DLOUHODOBÉ SLEDOVÁNÍ CHOVÁNÍ PŘEDEPJATÉ KONSTRUKCE

Podobné dokumenty
Experimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží

þÿ E x p e r i m e n t á l n í z k o ua k a z d n é h

Přednášející: Ing. Zuzana HEJLOVÁ

BL06 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

BL006 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

BL06 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření KSS

Výška [mm]

Účinky smršťování a dotvarování a opatření pro omezení jejich nepříznivého působení

STATICKÉ ZAJIŠTĚNÍ CIHELNÉHO ZDIVA PAMÁTKOVÝCH OBJEKTŮ

STANOVENÍ MODULU PRUŽNOSTI ZDIVA VE SMĚRU LOŽNÉ SPÁRY DETERMINATION OF MASONRY MODULUS OF ELASTICITY IN THE DIRECTION OF BED JOINTS

Sanace nosných konstrukcí

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B5. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

4. ZKOUŠENÍ CIHELNÉHO ZDIVA V KONSTRUKCI

PŘEDPÍNÁNÍ STAVEB VE VZTAHU K PODLOŽÍ

1 Použité značky a symboly

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B2. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI PŘEDPJATÝCH PRŮŘEZŮ DLE EUROKÓDŮ

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

NKI Zděné konstrukce doc. Ing. Karel Lorenz, CSc. Ústav nosných konstrukcí FA

13. Zděné konstrukce. h min... nejmenší tloušťka prvku bez omítky

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

2 Dodatečné zřizování otvorů v nosných stěnách vícepodlažních panelových budov

Z P R Á V A č. 3/15. Diagnostický průzkum opěr most přes Chodovský potok, Ulice Kpt. Jaroše KARLOVY VARY

NAVRHOVÁNÍ ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ ZE SYSTÉMU. dle ČSN EN a ČSN EN NEICO - ucelený systém hrubé stavby

Dodatečné zesilování a stabilizace tlačených stěn z cihelného zdiva pásy uhlíkové tkaniny

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

Sanace nosných konstrukcí

Zděné konstrukce. Zděné konstrukce historický vývoj

Cíle řešení. Způsob řešení

sláma, zvířecí chlupy před 9000 lety

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

PROTOKOL číslo: / 2014

9 Příklady výpočtu prvků z vyztuženého zdiva

pravidla pro pozemní stavby Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce pravidla Navrhování konstrukcí na účinky požáru

Uplatnění prostého betonu

9 STANOVENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI ZDIVA PODLE TABULEK

D1.2 TECHNICKÁ ZPRÁVA

RBZS Úloha 4 Postup Zjednodušená metoda posouzení suterénních zděných stěn

Materiály charakteristiky potř ebné pro navrhování

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

obsah MONOSTRAND SYSTÉM Úvod do MonoStrand systému Popis lan MonoStrand Popis kotevních hlavic Metodický a koncepční přístup k návrhu

NKI Zděné konstrukce doc. Ing. Karel Lorenz, CSc. Ústav nosných konstrukcí FA

PŘÍKLAD: Výpočet únosnosti vnitřní nosné cihelné zdi zatížené svislým zatížením podle Eurokódu 6

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

Roznášení svěrné síly z hlav, resp. matic šroubů je zajištěno podložkami.

Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,

činžovní domy 19. a 20. století doc. Ing. Karel Lorenz, CSc.

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

þÿ L a b o r a t o r n í my e n í d e f o r m a c í þÿ o b o u s m r n py e d p j a t é h o z d i v a

NOSNÉ STĚNY, SLOUPY A PILÍŘE

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

Zděné konstrukce podle ČSN EN : Jitka Vašková Ladislava Tožičková 1

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

OBSAH. Stavebně konstrukční část. POHL STATIKA - Ing. Jan Pohl, Františka Macháčka 1423, Český Brod Strana 1 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE STAVBY 2

Prostý beton Pedagogická činnost Výuka bakalářských a magisterský předmětů Nosné konstrukce II

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

VLIVY VIBRACÍ A ZPŮSOBU PROVEDENÍ PRŮMYSLOVÉ DRÁTKOBETONOVÉ PODLAHY NA JEJÍ PORUŠITELNOST

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

LABORATORNÍ ZKOUŠKY VZORKY LABORATORNÍ ZKOUŠKY. Postup laboratorních zkoušek

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 2, rok 2012, ročník XII, řada stavební článek č. 21.

VYHODNOCENÍ LABORATORNÍCH ZKOUŠEK

Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí

KONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška

P Ř Í K L A D Č. 5 LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S VÝRAZNĚ ROZDÍLNÝM ROZPĚTÍM NÁSLEDUJÍCÍCH POLÍ

14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

Pozemní stavitelství I. Zpracoval: Filip Čmiel, Ing.

ČVUT v Praze, fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí Zadání předmětu RBZS obor L - zimní semestr 2015/16

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ statistické vyhodnocení materiálových zkoušek

Předpjatý beton Přednáška 9. Obsah Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.

Předpjatý beton Přednáška 7

7. Diagnostika zděných konstrukcí

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

ČSN EN OPRAVA 1

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B7. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Přijímací zkoušky na magisterské studium, obor M

BL001 Prvky betonových konstrukcí

Zdivo Nejstarší dosud zachovanou konstrukcí u nás z 2. a 1. století př.n.l jsou hradby keltského opida na vrcholu Závist u Zbraslavi

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Pasportizace trhlin a sanační opatření na budově č.p.15, Zámecká, Veselí nad Moravou (bývalá myslivna) Stránka 1 (13)

při postupném zatěžování opět rozlišujeme tři stádia (viz ohyb): stádium I prvek není porušen ohybovými ani smykovými trhlinami řešení jako homogenní

SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE 1.ROČNÍK POZEMNÍ STAVITELSTVÍ

PRŮZKUM A POSUDEK VYUŽITELNOSTI HISTORICKÉHO MOSTU

KERAMICKÉ NOSNÉ PŘEKLADY JIST OP 238 EN (2)

PS01 POZEMNÍ STAVBY 1

PRŮZKUM A POSUDEK VYUŽITELNOSTI HISTORICKÉHO MOSTU

Semestrální práce Železobetonové konstrukce 2011 LS:

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

pedagogická činnost

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY PŘEDMĚT BL001 rok 2017/2018

Transkript:

Ing. Pavel Šulák VUT Brno FAST UBZK, Veveří 95,62 Brno, email:sulak.p@fce.vutbr.cz, tel:541 147 866, fax: 549 25,218 Abstract DLOUHODOBÉ SLEDOVÁNÍ CHOVÁNÍ PŘEDEPJATÉ KONSTRUKCE Long term Monitoring of Post-tensioned Structure. Object was monitored and measured since the begin of prestressing for the time of eight years. Some results are presented. Pro zpevňování a zesilování zděných objektu existuje mnoho metod; jednou z nich je i zpevnění konstrukce dodatečným předpětím pomocí přepínacích lan. U klasických pozemních objektů trasujeme vedení lan převážně rovnoběžně s ložnými spárami [4]. Kromě pevnostních charakteristik je důležité určení přetvárných vlastností konstrukce (modul pružnosti) pro rozhodnutí o možnosti užití této metody ať již z pohledu pevnosti, tak i použitelnosti a trvanlivosti Ze zkoušek víme, že pevnost materiálu R d a jeho přetvárné vlastnosti jsou u konkrétních materiálů v určitém funkčním vztahu. Pokud známe pevnost zdiva je možné určit i modul pružnosti. Pro lepší pochopení problematiky si ve stručnosti představme proces porušování zdiva namáhaného kolmo na ložné spáry. Zdivo se skládá ze dvou složek zdících prvků a pojiva, které spolu vzájemně spolupůsobí. Výsledná pevnost zdiva v tlaku je obecně menší než pevnost cihel, na druhé straně větší než pevnost malty. To je způsobeno tím, že sekundární tahová napětí, která vznikají v pojivu v důsledku jeho stlačování rovnoběžném ve směru zatížení zároveň způsobují jeho roztahování ve směru vodorovném. Tato roztažnost vyvolá tahové trhliny ve stavebních prvcích. Základní příčinou porušení zděného prvku namáhaného svislým tlakovým zatížením je vyčerpání jeho únosnosti a vznik a rozvoj svislých, převážně tahových trhlin. Poněvadž spára nebývá vždy dokonale vyplněna maltou, nejsou zdící prvky rovnoměrně zatíženy a chovají se částečně jako nosníky na elastoplastickém podkladě k tomu přispívá ještě vliv nerovnosti cihel, kdy cihly jsou namáhány také ohybem. Pevnost tedy bude záviset na tvaru a výšce zdících prvků. Faktory, které nejvíce ovlivňují pevnost zdiva tedy jsou: Pevnost v tlaku a pevnost v tahu cihly a malty,

velikost ( především výška) a tvar cihly, výška a provedení, zejména ložných spár, složení, zejména velikost zrn kameniva malty, zpracovatelnost a přídržnost malty, nasákavost cihel, vazba zdiva. Tento druh namáhání je podrobně popsán např. v [8] a [9] jak z pohledu pevnostních, tak z pohledu přetvárných vlastností. Jak bylo uvedeno výše, u zesilování zděných objektů přepínacími lany potřebujeme znát charakteristiky rovnoběžné s ložnou spárou. Tento druh namáhání je mnohem méně propracována; přesto je možné najít mnoho autorů, kteří se jim zabývali. U nás např. [5] kde na základě experimentů, provedených v Belgii, doporučili používat hodnotu R d * =,3R d. V Německu [6] byl proveden rozsáhlý experiment se zdivem s monitorováním pevnosti zdiva rovnoběžné s ložnými spárami. Z pokusů vyplynulo, že u pálených cihel se vyskytuje zcela zřejmé odstupňování středních poměrných hodnot mezi plnými cihlami R d * =,67R d, příčně děrovanými cihlami R d * =,28R d a lehkými příčně děrovanými cihlami, tj. pro velkoformátovou cihlu R d * =,25R d. U plných cihel se vyskytuje při respektování vlivu štíhlosti zhruba stejná pevnost v tlaku ve směru výšky prvku a délky prvku. U děrovaných cihel jsou hodnoty pevnosti v tlaku ve směru délky prvku také při stejné štíhlosti podstatně menší, jak je tomu ve směru výšky prvku. Přitom mohou být jednotlivé hodnoty (jak to ukazují výsledky vyhodnocení) velmi nízké a v extrémním případě mohou obnášet zhruba R d * =,1R d. Otázka pevnosti a přetvárnosti zdiva byla řešena i při rekonstrukcích staveb, prováděných v rámci výzkumného týmu na ÚBZK VUT v Brně. V létech 1992 až dosud byla předepnuta celá řada staveb a konstrukcí, zejména historických. Na základě tohoto výzkumu byly stanoveny následující pevnosti zdiva, namáhaného rovnoběžně s ložnou spárou [3]. Je třeba poznamenat, že u historických objektů velikosti pevnosti R d * byly stanoveny pečlivým studiem stavu zdiva sanovaného objektu, zejména pak z vyplnění svislých spár zdiva maltou. Je totiž třeba říci, že kvalita vyplnění svislých spár maltou je pro pevnost zdiva rozhodující nejsou-li spáry vyplněny, pak lze očekávat nízké hodnoty R d *, u zdiva se zcela zaplněnými spárami hodnoty R d * vyšší. Stanovení hodnoty R d se většinou zajišťovalo

nedestruktivními zkouškami, tj. pomocí Schmidtova tvrdoměru u cihel a Kučerovou vrtačkou u malty. Pochopitelně, u staveb z nedávné minulosti je možné očekávat pevnosti vyšší. K objasnění nejasností byl proveden experiment, v němž bylo monitorováno přetváření zdiva namáhané rovnoběžně na ložné spáry. Měření bylo prováděno na objektu o rozměrech 9, x 12,. Půdorysně se skládá ze dvou obdélníkových částí, tvořících jeden funkční i konstrukční celek. Starší a menší část objektu o půdorysných rozměrech 6, x 7,1 m byla hojně potrhána trhlinami. Právě tato část byla sanována pomocí opláštěných předpínacích lan (monostrendů). Před započetím prací bylo měření od ledna 1998 prováděno každý měsíc po dobu jednoho roku a vyplynulo z něho, že je objekt stále v pohybu trhliny se otevíraly. Dále byla konstrukce sledována při přípravě napínání 1x denně a při napínání v únoru 1999 nepřetržitě. Po jeho dokončení byla monitorována čelní stěna a to po dobu jednoho měsíc 1 x týdně. Posléze byl vliv horizontálního předpětí na zdivo po 8 roků sledován s časovým krokem C5/3 C5/5A C5/7 C5/5B C5/6A C5/4 C5/8 C5/6B a) Porušený pokusný objekt trhlinami b) Zakreslení měřících základen Obr.1 a) Půdorysné schéma vedení přepínacích lan b) Půdorys objektu Obr.2

několika měsíců (průměrný interval je 6 měsíců). Na obr. 3 až 6 je modul pružnosti stanoven z deformací při předpínání čelní stěny. Z grafu obsahujícího jednotlivé moduly pružnosti označených a) je dobře patrné chování zdiva, jež se nepřetváří spojitě, ale spíše skokem. Na obrázcích označených b) jsou zaznamenány dvě hodnoty modulu pružnosti, nejprve hodnoty získané průměrem ch naměřených dílčích hodnot a pak hodnoty získané pouze průměrem hodnot neodchylujících se značně od střední hodnoty. Z obr. 3 až 6 je patrný velký rozptyl hodnoty modulu pružnosti pro jednotlivé hladiny napětí i pro konkrétní základny. Výchylky jsou pravděpodobně dány strukturou zdiva; dochází k různému tření mezi povrchy malty a zdících prvků. Pokud hodnoty vybočující mnohonásobně od naměřeného průměru zanedbáme, dostaneme průměrný modul pružnosti na jednotlivých základnách v rozmezí: 6 8 MPa. Na obr. 7 je znázorněn modul pružnosti měnící se z časem (po dobu 8 roků). Z obrázku je patrné že i po skončení předpínání se základny dále podélně deformují dotvarují. Z časového pohledu můžeme velikost dotvarování rozdělit do čtyř intervalů: V okamžiku vnášení předpětí, doba kolem 9 dní po vnesení předpětí, doba mezi 9 4 dny od vnesení předpětí, doba nad 4 dní po vnesení předpětí. Modul Pružnosti Modul Pružnosti-průměr M odul pruž nos ti =[M P a] 3 25 2 15 1 5 4 6 8 1 12 14 16 C5/4 M odul pruž nos ti =[M P a] 12 1 8 6 4 2 Obr.3 Modul pružnosti zdiva v okolí základny C5/4

Modul Pružnosti Modul Pružnosti - průměr M od u l p r u ž n o s ti = [M P a ] 2 15 1 5 4 6 8 1 12 14 16 C5/6A Modul pružnosti =[MPa] 12 1 8 6 4 2 Obr.4 Modul pružnosti zdiva v oblasti základny C5/6A Modul Pružnosti Modul Pružnosti - průměr Modul pružnosti =[M Pa] 8 6 4 2 4 6 8 1 12 14 16 C5/6B M odul pr už nos ti =[M P a] 25 2 15 1 5 Obr.5 Modul pružnosti zdiva v oblasti základny C5/6B Modul Pružnosti Modul Pružnosti - průměr Modul pružnosti =[MPa] 12 1 8 6 4 2 4 6 8 1 12 14 16 C5/8 Modul pružnosti =[MPa] 4 3 2 1 Obr.6 Modul pružnosti zdiva v oblasti základny C5/8 Po dokončení předpínání vzroste ještě deformace a to: Do 9 dnů cca na pětinásobek okamžité deformace, do 4 dnů cca na šestinásobek okamžité deformace, nad 4 dní cca na šestapůl násobek okamžité deformace.

Na měření je vidět, že i po osmi letech po předepnutí zdivo stále (i když nepatrně) dotvaruje. Průběh deformací je důležité mít na paměti při realizaci, neboť dodatečné deformace mohou funkčně omezit užívání objektu např. zhoršená možnost zavírat okna, dveře apod. Pro stanovení pevnosti zdiva objektu byly provedeny nedestruktivní zkoušky, ze kterých vyplynulo následující zatřídění: cihly plné P 1, malta M až M,4 Následně byla stanovena pevnost, zdiva dle [9] vychází: Charakteristická pevnost zdiva 2,66 MPa. Návrhová pevnost zdiva 1,33 MPa. Modul pružnosti v čase 14 Modul pružnosti [MPa] 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9 26 35 42 83 112 14 188 456 667 Čas [dny] Čas [dny] 1227 1639 171 1752 1558 2117 2278 2646 L4-C5/4 L4-C5/6A L4-C5/6B L4-C5/8 L3-C5/5A L3-C5/5B L3-O5/7 Obr.7 Časový průběh hodnot modulu pružnosti Při maximální hladině napětí u jednotlivých základen - viz obr. 7 byl změření zjištěn modul pružnosti v intervalu: E = 12-61 MPa. Podle [9] lze tedy vyjádřit pevnost zdiva rovnoběžnou s ložnými spárami v intervalu: R d * = 1,2,6 MPa. Pokud budeme srovnávat pevnost určenou z modulu pružnosti, získaného měřením deformací rovnoběžných se spárami, s pevností kolmou na spáry, získáme tyto poměry: R d * / R d =,451,225. Vzhledem k tomu, že při průzkumu bylo zjištěno poměrně dobré vyplnění svislých spár maltou, byly podobné hodnoty předpokládány. Byla provedeno další měření na jiném objektu [7], jež mnělo podobné výsledky.

Z výše uvedených zjištění vyplývá toto doporučení: V případě zdiva s nekvalitně vyplněnými styčnými spárami R d * =,1R d. Tato konzervativní hodnota by se měla užít pouze v případě velmi špatného stavu zdiva, případně při nedostatečných informacích o zdivu (chybějící nebo nedostatečný průzkum). U běžného starého zdiva s částečně vyplněnými styčnými spárami R d * =(,45,2)R d. Pro tento objekt stavu je to bezpečná hodnota. Po zralé úvaze (podle stavu objektu) je možné jít i za tento interval. U zdiva s dobře vyplněnými spárami až R d * =,7,8R d. Tato hodnota podle zkušeností by již neměla být překročena (nelze vyloučit í případné pozdější komplikace, zejména v místech pod kotevními deskami, pod deviátory apod.). Teoretická část prací byla provedena za finančního přispění MŠMT ČR, v rámci výzkumného záměru MSM 2163519 Progresivní spolehlivé a trvanlivé nosné stavební konstrukce. Literatura: [1] Adámek, J., Stehlík, M., Šulák, P.: Nová metoda stanovení napjatosti a modulu pružnosti cihelného zdiva, konference Zděné a smíšené konstrukce 2, Brno 2 [2] Bažant, Z., Klusáček, L.: Dodatečné horizontální ztužování zděných konstrukcí. Sborník ČBS, Sanace a rekonstrukce staveb, Praha 6/1998 [3] Bažant, Z., Klusáček, L.: Statika při rekonstrukcích objektů, skripta, 3. vydání 3/27, CERM Brno [4] Klusáček, L.: Sanace konstrukcí předpětím Kandidátská disertační práce, Brno 21 [5] Košatka, P., Pume, D.: Murfor Příručka pro navrhování zdiva vyztuženého prvky Murfor podle Eurokódu 6, Praha 22 [6] Schubert, P., Hoffmann, G.: Mauerwerkdruckfestigkeit in Lagerfugenrichtung. Aachen: Institut für Bauforschung, 1993 Forschungsbericht Nr. F 48 [7] Šulák, P.: Analýza chování zděných konstrukcí dodatečně zesílených lany Disertační práce, Brno 27 [8] ČSN 73 111 Navrhování zděných konstrukcí [9] ČSN EN 1996-1-1 Navrhování zděných konstrukcí, Část 1-1 Obecná pravidla pro pozemní stavby Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce