Přednáška 3 Zatížení, příprava stavby, zemní práce

Transkript

1 BH 02 Nauka o pozemních stavbách Přednáška 3 Zatížení, příprava stavby, zemní práce Přednášející: Ing. Radim Kolář, Ph.D Zatížení působící na objekty Příprava stavby Postup výstavby Ústav pozemního stavitelství 1

2 Zatížení působící na objekty ZATÍŽENÍ Mechanický nebo jiný fyzikální vliv (jev) působící na budovu (na jednotlivé konstrukce). Vyvolává napjatost, přetvoření, změny tvaru a polohy konstrukcí nebo jejich částí. Zatížení spojité např. od podlahy a stropní konstrukce Osamělé břemeno např. zatížení osobou Statické schéma: KN/m 2 Statické schéma: KN Zatížení působící na objekty Ústav pozemního stavitelství 2

3 ZÁKLADNÍ DĚLENÍ ZATÍŽENÍ Zatížení Stálá (G) Nahodilá (Q) Působí po celou dobu trvání konstrukce vlastní tíha všech nosných konstrukcí trvalé součásti nenosných konstrukcí zemním a horninovým tlakem vodním tlakem předpjetím Dlouhodobá Působí déle jak 6 měsíců tíha skladovaných hmot a materiálů tíha strojů a jiných technologických zařízení tíha konstrukcí, které mění svou polohu během užívání Krátkodobá Působí méně jak 6 měsíců tíha osob a nábytku působící na konstrukci tíha sněhu, větru a námrazy (klimatická zatížení) Mimořádná živelné pohromy zemětřesením havárie (provozní, montážní) havarijní přetvoření základů výbuch Zatížení působící na objekty ZATÍŽENÍ PŮSOBÍCÍ NA OBJEKT Dělení zatížení podle odezvy konstrukce statické dynamické Statické posouzení Statika je část mechaniky, která se zabývá tělesy nacházejícími se v klidu Účelem je stanovit takové dimenze jednotlivých prvků konstrukce, aby tato soustava přenesla definovaná zatíženís průhyby a deformacemi dle definovaných tolerancí Nejvyšší možné účinky zatížení působící na konstrukci nesmí překročit (překonat) nejnižší možný odpor konstrukce. Slovo odpor přitom může vyjadřovat únosnost konstrukce, její stabilitu, mezní přetvoření, apod. = ZATÍŽENÍ PŮSOBÍCÍ NA K-CI < ÚNOSNOSTI K-CE Zatížení působící na objekty Ústav pozemního stavitelství 3

4 PODKLADY PRO URČENÍ ZATÍŽENÍ Statické tabulky objemové hmotnosti materiálů Norma ČSN nebo ENV 1991-Zatížení stavebních konstrukcí Mapa sněhových oblastí Mapa větrových oblastí Projektová dokumentace stavebního objektu Zdroj: Zatížení působící na objekty Příprava stavby Ústav pozemního stavitelství 4

5 PŘÍPRAVA STAVBY Příprava stavby PŘEDPROJEKTOVÁ PŘÍPRAVA STAVBY Zajištění právních vztahů k pozemkům zajištění a zpracováni podkladů pro majetkoprávní vypořádání s vlastníky pozemků a nemovitostí (výpisy z katastru nemovitostí, snímky katastrálních map) Zaměření staveniště Zaměření území polohopisné a výškopisné zaměření. Zaměření stávajících objektů, komunikací, inženýrských sítí a dalších objektů. Vytyčení stavby umístění navrhované stavby v terénu a vyznačení jeho projektovaného rozměru a tvaru. Prostorové vytyčení stavby se provádí podle situačních výkresů. Příprava stavby Ústav pozemního stavitelství 5

6 PŘEDPROJEKTOVÁ PŘÍPRAVA STAVBY Zajištění potřebných průzkumů inženýrsko-geologický (min. 3 sondy mimo plochu budoucích základů vzdáleny 20 až 50 m od sebe.) geotechnický; hydrogeologický; radonový; pedologický; dendrologický, apod. Provedení průzkumu stávajících inženýrských sítí stávající sítě, jejich kapacita, místa napojení. Příprava stavby PROJEKT STAVBY Územní řízení 1. zpracováni dokumentace pro územní řízení 2. projednání dokumentace pro územní řízení se všemi vlastníky dotčených pozemků, se všemi dotčenými orgány státní správy a správci technické a dopravní infrastruktury 3. podaní žádosti o umístění stavby (územní rozhodnutí) vč. účasti na veřejném ústním projednání 4. obstarání rozhodnutí o umístění stavby včetně zajištění potvrzení o nabytí právní moci Stavební řízení 1. zpracování dokumentace pro stavební povolení 2. projednání projektové dokumentace pro stavební povolení se všemi dotčenými orgány státní správy a správci technické a dopravní infrastruktury 3. podání žádostí o stavební povolení vč. účasti na stavebních řízeních 4. obstarání stavebních povolení vč. potvrzení o nabytí právní mocí Příprava stavby Ústav pozemního stavitelství 6

7 PŘÍPRAVA STAVENIŠTĚ možné provedení demolic stávajících staveb odstranění případné vegetace zabezpečení staveniště (oplocení stavby, skládek materiálu, zabezpečení výkopů) vyměření všech stávajících inženýrských sítí připojení na zdroj vody a elektřiny Zdroj: Zdroj: Zdroj: Příprava stavby Zdroj: Postup výstavby Ústav pozemního stavitelství 7

8 POSTUP VÝSTAVBY POSTUP VÝSTAVBY Ústav pozemního stavitelství 8

9 ZÁKLADNÍ DEFINICE Základní definice dle normy ČSN Terén, podloží zemina, hornina a sypanina existující na místě před prováděním stavby. práce při hloubením zvyšování nebo svahování terénu. Výsledkem je změna stávajícího terénu. Výkop prováděné (hloubené) pod úroveň terénu. Výsledek hloubení, nakládání a přemisťování zeminy Výkopek volný vykopaný materiál. Zdroj: Zdroj: Ústav pozemního stavitelství 9

10 ZÁKLADNÍ DEFINICE Stavební jáma výkop, ve kterém se buduje spodní stavba. Stavební rýha dlouhý úzký otevřený výkop obvykle se svislými stěnami. Sypanina materiál užívaný pro zvýšení úrovně terénu Zásypy vyplnění výkopu sypaninou Zdroj: Zdroj: Zdroj: stroje.top-desgin.cz Zdroj: HLAVNÍ ZEMNÍ PRÁCE Výkopové práce a rozpojování hornin z 90 % se provádějí strojně ručně se provádí jen práce dočišťující nebo výkopy pro stavby malého rozsahu Rozvoz zeminy výkopem zeminy vzniká výkopek vytěžená zemina se ukládá na staveništi, nebo se odváží mimo staveniště Skládky skládky jsou trvalé umístěn nepotřebný výkopek nebo dočasné výkopek se dále používá pro zásypy Hutnění zemin výkopek (sypanina) se ukládá do zhutněných zásypů násyp se hutní postupně po vrstvách v tl mm nejlepší na násypy je štěrkopísek, méně vhodné jsou jíly, hlíny, kamenité horniny Ústav pozemního stavitelství 10

11 ZÁKLADOVÁ PŮDA Základová půda zemina, hornina a násyp uložený před prováděním stavebních prací Základová půda zemina, hornina a násyp, do které se přenášejí účinky vnějších sil. Klasifikace je založena na zrnitostním složení. Rozlišují se tyto základní skupiny : jemnozrnné zeminy (skupina F s osmi třídami F1 až F8) písčité zeminy (skupina S s třídami S1 až S5) štěrkovité zeminy (skupina G s třídami G1 až G5) Jemnozrnné zeminy jsou často označovány jako zeminy soudržné, písčité a štěrkovité zeminy jako zeminy nesoudržné. Podle ČSN se základové půdy dělí na: skalní půdy, nesoudržné zeminy, soudržné horniny, organické neúnosné základové půdy, násypy. ZÁKLADOVÁ PŮDA Základové poměry podle vhodnosti základové půdy 1. Vhodné Základová půda je únosná, málo stlačitelná, HPV je pod úrovní základové spáry. Terén je vodorovný nebo mírně svažitý. 2. Podmínečně vhodné Únosná, nebo neúnosná půda, silně/nestejnoměrně stlačitelná, HPV vyžaduje odčerpání musí se provést dobrá izolace základů. 3. Nevhodné Nevhodné základové půdy jsou organické neúnosné základové půdy, což jsou především sedimenty organického původu (rašeliny, slatiny, bahnité náplavy atd.) nebo je únosná půda je ve velkých hloubkách, agresivní podzemní voda, HPV při povrchu. Jsou to například CHKO, zemědělská půda, poddolované území. Ústav pozemního stavitelství 11

12 ZEMNÍ PRÁCE A PŘÍPRAVA STAVENIŠTĚ Skrývka ornice ornice je považována a prohlášena zákonem o ochraně Zemědělského půdního fondu za základní přírodní bohatství naší země, nenahraditelný výrobní prostředek umožňující zemědělskou výrobu a je jednou z hlavních složek životního prostředí. Jeho ochrana, zvelebování a racionální využívání jsou činnosti, kterými je také zajišťována ochrana a zlepšování životního prostředí ornice se skrývá v tloušťce mm, musí se pořídit zápis o využití orné půdy ornice se využívá na rekultivace méně úrodných nebo neúrodných ploch Zdroj: Zdroj: ZEMNÍ PRÁCE A PŘÍPRAVA STAVENIŠTĚ Vytyčení stavebního objektu Podklad pro vytýčení stavby = situační výkres, podle něho provede geodet vytýčení obvodu stavby Způsob provádění vytyčení hrubé pomocí vápna, vytyčovacích kolíků a následně pomocí tzv. laviček. Zdroj: Zdroj: Ústav pozemního stavitelství 12

13 ZEMNÍ PRÁCE A PŘÍPRAVA STAVENIŠTĚ Vytyčení stavby pomocí laviček nejčastěji dřevěná konstrukce v dostatečné vzdálenosti od budoucí stavby na lavičku geodet označí (nejčastěji pomocí hřebíků) obrys budoucích základů, zdiva, apod. v souladu s projektovou dokumentací Při provádění stavby se na hřebíky natáhnou šňůry, vyznačující hranu konstrukce Obdobně se provádí i výškové osazení stavby pomocí vyznačení na lavičce Všechny rohy stavby se vytyčí a označí v terénu způsobem podle možností terénu Vytyčování objektů jednoduchými a rohovými lavičkami Zdroj: ZAJIŠŤOVÁNÍ STABILITY STĚNY VÝKOPŮ Způsob zajištění svahů volíme podle těchto faktorů: způsob osazení objektu do terénu zda se jedná o zastavěnou nebo nezastavěnou oblast zda je kolem objektu dostatečný prostor hladina spodní vody hloubka podzemních podlaží geologický profil půdy Ústav pozemního stavitelství 13

14 ZAJIŠŤOVÁNÍ STABILITY STĚNY VÝKOPŮ Základní rozdělení způsobů zajištění stěn svahů Svisle hloubené stěny Svahované stěny Roubení s pažením příložným Roubení s pažením zátažným Roubení s pažením hnaným Roubení s pažením záporovým Štětové stěny Tabulové pažící soustavy Ocelové pažící boxy Pilotové stěny Záporové stěny Hřebíkování SVISLE HLOUBENÉ STĚNY svislé stěny výkopu se paží (pokud zemina či okolní terén nevyžadují) jinak při hloubce: větší než 1,3 m v zastavěném území větší než 1,5 m v nezastavěném území minimální šířka se řídí hloubkou a vstupem pracovníků do výkopu 0,8 m u soudržných zemin můžeme výkopy hloubit svisle do 2m v závislosti na podmínkách u větších hloubek navrhujeme stavební jámy svahované a pažené Ústav pozemního stavitelství 14

15 SVISLE HLOUBENÉ STĚNY Pracovní prostor ve výkopu bez pažení s doporučenou úpravou stěn: SVAHOVÁNÍ STĚN Výhody volný vnitřní prostor pro použití mechanizace, urychlení výkopových prací, úspora řeziva Nevýhody větší objem zemních prací, po dokončení spodní stavby pracnost se zasypáním zeminou Ústav pozemního stavitelství 15

16 SVAHOVÁNÍ STĚN Sklon svahu řídí se úhlem vnitřního tření zeminy, soudržností zeminy a výskytem podzemní vody závisí na výšce a sklonu stěny výkopu Svahování výkopů (obecné hodnoty): Druh horniny Prachová hlína, jílovitý štěrk Přípustný sklon svahu 1 : 0,25 Hlína, jílová hlína 1 : 0,25 až 1 : 0,50 Jílový písek 1 : 0,50 Kamenitý písek 1 : 0,75 Písečný štěrk, písečná hlína 1 : 1 SVAHOVÁNÍ STĚN Pracovní prostor ve výkopu minimální pracovní prostor ve výkopu musí být široký 0,8 m: Ústav pozemního stavitelství 16

17 ROUBENÍ STĚN Není-li možno výkopy svahovat např. omezený prostor staveniště provádí se výkopy se svislými stěnami zajištěnými např. roubením, podzemními stěnami nebo hřebíkováním. Roubení s příložným pažením Používá se tam, kde nelze svahovat pro nedostatek prostoru. Roubení se skládá z pažin přiléhají k zemině převázek(svlaků) převázky "převazují pažiny vzpěr nebo rozpěr slouží k vyztužení pažení Roubení lze zhotovit ze dřeva (dřevěné fošny) nebo z oceli (desky z lisovaného profilovaného plechu). ROUBENÍ STĚN Roubení s příložným vodorovným pažením Roubení se spouštěným pažením Roubení s hnaným pažením Ústav pozemního stavitelství 17

18 ROUBENÍ STĚN Roubení s pažením do zápor Pro velké a hluboké výkopy. Skládá se ze svislých zápor vodorovných pažin Jako zápory slouží ocelové válcované nosníky, které se zaberaní po obvodu budoucího výkopu ve vzdálenostech 1,5-2,5m. Současně s hloubením výkopu se mezi příruby zápor spouštějí pažiny. Zápory se rozepírají rozpěrami nebo se kotví do zeminy. ROUBENÍ STĚN Roubení s pažením do zápor Realizace záporového pažení hluboké stavební jámy. Ústav pozemního stavitelství 18

19 PAŽÍCÍ STĚNY Vetknuté podzemní stěny pilotové, milánské Pilotové stěny jedna z nejužívanějších konstrukcí trvalých pažících a konstrukčních stěn Hloubka m, tloušťka 0,4 1,5 m Rýhy se plní jílovitou (bentonitovou) směsí, která zajišťuje stabilitu stěn Postupuje se ob jedno pole HŘEBÍKOVÁNÍ slouží pro zajištění stability strmých svahů soustavou krátkých vrtaných kotevních prvků hřebíků. hřebíky z betonářské oceli se fixují cementovou zálivkou do vrtů o průměru 100 mm opěrná konstrukce se skládá z: KARI sítě injektážní kotvy (vrty do hloubky svahu + kotva) torkretový beton (nastříkaný na KARI síť) Ústav pozemního stavitelství 19

20 ŠTĚTOVÉ STĚNY Zachycují zemní a vodní tlak Těsnící a pažící stěny při výkopech pod HPV Stěny se beraní z ocelových štětovnic se zámkem až do nepropustného podlaží Maximální hloubka 20 m Poté se v daném prostoru provádí stavební práce při současném čerpání vody HYDRAULICKÉ PAŽÍCÍ BOXY Ústav pozemního stavitelství 20