Hodnocení existujících konstrukcí Zásady hodnocení podle ISO a TS DG6P0M050 Optimalizace sledování a hodnocení. Hodnocení musí vycházet ze skutečného stavu konstrukce, nutno ověřit průzkumem stavu objektu, vlastností materiálů a základové půdy, předchozí poruchy a vady konstrukce. Zásady hodnocení, Milan Holický Revize ČSN 73 0038, Miroslav Sýkora Vliv kulturní hodnoty, Martin Pospíšil. Hodnocení se provede v souladu s obecnými postupy současně platných předpisů; dříve platné zvyklosti, normy a předpisy se využijí pouze jako informativní podklady. ČSN ISO 38 CEN Technical Specification TS Assessment of Existing Structures Milan Holický, Kloknerův ústav ČVUT Hodnocení existujících konstrukcí, ČVUT, 08 Důvody hodnocení konstrukcí a památek 3 Obecné znaky nových dokumentů. Vyšší teoretická úroveň. Prodloužení životnosti nebo očekávaná změna v užívání. Směrná úroveň spolehlivosti 3. Návaznost na současné předpisy. Ověření spolehlivosti požadované úřady, vlastníkem, pojišťovnami 4. Ověřování různými postupy 3. Degradace konstrukce a památky vlivem dlouhodobého zatížení 6. Předchozí způsobilost 5. Pravděpodobnostní metody 7. Hodnocení památkových objektů 4. Poškození konstrukce a památky vlivem mimořádných zatížení 8. Rozšířená terminologie 4
Odlišnost návrhu a hodnocení konstrukcí se zřetelem na celkové náklady Směrná úroveň spolehlivosti v návrhu pren 990:08 Hledisko Návrh nové konstrukce Hodnocení exist. konst. Optim. spol. exist. konst. Ekonomické náklady na zvýšení spolehlivosti jsou zpravidla nízké náklady na zvýšení spolehlivosti jsou zpravidla vysoké zpravidla nižší u existujících konstrukcí Sociální Udržitelnosti náklady jsou menší než u existujících konstrukcí zpravidla se navrhují nové technologie a nákladné materiály náklady na ochranu památek jsou často vysoké využití existujícího materiálu a snížení stavebního odpadu obvykle nižší u existujících konstrukcí závislá na skutečných podmínkách 5 7 Iterační postup hodnocení, ISO and TS Stanovení účelu hodnocení Scénáře uvažovaných situací Předběžné hodnocení Podrobné hodnocení Výsledky hodnocení Opakování? 6 Směrná úroveň spolehlivosti β v TS TS: Φ(β nk ) [Φ(β )] n/k n referenční period, k délka nezávislosti ČSN EN 990 pouze pro k = : Φ(β n ) [Φ(β )] n 5 4 3 β 50,k k=50 k=0 k= 0 0 3 4 5 β 8
Metody ověřování existujících konstrukcí () Výpočtem. Metoda dílčích součinitelů (Partial factor method) - dílčí součinitele doporučené v EN pro návrh - dílčí součinitele přizpůsobené skutečným podmínkám. Metoda stanovených hodnot (Assessment value method) 3. Pravděpodobnostní metoda (Probabilistic method) 4. Metoda hodnocení rizik (Risk assessment method) () Na základě předchozího působení Ověřování mezních stavů použitelnosti a únosnosti 9 Přizpůsobení dílčích součinitelů Stanovená (návrhová) hodnota veličiny pro index β Φ Xi (x ia ) = Φ U ( α i β) OdolnostR: γ R,a = R k /R a Normální rozdělení R k (V R ) = µ R,645 σ R = µ R (,645 V R ) R a (V R,β) = µ R α R βσ R = µ R 0,8 β σ R = µ R ( 0,8 V R β) γ R, a (V R,β) = (,645 V R ) / ( 0,8 V R β) Ověřování výpočtem Směrná úroveň spolehlivosti P f,t P f,t =Φ U ( β), (β 3,8) Skutečné charakteristické hodnotyx k,a : P{X< x k,a }= p (0,05) Dílčí součinitel odolnostiγ R Lognormální rozdělení γ R,a (V R,β ) = exp(,645 V R )/exp( α R β V R ) γ β = 4,3 R,8 - Obvyklé (EN) dílčí součinitele γ (β): x a (β) γ(β) x k,a - Přizpůsobené dílčí součiniteleγ a (β) = x a (β) / x k,a - Stanovené (hodnocené) hodnotyφ X {x a (β)} Φ U ( αβ),6,4, β = 3,8 β = 3,3 3 - Pravděpodobnostní výpočet P f = P{E > R} P f,t 4 - Analýza rizik Risk = P f C Risk t 0 0, 0, 0,3 0,4 V R Dílčí součinitel odolnosti γ R závisí na koeficientu V R a indexu β 0
Dílčí součinitel pro stálého zatížení Hodnocení přitíženého betonového panelu metoda dílčích součinitelů, podmínka ověření γg,a(vg,β) = Gd/Gk = µg(+ 0,7 β VG) / µg = (+ 0,7 β VG),5 ) (ga + qa) L/8 0 g(xia) = Ra Ea =As fya (d γg VG = 0,0 0,5 0,0 0,05,5 Veličiny g [kn/m] q [kn/m] fc [MPa] fy [MPa] Charackter. hodnoty 6,64,5 0 500 Součinitele,35,5,5,5 Stanovené hodnoty 8,456,5 3,33 435 0,5 0 β 3 4 5 Závislost dílčího součinitele γg na indexu spolehlivosti β pro normálního rozdělení G 48,8 Stan. h. Ea a Ra [knm] 3 3 Hodnocení přitíženého betonového panelu 5 Ověření únosnosti různými metodami funkce mezního stavu Metoda 4 Účinek zat. Odolnost [knm] [knm] Index β Závěr Dílčích součinitelů Eurokódů 48,8 37,59 Předp. 3,8 Negativní Přizpůsobených součinitelů 4,87 39,75 Předp. 3,8 Negativní Stanovených hodnot 4,40 4, Předp. 3,8 Pozitivní - - Odhad 4,3 Pozitivní Pravděpodobnostní 37,59 6
Analýza rizik - optimalizace nákladů () C tot (x) = C 0 + C x + C f P f (x) () Optimálnímu zvýšení odolnosti panelu x = R/R 0 přibližné o 0%. 7 ČSN ISO 38, Příloha I: Historické stavby hodnocení památek Obecné zásady hodnocení památek. Hodnocení památky zahrnuje dvě hlediska: (a) funkční způsobilost konstrukce a (b) hodnotu podpírané památky.. Při každém rozhodování o konstrukčních opatřeních se musí uvažovat obě hlediska. 3. Hodnota vlastní konstrukce památky spočívá v její originalitě a integritě jejích charakteristických prvků. Pro její zachování je nutné ponechat původní materiály a konstrukční pojetí. 4. Optimální stupeň opravy je závislý na konkrétních hodnotách, které je obtížné porovnat. Nepřiměřený postup hodnocení může vést ke zbytečným opatřením a ke ztrátám charakteristických prvků. 5. Některé specifické konstrukce jsou celé důležitým kulturním svědectvím určitého období (se zřetelem na konstrukční originality, nové technologie) a vyžadují citlivé hodnocení. 6. Obvyklé konstrukce památek citlivé hodnocení zpravidla nevyžadují. 9 Optimalizace opravy památkového objektu Relativní hodnoty (ceny v měnových jednotkách) - C 8. Cena vlastní konstrukce - C s. Hodnota konstrukce jako technické památky - C t 3. Hodnota kulturní památky vlastní konstrukcí - C k - zahrnuje sociální aspekty 4. Celková cena při poruše konstrukce - C f = C s + C t + C k 5. Cena za jednotku stupně opravy - C 6. Ztráta hodnoty památky za jednotku stupně opravy - C h - zahrnuje cenu za technické i kulturní hodnoty 7. Stupeň opravy -α, úroveň spolehlivosti -P f (α) 8. Součet očekávané ceny poruchy a opravy - C total C total = P f C f + α (C + C h ) 0
Ekonomická optimalizace opravy Často se uplatní iterační postup hodnocení nesnižující kulturní hodnotu Stanovení účelu hodnocení Ctotal = Pf Cf + α C Scénáře uvažovaných situací Předběžné hodnocení Podrobné hodnocení Výsledky hodnocení Opakování? Hodnocení nevychází, co teď? 3 Většina poruch souvisí s překročením mezních stavů použitelnosti další průzkumy a zpřesňování se zaměří na. Odolnost - zkoušky materiálů, ISO, EN 990. Zatížení stálá a klimatická měření, data od ČHMÚ 3. Směrnou úroveň spolehlivosti index β, ISO, EN 4. Dílčí součinitele γ - ISO, EN 5. Metodiku ověření - předchozí působení, pravděpodobnostní postupy, ISO, JCSS 6. Intervenci konstrukční - zesílení 7. Intervenci provozní - změna užití Děkuji za Vaši pozornost 4