Příklad hodnocení konstrukce zděné obytné budovy nad tunely městského okruhu vpraze7- Bubenči Ing. Petr Tětek SATRA, spol. s r.o. Seminář Současné problémy hodnocení konstrukcí 15. listopadu 2007, Kongresový sál Masarykovy koleje ČVUT na řešení projektu se podílí Příklad hodnocení konstrukce zděné obytné budovy nad tunely městského okruhu vpraze7- Bubenči 1. Úvod 2. Účel hodnocení budovy 3. Popis konstrukce budovy 4. Předběžné hodnocení 5. Návrh podrobného stavebně technického průzkumu 6. Předběžný návrh opatření 7. Monitoring chování konstrukce v průběhu ražby tunelů 8. Závěr a literatura na řešení projektu se podílí
Ulice Na Výšinách Účel hodnocení budovy pokles povrchu terénu při ražbě tunelů deformace konstrukce budov trvalá provozuschopnost budov v průběhu ražby spolehlivost konstrukce budov a bezpečnost provozu vyhláška ČBÚ č. 55/1996 Sb., o požadavcích k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a bezpečnosti provozu při činnosti prováděné hornickým způsobem v podzemí stavebně technický stav existující budovy, hodnocení existující konstrukce ČSN ISO 13822 Zásady navrhování konstrukcí - Hodnocení existujících konstrukcí
Popis konstrukce budovy obytná budova postavená v roce 1909, zděná, řadová 4 nadzemní a 1 podzemní podlaží základové pasy z kamenného (opukového) zdiva nosné podélné cihelné zdi tvoří trojtrakt příčné štítové a schodišťové zdi vodorovné stažení ocelovými zedními a trámovými kleštinami dvouramenné schodiště s vetknutými kamennými stupni strop v suterénu z cihelných kleneb stropy v nadzemních podlažích dřevěné trámové střecha sedlová, krov dřevěný vaznicové soustavy, krytina z pálených tašek fasáda štuková s bohatou výzdobou Pohled na budovu z ulice
Pohled na budovu ze dvora Příčný řez budovou
Archivní dokumentace Předběžný ýprůzkum budovy archivní dokumentace skutečného provedení (kolaudační) dokumentace dodatečných stavebních změn ověření platnosti dokumentace v budově vizuální prohlídka celé konstrukce ve všech prostorách záznam existujících poruch a závad předběžné hodnocení stavebně technického stavu konstrukce předběžné hodnocení deformační odolnosti (dle ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy předběžné hodnocení seizmické odolnosti (dle ČSN 73 0040 Zatížení stavebních objektů technickou seizmicitou a jejich odezva)
Předběžné hodnocení Výsledky předběžného průzkumu budova je postavena v souladu s Stavebním řádem pro Velkou Prahu z roku 1886 nebyly provedeny žádné dodatečné stavební úpravy, které by zvýšily zatížení nebo snížily odolnost konstrukce stavebně technický stav konstrukce je dobrý, odpovídá stáří budovy, běžnému opotřebení, běžnému působení vnějších vlivů a obvyklému způsobu užívání nebyly zjištěny žádné viditelné staticky závažné poruchy ani závady pevnost zdiva v suterénu může být snížena dlouhodobým působením vlhkosti Výsledky předběžného průzkumu
Předběžné hodnocení Výsledky předběžného průzkumu konstrukce snese dodatečnou deformaci: celkový maximální pokles 60 mm maximální nerovnoměrnost poklesu 1:800 srovnání s hodnotami mezního sednutí podle ČSN 73 1001: konečné celkové průměrné sednutí S m,lim = 80 mm nerovnoměrné sednutí δs/l / = 0,0015 (1:667) konstrukce snese bez poškození zatížení technickou seizmicitou: rychlost kmitání = 15 mm/s pro obor frekvence otřesu f > 50 Hz Předběžná analýza konstrukce Zatížení vychází z předběžného průzkumu a archivní dokumentace zatížení stanoveno podle ČSN EN 1991-1-1 (73 0035) stálé zatížení stanoveno pro původní (ověřený) stav konstrukce podle odborné literatury užitné zatížení í stanoveno pro současný č způsob ů užívání: í rovnoměrné zatížení v bytech (kategorie A) 1,5 kn/m 2, rovnoměrné zatížení na schodišti a chodbách (kategorie A) 3,0 kn/m 2, rovnoměrné zatížení na půdě 0,75 kn/m 2 klimatická zatížení: rovnoměrné zatížení sněhem (sněhová oblast I) 0,70 kn/m 2 zatížení větrem nebylo v této fázi posouzení uvažováno
Předběžná analýza konstrukce Vlastnosti konstrukce vlastnosti konstrukce stanoveny podle předchozích zkušeností: výsledky podrobného průzkumu srovnatelných budov v Praze na Smíchově: průměrná pevnost obyčejných zdících cihel f b =20MPa průměrná pevnost malty f m = 0,74 MPa charakteristická pevnost zdiva v tlaku f k = 2,74 MPa návrhová pevnost zdiva v tlaku f d = 1,37 MPa f k = K f bα f mβ = 2,74 MPa; f d = f k / γ m = 1,37 Mpa kde se pro dílčí součinitel zdiva uvažuje γ m = γ m1 γ m2 γ m3 γ m4 = 2,0 1,0 1,0 1,0 = 2,0 Předběžná analýza konstrukce Návrhová situace běžný způsob užívání předpokládaná deformace konstrukce není do výpočtu zahrnuta
Předběžná analýza konstrukce Statické schéma budovy čtyři podélné nosné zdi, příčné ztužení štítovými a schodišťovými zdmi stropní konstrukce jsou uloženy jako prosté nosníky na podélné zdi; příčné zdi nepřitěžují vodorovné stažení konstrukce v obou směrech ocelovými kleštinami oslabení nosného zdiva v místě dveřních a okenních otvorů zatížení působí na každý jednotlivý zděný pilíř samostatně zatěžovací plochy od stropních konstrukcí zatížení pilířů vlastní hmotností Předběžná analýza konstrukce Půdorys typického podlaží, schéma zatěžovacích ploch nosných pilířů
Předběžná analýza konstrukce Půdorys přízemí a 1. patra, umístění posuzovaných nosných pilířů Předběžná analýza konstrukce Předběžný výpočet odolnosti únosnost vybraných pilířů podle ČSN EN 1996-1-1: N Rd = Φ m t b f d pro výpočet vybrány pilíře s nejnevýhodnější kombinací zatížení a průřezu rozměry průřezů podle archivní dokumentace vzpěrná délka byla určena pro p n = 1, H ef = H uvažována excentricita zatížení
Výsledky předběžné analýzy průřezy hodnocených pilířů jsou vyhovující: pilíř zatížení [kn] únosnost [kn] závěr rezerva v únosnosti [%] P1.1 655 < 1045 vyhovuje 37,3 P1.2 830 < 1373 vyhovuje 39,6 P1.3 443 < 579 vyhovuje 23,6 P1.4 677 < 1446 vyhovuje 53,2 Výsledky předběžné analýzy rozměry hodnocených průřezů je nutno ověřit zaměřením na místě vlastnosti materiálu je nutno ověřit podrobným stavebně technickým průzkumem je nutno opakovat podrobnou analýzu konstrukce s ověřenými hodnotami okamžitá opatření nejsou nutná, před ražbou tunelů je nutno postavit ochranné lešení vliv ražby tunelů na konstrukci budovy je nutno monitorovat
Návrh podrobného průzkumu Návrh podrobného stavebně technického průzkumu výpočtová charakteristika základové půdy v úrovni základové spáry druh zdiva a tvar základů druh, vazba, kvalita a pevnost nosného zdiva pevnost zdiva kleneb druh a stav vodorovného stažení konstrukce ocelovými kleštinami příčiny a rozsah poruch nosného zdiva, snížení pevnosti vlhkostí, spalinami revize komínových průduchů podle vyhl. MV ČSR č. 111/1981 Sb. vyšetření průchodů přípojek vodovodu a plynovodu nosnou konstrukcí kontrola průchodů vnitřního rozvodu plynu nosnou konstrukcí poruchy omítky fasád, říms, střešní krytiny a komínových hlav se podrobně ě nezjišťují, jí viz předběžný ř návrh opatření Návrh podrobného průzkumu Půdorys suterénu a přízemí, návrh umístění průzkumných sond
Předběžný návrh opatření odolnost zděné konstrukce je vyhovující pilíře mají dostatečnou rezervu v únosnosti trvalé zesílení pilířů není nutné provizorní opatření před ražbou tunelů nejsou nutná před ražbou tunelů musí být na chodníku postaveno ochranné lešení v průběhu ražby tunelů bude nutno konstrukci monitorovat podle výsledků monitoringu budou provedena dodatečná opatření, např. provizorní podepření Monitoring chování konstrukce Monitoring chování konstrukce v průběhu ražby tunelů měření poklesů konstrukce geodetickou nivelací měření náklonů konstrukce trigonometrickým měřením měření protažení nebo síly na ocelových táhlech tenzometry sledování poruch pravidelnými vizuálními prohlídkami konstrukce měření rozvoje prasklin páskovými měřidly měření rozvoje prasklin hrotovými příložnými deformometry měření rozvoje prasklin automatickými dilatometry
děkuji Vám za pozornost Ing. Petr Tětek SATRA, spol. s r.o. Závěr Spolehlivost konstrukce budovy a bezpečnost provozu v průběhu realizace tunelů lze zajistit pouze kombinací shora uvedených opatření. Vk každém případě je nutno, podle zásad a postupů ů uvedených v ČSN ISO 13822: vyhledat archivní dokumentaci včetně dodatečných změn budovy provést předběžný průzkum prohlídku konstrukce provést analýzu konstrukce, výpočet odolnosti stanovit rozsah podrobného průzkumu konstrukce a zaměření existujícího stavu provést podrobný stavebně technický průzkum a zaměření vybraných částí konstrukce opakovat výpočet odolnosti konstrukce a navrhnout opatření realizovat stavební statické ti zajištění íkonstrukce, k buď ď trvalé zesílení í nebo provizorní podepření monitorovat deformace konstrukce a rozvoj poruch po ukončení ražby znovu podle výsledku monitoringu opakovaně provést hodnocení konstrukce budovy a navrhnout případné opravy.
Literatura ČSN ISO 13822 Zásady navrhování konstrukcí Hodnocení existujících konstrukcí ČSN EN 1991-1-1 (73 0035) Zatížení konstrukcí Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb ČSN 73 0035 Zatížení stavebních konstrukcí ČSN P ENV 1996-1-1 Navrhování zděných konstrukcí, Část 1-1. Obecná pravidla pro pozemní stavby Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce ČSN EN 1996-1-1 Navrhování zděných konstrukcí, Část 1-1. Obecná pravidla pro pozemní stavby Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy ČSN 73 0040 Zatížení stavebních objektů technickou seizmicitou a jejich odezva Literatura Vyhláška Českého báňského úřadu č. 55/1996 Sb., o požadavcích k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a bezpečnosti provozu při činnosti prováděné hornickým způsobem v podzemí Stavební řád pro Velkou Prahu, zák. č. 40 z. z. čes. ze dne 10.4.1886 Ing. Jaroslav Kohout a stav. Antonín Tobek: Konstruktivní stavitelství, díl I. Zednictví, Jaroměř 1911 Ing. Jaroslav Kohout a stav. Antonín Tobek: Konstruktivní stavitelství, díl II. Tesařství Ing. Jaroslav Kohout a stav. Antonín Tobek, Kamil Barták: Zednictví, tradice z pohledu dneška, Grada Publishing 1998 Ing. Jaroslav Kohout a stav. Antonín Tobek, Ing. Pavel Müller: Tesařství, tradice z pohledu dneška, Grada Publishing 1996
Literatura Soubor staveb městského okruhu Myslbekova Pelc-Tyrolka v Praze, stavba č. 0079 Špejchar Pelc-Tyrolka, SO 9086.01 Zajištění nadzemní zástavby v Praze 7, dokumentace pro stavební řízení, SATRA spol. s r.o., 11.2004 Sborník přednášek na téma Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí, k semináři 3.4.2007, Česká technika nakladatelství ČVUT v Praze