,2 (1,3) f = 1,5 3.4 Kombnace zatížení Kombnace dle původní normy ČSN (86) [4] má být sestavena jako: m G " " D " " c K (a) G n D kde: - je dílčí součntel bezpečnost pro neproměnné (stálé) zatížení ( G = 1,1 až 1,3), respektve pro v čase proměnné zatížení (sníh =1,4; vítr =1,2 nebo 1,3) 98 ; - G n je normová hodnota stálého zatížení; - D n je normová hodnota nahodlého dlouhodobého zatížení; - K n je normová hodnota nahodlého krátkodobého zatížení; - c je součntel kombnace, který se uvažuje hodnotou: c = 1,0 (1 nahodlé krátkodobé zatížení) c = 0,9 (2 nebo 3 krátkodobá nahodlá zatížení) c = 0,8 (4 nebo více krátkodobých nahodlých zatížení). V případech, kdy lze krátkodobá zatížení seřadt podle účnku, které na konstrukc mají, uvažují se součntele c následujícím způsobem: c = 1,0 (absolutně nejvyšší zatížení), c = 0,8 (druhé nejvyšší zatížení), c = 0,6 (ostatní zatížení). Kombnace dle v současnost platné normy ČSN EN 1990 [1] jsou stanoveny dle následujícího klíče (vyjmuto z normy ČSN EN 1990): Zatížení je stanoveno v návrhové kombnac, která je defnována vztahem (6.10) (respektve 6.10a, b). Do výpočtu má být bráno v úvahu buď zatížení získané ze vztahu (6.10), nebo maxmální hodnota ze vztahů (6.10a) a (6.10b). j1 j1 n 1 K, G " " Q " Q (6.10) G, j k, j Q,1 k,1 " 1 Q, G " " Q " Q (6.10a) j1 G, j k, j Q,1 Q,1 k,1 " 1 Q, G " " Q " Q (6.10b) j G, j k, j Q,1 k,1 " 1 kde: - je dílčí součntel bezpečnost pro neproměnné (stálé) zatížení ( G = 1,35), respektve pro v čase proměnné (užtné, klmatcké, apod.) zatížení ( Q =1,5); - G k,j je charakterstcká hodnota j-tého neproměnného zatížení; - Q k,1 je charakterstcká hodnota hlavního proměnného zatížení; Q, 0, n, 0, 0, k, k, k, 98 Podrobněj vz příslušné kaptoly (kaptoly 3.1 až 3.3). 395

6 - Q k, je charakterstcká hodnota vedlejšího -tého proměnného zatížen; - je součntel pro kombnační hodnotu proměnného zatížení ( = 0,5 sníh; = 0,6 vítr, další v ČSN EN 1990); - je redukční součntel pro nepříznvá stálá zatížení G ( = 0,85). 4 MODELOVÉ PŘÍPADY ZATÍŽENÍ LSK 4.1 Sportovní hala v Mostě Střecha má půdorysné rozměry 57,60 x 57,60 m a je sestavena z trubkových trojbokých jehlanů, jejchž podstava má tvar rovnoramenného trojúhelníku o délce strany a výšce 1,8 m. Celý systém je doplněn svslým pruty, které propojují spodní a horní rovnu střechy v okolí nosných sloupů a po okrajích střechy. Střecha je uložena na osm podporách, uložení střechy je provedeno kloubové (na ložsku) a je tvořeno celkem dvěma typy hlavc provedených z slnostěnných svařených trubek. Výška horního líce střechy je 15,8 m nad terénem (obr. 1). Obr. 1 Řez objektem haly v Mostě Fg. 1 Secton of hall buldng n Most V tabulce (tab. 5) je proveden krtcký rozbor působícího zatížení dle uvedených normatvních podkladů a fnálně stanoveny návrhové (též charakterstcké) hodnoty výsledných působících sl ve svslé rovně (tj. výsledné svslé zatížení, které musí být uvažováno ve výpočtu mezního stavu dle dané normy). Nárůst celkového svslého zatížení (v nepříznvé orentac - tj. domnuje zatížení sněhem) na střechu přechodem na novou normu EN je pouze o 6 % (vz tab. 5) a to pouze, bude-l využt pro stanovení kombnace vztah (6.10). Norma ČSN EN 1990 [1] doporučuje pro běžné návrhové stuace stanovt extrémní hodnotu zatížení z dvojce kombnačních rovnc (6.10a a 6.10b), přčemž př tomto předpokladu vychází dokonce extrémní svslé zatížení určené dle původní normy ČSN (86) [4] vyšší o cca 3 % než zatížení stanovené dle EN normy (vz tab. 5). Sání větru se však př návrhu dle norem řady ČSN EN [3] zvýšlo oprot ČSN (86) [4] až o 50 % (vz tab. 5). V této souvslost je třeba mít na pamět, že pokud by mělo dojít k výměně stávajícího střešního pláště za lehčí (např. trapézový plech), může dojít k převaze účnku sání větru nad stálým zatížením a tím změně způsobu namáhání prutů střešní příhradovny! 396

7 Tab. 5 Hodnoty zatížení na střeše (hala v Mostě) Tab. 5 Values of loads on the roof (hall n Most) ČSN EN 1991 Stálé zatížení střešním pláštěm cca 0,50 kn.m -2 Vlastní váha nosné konstrukce cca 0,36 kn.m -2 Zatížení sněhem Zatížení větrem I. sněhová oblast s o = 0,5 kn.m -2 s = 1,0 III. větrová oblast w o = 0,45 kn.m -2 terén typu A w w o kn.m -2 I. sněhová oblast s k = 0,7 kn.m -2 = 0,8; C e = C t = 1,0 II. větrová oblast v b,0 = 25 m.s -1, a kategor terénu III q p = 0,7880 kn.m -2 Celkové síly na plochu střechy (charakterstcké) Stálé zatížení střešním pláštěm G n = 1658,88 kn G k = 1658,88 kn Vlastní váha nosné kce. G n = 1194,39 kn G k = 1194,39 kn Zatížení sněhem S n = 1990,66 kn S k = 1857,95 kn Zatížení větrem W n = -638,82 kn W k = -973,50 kn Výsledné síly z kombnací na celou plochu střechy (výpočtové) nepříznvá F d = 6257,31 kn (a) F d = 6638,85 kn (6.10) příznvá F d = 1737,48 kn (a) F d = 1393,02 kn (6.10) Kombnace nepříznvá příznvá nepříznvá příznvá F d = 5245,38 kn (6.10a) F d = 1977,12 kn (6.10a) F d = 6061,05 kn (6.10b) F d = 1393,02 kn (6.10b) maxmum F d = 6257,31 kn (a) F d = 6638,85 kn (6.10) F d = 6061,05 kn (6.10b) mnmum F d = 1737,48 kn (a) F d = 1393,02 kn (6.10; 6.10b) Z výše uvedené tabulky je jasně patrný vlv nárůstu základního zatížení větrem (tj. nárůst velkost základního dynamckého tlaku větru), které nová norma zavádí. Přtom tolk dskutované zatížení sněhem je v tomto případě v charakterstcké (normové) hodnotě vyšší v případě stanovení zatížení dle předchozí normy ČSN (86) [4]. 4.2 Pavlon areálu BVV v Brně Nosná ocelová konstrukce zastřešení byla navržena a realzována v 70. letech mnulého století, a to podle tehdy platných normatvních předpsů (zatížení, návrh konstrukce, provedení). Proto je následující tabulka (tab. 6 uvádí srovnání zatížení dle ČSN (86) [4] a ČSN EN [3]) v tomto případě spíše demonstratvní a nevypovídá o skutečných hodnotách zatížení, na které byla střešní konstrukce navržena. Je však velm dobrým vodítkem pro 397

8 úvahy, které je nutné provést př přepočtu lehké střešní konstrukce dle stávajících norem řady EN. Zastřešení pavlonu má osové půdorysné rozměry 108,0 x 46,5 m, horní úroveň střešní konstrukce se nachází 18,3 m nad terénem. Konstrukce zastřešení je podporována 8 vntřním sloupy, které jsou v obou směrech osově vzdáleny 30,0 m. Samotná nosná střešní příhradovna je tvořena stavebncovou soustavou z jednotlvých dílensky svařovaných jehlanů, které jsou tvořeny svařeným ocelovým trubkam různých dmenzí (orentačně vz obr. 2). Obr. 2 Řez objektem pavlonu v Brně Fg. 2 Secton of exposton hall n Brno V následující tabulce (tab. 6) je opět proveden rozbor působícího zatížení dle v záhlaví tabulky uvedených normatvních podkladů a fnálně stanoveny návrhové (též charakterstcké) hodnoty výsledných působících sl ve svslé rovně (tj. výsledné svslé zatížení, které musí být uvažováno ve výpočtu mezního stavu dle dané normy). Oprot předchozímu modelovému příkladu je zatížení větrem rozděleno na směr kolmý a rovnoběžný s delší hranou střechy (objekt pavlonu má obdélníkový půdorys). Nárůst celkového svslého zatížení (v nepříznvé orentac - tj. domnuje zatížení sněhem) na střechu přechodem na novou normu EN je př využtí vztahu (6.10) až 25 % (vz tab. 6). Bude-l využt pro stanovení zatížení z kombnace extrém získaný ze vztahů (6.10a) a (6.10b), je tento rozdíl nžší a to cca 16 %. Stále se však jedná o podstatný nárůst účnku zatížení, jenž je třeba ve výpočtu uvažovat. Tento rozdíl je domnantně způsoben zvýšením zatížení sněhem v charakterstcké hodnotě o téměř cca 33% (vz tab. 6, příslušný řádek). Účnky větru na posuzovanou konstrukc je třeba rozlšt do dvou směrů (jak je uvedeno výše). Ve směru kolmém na delší rozměr střešní rovny nedošlo téměř ke změně v hodnotě stanoveného zatížení. Sání větru se v tomto případě oprot původní ČSN [4] nezvýšlo (vz tab. 6). Ve směru podélném (tj. delším) je dokonce nová norma lehce "úspornější" než norma předchozí. 398

9 Tab. 6 Hodnoty zatížení na střeše (pavlon v Brně) Tab. 6 Values of loads on the roof (exposton hall n Brno) ČSN EN 1991 Stálé zatížení střešním pláštěm cca 0,5 kn.m -2 Vlastní váha nosné kce. cca 0,36 kn.m -2 Zatížení sněhem Zatížení větrem I. sněhová oblast s o = 0,5 kn.m -2 s = 1,0 IV. větrová oblast w o = 0,55 kn.m -2 terén typu A w w o 0,644 kn.m -2 II. sněhová oblast s k = 1,0 kn.m -2 = 0,8; C e = C t = 1,0 II. větrová oblast v b,0 = 25 m.s -1, a kategor terénu III q p = 0,827 kn.m -2 Celkové síly na plochu střechy (charakterstcké) Stálé zatížení střešním pláštěm G n = 2511,00 kn G k = 2511,00 kn Vlastní váha nosné kce. G n = 1807,92 kn G k = 1807,92 kn Zatížení sněhem S n = 3013,20 kn S k = 4017,60 kn kolmo W n = -1423,03 kn W k = -1522,94 kn Zatížení větrem podél W n = -1705,50 kn W k = -1061,60 kn Výsledné síly z kombnací na celou plochu střechy (výpočtové) nepříznvá F d = 9471,49 kn (a) F d = 11858,94 kn (6.10) příznvá kolmo F d = 2037,09 kn (a) F d = 2034,51 kn (6.10) příznvá podél F d = 1669,88 kn (a) F d = 2726,52 kn (6.10) Kombnace nepříznvá příznvá kolmo příznvá podél nepříznvá příznvá kolmo příznvá podél F d = 8843,74 kn (6.10a) F d = 2948,27 kn (6.10a) F d = 3363,48 kn (6.10a) F d = 10982,36 kn (6.10b) F d = 2034,51 kn (6.10b) F d = 2726,52 kn (6.10b) 5 ZÁVĚR maxmum F d = 9471,49 kn (a) 399 F d = 11858,94 kn (6.10) F d = 10982,36 kn (6.10b) mnmum F d = 1669,88 kn (a) F d = 2034,51 kn (6.10; 6.10b) S ohledem na nově platné evropské normy a v nch uvedené zvýšené hodnoty klmatckých zatížení (sníh, vítr) oprot normám platným v období návrhu konstrukce je vysoce pravděpodobné, že tyto konstrukce jž nebudou (v případě provedení statckého přepočtu) splňovat v současnost defnované nároky na spolehlvost, které defnuje základní norma ČSN EN 1990 a podrobněj specfkují příslušné oborové normy.

10 Základní problémy spojené s přepočtem střešních konstrukcí jsou následující: a) V případě, že se do střešní konstrukce zasáhne 99, je nutno provést přepočet dle v současné době platných norem. S ohledem na různé normy platné v čase vznku konstrukce je více než pravděpodobné, že ve většně případů jsou zatížení určená dle v současnost platných norem vyšší a rovněž součntele zatížení jsou odlšné a vedoucí k vyšší bezpečnost stavby (v běžném případě předpokládané žvotnost stavby 50 let). Odlšné jsou součntele kombnace zatížení pro proměnná zatížení. Po provedení statckého přepočtu stávající konstrukce téměř vždy dochází k stuac, kdy přepočtem stanovená svslá zatížení (sníh, další užtné zatížení apod.), která konstrukce střechy spolehlvě přenese, jsou nžší, než předpokládal původní návrh v době vznku konstrukce. Navíc, dojde-l ke snížení zatížení stálého 100, může př přepočtu konstrukce dojít na část střechy k opačnému namáhání (převládne sání větru) než bylo předpokládáno u původní konstrukce. Toto je vždy nutno rovněž detalně prověřt statckým výpočtem. b) Pokud by do střechy nebylo zasahováno (ať z hledska konstrukčních úprav, změny využtí, sanační práce apod.), střešní konstrukc by nebylo nutno přeposuzovat na účnky zatížení dle platných norem. Tudíž by nebylo nutno používat nynější, přísnější normy. Zřejmě by pouze postačovalo - z důvodů bezpečného provozu konstrukce - stanovt krtckou úroveň (hodnotu) zatížení sněhem, jejíž překročení by nebylo možno přpustt. Po dosažení této lmtní úrovně by se muselo provést odklzení sněhu z krtckých míst střešní konstrukce. Tato možnost (projev defnované krtcké hodnoty zatížení na průhybu, respektve napjatost, konstrukce) by měla být sledována montorovacím zařízením. Z výše uvedených konkrétních příkladů a získaných hodnot je jasně patrné, jak ndvduálně se může změna norem na dané konstrukc projevt a že nelze obdržené závěry paušalzovat a je naopak vždy nutno ke každé konstrukc přstupovat ndvduálně s přhlédnutím k danému konstrukčnímu typu, lokaltě (především), hstor stavby, působícím specfckým zatížením atd. U každé konstrukce je třeba provést pečlvý stavebně techncký průzkum, který je schopen odhalt případné vady a poruchy stávající konstrukce zastřešení a upozornt na neshody skutečného provedení s původním projektem (jedná se o velm častou skutečnost). Je třeba též věnovat pečlvou pozornost styčníkům (přípojům) jednotlvých částí střešní konstrukce, jedná se povětšnou o nejslabší článek celého nosného systému zastřešení. Především u velkorozponových střešních systémů s prostorovou příhradovou střešní deskou, kde jsou často přípoje jednotlvých dílců řešeny pomocí šroubovaných talířových styků, je třeba této problematce věnovat zvýšenou pozornost. Potencálně velm nebezpečné mohou být stavy, kdy vlvem zvýšeného zatížení od sání větru, které dle nových norem řady EN nastává, dochází k převážení účnku větru nad účnky stálých zatížení a konstrukce je tak vystavena zcela obrácenému působení vntřních sl (pruty, převážně velm štíhlé, navržené jako tažené najednou musí odolávat tlakovým slám). 99 Zásahem se myslí změna velkost zatížení působícího na střechu (a to z hledska velkost, nebo působště), případně stavební úpravy spojené s úpravou střešního pláště. 100 Jedná se především o snížení hmotnost střešního pláště. 400

11 Aplkací vhodného montorovacího sytému je možno účnně zabránt havár konstrukce, kdy je pak sanace/zesílení porušené střešní konstrukce nerealzovatelná a konstrukce musí být bezpodmínečně snesena a nahrazena novou konstrukcí. Lze tímto způsobem účnně snížt potřebné náklady na případné zesílení stávající střešní konstrukce z důvodu nedostatečné únosnost (především díky zatížení sněhem), kdy vhodný návrh montorovacího systému je zpravdla jednodušší než nákladný a zdlouhavý proces zesílení. 6 PODĚKOVÁNÍ Prezentované výsledky byly získány za fnančního přspění projektu Technologcké agentury České republky TA "Systémy prot přetížení lehkých střešních konstrukcí klmatckým zatížením" a projektu MŠMT CZ.1.05/2.1.00/ , který umožnl vznk regonálního centra AdMaS Pokročlé stavební materály, konstrukce a technologe na FAST VUT v Brně. Člen autorského kolektvu je navíc podpořen v rámc projektu. 7 LITERATURA [1] ČSN EN 1990 ( ) Zásady navrhování konstrukcí [2] ČSN EN ( ) Zatížení konstrukc - Část 1-1: Obecná zatížení; [3] ČSN EN ( ) Zatížení konstrukc - Část 1-3: Obecná zatížení zatížení sněhem; [4] ČSN EN ( ) Zatížení konstrukc - Část 1-4: Obecná zatížení zatížení větrem; [5] ČSN EN ( ) Navrhování ocelových konstrukcí: Obecná pravdla a pravdla pro pozemní stavby [6] ČSN (1986) Zatížení stavebních konstrukcí [7] ČSN (1998) Navrhování ocelových konstrukcí [8] ČSN ISO (ČSN ) Hodnocení exstujících konstrukcí [9] VAŠEK, M.; Haváre, poruchy a rekonstrukce - dřevěné a ocelové konstrukce, 2011, Praha, ISBN [10] ŠTĚPÁNEK, P.; a kol.: Techncká zpráva a odhad nákladů k návrhu opatření pro sledování tíhy sněhu na střeše pavlonu "D" v areálu BVV, Brno, srpen 2010 [11] ŠTĚPÁNEK, P.; a kol.: Moravan scence centre Brno, Statcké výpočty střech pavlonu "D", Brno, duben 2011 [12] ŚTĚPÁNEK, P.; a kol.: Střešní konstrukce velké haly objektu sportovní haly v Mostě, Průzkum a statcké posouzení, brno, březen