Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ /4.2.01/0005. na řešení projektu se podílí

Transkript

1 Hodnocení vlastností materiálů na základě předchozích zkušeností Ing. Petr Tětek SATRA, spol. s r.o. Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí 3. dubna 2007, Kongresový sál Masarykovy koleje ČVUT na řešení projektu se podílí Hodnocení vlastností materiálů na základě předchozích zkušeností Vlastnosti zděných konstrukcí existujících obytných budov nad tunely Městského okruhu v Praze na řešení projektu se podílí

2 Potřeba hodnocení budov na Letné Potřeba hodnocení budov na Letné v Praze existujících zděných obytných budov ovlivněných ražbou tunelů negativní projevy ražby na povrchu a nadzemní zástavbě pokles povrchu terénu do 35 mm, nerovnoměrnost do 1:1000 mírná deformace konstrukce budov seizmická odezva konstrukce budov při provádění trhacích prací nepřerušený provoz v budovách při ražbě tunelů, bezpečnost provozu v budovách spolehlivost konstrukce budov Potřeba hodnocení budov na Letné Situace zástavby na Letné

3 Předběžný průzkum Předběžný průzkum konstrukce budov předběžný průzkum všech budov archivní dokumentace budov včetně pozdějších změn ověření platnosti dokumentace na místě, doplnění dokumentace ověření stavebně technického stavu konstrukce vizuální prohlídkou záznam poruch konstrukce snížená únosnost konstrukce dodatečnými úpravami nebo poruchami přitížení konstrukce dodatečnými změnami stavby Předběžné hodnocení Předběžné hodnocení konstrukce budov předběžná analýza konstrukce výpočet odolnosti parametry existující konstrukce zjištěné předběžným průzkumem rozměry a stálé zatížení konstrukce podle ověřené archivní dokumentace užitné zatížení konstrukce podle ověřeného způsobu užívání budovy vlastnosti materiálů podle předchozích zkušeností

4 Konstrukce a stáří budov Konstrukce a stáří budov na Letné celkem 100 hodnocených budov z toho 76 cihelných obytných budov v blokové zástavbě. 27 cihelných budov postavených na konci 19. století 36 cihelných budov postavených na začátku 20. století 37 budov novějších nebo s jinou nosnou konstrukcí Konstrukce budov postavených na konci 19. století Obytné budovy z konce 19. století

5 Konstrukce budov postavených na konci 19. století Typická budova z konce 19. století půdorys přízemí a 1. patra Konstrukce budov postavených na konci 19. století Typická budova z konce 19. století řez a uliční pohled

6 Konstrukce budov postavených na konci 19. století Typická budova z konce 19. století dodatečná nástavba Konstrukce budov postavených na počátku 20. století Obytné budovy z počátku 20. století

7 Konstrukce budov postavených na počátku 20. století Typická budova z počátku 20. století půdorys přízemí a 1. patra Konstrukce budov postavených na počátku 20. století Typická budova z počátku 20. století řez a uliční pohled

8 Předběžné hodnocení konstrukce Předběžné hodnocení konstrukce budov na Smíchově (Praha 5) zdivo z cihel plných P 10 a vápenné malty MV 0,4 výpočtová pevnost zdiva v tlaku R d = 0,9 MPa součinitel přetvárnosti zdiva α = 500 ve výpočtu větší počet nevyhovujících cihelných pilířů zvolena jiná, vyšší kvalita zdiva štíhlých pilířů kvalitnější plné cihly nebo malta vápenocementová výpočtová pevností zdiva R d = 1,2 MPa až 1,5 MPa Předběžné hodnocení konstrukce Vyznačení štíhlých pilířů v archivním plánu přízemí a 1. patra

9 Výsledky stavebně-technického průzkumu Výsledky stavebně-technického průzkumu budov na Smíchově (Praha 5) celkem 65 hodnocených budov na Smíchově v Praze 5 z toho vzorek 11-ti budov postavených na konci 19. století a vzorek 11-ti budov postavených na začátku 20. století Výsledky stavebně-technického průzkumu Budovy z konce 19. století ( ) v nich celkem provedeno 199 sond metodou místního porušení průměrně 18 sond na 1 budovu průměrná pevnost cihel R b = 32,04 MPa průměrná pevnost malty R mo = 0,74 MPa výpočtová pevnost zdiva R d = 1,09 až 2,34 MPa, průměrná R d = 1,97 MPa redukovaná pevnost zdiva R d,stat = 1,05 až 1,93 MPa, průměrná R d,stat = 1,71 MPa rozdíl R d,stat,max R d,stat,min = 0,09 až 0,58 MPa součinitel přetvárnosti α =

10 Výsledky stavebně-technického průzkumu Budovy z počátku 20. století ( ) v nich celkem provedeno 162 sond metodou místního porušení průměrně 15 sond na 1 budovu průměrná pevnost cihel R b = 30,69 MPa průměrná pevnost malty R mo = 0,96 MPa výpočtová pevnost zdiva R d = 0,80 až 2,56 MPa, průměrná R d = 1,96 MPa redukovaná pevnost zdiva R d,stat = 0,80 až 2,15 MPa, průměrná R d,stat = 1,70 MPa rozdíl R d,stat,max R d,stat,min = 0,32 až 1,01 MPa součinitel přetvárnosti α = Porovnání hodnot pevnosti zdiva s hodnotami podle odborné literatury Pevnost plných cihel podle odborné literatury (Průzkumy a opravy stavebních konstrukcí, Praha 1993) název cihel pevnost v tlaku [MPa] zvonivky, klikrovky, kabřince 30 a více lepší zdící cihly 26 obyčejné zdící cihly 20 obyčejné plné cihly 10

11 Porovnání hodnot pevnosti zdiva s hodnotami podle odborné literatury Dovolené napětí ci ihlového zdiva Technický průvodce pro inženýry a stavitele, Praha 1915 Porovnání hodnot pevnosti zdiva s hodnotami podle odborné literatury Dovolené napětí ci ihlového zdiva Dovolená napětí cihelného zdiva podle Tetmajera

12 Porovnání hodnot pevnosti zdiva s hodnotami podle odborné literatury Dovolené namáhání zdiva (Konstruktivní stavitelství, díl I. Zednictví, 1911) druh zdiva zdivo z kamene tesaného dovolené namáhání v tlaku [kg/cm 2 ] pískovec 20 až 25 žula 50 zdivo smíšené 5 zdivo cihelné na maltu obyčejnou 5 až 7 zdivo cihelné na maltu cementovou 7 až 10 Předběžné hodnocení budov Předběžné hodnocení budov na Letné (Praha 7) využití výsledků podrobného stavebně-technického průzkumu budov na Smíchově srovnatelná zástavba ze stejného období, podobná konstrukce i půdorys změna norem pro hodnocení existujících konstrukcí a navrhování zděných konstrukcí nahrazení normy ČSN (1986) normou ČSN ISO platná norma ČSN nová norma ČSN P ENV

13 Porovnání hodnot Porovnání hodnot výpočtové pevnosti zdiva v tlaku R d podle ČSN a návrhové pevnosti zdiva v tlaku f d podle ČSN ISO Zdivo suché, bez trhlin, vazba pravidelná s běhouny a vazáky, spáry dokonale vyplněné. (dílčí součinitel zdiva γ m = γ m1.γγ m2.γγ m3.γγ m4 = 2,0.0,85.1,0.1, = 1,7) zdivo ČSN ČSN ISO cihly [MPa] malta [MPa] R d [MPa] f k [MPa] f d [MPa] původní hodnota 10 0,4 0,90 1,50 0,88 konec 19. stol. 32,0 0,74 1,97 3,72 2,19 začátek 20. stol. 30,7 0,96 1,96 3,86 2,27 zvolená hodnota 20 0,74 1,51 2,74 1,61 Závěr podle ČSN vychází nižší průměrné hodnoty než podle ČSN ISO nižší hodnoty R d lze použít pro předběžné hodnocení budov v Praze 7 na Letné hodnota pevnosti kvalitního zdiva v tlaku f d = 1,60 MPa (γ m2 =0,85) hodnota pevnosti průměrného zdiva v tlaku f d = 1,37 MPa (γ m2 =1,0) zdivo suché, bez trhlin, s pravidelnou vazbou bez dodatečných stavebních zásahů

14 Závěr redukce hodnoty pevnosti zdiva v tlaku podle výsledků předběžného průzkumu: nepravidelnosti vazby zdiva nedokonale vyplněné spáry zvýšená vlhkost zdiva výskyt svislých a šikmých trhlin ve zdivu nedostatečná znalost stavu zdiva - hodnoty součinitelů γ m2, γ m3 a γ m4 vyšší podklad pro stanovení rozsahu podrobného STP konstrukce opakované hodnocení budov, výpočet odolnosti konstrukce podle ČSN P ENV Podklady Normy: ČSN Navrhování zděných konstrukcí ČSN Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách ČSN Zakládání staveb. Základová půda pod plošnými základy ČSN ISO ( ) Zásady navrhování konstrukcí Hodnocení existujících konstrukcí ČSN P ENV ( ) Navrhování zděných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla pro pozemní stavby Pravidla pro vyztužené a nevyztužené konstrukce

15 Podklady Literatura: Konstruktivní stavitelství, díl I. Zednictví, ing. Jar. Kohout, stav. Ant. Tobek, Jaroměř 1911 Technický průvodce pro inženýry a stavitele, Česká matice technická, Praha 1915 Směrnice pro průzkum a hodnocení nosných částí průmyslových staveb určených k rekonstrukci, VÚPS v Praze, 1987 Průzkumy a opravy stavebních konstrukcí, ing. Dimitrij Pume CSc., ing. František Čermák CSc. a kol., nakladatelství ARCH, 1993 Konstrukce pozemních staveb 60, Poruchy a rekonstrukce staveb 1. díl, Prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc. a kol., vydavatelství ČVUT, 1994 Podklady Průzkumy a projekty: Výsledky stavebně-technického průzkumu budov na Smíchově v Praze 5, PUDIS a.s., Statické posudky konstrukce budov na Smíchově v Praze 5 zpracované v letech 1997 až 2001, různí autoři např. ing. Karel Socha, ing. Miroslav Enderla, CSc., ing. Fr. Dvořák (Ingutis s.r.o.), ing. Ivan Cihelka (Describo stavební projekty s.r.o.) a další Dokumentace souboru staveb Městského okruhu, stavba č Špejchar Pelc-Tyrolka, objekt SO 9086 Zajištění objektů nadzemní zástavby, DSP a ZDS , SATRA s.r.o. Předběžný průzkum (pasportizace) budov na Letné v Praze 7 -Bubenči, SATRA s.r.o. a PUDIS a.s.,

16 děkuji za pozornost Ing. Petr Tětek Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí Hodnocení vlastností materiálů na základě předchozích zkušeností Vlastnosti zděných konstrukcí existujících obytných budov nad tunely Městského okruhu v Praze na řešení projektu se podílí