D.1.2 STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

Zak. č. 75/05/2014 DPU REVIT s.r.o. D.1.2 STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Název stavby: Energetické úspory Městského úřadu ve Ždánicích Místo stavby: Městečko 787 696 32, Ždánice Investor: Město Ždánice Městečko 787 696 32, Ždánice IČ: 00285536 Zhotovitel projektových prací: DPU REVIT s.r.o. Revoluční 1082/8 110 00, Praha 1 IČ: 28711335 Ing. Pavel Petruška autorizovaný inženýr ČKAIT 1102137 Ing. Filip Machálek zodpovědný projektant Ing. Veronika Šnajdrová vypracoval Stupeň projektové dokumentace: Dokumentace pro provádění stavby Datum: Červenec 2014

OBSAH: Technická zpráva ke statickému výpočtu 1. Statické zabezpečení zateplení 3 2. Statické zabezpečení zateplení podhledu 3 3. Návrh a posouzení překladu 4 4. Použitá literatura a software 4 Statický výpočet 1. Posouzení kotvení tepelné izolace zdivo z cihel děrovaných 5 2. Posouzení kotvení tepelné izolace podhledu u vstupu 8 3. Posouzení kotvení tepelné izolace průvlaku u vstupu 9 4. Statické posouzení překladu 10 Dokumentace pro stavební povolení 2

Technická zpráva ke statickému výpočtu 1. Statické zabezpečení zateplení Zateplení z EPS zdivo z cihel děrovaných Tepelný izolant fasády z tloušťky 140mm bude ke konstrukci přilepen dle TP provádění certifikovaného systému a kotven plastovými hmoždinkami s ocelovým šroubem (10ks/m 2, na plochu 1m 2 bude provedeno rozmístění hmoždinek: 6 v ploše v místě lepidla, 4 ve spárách) dle specifických pokynů výrobce či dodavatele KZS. Ve výpočtu je navrženo použití hmoždinek pro zápustnou montáž s velkou kruhovou zátkou z EPS o průměru 66mm (tloušťky 15mm), délky 215mm, s průměrem dříku 8mm, průměr talířku 60mm, s minimální kotevní hloubkou 25mm, s charakteristickou únosností N Rk =0,40 kn stanovenou dle ČSN 73 2902 ze zkoušky in situ (střední hodnota síly na mezi vytažení hmoždinky z nosné vrstvy podkladu F 1 = 0,724 kn), průměrnou hodnotou odolnosti proti protažení na jednu hmoždinku umístěnou v ploše desky tepelné izolace min. R panel =0,51 kn a průměrnou hodnotou odolnosti proti protažení na jednu hmoždinku umístěnou ve spárách mezi deskami tepelné izolace min. R joint = 0,40 kn. Rozpěrný šroub je vyroben z nerezavějící oceli s pevností f yk 450N/mm 2 a f uk 700N/mm 2. Talířek je z polyethylenu PE-HD s únosnosti 2,08kN a tuhostí 0,6kN/mm. Hmoždinky budou předvrtány bez příklepu se jmenovitým průměrem vrtáku 8mm. Výše uvedené hodnoty jsou definovány v ČSN 73 2902 - Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem. V okolí okna 800x1150mm na jižní straně fasády ve 3.NP je tloušťka zateplení 290mm proto budou pro kotvení v těchto místech použity stejné hmoždinky s délkou 375mm. Pro zateplení soklu tloušťky 140mm budou použity stejné hmoždinky s délkou 215mm. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN 1991-1-4 zatížení větrem. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce. Hodnoty únosnosti kotev a nosné kotevní materiály byly stanoveny výtažnými zkouškami přímo na stavbě! 2. Statické zabezpečení zateplení podhledu Podhled nad vstupem Podhled stropní konstrukce nad vstupem bude zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl.280mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí plastových šroubovacích hmoždinek s ocelovým šroubem délky 355mm, s průměrem dříku 8mm, průměr talířku 60mm, s minimální kotevní hloubkou 25mm, s charakteristickým zatížením N Rk =1,5kN v počtu 8ks/m 2 (na plochu 1m 2 bude provedeno rozmístění hmoždinek: 4 v ploše, 4 ve spárách) s přídavným talířkem o průměru 140mm, dle specifických pokynů výrobce či dodavatele KZS. Rozpěrný šroub je vyroben z nerezavějící oceli s pevností f yk 450N/mm 2 a f uk 700N/mm 2. Talířek je z polyethylenu PE-HD s únosnosti 2,08kN a tuhostí 0,6kN/mm. Hmoždinky budou předvrtány se jmenovitým průměrem vrtáku 8mm. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. V případě nesoudržné a odlupující se omítky je nutné tuto omítku odstranit až na nosný podklad. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce dle dokumentace ETA. Průvlak nad vstupem Podhled průvlaku u vstupu bude zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl.100mm. Tato izolace bude plnoplošně přilepena k podkladu a kotvena pomocí plastových šroubovacích hmoždinek s ocelovým šroubem délky 215mm, s průměrem dříku 8mm, Dokumentace pro stavební povolení 3

průměr talířku 60mm, s minimální kotevní hloubkou 25mm, s charakteristickým zatížením N Rk =1,5kN v počtu 6ks/m 2 (na plochu 1m 2 bude provedeno rozmístění hmoždinek: 2 v ploše, 4 ve spárách) s přídavným talířkem o průměru 140mm, dle specifických pokynů výrobce či dodavatele KZS. Rozpěrný šroub je vyroben z nerezavějící oceli s pevností f yk 450N/mm 2 a f uk 700N/mm 2. Talířek je z polyethylenu PE-HD s únosnosti 2,08kN a tuhostí 0,6kN/mm. Hmoždinky budou předvrtány se jmenovitým průměrem vrtáku 8mm. Minimální počet a délka hmoždinek je ověřen statickým výpočtem dle ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí. V případě nesoudržné a odlupující se omítky je nutné tuto omítku odstranit až na nosný podklad. Při provádění je nutno dodržet technologická pravidla výrobce dle dokumentace ETA. 3. Návrh a posouzení překladu Pro překlad nad novým otvorem o světlé šířce 1500mm vyhoví překlad vytvořený ze 4ks válcovaných profilů IPE140 z oceli s pevností S235 rovnoměrně rozmístěných na šířku zdiva. Uložení nosníků musí být minimálně 200mm na každé straně. Použitý nosník délky 1,9m. 4. Použitá literatura a software ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-1: Obecná zatížení Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-4: Obecná zatížení Zatížení větrem ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby ČSN 73 2902 - Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem Dokumentace pro stavební povolení 4

Statický výpočet 1. Posouzení kotvení tepelné izolace zdivo z cihel děrovaných Rozměry budovy Šířka b= 21,60 m Délka d= 23,60 m Výška h= 16,85 m Vlastnosti kotev Kategorie použití : C zdivo z cihel děrovaných Únosnost jedné kotvy z výtažné zkoušky N Rk,1 = 0,40 kn Navržená délka kotvy L= 215 mm Výpočet zatížení Výpočet účinků větru Budova se nachází ve větrné oblasti s charakteristickou střední rychlostí větru: v b,0 = 25,0m/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 b 2 = 390,63Pa Místní vlivy Charakteristická střední rychlost větru ve výšce z nad terénem: v m (z) = c r (z)*c 0 (z)*v b = 21,69 m/s kde c 0 (z) = 1,0 (součinitel ortografie) c r (z) = kr*ln(z/z 0 ) = 0,868 (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 m 2 = 0,805 knm -2 kde I v (z) = k I / [c 0 (z)*ln(z/z 0 )] = 0,248 (intenzita turbulence) kde k I = 1,0 (součinitel turbulence) r = 1,25 kgm -3 (měrná hmotnost vzduchu) Refereční výška z e: z e = max (h, z min ) = 16,85 m Dokumentace pro stavební povolení 5

Příčný vítr e = min(b;2h) = 23,6m e/5 = 4,72m e > d => oblasti A,B c pe A = -1,400 c pi + = 0,2 h/d = 0,780 c pe B = -1,100 c pi - = -0,3 c pe D = 1,000 c pe E = -0,441 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,288 knm -2 w B = -1,047 knm -2 w D = 0,644 knm -2 w E = -0,516 knm -2 w A = -0,886 knm -2 w B = -0,644 knm -2 w D = 1,047 knm -2 w E = -0,114 knm -2 Podélný vítr e = min(b;2h) = 21,6m e/5 = 4,32 m e < d => oblasti A,B,C A c pe = -1,400 c + pi = 0,2 h/d =0,714 B c pe = -1,100 - c pi = -0,3 C c pe = -0,500 D c pe = 1,000 E c pe = -0,300 Výsledné hodnoty zatížení větrem v daných oblastech w = q p(z) * (c pe -c pi ) w A = -1,288 knm -2 w B = -1,047 knm -2 w C = -0,564 knm -2 w D = 0,644 knm -2 w E = -0,403 knm -2 w A = -0,886 knm -2 w B = -0,644 knm -2 w C = -0,161 knm -2 Dokumentace pro stavební povolení 6

w D = 1,047 knm -2 Posudek kotvení Maximální hodnota zatížení na celé budově - maximální sání Oblast A wd,a = -1,932 knm -2 Navrženo kotvení hmoždinkami 10ks/m 2 (6 v ploše, 4 ve spárách) Návrhová odolnost na účinky sání větru R d = (R panel * n panel + R joint * n joint ) * k k / g Mb vzorec (1) R d = N Rk * (n panel + n joint )/ g Mc vzorec (2) R panel = 0,51 kn pro povrchovou montáž do EPS R joint = 0,40 kn pro povrchovou montáž do EPS k k = 0,8 n panel = 6 počet kotev v ploše n joint = 4 počet kotev ve sparách g Mb = 1,2 pro pěnový polystyren g Mc = 1,8 pro zdivo z cihel děrovaných, hmoždinky se šroubem N Rk = 0,40 kn z výtažných zkoušek R d = 3,107 kn/m 2 vzorec (1) R d = 2,222 kn/m 2 vzorec (2) platí nižší z hodnot (1), (2) - porovnání hodnot je bráno v absolutních hodnotách R d = 2,222 kn/m 2 > 1,932 kn/m 2. vyhovuje Podle doporučení ETICS je min. počet kotevních prvků 6ks/m -2. Hodnoty únosností stanoveny výtažnými zkouškami. Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 205 mm kde tloušťka izolace h D = 140 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 30 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm L a,min < L a 205 mm < 215 mm.. vyhovuje Dokumentace pro stavební povolení 7

2. Posouzení kotvení tepelné izolace podhledu u vstupu Podhled bude zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl.280mm. Tato izolace bude k podkladu plnoplošně přilepena tmelem a kotvena pomocí talířových hmoždinek v kombinaci s izolačními talířky. Vlastnosti kotev Navrženy plastové hmoždinky s ocelovým šroubem délky 355mm v počtu 8ks/m 2 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 1,5 kn (pro beton) Navržená délka kotvy L = 355 mm Výpočet zatížení tl. [mm] r [kg/m 3 ] Izolace 280 100 2,800 Omítka + lepidlo (cca odhad) - - 0,463 g d = 3,263 knm -2 Posudek kotvení počet kotev n= 8 charakteristická únosnost kotvy N Rk,1 = 1,5 kn součinitel g M = 3,0 únosnost 6 kotev N R = n*n Rk,1 / g M = 4,000 kn R d = 4,000 kn/m 2 > 3,263 kn/m 2. vyhovuje Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 335 mm kde tloušťka izolace h D = 280 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm L a,min < L a 335 mm < 355 mm. vyhovuje Dokumentace pro stavební povolení 8

3. Posouzení kotvení tepelné izolace průvlaku u vstupu Podhled bude zateplen minerální vatou s kolmými vlákny tl.100mm. Tato izolace bude k podkladu plnoplošně přilepena tmelem a kotvena pomocí talířových hmoždinek v kombinaci s izolačními talířky. Vlastnosti kotev Navrženy plastové hmoždinky s ocelovým šroubem délky 175mm v počtu 6ks/m 2 Garantované zatížení jedné kotvy N Rk,1 = 1,5 kn (pro beton) Navržená délka kotvy L = 175 mm Výpočet zatížení tl. [mm] r [kg/m 3 ] Izolace 100 100 1,000 Omítka + lepidlo (cca odhad) - - 0,463 g d = 1,463 knm -2 Posudek kotvení počet kotev n= 6 charakteristická únosnost kotvy N Rk,1 = 1,5 kn součinitel g M = 3,0 únosnost 6 kotev N R = n*n Rk,1 / g M = 3,000 kn R d = 3,000 kn/m 2 > 1,463 kn/m 2. vyhovuje Délka hmoždinek - dle doporučení výrobce Minimální délka L a,min = h D + h nom + a 1 + a 2 = 155 mm kde tloušťka izolace h D = 100 mm hloubka kotvení h nom = 25 mm (dle výrobce) tloušťka nenosné vrstvy a 1 = 20 mm tloušťka vrstvy lepícího tmelu a 2 = 10 mm L a,min < L a 155 mm < 175 mm. vyhovuje Dokumentace pro stavební povolení 9

4. Statické posouzení překladu Překlad nad vybouraným otvorem v obvodovém zdivu tl. 400mm Pro překlad nad novým otvorem o světlé šířce 1500mm vyhoví překlad vytvořený ze 4ks válcovaných profilů IPE140 rovnoměrně rozmístěných na šířku zdiva. Uložení nosníků musí být minimálně 200mm na každé straně. Použitý nosník délky 1,9m. 4.1 Geometrie Překlad je posouzen jako prostý nosník s rozpětím 1,7m. 4.2 Zatížení Zatížení od střechy stálé cca: nahodilé - sníh cca 0,74 kn/m 1,32 kn/m Stropní konstrukce 3.NP tl. [m] r [kg/m 3 ;kg/m 2 ] ZŠ [m] g k [kn/m] HI souvrství 0,147 1 0,147 lehčený beton tl.50mm 0,050 3 1 0,150 PE fólie 0,002 6,5 1 0,010 TI - EPS tl.50mm 0,050 0,6 1 0,030 beton tl.40mm 0,040 25 1 1,000 násyp tl.90mm 0,090 9 1 0,810 cem. malta 20mm 0,020 20 1 0,400 CSD Hurdis 80m 0,6 I 240 (předpoklad) 0,362 omítka 0,020 18,5 1 0,37 3,88 Reakce z nosníku na stěnu: R = 13,192 kn Stálé zatížení 6,8 kn Nahodilé zatížení Dokumentace pro stavební povolení 10

Stropní konstrukce 2.NP a 1.NP tl. [m] r [kg/m 3 ;kg/m 2 ] ZŠ [m] g k [kn/m] dlažba 0,009 20 3,4 0,612 beton. zálivka tl. 50mm 0,050 23 3,4 3,910 Stropní panel (spiroll) tl 250mm 3,322 3,4 11,295 omítka 0,020 18,5 3,4 1,258 17,07 Nahodilé zatížení 6,8 kn/m Trojúhelníkové zatížení tl. [m] r [kg/m 3 ;kg/m 2 ] h [m] g k [kn/m] CPP 0,400 18 1,56 11,232 11,23 Návrh - 4x IPE140 (přepočet zatížení na jeden nosník) Přehled zatěžovacích stavů 1. Vlastní tíha - vygenerovaná programem 2. Stálé zatížení - (1.NP + 2.NP + 3.NP + střecha) / 4 (17,07+17,07+13,192+0,74)/4 = 12,023 kn/m 3. Nahodilé zatížení - (3*nahodilé podlaha + sníh) / 4 (3*6,8 + 1,32) / 4 = 5,43 kn/m 4. Stálé trojúhelníkové od CPP 2,809 kn/m 4.3 Kombinace zatížení Kombi Norma Stav souč. 1. EC - únosnost 1 Vlastní tíha 1.00 2 Stálé zatížení 1.00 3 trojuhelnikove od CPP 1.00 4 Nahodilé zatížení 1.00 2. EC - použitelnost 1 Vlastní tíha 1.00 2 Stálé zatížení 1.00 3 trojuhelnikove od CPP 1.00 4 Nahodilé zatížení 1.00 Základní pravidla pro generování kombinací na únosnost. 1 : 1.35*ZS1 / 1.35*ZS2 / 1.35*ZS3 2 : 1.00*ZS1 / 1.00*ZS2 / 1.00*ZS3 Dokumentace pro stavební povolení 11

3 : 1.35*ZS1 / 1.35*ZS2 / 1.35*ZS3 / 1.50*ZS4 4 : 1.00*ZS1 / 1.00*ZS2 / 1.00*ZS3 / 1.50*ZS4 Základní pravidla pro generování kombinací na použitelnost. 1 : 1.00*ZS1 / 1.00*ZS2 / 1.00*ZS3 2 : 1.00*ZS1 / 1.00*ZS2 / 1.00*ZS3 / 1.00*ZS4 Výpis nebezpečných kombinací na únosnost 1/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS3 2/ 1 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.35*ZS3 3/ 3 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.35*ZS3+1.50*ZS4 Výpis nebezpečných kombinací na použitelnost 1/ 1 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS3 2/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS3+1.00*ZS4 4.4 Vnitřní síly Posouvající síly Momenty 4.5 Posouzení mezní stav únosnosti Makro 1 Prut 1 IPE140 S 235 Únos. kom 3 0.63 NSd Vy.Sd Vz.Sd Mt.Sd My.Sd Mz.Sd [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] 0.00 0.00 0.00 0.00 9.78 0.00 Kritický posudek v místě 0.85 m LTB Délka klopení 1.70 m k 1.00 kw 1.00 C1 1.13 C2 0.45 C3 0.53 Dokumentace pro stavební povolení 12

zatížení v těžišti POSUDEK ÚNOSNOSTI Vz 0.00 < 1 M 0.52 < 1 Stabilitní posudek Klopení 0.63 < 1 Tlak + moment 0.52 < 1 Tlak + klopení 0.63 < 1 4.6 Posouzení na mezní stav použitelnosti Limitní průhyb L/250 w = 2,00 mm w lim = L/250 = 1700/250 = 6,8 mm w = 2,00 mm w lim = 6,8 mm VYHOVUJE V Ostravě: 1. 7. 2014 Vypracoval: Ing. Veronika Šnajdrová Autorizovaný inženýr: Ing. Pavel Petruška Dokumentace pro stavební povolení 13