MINISTERSTVO PRŮMYSLU A OBCHODU ČR
SEKCE STAVEBNICTVÍ
Na Františku 32, Praha 1
Program MPO ČR na podporu výzkumu a vývoje
Regenerace panelových domů
Praha 2004
Zpracoval: Stavební fakulta Českého vysokého učení technického
Spolupráce: Projekční kancelář, Ing. Rainer Scheffel, STÚ-K, a. s., Praha
Řešitelé: prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc., Stavební fakulta ČVUT (vedoucí řešitel úkolu); Ing. Antonín Hruška, CSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Jiří Karas, CSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Tomáš Čejka, Stavební fakulta ČVUT; Ing. Rainer Scheffel, Ing. Rainer Scheffel – Projekce; Ing. Roman Cupal, Ing. Rainer Scheffel – Projekce; Ing. Jiří Ratzenbek, Ing. Rainer Scheffel – Projekce; Ing. Václav Vimmr, CSc., STÚ-K, a. s., Praha; Ing. Václav Jansta, STÚ-K, a. s., Praha; Ing. Vladimír Viták, STÚ-K, a. s., Praha
Kód publikace: II/8
ISBN tištěné publikace: 80-86769-12-7
Vydavatel tištěné verze: Informační centrum ČKAIT
MPO souhlasí se zveřejněním pomůcky.
Omlouváme se za špatnou čitelnost některých vyobrazení způsobenou nekvalitním stavem dostupných archivních předloh.
Obsah
ÚVOD
Stavební soustava G 57 byla první soustava, ze které byly montovány panelové domy pro bydlení v západní části Severočeského kraje. Hromadná výroba prvků pro plně montované domy neměla v kraji žádného předchůdce a bez nadsázky lze tvrdit, že zahájila éru úplně nového odvětví výroby stavebních prvků a stavební výroby.
Potřeba budovat velké množství nových bytů v regionu souvisela s prudkým rozvojem těžebního průmyslu a navazujících průmyslových odvětví. Budované byty byly určeny jednak novým pracovníkům zaměstnaným v hlubinných uhelných dolech a nově otevíraných povrchových lomech, jednak pro obyvatele obcí, které bylo nutné před postupující těžbou hlubinných dolů a hlavně povrchových lomů postupně vyklízet.
1 OBJEMOVÉ, DISPOZIČNÍ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ
1.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA STAVEBNÍ SOUSTAVY
Soustava G 57 má příčně nosný stěnový systém ztužený podélnými vnitřními ztužujícími stěnami se samonosným obvodovým pláštěm, který přenáší část zatížení stropních desek. Stěny jsou navzájem spojeny tuhými stropními deskami. Modulová vzdálenost příčných nosných stěn je 3 600 mm, konstrukční výška nadzemních podlaží je 2 850 mm. Věžové a bodové domy mají kombinovaný nosný systém se stejnou modulovou vzdáleností nosných stěn, tj. 3 600 mm.
Vzhledem ke skutečnosti, že řešení dále popisovaných staveb umožňovalo podle konfigurace terénu, aby byl suterén buď 1. PP nebo 1. NP podle konkrétního osazení budovy, bude v dalším popisu pro toto podlaží použito názvu buď suterén nebo 1. PP. A to bez ohledu na to, jak jsou jednotlivá podlaží popisována v dokumentaci stavby a bez ohledu na skutečné výškové osazení budovy. Další vyšší podlaží pak 1. NP, další jako běžné podlaží, nejvyšší obytné podlaží pak jako 4. NP, 7. NP apod. podle výškové hladiny (např. dům označený jako sedmipodlažní je dům se suterénem a se sedmi bytovými podlažími).
1.1.1 Objemové a tvarové řešení
Severočeská varianta soustavy G 57 byla převzata z VÚS Gottwaldov (později VÚPS Praha, pracoviště Gottwaldov), který se v té době zabýval vývojem této soustavy a poskytoval ostatním výrobcům podklady pro výrobu a montáž domů ve formě vzorových projektů, statických výpočtů, dokumentace prefabrikátů a zkušeností z výroby a montáže staveb. Označením G 57 je vyjádřen rok vzniku vzorového řešení soustavy, tj. rok 1957 a místo vývoje soustavy Gottwaldov – dříve a nyní opět Zlín.
Základ objemového řešení tvořily typové sekce řadového domu, ze kterých byly sestavovány domy ze dvou nebo tří sekcí v jednom dilatačním celku a postaveny ve čtyř a sedmi podlažní výškové hladině. Po úpravách dokumentace a změnách materiálové základny byly v 60. letech budovány osmipodlažní bodové domy, domy věžové jedenáctipodlažní a řadové desetipodlažní domy.
Všechny domy mají plné podsklepení, které je, s ohledem na osazení domu, buď částečně zapuštěné nebo je podlaha tohoto podlaží v úrovni okolního terénu. V suterénních prostorách čtyř a sedmi podlažních domů byly v některých případech řešeny malé byty, podle ČSN 73 4301 byty I. velikostní kategorie s užitkovou plochou bytu 35,11 m2.
V suterénech domu bylo umístěno bytové zázemí, tj. sklípky na potraviny ke každému bytu, prádelny, sušárny, žehlírna, kočárkárna, namáčírna, úklidová komora, případně sklad, pokud byl v suterénu vstup do budovy, pak rovněž vstupní hala a navazující komunikační prostor před schodištěm.
V oblasti západní části Severočeského kraje jsou postaveny rovněž budovy soustavy G 57 s nebytovými prostorami v 1. nadzemním podlaží. V některých z těchto domů byly využity volné plochy v suterénních prostorách pro služebny policie, bytové či domovní správy apod. Při tomto řešení zůstala nosná konstrukce suterénu shodná s nosnou konstrukcí suterénu běžného bytového domu.
Ostatní případy, kdy jsou v původní dokumentaci řešeny nebytové prostory jako provozovny obchodů a služeb s potřebným provozním a sociálním zázemím, je nosná (zpravidla železobetonová) konstrukce přizpůsobena předpokládanému využití.
1.1.2 Popis konstrukce
Konstrukční systém G 57 je příčný nosný stěnový systém, ztužený podélnými vnitřními ztužujícími stěnami, se samonosným obvodovým pláštěm, který přenáší též část zatížení stropních desek. Stěny jsou navzájem spojeny tuhými stropními deskami. Modulová vzdálenost příčných nosných stěn je 3 600 mm, konstrukční výška nadzemních podlaží je 2 850 mm.
Obvodový plášť je samonosný (částečně nosný), sestavený z celostěnových dílců. Štítové stěny jsou vždy nosné.
Spodní stavba (označovaná v dokumentaci staveb jako 1. nadzemní podlaží nebo suterén) s příčným stěnovým systémem je montovaná, v některých případech monolitická. Strop nad spodní stavbou je ze stropních dílců shodných s vrchní stavbou.
Vnitřní nosné stěny nadzemních podlaží jsou montované ze škvárobetonových stěnových panelů, které byly počátkem 60. let nahrazeny betonovými panely s konstrukční a manipulační výztuží kolem dveřních otvorů. Stěnové panely byly v částech železobetonové. Škvárobetonové nosné stěnové dílce tloušťky 200 mm byly vyráběny podle podkladů VÚS Gottwaldov, počátkem 60. let však byly nahrazeny betonovými dílci tl. 160 mm.
1.1.3 Základní technicko-ekonomické parametry
Bytové domy konstrukční soustavy G 57 byly řešeny pro trvalé bydlení ve standardu bytů I. kategorie, tj. bytů s ústředním vytápěním a zásobováním teplou vodou z centrálního nebo lokálního zdroje. Domy měly nezbytné domovní a bytové zázemí umístěné jak v suterénu domu, tak mimo dům. Mimo dům bylo standardně řešeno zařízení pro venkovní sušení prádla, klepání koberců a pro umístění nádob na odpadky, dětská hřiště apod.
Základ objemového řešení soustavy tvořil výběr typových sekcí řadového domu shodný pro čtyř i sedmipodlažní zástavbu. Prvotní výběr tvořily tři základní sekce, ze kterých byly sestavovány celé domy. Ve směru pohledu na hlavní fasádu se jednalo o koncovou levou sekci, střední sekci a koncovou pravou sekci. V každé sekci byly v běžném podlaží umístěny tři byty. Sekce nesly označení pro čtyřpodlažní domy 421 (střední), 422 (levá koncová) a 423 (pravá koncová). Obdobné označení bylo používáno i pro sedmipodlažní domy, a to 721, 722 a 723.
Základní výběr sekcí byl postupně doplňován o další dispoziční řešení, např. bodových a věžových domů a desetipodlažních domů.
Tab. 1 Příklady velikosti bytů v základní řadové
| Umístění bytu v sekci | Kategorie podle ČSN 73 4301 | Počet místností bytu | Užitková plocha m2 |
| Střední byt | II | 3 | 51,90 |
| Štítový byt | II | 3 | 50,20 |
| Byt sousedící s další sekcí | III | 4 | 68,40 |
| Suterénní byt | I | 2 | 35,10 |
Jednotlivé byty byly vybaveny kuchyňskými sestavami délky 1,80 m, vestavěnými předsíňovými skříněmi a spížními skříněmi v kuchyni. Kuchyně byly vybaveny plynovými sporáky. WC a koupelna s umývadlem každého bytu byly umístěny v bytovém jádru, které bylo smontované z lehkých stěnových dílců. Bytové jádro bylo použito v levém nebo pravém provedení jako soustředěné se společnou instalační šachtou pro kuchyni, koupelnu a WC. Stěny bytového jádra mají tl. 40 mm a jsou tvořeny pláštěm ze sololitových desek s jádrem ztuženým lisovaným kartonem ve tvaru voštin. Stěna s dveřmi do koupelny a WC (mezi předsíní a bytovým jádrem) je vyzděná z příčkovek.
Sedmi a vícepodlažní domy jsou vybaveny osobním výtahem pro tři osoby (nosnost 250 kg) v samostatné výtahové šachtě vedle schodišťového ramene nebo v samostatné výtahové šachtě za mezipodestou se strojovnou na střeše domu. Výtahová šachta byla po zahájení výstavby tohoto typu panelového domu vymezena ocelovou montovanou stěnou, která byla následně nahrazena betonovými prefabrikáty. U řadových domů jsou stanice výtahu umístěny na každé druhé mezipodestě s nástupní stanicí na mezipodestě mezi suterénem a 1. NP. Věžové domy mají stanice na každé druhé mezipodestě, tj. na mezipodestě mezi 1. a 2. NP, 3. a 4. NP apod. Bodové domy s jednoramenným schodištěm mají stanici výtahu v každém podlaží.
1.1.4 Realizace stavební soustavy v severních Čechách
Konstrukční soustava G 57 byla v Severočeském kraji používána pro výstavbu bytů od roku 1959 do roku 1967. Výroba rozhodujících dílců probíhala v panelárnách Most, Světec a Chomutov na horizontálních výrobních linkách s váhovým limitem max. 3 500 kg. Vyšší váhový limit nebyl možný vzhledem k tehdy dostupné manipulační technice. Z paneláren byly dílce rozváženy na nákladních automobilech nebo speciálních podvozcích na jednotlivá staveniště.
V roce 1967 byla výroba prvků soustavy G 57 ukončena a panelárny byly přestavěny na výrobu dílců soustavy T 08 B nebo T 06 B, které byly vyráběny v následujících letech. Některé výrobny byly zrušeny nebo přestavěny pro jiné využití.
Stavbu bytových domů soustavy G 57 prováděly vesměs Pozemní stavby Ústí nad Labem, n. p., svými závody Ústí nad Labem, Teplice, Most a Chomutov a závodem PSV (přidružená stavební výroba) Stavomontáže Teplice.
Protože v době výstavby nebyla uplatňována (později velmi rozšířená), metoda tzv. letmé montáže hrubé stavby, byly prvky (panely) hrubé stavby mnohdy překládány z dopravních prostředků na staveništní meziskládky a odtud dopravovány na místo určení ve stavbě. Při mnohonásobném překládání a manipulaci s prvky docházelo často k jejich značnému poškození, jak je popisováno v dalších kapitolách.
V západní části bývalého Severočeského kraje (v současném územním uspořádání Ústecký kraj), tedy oblasti vymezené bývalými okresy Chomutov, Louny, Most, Teplice, Ústí nad Labem a Litoměřice, byla soustava zaznamenána pouze v prvních čtyřech jmenovaných okresech.
1.2 OBJEMOVÉ ŘEŠENÍ
Základním objemovým řešením soustavy byly řadové domy s příčně nosným stěnovým systémem (modul 3 600 mm), stavěné ve čtyř a sedmipodlažní výškové hladině. Řadový dům byl sestavován z jednotlivých sekcí, tj. částí domu obsluhovaných jedním schodištěm. Skládal se ze dvou nebo tří sekcí. Jedna sekce domu měla vždy jeden modul, ve kterém bylo umístěno schodiště a 4 nebo 5 dalších modulů. Po nejvýše třech sekcích byla vkládána dilatace. Nejdelší sedmipodlažní dům sestavený z řadových sekcí byl postaven v Mostě. Tento dům je sestaven ze tří dilatačních celků se 17 + 11 + 17 moduly, s celkovou délkou bezmála 163 m.
Základní objemové řešení pro řadové domy bylo v průběhu výroby a výstavby soustavy G 57 rozšířeno. Podle opakovaných podkladů byly postaveny bodové osmipodlažní bytové domy, jedenáctipodlažní věžové domy a desetipodlažní řadové domy.
V několika případech byly běžné sekce vybudovány na atypickém přízemí (1. NP), které je do dnešních dnů využíváno pro komerční činnost. Jedná se o panelový dům v Teplicích, Duchcovské ulici, kde je celé 1. NP využito pro prodejny a služby. Tento dům s celkovou délkou cca 120 m má 10 obytných podlaží v řadových sekcích. Další dům s podobným využitím je vybudován v Bílině, kde jsou nad 1. NP postaveny 4 podlaží bytů řadové sekce a v Chomutově, kde je nad obchodní částí vybudováno 10 bytových podlaží s dispozicí věžového domu.
Ukázky provedení domů stavební soustavy G 57 na obr. 1–10.
Obr. 1 Fasáda sedmipodlažního domu v Mostě, zvláštností jsou francouzská okna v koncových modulech
Obr. 2 Fasáda sedmipodlažního domu v Duchově, v koncových modulech jsou běžné lodžie
Obr. 3 Fasáda sedmipodlažního domu v Teplicích, zvláštností jsou francouzská okna v koncových modulech
Obr. 4 Jedenáctipodlažní věžový dům v Litvínově, zvláštností jsou ocelová nakloněná zábradlí bytových lodžií
Obr. 5 Fasáda desetipodlažního domu v Mostě, zvláštností jsou francouzská okna na všech čtyřech fasádách
Obr. 6 Fasáda desetipodlažního domu v Teplicích, v podnoži celého domu jsou komerční plochy
Obr. 7 Osmipodlažní bodový dům v Bílině, zvláštností je 5 lodžií v jednom podlaží se čtyřmi byty
Obr. 8 Čtyřpodlažní dům v Teplicích
Obr. 9 Sedmipodlažní dům o v Teplicích
Obr. 10 Sedmipodlažní dům v Teplicích
1.3 DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ
Řadová čtyř a sedmipodlažní sekce
Základní dispoziční řešení je dáno typovým řešením sekce. V řadové sekci jsou ve všech případech v běžném podlaží tři byty přístupné z podesty. Toto řešení je shodné jak pro čtyřpodlažní, tak pro sedmipodlažní hladinu (obr. 11).
Obr. 11 Půdorys středního bytu v řadové čtyřpodlažní sekci
V podsklepení je umístěno bytové zázemí tj. sklípky na potraviny ke každému bytu, prádelny, společné sušárny, žehlírna, kočárkárna, namáčírna, úklidová komora, případně sklad, při umístění vstupu do budovy v tomto podlaží rovněž vstupní hala a komunikační prostor před schodištěm. Při osazení domu do terénu tak, že úroveň terénu při hlavní fasádě (fasáda s lodžiemi) byla pod úrovní 1. PP, byly v tomto podlaží řešeny byty I. kategorie (obr. 12).
Obr. 12 Část půdorysu suterénu řadové sekce, vedle vstupu s předloženým schodištěm jsou dva byty I. kategorie
Hlavní vstup do řadového domu byl řešen variantně podle konfigurace terénu. Varianty umožňovaly řešení vstupu suterénem, do 1. NP s předloženým schodištěm mimo dům, do 1. NP s vyrovnávacím schodištěm uvnitř domu, případně s předloženým schodištěm mimo dům i vnitřním vyrovnávacím schodištěm. V 1. PP je v některých domech řešen vedlejší vstup do budovy.
V 1. NP se počet bytů na podlaží lišil podle varianty řešení hlavního vstupu. V případě řešení vyrovnávacího schodiště uvnitř domu nebo hlavního vstupu do 1. NP jsou v tomto podlaží pouze dva byty přístupné z podesty.
V typovém podlaží jsou pak tři byty II. a III. kategorie podle typu použité sekce. Shodný počet bytů je i v nejvyšším podlaží. Bytové lodžie jsou řešeny pro levý a pravý byt každé sekce na obr. 13.
V některých domech je místo lodžie řešeno francouzské okno (obr. 14).
Obr. 13 Půdorys štítového bytu v řadové sekci čtyřpodlažního domu
Obr. 14 Francouzské okno sedmipodlažního domu v Mostě, okno je řešeno v koncových modulech domu
Schodiště je v řadových sekcích umístěno u obvodové stěny s přímým osvětlením. Schodiště je železobetonové dvouramenné s mezipodestou u obvodové zdi. Z podesty jsou řešeny vstupy do jednotlivých bytů. Schodiště vede z 1. PP do nejvyššího podlaží. Vedle schodiště je řešen instalační prostor, v sedmipodlažních domech i výtahová šachta. Výstup na střechu je možný po žebříku výlezem z nejvyššího podlaží (obr. 15).
Osobní výtah pro je řešen v sedmipodlažních domech se stanicemi na každé druhé mezipodestě s nástupní stanicí na mezipodestě mezi 1. PP a 1. NP. Strojovna výtahu je v nástavbě na střeše domu.
Střecha domu je plochá bez atik. Na střeše sedmipodlažních bytových domů jsou umístěny strojovny výtahů, pro zlepšení vzhledu často navzájem propojených betonovou pergolou.
Obr. 15 Schodišťový prostor v řadové sekci sedmipodlažního domu
Řadová desetipodlažní sekce
Řadový desetipodlažní bytový dům byl postaven opakovaně v Mostě podél třídy Budovatelů. Jedná se o plně podsklepený bytový dům s 10 bytovými podlažími. Dům tvoří dvě zrcadlové sekce s komunikačním prostorem uvnitř dispozice. Čtyři byty na podlaží každé sekce (osm bytů na podlaží), jsou umístěny po celém obvodu domu. Byty jsou přístupné z podesty každé sekce.
V 1. PP domu je umístěno bytové zázemí, tj. sklípky na potraviny ke každému bytu, prádelny, společné sušárny, žehlírna, kočárkárna apod. Podzemní podlaží je zapuštěné cca 1 400 mm pod upravený terén.
Vstup do domu je řešen na úrovni mezipodesty mezi 1. PP a 1. NP. Prostorná vstupní hala za vstupními dveřmi, ve které jsou umístěny listovní schránky, je oddělena dveřmi od mezipodesty mezi 1. PP a 1. NP ve schodišťovém prostoru. Na této mezipodestě je nástupní stanice dvou osobních výtahů společných pro obě sekce.
Dvě schodiště, pro každou sekci jedno, jsou umístěna uvnitř dispozice, rovnoběžně s podélnou osou domu. Schodiště začíná v 1. PP a končí v úrovni ploché střechy. Dva osobní výtahy a výtahová šachta jsou opatřeny dveřmi na každé straně klece, kterými je umožněn nástup do výtahů z obou sekcí, ale i průchod z jedné sekce do druhé. Celkem pět stanic je na mezipodestách mezi 1. PP a 1. NP, mezi 3. a 4., 5. a 6., 7. a 8., nejvyšší stanice je mezi 9. a 10. NP.
Na ploché střeše bez atik je vybudována společná nástavba strojovny výtahů a schodišťového prostoru. Ve schodišťovém prostoru, který je ukončen podestou těsně pod úrovní střešní roviny, je řešen vstup na střechu, větrání schodišťového prostoru, přístup do strojovny výtahů a plechovými dveřmi vstup do dalšího užitného prostoru v nástavbě.
Bodové domy
Bodové osmipodlažní bytové domy byly zaznamenány v Bílině. Jedná se o domy čtvercového půdorysu 18,3 x 18,3 m, s celkovým počtem 32 bytů v jednom domě.
Suterén je řešen pod celým domem a je v něm umístěno domovní, bytové a technické zázemí.
Hlavní vstup do domu je řešen z jižní strany velkou prosklenou ocelovou vstupní stěnou. V hale za vstupní stěnou, která vytváří impozantní zádveří, je vyrovnávací schodiště vybudované na celou šířku vstupní haly. Odtud je přístup do vnitřního schodišťového prostoru. Přístup do suterénu je řešen dvěma vstupy přístupnými ze dvou ramp podél průčelí domu.
V 1. NP a stejně v dalších podlažích jsou čtyři byty přístupné z úrovně podesty. Byt vedle vstupu má o místnost méně (vstupní hala).
V běžném podlaží a nejvyšším 8. podlaží jsou rovněž čtyři byty na podlaží, dva byty mají bytovou lodžii orientovanou na jih, další byt má lodžii na sever.
Schodišťový prostor je umístěn uvnitř dispozice domu bez přímého osvětlení denním světlem. Schodiště vede z 1. PP a je ukončeno v úrovni střechy v nástavbě strojovny výtahu. Jednoramenná železobetonová schodišťová ramena jsou řešena podél pravé stěny schodišťového prostoru z nižší podesty na podestu vyššího podlaží (obr. 16). Osobní výtah má stanice ve všech podlažích. Je umístěn ve výtahové šachtě z ocelových profilů u schodiště. Strojovna výtahu je umístěna v nástavbě na střeše domu.
Střecha na domu je plochá bez atik, byla řešena jako střecha pochůzná. Tento záměr dodnes dosvědčuje schodiště, které končí v úrovni střechy a již značně zkorodované tyčové zábradlí kolem celé střechy (obr. 17).
Obr. 16 Jednoramenné schodiště bodového osmipodlažního domu v Bílině
Obr. 17 Poslední podlaží bodového osmipodlažního domu v Bílině, pozůstatky zábradlí svědčí o původním záměru – pochůzné střeše
Věžové domy
Věžové jedenáctipodlažní bytové domy byly zaznamenány v Litvínově a v Chomutově. Jedná se o domy obdélníkového půdorysu s délkou cca 20 m a šířkou cca 14,5 m, s celkovým počtem 44 bytů (obr. 18).
Suterén je řešen pod celým domem a je v něm umístěno domovní, bytové a technické zázemí.
Hlavní vstup do domu je řešen variantně ze západního nebo severního průčelí. Varianta se vstupem ze západního průčelí je řešena přes vstupní halu v 1. NP na podestu vnitřního schodišťového prostoru. Druhá varianta řeší vstup přes venkovní přístavbu na mezipodestu mezi 1. PP a 1. NP. Druhý vstup do domu, na kterých byl prováděn průzkum, nebyl řešen.
V každém podlaží jsou umístěny čtyři byty. Dva byty s orientací místností na jih mají bytovou lodžii.
Schodišťový prostor je umístěn uvnitř dispozice domu bez přímého osvětlení denním světlem. Dvouramenné schodiště ze železobetonových schodišťových ramen je řešeno po levé straně schodišťového prostoru. Schodiště vede z 1. PP a je ukončeno v úrovni střechy v nástavbou strojovny výtahu.
Osobní výtah je umístěn v samostatné betonové výtahové šachtě za mezipodestou. Stanice jsou na každé druhé mezipodestě. Strojovna výtahu je umístěna v nástavbě na střeše domu.
Střecha domu je plochá bez atik, byla navržena jako střecha z částí pochůzná, s přístupem k užitným prostorám v nástavbě na střeše.
Obr. 18 Přístavba vstupu do jedenáctipodlažního domu v Litvínově, nad vstupem jsou lodžie v severním štítu
Jiné bytové domy
Za zmínku jistě stojí deskový desetipodlažní integrovaný bytový dům s komerčními plochami v podnoži. Dům je postaven v Teplicích podél Duchcovské ulice, kde tvoří dominantu této městské části. Délka domu je cca 120 m, výška k atice pak cca 34 m.
Dům byl postaven na železobetonové podnoži, nad kterou je postaveno deset bytových podlaží s dispozicí řadové sekce. V řadové sekci byly upraveny koncové moduly, ve kterých byly k bytovým plochám ve štítech umístěny tři bytové lodžie, do některých modulů v podélném průčelí byly vloženy další lodžie (obr. 19).
V každé sekci domu, která je obsluhována z jednoho schodiště, je 30 bytů, tj. na jednom podlaží jsou tři bytové jednotky.
Vstup do bytové části domu je řešen ze severního (zadního) průčelí domu na mezipodestu dvouramenného schodiště, kde je zároveň nástupní stanice osobního výtahu. Dispozice schodiště je shodná s řešením v řadové sekci, stanice výtahu jsou na každé druhé mezipodestě. Výtahová šachta z betonových dílců je umístěna vedle výstupního schodišťového ramene.
Na ploché střeše jsou v samostatných nástavbách umístěny strojovny výtahů, které jsou zakomponovány do betonové pergoly. Pergola je postavena podél celého obvodu budovy a dobře viditelná při pohledu z kterékoliv strany.
Obr. 19 Desetipodlažní dům v Teplicích, v koncovém modulu řadové sekce jsou tři bytové lodžie, pergola po celém obvodu střechy
1.4 ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ
Architektonický výraz domů postavených v soustavě G 57 ovlivňuje zejména skutečnost, že domy byly montovány z jednotlivých prvků obvodového pláště a spáry mezi panely dávají domům charakteristický rastr montovaného panelového domu. Barevnost domů byla dána omezeným výběrem tehdejších fasádních úprav – obytná podlaží ze sypaného křemíku, suterény v některých lokalitách z umělé kameniny (umělého kamene) většinou barvy červenohnědé, barevný postřik na lodžiích a barevně odlišené nárožní sloupky.
Řadová sedmipodlažní sekce
Obdélníkový půdorys domu a pravidelný rastr panelů dává fasádám typický vzhled montovaného domu. Fasáda je členěna sloupky na nárožích a kolem lodžií, střešní římsou a římsou nad suterénem. Dvě velikosti oken (dvoudílná do kuchyní a třídílná do ostatních obytných místností) na zadní fasádě spolu s pruhem kovových oken do schodišťového prostoru člení jinak strohou fasádu. Hlavní fasáda je členěna zapuštěnými lodžiemi na koncích domu a na rozhraní jednotlivých sekcí. Okna jsou opět dvoudílná a třídílná. V sedmipodlažních domech v Mostě jsou v koncových modulech místo lodžie vybudovány úzké balkony šířky cca 300 mm, přístupné z obytné místnosti dvoudílnými balkonovými dveřmi. Fasády obou štítů jsou u některých řadových domů bez oken, v některých oblastech (Most) jsou ve štítech dvoudílná okna.
V suterénu jsou, podle výškového osazení domu a využití místností, osazena sklepní okna nebo dvojice dřevěných oken vedle sebe, které osvětlují bytové prostory a užitné prostory suterénu.
U některých domů byly vybudovány střešní římsy s výrazným přesahem průčelí.
Střešní nástavby u domů s více než čtyřmi bytovými podlažími jsou určeny pro strojovnu výtahů. V některých případech jsou strojovny spojeny průběžnou pergolou, čímž bylo (podle technické zprávy ze září 1962 k domu 265 Most) „dosaženo potřebného odlehčení“.
Rozhodující pro řešení vstupů do domu bylo osazení domu do terénu (obr. 20).
Obr. 20 Hlavní vstup do sedmipodlažního domu v Teplicích
Řadová desetipodlažní sekce
Tento typ domu byl postaven v Mostě podél třídy Budovatelů. Každý z několika domů má pouze dvě sekce s 9 příčnými moduly. Rastr panelů průčelí je členěn spárami mezi panely, které jsou zdůrazněny barevně odlišeným pruhem po obvodě každého panelu. Štíty jsou v současné době zatepleny montovaným obkladem, který zakrývá původní rastr panelů obvodového pláště.
Lodžie u tohoto typu chybí. Místo nich je na obou průčelích a na štítech u některých obytných místností řešeno francouzské okno s jednodílnými dveřmi, které je umístěno vedle dvoudílného okna. Jednoduché ocelové zábradlí před dveřmi spolu s plechovým truhlíkem na květiny pod oknem a střídáním této úpravy od 2. NP s běžným okenním panelem dotváří charakter fasády tohoto domu. Stejná úprava je i na štítech domu, kde však jsou od 3. NP ve dvou pruzích otvorů shodná řešení vedle sebe (obr. 21).
Střešní nástavba pro strojovnu výtahů je včetně okolních užitných prostor v jednom uceleném obestavěném prostoru.
Obr. 21 Řešení francouzského okna v desetipodlažním řadovém domu v Mostě
Bodový dům
Tento typ byl postaven v Bílině podél Teplické ulice. Každý z celkem šesti shodných domů je postaven samostatně, s dostatečným odstupem od okolní zástavby. Fasáda je členěna rastrem panelů obvodového pláště na každé straně v pěti pruzích. Rastr průčelí je tvořen spárami mezi panely, rohovými sloupky a lodžiemi, rastr severní fasády pouze rohovými sloupky a spárami (obr. 22).
Zvláštností tohoto typu domu je celkem 5 lodžií v každém podlaží. Lodžie jsou opatřeny kovovým zábradlím s výplní z vlnitého plechu. Vstup do domu je na jižní straně. Vstupní prosklená ocelová stěna je krytá úzkou římsou v úrovni podlahy lodžie 2. NP, od západu je vstupní stěna spolu se zvonkovým tablem chráněna prodlouženou boční stěnou vstupu (obr. 22).
Barevné řešení odlišuje bytovou část domu od suterénu, lodžiové pruhy, nárožní a lodžiové sloupky.
Střešní nástavba strojovny výtahu na ploché střeše je rozšířená o výstup na střechu. Nástavba je zakrytá rozšířenou betonovou deskou.
Střešní římsa navazuje na rohové sloupky, kolem střechy je vidět kostra nosné konstrukce původního kovového zábradlí se zbytky výplně z vlnitého plechu.
Obr. 22 Hlavní vstup do osmipodlažního bodového domu v Bílině
Věžový dům
Obdélníkový půdorys domu a pravidelný rastr panelů dává fasádám typický vzhled montovaného domu. Fasáda obou průčelí je členěna sloupky na nárožích a střešní římsou. Jednotná, třídílná okna jsou typická pro tento věžový dům. Jižní fasáda je členěna dvěma zapuštěnými lodžiemi vedle sebe, severní fasáda jednou lodžií (obr. 23).
V suterénu, který je od vrchní stavby barevně odlišen, jsou osazena sklepní okna.
Střešní nástavba strojovny výtahu na ploché střeše je rozšířena o výstup na střechu a další užitný prostor. Nástavba je zakrytá rozšířenou betonovou deskou.
Obr. 23 Věžový jedenáctipodlažní dům v Chomutově
2 KONSTRUKČNĚ SKLADEBNÉ ŘEŠENÍ
2.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA NOSNÉHO SYSTÉMU
Stavební soustava má podélné skladebné rozměry stanovené v modulu 3 600 mm. Rozpony stropních dílců, které se rovnají osovým vzdálenostem nosných příčných stěn, jsou 3 600 mm. Konstrukční výška je jednotná 2 850 mm.
2.2 SKLADBA NOSNÉ KONSTRUKCE
Konstrukční systém G 57 je příčně nosný stěnový systém, ztužený podélnými vnitřními ztužujícími stěnami, se samonosným obvodovým pláštěm, který přenáší též část zatížení stropních desek. Stěny jsou navzájem spojeny tuhými stropními deskami. Modulová vzdálenost příčných nosných stěn je 3 600 mm, konstrukční výška nadzemních podlaží je 2 850 mm. Obvodový plášť je samonosný (částečně nosný) sestavený z celostěnových dílců. Štítové stěny jsou vždy nosné. Spodní stavba (1. PP) s příčným stěnovým systémem je zpravidla montovaná, monolitická nebo zděná. Strop nad 1. NP je ze stropních dílců shodných s vrchní stavbou. Vnitřní nosné stěny nadzemních podlaží jsou montované původně ze škvárobetonových prvků tl. 200 mm, později z betonových (v částech železobetonových) prvků v tl. 160 mm, s konstrukční a manipulační výztuží. Stropy jsou montovány ze stropních železobetonových plných panelů tl. 100 mm, uložených na vnitřní stěny i na obvodové stěny. Skladebná délka stropních dílců je 3 600 mm, šířka dílce do 3 000 mm. Nárožní styky obvodového pláště u štítů a lodžií jsou kryty železobetonovými nárožními sloupky. Plochá střecha je řešena jako jednoplášťová s tepelně izolačním souvrstvím.
Podesty a ramena dvouramenného schodiště jsou železobetonové. Schodišťová ramena jsou uložena na podestové trámy. Vedle výstupního ramene schodišť je, v sekcích vyšších než 4 NP, umístěna šachta osobního výtahu. Strojovna výtahu je postavená nad rovinou ploché střechy.
2.3 ZPŮSOBY ZALOŽENÍ DOMŮ PANELOVÉ SOUSTAVY
Založení domů nebylo řešeno typovou dokumentací a obvykle bylo prováděno plošně na základových pásech z prostého betonu. Jiný způsob založení nebyl u prověřovaných domů zaznamenán. Nelze však vyloučit, že bylo výjimečně, v obtížných základových podmínkách, realizováno jiné, např. hlubinné založení.
2.4 NOSNÉ DÍLCE
Nosné dílce soustavy byly při zahájení výroby prvků převzaty z výstupů VÚS Gottwaldov, podle kterých bylo pro svislé nosné konstrukce použito škvárobetonu a železobetonu B 250. Po zahájení výroby prvků soustavy v Severočeském kraji došlo z důvodů materiálové situace ke změně konstrukcí ze škvárobetonu na prostý beton. Souběžně s touto změnou byla z výrobních důvodů upravena třída vyráběného betonu na jednotný B 170. Tyto úpravy, které jsou v dobových podkladech označeny jako krajská varianta typu G 57, byly provedeny v roce 1962 (obr. 24).
Obr. 24 Kladecí výkres 1. NP části řadového domu
2.4.1 Stropní panely
Stropní dílce byly nejdříve řešeny jako železobetonové, plné, tl. 100 mm z betonu B 250, který byl později po úpravách na krajskou variantu změněn na B 170. Skladebné délkové rozměry odpovídají vzdálenostem nosných stěn, tj. 3 600 mm. Skladebné šířky panelů jsou nejvýše 3 000 mm. Další šířky byly voleny podle umístění stropního panelu v domě. Stropní panely jsou podporované na dvou a třech okrajích. Výztuž z oceli 10 210 a R 30 (Roxor), kterou bylo možné, podle výrobních výkresů prvků z roku 1962, nahradit ocelí Toros 30. Boky stropních panelů jsou profilované. V panelárnách Severočeského kraje se vyráběly ve vodorovné poloze (na ocelových nebo betonových podložkách) a byly opatřovány vrstvou omítky tl. 5 mm na spodním líci panelu (obr. 25).
Obr. 25 Část z tabulky schémat stropních panelů dokládaných do projektové dokumentace
2.4.2 Stropní panely lodžiové
Stejnou úpravu jako stropní panely prodělaly i lodžiové panely.
2.4.3 Stěnové panely
Stěnové panely byly po zahájení výroby vyráběny ze škvárobetonu v tl. 200 mm, pouze sloupky a nadpraží dveřních otvorů byly vyztuženy a zabetonovány betonem B 250. V souvislosti s uvedenou úpravou výrobní dokumentace byla tloušťka vnitřních nosných stěn upravena na 160 mm, stěny byly betonovány jednotně s ostatními konstrukcemi z betonu B 170. Pro nižší podlaží věžových domů bylo použito betonu B 250. Výztuž z oceli 10 210 a 10 302 (obr. 28).
2.4.4 Štítové panely
Štítové panely mají v této soustavě nosnou funkci. Obvodový plášť byl v oblasti vyráběn ve dvou variantách s tepelnou izolací z pazderobetonu (směs pazdeří s betonem, objemová hmotnost uváděná v dobových materiálech 680 kg/m3), mofotermu nebo skelných rohoží.
Obr. 26 Část tabulky schémat obvodových panelů dokládaných do projektové dokumentace
Stykování svislých spár se provádělo cementovou maltou v hladkých průběžných trojúhelníkových drážkách na bocích panelu se svarem stykovací výztuže ve zhlaví obvodových dílců.
Štíty byly u většiny domů dodatečně zatepleny přizděním izolační přizdívky z pórobetonových desek tl. 70 mm na polymercementovou maltu, připevněné ke štítu přistřelenými plechovými příponkami a ocelovými trny. Přizdívka byla opatřena omítkou.
Obr. 27 Řez domem stavební soustavy G 57
2.5 OSTATNÍ PRVKY SOUSTAVY
2.5.1 Obvodový plášť
Panely průčelí byly vyráběny rovněž ve dvou variantách, s tepelnou izolací z pazderobetonu nebo mofotermu.
Obr. 28 Schéma vnitřních nosných panelů, dokládaných do projektové dokumentace
Stykování svislých spár se provádělo cementovou maltou v hladkých průběžných trojúhelníkových drážkách na bocích se svarem stykovací výztuže ve zhlaví obvodových dílců. Na vnitřní straně dílců byla vyformovaná hladká polodrážka pro zapuštění vnitřních nosných stěnových panelů, pro vzájemní spojení dílců svařením a pro provedení zálivky.
2.5.2 Schodiště
Podesty a ramena dvouramenného schodiště jsou železobetonové. Šířka ramene je 1 250 mm. Schodišťová ramena jsou uložena na podestové trámy (nosníky) průřezu 300/250 mm. Podestové trámy byly uloženy na schodišťových stěnách. Vedle výstupního ramene schodiště je v řadové sekci vyšší než 4 NP umístěna šachta osobního výtahu. Železobetonové rameno schodiště je z betonu B 170, výztuž je z oceli 10 210 a R 30 (10 452).
Jednoramenné schodiště použité v bodovém domě tvoří železobetonový panel uložený na dvě protilehlé patrové podesty.
Obr. 29 Schéma atikových dílců, dokládaných do projektové dokumentace – druhého a třetího prvku v tabulce bylo používáno pro vyskládání nároží atiky
2.5.3 Příčky
Příčky jsou celostěnové dílce s konstrukcí podobnou nosným stěnám. Příčky mají tloušťku 80 mm, jsou z prostého betonu B 170 s manipulační výztuží a vyztužené pouze v okolí dveřních otvorů. Na bočních profilech mají vytvarovanou polodrážku pro spojovací a těsnicí zálivku.
2.5.4 Další dílce
Lodžiové stěny
Lodžiové stěny měly shodnou skladbu pláště jako obvodový plášť průčelí nebo štítu. Do vynechaného otvoru byly, pro dodatečné osazení okenních výplní na stavbě, vkládány dřevěné špalíky. V oblasti prahu lodžiových dveří byl panel přerušen. Proti deformaci panelu při manipulaci byla v této části vložena výztuž – spojka z oceli Ø 20 mm třídy 10 216. Lodžiová stěna má na bocích vytvarovanou polodrážku pro spojovací a těsnicí zálivku. Byly vyrobeny i lodžiové stěny ve tvaru obráceného U, do kterých byla vsazena celá prosklená lodžiová stěna.
Lodžiové příložky
Lodžiové příložky tvoří nenosný prvek, který má zlepšit tepelně technické vlastnosti bočních stěn lodžií, jež tvoří vnitřní stěny. Prvek byl vkládán do stavby před osazením dalšího lodžiového stropního panelu a byl tvarován tak, že zároveň vytvářel sloupek vedle lodžií. Tepelná izolace z tuvoritu tloušťky 35 mm byla na vnitřní straně prvku. Beton prvku B 170, výztuž ocel 10 210 a R 30.
Suterénní panely
Suterénní obvodové panely byly vyráběny ve stejných šířkách jako panely pro vrchní stavbu. Ze stejné tl. 240 mm lze předpokládat shodnou skladbu.
Sloupky
Sloupky dotvářely vnější vzhled domu formou pilastrů na nárožích, v dilatacích a vedle schodišťového modulu. Podle použití byly tvarovány a měly potřebné kotevní prvky pro přichycení k nosným konstrukcím obvodu. Beton sloupků B 170, výztuž 10 210 a R 30. Výška sloupků byla shodná jako konstrukční výška podlaží (obr. 30).
Obr. 30 Schéma fasádních sloupků, které byly profilovány podle použití na fasádě
Římsy
Dílce pro římsy jsou železobetonové většinou tvaru „L“ mírně předsazené před rovinu fasády (zalícované s nárožními sloupky). U některých domů bylo použito říms s vyložením cca 500 mm. Tento prvek s délkou 3 600 mm a šířkou 900 mm byl vyráběn pro běžné průčelí a štíty, v levém a pravém vyhotovení pro nároží domu.
Doplňkové dílce
V sortimentu vyráběných prvků byly i různé doplňkové prvky, jako vstupní obvodové dílce, dílce strojoven výtahů, dílce výtahových šachet, dílce pro varianty obvodového pláště, dílce říms nad vstupy, dílce betonových pergol na střechách, dílce pro výlezy na střechy, dílce základové pro tvorbu technických podlaží a mnoho dalších. Postupná prvková unifikace a snaha o co nejmenší sortiment vyráběných dílců však návrhům a výrobě nových dílců, a tím i možnostem odlišného ztvárnění některých staveb, nepřála.
Obr. 31 Výkres skladby prvků střechy řadového domu
2.6 KONSTRUKČNĚ STATICKÉ ŘEŠENÍ
2.6.1 Vodorovné ztužení
K vodorovnému ztužení domu přispívá do určité míry propojení ok v rozích stěnových dílců přivařenou skobkou z oceli Ø 12 mm, propojení stropních panelů a panelů obvodového pláště a vzájemné propojení jednotlivých stropních panelů.
U typu domů soustavy G 57 nebylo zaznamenáno vodorovné ztužení (zálivková výztuž ve spárách nad příčnými nosnými stěnami a kolmo na ně). Toto ztužení je v současné době předepsáno normou ČSN 73 1211, která předpokládá výztuž nad každou příčnou stěnou a ve směru kolmém výztuž nejvýše ve vzdálenostech 2 400 mm.
2.6.2 Svislé ztužení
Domy G 57 svislé ztužení nemají. Svislá výztuž, která se umísťuje do svislých styků mezi stěnovými dílci, je normou ČSN 73 1211 pouze doporučena, a to v případech možného primárního poškození konstrukce, např. výbuchem plynu, nárazy vozidel, tlakovou vlnou apod.
Vzhledem ke skutečnosti, že většina bytů vybudovaných v této soustavě je vybavena plynovými sporáky na zemní plyn (původně na svítiplyn), je třeba při rekonstrukci domů s doplněním svislého ztužení počítat.
Obr. 32 Půdorys střední sekce řadového domu, na kterém je zřetelně vidět skladba vnitřních stěn, obvodového pláště a příček
2.6.3 Styky nosných dílců
Styky nosných dílců jsou řešeny podle dostupné dokumentace svařováním montážní nebo stykovací výztuže v dílcích vnitřní nosné konstrukce a obvodového pláště. Ke spojení této výztuže sloužily ocelové skobky Ø 12 mm. Tyto spoje nesplňují dnešní požadavky stanovené normou ČSN 73 1211. Některé způsoby stykování dílců jsou patrné z přiložených detailů.
Únosnost styků nesplňuje dnešní normové požadavky, podle kterých je únosnost styků velmi malá. Stykové plochy nejsou opatřeny hmoždinkami, čela stěnových dílců mají pouze hladkou svislou drážku. Potřebné věnce nad vnitřními nosnými stěnami a štítovými obvodovými panely jsou s ohledem na tvarování čel stropních panelů velmi malého průřezu. Nedostatečné je rovněž převázání svislých a vodorovných styků dílců (obr. 33 až 38).
Obr. 33 Detaily řešení stylů obvodového pláště s nosnou konstrukcí – obvodový plášť s tepelnou izolací z pazderobetonu, půdorysné řezy jsou vedeny spárou styků
Obr. 34 Detaily řešení styků obvodového pláště s nosnou konstrukcí – obvodový plášť s tepelnou izolací z pazderobetonu, půdorysné řezy jsou vedeny spárou styků, svislé řezy jsou vedeny mimo spáry styků
Obr. 35 Detaily řešení styků obvodového pláště s nosnou konstrukcí – obvodový plášť s tepelnou izolací z mofotermu, půdorysné řezy jsou vedeny spárou styků
Obr. 36 Detaily řešení styků obvodového pláště s nosnou konstrukcí – varianta obvodového pláště s tepelnou izolací z mofotermu, půdorysné řezy jsou vedené spárou styků
Obr. 37 Detaily řešení styků obvodového pláště s nosnou konstrukcí – varianta obvodového pláště s tepelnou izolací z mofotermu, svislé řezy jsou vedené mimo spáry styků
Obr. 38 Detaily řešení styků obvodového pláště s nosnou konstrukcí – varianta obvodového pláště s tepelnou izolací z pazderobetonu po úpravách v 60. letech, svislé řezy vedené mimo spáry styků
3 CHARAKTERISTICKÉ NÁVRHOVÉ A MONTÁŽNÍ VADY
3.1 ÚVOD
Podle ČSN 73 0038 „Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při stavbách“:
- vada konstrukce je nedostatek konstrukce způsobený chybným návrhem nebo provedením;
- porucha konstrukce je změna konstrukce proti původnímu stavu, která je vyvolána zatěžujícími účinky a vlivy ve stádiu realizace a užívání a která zhoršuje jejich spolehlivost a funkční způsobilost;
- funkční způsobilost je schopnost konstrukce plnit požadované nosné funkce z hlediska mezních stavů únosnosti a použitelnosti při působení statických a dynamických zatížení, požadované funkce z hlediska požární bezpečnosti, energetické náročnosti, z hlediska úspory tepla, akustiky, bezpečnosti provozu a užitných vlastností z hlediska požadavků zdravotní nezávadnosti a ochrany zdraví.
Navrhování pozemních staveb se v minulosti a v řadě případů i dosud opírá o empirii. Teprve v první polovině 20. století se postupně začíná uplatňovat analytické a teoretické postupy a metody při navrhování zejména nosných částí budov. V řadě praktických případů jsou teoretické (částečně simulační) postupy uplatňovány až následně, zejména v případech, na něž předchozí praxe a z ní odvozené zkušenosti nedávají dostatečně spolehlivé odpovědi a poznatky.
Podobnou situaci a z ní vyplývající důsledky lze vysledovat prakticky od počátku panelové výstavby až do současnosti. Ještě na konci 60. let převládal u odborné veřejnosti názor, že panelové konstrukce navazují a jsou přirozeným vývojem cihelných staveb, a proto např. nemají být předmětem podrobného inženýrského vyšetřování. V důsledku toho nebylo v řadě případů prováděno statické posouzení nosné konstrukce a statické výpočty se přikládaly k projektové dokumentaci pouze na výslovné přání investora. Výsledný návrh konstrukce byl převážně závislý na přístupu a odborné způsobilosti projektantů.
Zaostávání a často i přehlížení a nedostatečné uplatnění exaktních a objektivních metod při navrhování a konstruování panelových domů jsou spolu s nedostatečnou kvalitou výstavby hlavní příčinou poměrně rozsáhlého výskytu poruch a vad. Snaha uplatnit zkušenosti a znalosti z předcházejících tradičních konstrukcí a budov byla v řadě případů nejenom nedostatečná, ale v řadě případů i škodlivá.
Obr. 39 Různé velikosti dílců obvodového pláště, poškozené rohy a okraje dílců, Bílina, 1960
Panelové konstrukce přinesly zcela novou kvalitu do konstruování pozemních staveb, která vyžadovala hlubší teoretické znalosti, nahrazení idealizovaných a značně zjednodušených modelů chování konstrukce výstižnými modely fyzikálními (materiálovými) a modely zatížení.
Obr. 40 Poškození omítek, různé velikosti panelů obvodového pláště, poškozené rohy a okraje dílců, Bílina, 1960
Vysoká tuhost prefabrikované betonové stěnové konstrukce a z ní vyplývající závažné mechanické stavy napjatosti způsobené zejména účinky objemových změn (teplota, vlhkost), účinky změny tvaru základové spáry apod., jsou nejčastější příčinou poruch, zejména styků dílců charakteristických svou nedostatečnou poddajností a únosností.
Obr. 41 Pohled na schodišťový prvek vyhotovený ve výrobně, který byl takto osazen do stavby v Bílině
Nedostatečná znalost chování a stavu napjatosti rozhodujících nosných styků a dílců, podcenění vzájemného spolupůsobení jednotlivých dílců, částí a subsystémů, nahrazení prostorového působení nosného systému zjednodušujícími idealizovanými modely, které nedostatečně zohledňují skutečné chování konstrukce, a řada dalších nedostatků v oblasti navrhování, výroby a montáže panelových domů jsou příčinou vad a poruch, zdravotní závadnosti, energetické náročnosti, nedostatečných tepelně technických vlastností, nevyhovující akustické pohody, nízké spolehlivosti a trvanlivosti.
3.2 PROJEKTOVÉ VADY NOSNÉ KONSTRUKCE
Hromadná realizace typizovaných nebo opakovaných řešení panelových budov, zahrnujících řadu projektových vad zapříčiněných neznalostí, zjednodušením a podceněním řady závažných zatěžovacích účinků a vlivů a nerespektováním jejich vývoje v čase, které spolu s neschopností včas reagovat na chyby a projevy poruch způsobily hromadný výskyt vad a poruch v postavených budovách stavební soustavy G 57.
Hodnocení jednotlivých konstrukcí stavební soustavy G 57 vychází z jejich porovnání se současnými předpisy, kterými jsou zejména:
- z hlediska mechanické odolnosti a stability ČSN 72 1211;
- z hlediska požadavků na statickou bezpečnost ČSN 73 2001 a její změna na ČSN 73 1201;
- změna směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov – změna a) z roku 1977;
- změna ČSN 73 0035;
- požadavky na pohodu prostředí – změna ČSN 73 2001, změna ČSN 73 0532, ČSN 73 0580 a další.
Podcenění prostorového působení nosného sytému, funkce stropní desky z hlediska zabezpečení stability a tuhosti při působení vodorovných účinků, účinků mimořádných ztížení a vlivů, funkce styků a spojovacích vazeb po překročení meze lineárních deformací (vznik trhlin) je příčinou řady závažných vad nosného systému z hlediska mechanické odolnosti a stability, zejména u panelových domů realizovaných do roku 1972–1974. Vadami jsou především nedostatečné vyztužení styků, nedostatečná zálivková výztuž, nedostatečné vyztužení dílců, chybějící konstrukční vyztužení dílců a nedostatečné spojení dílců kotevní výztuží.
Obr. 42 Rozdílné velikosti panelů obvodového pláště, nestejné tloušťky spár, poškozené rohy a okraje dílců na domě stavěném v Mostě, 1960
Řada poruch panelových domů G 57 je zapříčiněna chybným řešením obvodového pláště, jeho nedostatečnou tepelnou izolací, mnoha tepelnými mosty, nedostatečnou vodonepropustností, vzduchotěsností a tepelnou izolací styků a spár, celkově nevhodným řešením skladby a povrchových úprav obvodových dílců z hlediska difuze vodních par a celkového tepelně vlhkostního režimu, podceněním jejich účinků a vlivů, nedostatečnou krycí vrstvou a nekvalitním, proti povětrnostním vlivům málo odolným materiálem, nesprávným uložením a kotvením obvodových dílců nerespektujících skutečné statické působení jednotlivých vazeb a částí v nosném systému.
Nejslabším prvkem konstrukcí stavební soustavy G 57 jsou styky nosných dílců, které obecně vykazují vysokou tuhost (malou poddajnost) a nedostatečnou únosnost. Styky jsou místa, kde dochází ke kumulaci poruch, projevujících se nejčastěji trhlinami. Tvarování a řešení stykových ploch prefabrikovaných dílců, nepřesnost a nekvalitní provedení, nedostatečném vyztužování styků a celková technologická nekázeň jsou hlavními příčinami poruch těchto konstrukcí. Poruchy styků se projevují trhlinami (smykovými nebo tahovými), narušováním, drcením a opadáváním betonu dílců v částech přiléhajících ke stykům (svislé styky stěnových dílců, podélné styky stropních dílců, styky mezi stropními a stěnovými dílci, styky mezi schodišťovými dílci a navazující nosnou konstrukcí).
Obr. 43 Poškozené okraje panelů na skládce panelů obvodového pláště v panelárně v Mostě, 1966
Rozsáhlou skupinou poruch tvoří poruchy mezi obvodovými dílci a vnitřní nosnou konstrukcí. Obvodové dílce jsou vystaveny vedle účinků svislého a vodorovného zatížení zejména cyklickým účinkům teploty a vlhkosti. Tyto poruchy vznikají ostatně u všech plášťů bez ohledu na případnou rozdílnost konstrukčního uspořádání, řešení styků a skladby obvodového pláště. Tato skutečnost je v souladu s výsledky teoretického a experimentálního výzkumu.
Celkově nesprávné a z hlediska zvukoizolačních požadavků nevyhovující řešení styků schodišťových dílců s vnitřní nosnou konstrukcí je příčinou velmi častého výskytu poruch těchto styků. Tyto poruchy jsou způsobeny vadným návrhem (tuhý a nepoddajný styk mezi schodišťovým ramenem a přilehlou stěnou, tuhý a nepoddajný styk mezi přilehlou stěnou, tuhý a nepoddajný styk schodišťového ramene a podestového dílce namísto kloubového styku apod).
Obr. 44 Osazené obvodové panely různých velikostí s poškozenými okraji a rohy na stavbě v Bílině
Specifickou a zvláště závažnou skupinu představují poruchy lodžií. Tyto poruchy jsou způsobeny především vadným návrhem (např. styky lodžiových dílců, styky konstrukce lodžie a obvodového pláště, popř. vnitřní nosné konstrukce, nedostatečné krytí výztuže, kvalita betonových dílců apod.), jejichž důsledkem je v řadě případů výrazné snížení statické bezpečnosti konstrukce lodžií a balkonů.
Nejrozsáhlejší skupinou poruch panelových domů soustavy G 57 jsou poruchy obvodového pláště (porušení dílců trhlinami, narušení povrchové úpravy, rozvrstvení pláště, porušení styků a spojů obvodových dílců). Závažné poruchy obvodového pláště, které ohrožují statickou bezpečnost, představuje korozní narušení spojů (kotvení) s vnitřní konstrukcí a narušení kotvení vnějších pohledových monierek k vnitřní nosné vrstvě sedvičových obvodových dílců. Dalším problémem jsou nevyhovující tepelně technické vlastnosti obvodového pláště.
Obr. 45 Poškozené okraje panelu obvodového pláště způsobené neodborným odebíráním bočnic, panelárna v Mostě, 1960
Rozsáhlou skupinou poruch na domech postavených v soustavě G 57 jsou poruchy střešních plášťů projevující se narušením atik, boulením hydroizolační vrstvy a místním, případně rozsáhlejším zatékáním do bytů v nejvyšších podlažích. V řadě případů skladba a řešení střešního pláště nevyhovuje tepelně technickým požadavkům a současně vykazuje závažné konstrukční vady.
Do skupiny poruch obvodových plášťů patří i rozsáhlý výskyt poruch okenních výplní, kdy dochází k zatékání kolem rámů okenních výplní. Okenní výplně mají rovněž nevyhovující tepelně technické vlastnosti zejména z hlediska infiltrace a mnohé konstrukční vady.
Důsledkem podcenění působení mezi nosnou konstrukcí a vestavěnými kompletačními konstrukcemi a nesprávného řešení jejich styků je výskyt řady poruch dělicích konstrukcí a příček, které se projevují zejména trhlinami ve stycích s nosnou konstrukcí a zhoršením zvukoizolačních vlastností.
3.2.1 Zakládání
Bylo navrženo plošné založení domů na základových pásech z prostého betonu. Výjimečně, v obtížných základových podmínkách, mohl být realizován jiný způsob, např. hlubinné založení. Tuto skutečnost je však nutné ověřit v dokumentaci, podle které byl dům postaven, nebo vhodným průzkumem.
Vzhledem k nedostupnosti většiny projektové dokumentace lze pouze usuzovat, které současné poruchy byly způsobeny chybným návrhem. Za nejzávažnější lze pokládat:
- nedostatečnou únosnost v základové spáře v důsledku nedostatečného nebo chybného geologického průzkumu;
- nesprávný návrh založení domu;
- zanedbání významného působení vrchní stavby a základové konstrukce;
- zanedbání okolních základových poměrů, případně jejich změna v čase (vliv předpokládané zástavby, účinky dopravy apod.).
3.2.2 Vnitřní nosné stěny
Původní škvárobetonové panely vnitřních nosných stěn tloušťky 200 mm jsou bez výztužných žebříčků v patě a hlavě panelů. Jednoduchá drážka (profilace) boků dílců neměla i po dokonalém zalití požadovanou únosnost. Stejné návrhové vady měla i pozdější úprava při přechodu na betonovou konstrukci s tloušťkou stěny 160 mm. Konstrukce ani výztuž stěnových panelů neuvažovala s vyztužením svislých spár (závlače).
3.2.3 Podélné zavětrování
Podélné zavětrování domů bylo řešeno škvárobetonovými, později železobetonovými stěnami vkládanými u řadových domů mezi schodišťový prostor a byt ve stejném modulu. V 1. PP byl pod ztužujícími stěnami vrchní stavby vkládán železobetonový výztužný rám. Jako spolupůsobící při podélném zavětrování byly uvažovány i příčkové panely tloušťky 80 mm.
3.2.4 Štítové stěny
Obě varianty prvků štítových stěn (tepelná izolace pazderobeton nebo mofoterm) měly nosnou funkci. Jednoduchá drážka (profilace) boků panelů nemá i po dokonalém zalití požadovanou únosnost. Konstrukce dílce neuvažovala ani neumožňovala svislé vyztužení spáry. Prvky nemají dostatečnou tepelnou izolaci, spojky třívrstvého pláště jsou z černé oceli.
Vzhledem k plošnému výskytu poruch panelových domů přijala tehdejší vláda usnesení o opravách bytových domů postavených v hromadné výstavbě. Tehdejší ministerstvo stavebnictví rozpracovalo usnesení, zajistilo rozbor příčin poruch a zpracování vzorových úprav pro jednotlivé stavební soustavy včetně G 57. V domech postavených v soustavě G 57 byly stížnosti na nízké teploty v místnostech u štítových stěn, na zatékání do bytů spárami mezi panely obvodového pláště a kolem oken, na opadávání vnitřních omítek a výskyt plísní na vnitřních površích obvodového pláště.
V rámci uvedeného úkolu byly v polovině 60. let štíty u většiny domů dodatečně zatepleny přizděním izolační přizdívky z pórobetonových desek tloušťky 70 mm na polymercementovou maltu. Připevnění ke štítům bylo provedeno přistřelenými plechovými příponkami a ocelovými trny. Před aplikací přizdívky byla dokotvena vnější moniérka třívrstvého pláště v množství tři kotvy na jeden panel (kotevní šrouby M 16 byly zakotveny do hmoždinek Fischer S 20 a zabetonovány v moniérce). Přizdívka byla většinou opatřena škrábanou břízolitovou omítkou, která byla provedena na připevněném rabicovém pletivu (podle technologického předpisu mělo být použito rabicové pletivo těžké, variantně lehké či tahokov Ø 0,8 mm). U některých domů bylo i při realizaci výše uvedeného opatření v minulosti provedeno ještě další zateplení štítových stěn. To bylo obvykle řešeno z montovaných obkladů FOS a lamelami FA 7 s tepelnou izolací z minerální plsti v tloušťce 30 až 60 mm.
3.2.5 Stěny průčelí
Obvodové stěny průčelí byly rovněž vyráběny v obou variantách, tj. s tepelnou izolací z pazderobetonu nebo mofotermu. Konstrukce dílce neuvažovala ani neumožňovala svislé vyztužení spáry, požadované současnými předpisy. Prvky obvodového pláště průčelí nemají dostatečnou tepelnou izolaci, spojky třívrstvého pláště jsou z černé oceli.
Obvodový plášť měl rovněž mnoho obdobných vad jako štítové stěny. Vady se projevily nízkými teplotami v rohových místnostech u štítových stěn, zatékáním do bytů spárami mezi panely obvodového pláště a kolem oken, opadáváním vnitřních omítek a výskytem plísní na vnitřních plochách obvodového pláště. Byly provedeny tyto opravy:
- v podélných průčelích byla odstraněna cementová malta do hloubky 30 mm, spára byla utěsněna skelným provazcem a do hloubky 20 mm tmelem Elastoplast nebo RB;
- povrch průčelí byl vyspraven a opatřen nástřikem Pozakryl, a to bez ohledu na strukturu fasádní vrstvy panelu;
- plochy opadaných vnitřních omítek byly vyspravovány aktivovaným štukem;
- vnitřní plísně byly odstraňovány malířskou technikou s přidáním Lastanoxu.
Obr. 46 Trhliny v obvodovém plášti suterénu, dalším průzkumem je potřebné potvrdit nebo vyloučit poruchu základů
Obr. 47 Nezdařená oprava (zateplení) štítů domu prováděná v polovině 60. let, opravou trhlin ve fasádní vrstvě byla ještě zdůrazněna nekvalitně provedená oprava
Obr. 48 Trhliny v ploše obvodových panelů a ve spárách mezi obvodovými dílci pláště dokumentují aktivní poruchy
Obr. 49 Prosekaný otvor ve stropním panelu dokumentuje nekvalitní výrobu, 1960
3.2.6 Stropy
Stropy byly vyráběny v malé tloušťce, která se spolu s nevyhovujícím spojením dílců ve styčných spárách projevuje nadměrnými průhyby, trhlinkami mezi stropními panely a vypadáním výplně spár. Vzhledem k tloušťce stropních panelů nevyhovuje uložení výztuže, která má malé krytí. Nevhodná profilace čel a boků panelů neumožňovala správné stykování dílců.
Obr. 50 Následek dodatečného vysekání otvorů ve stropním panelu, na snímku z hrubé stavby je vidět různá tloušťka osazených stropních panelů
3.2.7 Střechy
Jednoplášťová konstrukce střechy má malý tepelný odpor. Tato skutečnost spolu s nekvalitními materiály používanými pro konstrukce střechy a její hydroizolace způsobuje poruchy s následným zatékáním do nosných konstrukcí domu a do jeho užitných prostor. Poruchy střešního pláště spolu s poruchami betonu římsových dílců způsobují vysunutí římsových dílců.
3.2.8 Lodžie, balkony
Běžné lodžiové panely byly vyráběny v tloušťce 100 mm. Prvky mají nadměrný průhyb, nedostatečnou kvalitou betonu a malé krytí výztuže; tedy vady, které se projevují četnými následnými poruchami.
Mnoho poruch je způsobeno i chybějící profilací čela a horního povrchu lodžiového prvku. Profilace horního povrchu by pomohla odvést srážkovou vodu. Voda se dostane porušenými povrchovými úpravami až na vlastní panel, dále spárou mezi panely v úrovni lodžiového stěnového panelu snadno až do bytu. Rovněž okapní žlábek v čele panelu by při poruchách ostatních detailů v čele panelu zabránil nežádoucímu smáčení spodního povrchu lodžiového panelu.
3.3 MONTÁŽNÍ A VÝROBNÍ VADY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ
3.3.1 Kontroly kvality prováděné počátkem 60. let
Zahájení výroby prvků a montáže prvních domů ze soustavy G 57 bylo provázeno mnohými organizačními, personálními, materiálními a výrobními problémy v celém Československu, které vyústily k provedení prověrek pracovníky odborných výzkumných ústavů. V této kapitole se pokusíme opisem a obrázky převzatými ze zprávy z jedné prověrky přiblížit tehdejší podmínky, za jakých byly vyráběny dílce a stavěny domy G 57. Texty převzaté ze zprávy jsou vyznačeny kurzívou.
Obr. 51 Poškozená omítka na panelu obvodového pláště s viditelnou izolací z pazderobetonu, Bílina, 1960
„Odborná prověrka výroby prvků pro G – domy v panelárnách a prověrka montáže těchto prvků na stavbách k odhalení nedostatků a zajištění předepsané technologie“ proběhla od 11. května do 3. června 1960. Prověrka proběhla mimo jiné v panelárnách Most a Světec, kde byly vyráběny panely pro lokalitu Severočeského kraje. Prověrku prováděl Výzkumný ústav stavební výroby Praha, pracoviště Praha-Maniny a Brno. Z odborné prověrky vznikla zpráva, ze které uvádíme zjištění uvedená v kap. 4 – „Souhrn nedostatků zjištěných prověrkou v panelárnách a při montáži“.
- U paneláren nejsou většinou zařízeny personálně a zkušebním zařízením vybavené laboratoře, které by byly schopny operativně a dostatečně často provádět pravidelnou kontrolu dodávaných hmot i vyráběných betonů, operativně provádět zákroky v dodávkách i ve výrobě a statisticky zkoušky hodnotit.
- Dodávané kamenivo je v častých případech nevhodné, případně o příliš proměnných základních vlastnostech. Týká se jednak písků a štěrků, hlavně však dodávané škváry a struskové pemzy.
- Některé panelárny nemají stále ještě zajištěnou dodávku cementu téže značky a téhož výrobce. Velmi to komplikuje výrobu a vnáší další činitel nejistoty do výroby. Ne všechny panelárny provádějí pravidelné zkoušky základních vlastností cementu (pokud je nedostávají přímo od výrobce).
Obr. 52 Odpadlá vnitřní omítka z panelu obvodového pláště
Obr. 53 Porušení panelu vnitřní konstrukce způsobené neodbornou manipulací, Bílina, 1960
- Ve většině prověřovaných paneláren byla zjištěna značná poruchovost strojního zařízení. Je zaviněna jednak nedostatkem náhradních dílů (i základní dokumentace), jednak nedostatkem kvalifikovaných údržbářů. Míchací jádra a dávkovací zařízení nezaručují dávkování kameniva a přesností ±1 %, jak stanoví ČSN 72 3101 Železobetonové prefabrikáty, čl. 60. Ani v jedné z navštívených paneláren nefunguje váhové dávkování cementu. Metače jsou v některých panelárnách odstaveny. Buď se jich neužívá vůbec, nebo mají velkou poruchovost. Podložky jsou ve většině paneláren ve špatném stavu. Ocelové jsou zprohýbané a betonové olámány. V některých případech není zajištěna vzhledem k vysokým úkolům výroby její obnova. V proteplovacích tunelech není zajištěno dostatečné vlhčení ovzduší i prvků. Pokud není sklápěcí zařízení pro odebírání prvků z podložek, dochází u tenčích prvků (hlavně příčky) k poškození.
- Na žádné z prověřovaných paneláren jsme nenašli jasný režim výroby, který by stanovil organizační, výrobní a technologické její zásady.
Obr. 54 Nezdařená drážka pro osazení zásuvky a přívodu elektroinstalace ve vnitřním nosném panelu, Bílina
Obr. 55 „I takto olámaný panel se montuje“, Bílina, 1960
- Ve všech panelárnách jsou vyvěšeny poměry míšení. Prakticky se však nedodržují (mimo Most) a dávkování se provádí odhadově nepřesně. Dávkování jednotlivých vrstev betonu se prakticky nikde neprovádí. Před dávkováním směsi do forem se provádí rozměrová měření nedbale. Zhutnění horizontálních prvků s náročnějšími betony je většinou nedostatečné.
- Čištění podložek, zvláště betonových, bývá často nedostatečné, což se projevuje ve strupovitých spodních omítkách. Neprovádí se většinou vnější omítka: 1 cm fasádní + 2 cm ochranná betonová vrstva, ale provádí se v jedné cementové omítce. V některých závodech se pařící doba nepřípustně zkracuje, aby se docílilo např. dohnání plánu apod.
- Nedodržování odstátí prvku vede u tvrzení pařením k porušování povrchu kondenzující párou. Nedostatečná vlhkost při proteplování působí přesušení a přepálení povrchů.
- Na skládkách se nedodržuje doba potřebná pro dotvrzení a vychladnutí prvku. Nejsou řídké případy, že se berou pro montáž prvky právě vyšlé z paření či proteplování.
- Znalosti pracovníků manuálních, technických i kontrolních nejsou na dostatečné výši. Nejsou známy v mnoha případech základní požadavky norem a směrnic pro G domy.
- Organizace a metody kontroly jsou takřka v každé panelárně odlišné, většinou však nedostatečné, ať už u hmot, betonu či hotových výrobků a nerespektují požadavky Směrnic o výstavbě panelových G domů, díl I.
- Skutečně mezi pracujícími vžitou soutěž výroby co do množství i kvality jsme nenašli.
- Pazderobeton se vyrábí různým způsobem. Nikde však podle předepsané technologie. Buď se přidává více cementu nebo se do pazdeří přidává škvára. Pazderobeton je pro hromadnou výrobu nevhodná tepelně izolační hmota. Její zpracování je obtížné. Jeho tepelně izolační vlastnosti ve spojení se švárobetonem jsou nezaručené.
- Nešetrnou a nedbalou dopravou dochází k častému poškození panelů, zvláště k olámání okrajů a otlučení povrchů, případně rozlámání celých panelů.
- Všeobecně nejsou dodržovány „Směrnice pro montáž dílců“ (III. díl.).
a) Organizace montáže postrádá pracovní plán (harmonogram), v případě, že harmonogram je sestaven, tak se zásadně neplní (většinou vinou paneláren). Z toho důvodu některé panely na staveništi chybí, některé je nutno skladovat ve větším množství. I toto případné skladování není vždy správné (někdy i 30 ks stropních panelů na sobě).
b) Vinou vadně vyrobených panelů co do velikosti (délka panelů, tloušťka panelů apod.) jsou spáry velkých rozměrů, případně je nutno panely přisekávat. Vrtulovitost a nestejná tloušťka stropních panelů zaviňuje zvyšování tloušťky podkladních betonů na podlaze, případně zvýšení konstrukce celé budovy (až o 20 cm).
c) Neprovádí se maltování spárového lože pomocí rámečků a zároveň se nedodržuje tloušťka maltového lože a také vlastní výroba – skladba cementových malt. Spára není jednolitá, vznikají prázdná místa, díry.
d) V některých případech nejsou dodržovány i předpisy pro svařování (svařuje se vzájemně Roxor a kulaté profily).
e) Nestejnou velikostí panelů jsou místy vytvářeny spáry takové šířky, že není možné provádět kvalitní zalití spáry a tím zajistit dostatečnou vodotěsnost.
Obr. 56 Vadně vyrobený schodišťový trám, Bílina, 1960
- f) Některé montážní prvky jsou kladeny na jiná místa a zde je potom třeba provádět větší opravy přisekáváním a dobetonováním.
g) Chybí drážky pro elektroinstalaci, řada otvorů a prostupů, které jsou vysekávány ručně na staveništi.
h) Okenní ostění a dveřní zárubně nutno přisekat, v mnoha případech je nutno překřížené zárubně vysekat a znovu osadit, příp. odsekávat zalití betonem a sekat drážku u zárubní.
i) Vnitřní i venkovní omítka se provádí nekvalitně (opadává, vytváří dutiny). Nutno provádět na všech stavbách vrstvu štukové omítky jak stěn, tak i stropů. - Pracovníci u vlastní montáže nejsou dostatečně vyškoleni a poučení svými vedoucími. Taktéž dohled mistrů a stavbyvedoucích je nedostatečný. Mistři i stavbyvedoucí z větší části neznají a ani nemají „Směrnice pro montáž G domů“.
- Kontrola velikosti a jakosti jednotlivých prvků se děje až na staveništi. V některých případech jsou sepsány protokoly výrobou (panelárnou) a montážním podnikem. Dílovedoucí i stavbyvedoucí nemají dostatek zkušeností s montáží, příp. ani zdaleka nemají potřebnou kvalifikaci.
Obr. 57 Ukázka namontovaného dílce s ulomeným rohem, osazení stropního dílce je nevyhovující, Bílina, 1960
- Opravy hradí výrobce panelů. Náklady na opravu jednoho bloku (24-34 bytových jednotek) činí v průměru 15.000,– Kčs a dosahuje až 50.000,– Kč. Kontrola OTK ze strany podniku je naprosto nedostačující.
- Nejsou dodržovány základní bezpečnostní předpisy pro montáž panelových domů. Montážní lávky se nepoužívají, taktéž ochranné lešení je nedostatečné nebo vůbec neexistuje. Pracovníci pobíhají po horních hranách panelů (tloušťka 10-12 cm) bez jakýchkoliv bezpečnostních opatření a zde provádí zálivku.
- Montáž stropních desek se provádí šachovnicovitě.
- „Směrnice o výstavbě panelových domů G“ nejsou ani v panelárnách ani na staveništích rozšířeny, pracovníci neznají jednotné a ověřené technologické a montážní postupy. Z toho vyplývá většina uvedených nedostatků.
Vady a poruchy, které se vykytují v panelových budovách, mají rozdílnou závažnost a význam. Značný podíl na výskytu vad a poruch panelových budov má použitý nekvalitní materiál a nekvalitní provedení, které ve svých důsledcích způsobuje výrazné zhoršení kvality a funkčních vlastností těchto staveb a jejich životnosti. Jde především o kvalitu prefabrikovaných dílců, kvalitu zálivkových betonů a provedení styků, kvalitu tepelně izolačních materiálů, těsnicích a hydroizolačních materiálů a povrchových úprav. Mnoho poruch je způsobeno nepřesnou montáží a nedodržováním technologických pravidel a postupů. Poruchy prefabrikovaných dílců, zejména jejich nedostatečná odolnost proti účinkům vnějšího prostředí (rychlý postup karbonatace), je zapříčiněna vznikem technologických tahových trhlin na povrchu dílců, způsobených rychlým chladnutím (tepelný šok) povrchu propařovaných dílců, nekvalitním betonem, nedostatečnou krycí vrstvou výztuže a nekvalitní povrchovou úpravou. Rozdílná kvalita a stáří dílců jsou častou příčinou vzniku trhlin ve stycích těchto dílců v důsledku různého přetváření sousedních stěnových dílců, různého průhybu sousedních stropních dílců, zejména vlivem dlouhodobě působících zatížení.
3.3.2 Založení
Založení na základových pásech z prostého betonu ve většině případů nevykazuje zjevné poruchy. Pro přesné stanovení poruch základů u domů, kde byly poruchy zaznamenány, chybí potřebné podklady a průzkumy. V žádném případě nejsou zaznamenané poruchy typické pro tuto soustavu, obdobné poruchy byly zaznamenány i u jiných panelových soustav. Mezi hlavní příčiny poruch základů lze zahrnout:
- Změny geotechnických, hydrologických nebo klimatických podmínek, ke kterým patří zejména změny výšky hladiny spodní vody, podmáčení základové spáry srážkovou vodou nebo vodou z potrubí, snížení terénu v okolí, nová výstavby v okolí apod.
- Nesoulad mezi návrhovým a skutečným zatížením základových konstrukcí.
- Nekvalitní provedení základové konstrukce.
- Vliv okolní vegetace.
Nejčastěji se vady a poruchy základových konstrukcí projeví jako:
- Smykové nebo tahové trhliny ve svislých stycích stěnových dílců, popř. obvodových dílců, projevují se zejména v nejnižších podlažích, kde jsou nejširší.
- Smykové trhliny v nadpražích nosných stěnových panelů, které jsou v nejnižších podlažích opět nejširší.
- Smykové trhliny ve stycích nebo v nadpražích a parapetech obvodových panelů v nejnižších podlažích.
- Smykové trhliny mezi obvodovými a vnitřními stěnovými panely, které jsou nejširší v nejnižších podlažích.
- Deformace a narušení podlah v suterénu domu s viditelným poklesem u nosných stěn.
- Narušení styků mezi nástupním schodišťovým ramenem v nejnižším podlaží, podestou a přiléhající stěnou.
- Narušení příček a vestavěných konstrukcí v nejnižším podlaží.
Obr. 58 Trhliny ve spáře panelů v obvodovém plášti suterénu
3.3.3 Vnitřní nosné stěny
Původně škvárobetonové, později betonové vnitřní panely vykazují následující montážní vady:
- Záměna nosných dílců ve skladbě nosné konstrukce
Jedná se o vady způsobené nedodržením skladby nosných dílců podle výkresu skladby, zejména záměna dílce shodného tvaru a rozměrů, avšak rozdílného stupně a způsobu vyztužení a rozdílné kvality betonu. - Zabudování dílců poškozených při dopravě a skladování
Při odformování, manipulaci a dopravě docházelo často k poškozování hran dílců, narušení betonu dílce v okolí vyčnívající výztuže, zvedacích a manipulačních háků a ok. V některých případech docházelo k porušení dílců trhlinami při neodborné manipulaci. Vznik trhlin mohl být v některých případech způsoben nesprávným uložením a provedením výztuže. - Neodborným skladováním docházelo k tvarovým změnám dílců – deformacím, průhybům – které se po zabudování dílce projevily porušením rovinnosti, zvýšením výstřednosti, rozdílným průhybem sousedních dílců apod.
- Zabudování dílců rozdílného stáří
Při zabudování dílců s rozdílným stářím docházelo ve stycích mezi dílci ke vzniku přídavných namáhání v důsledku rozdílné intenzity dotvarování dílců různého stáří. Tato přídavná namáhání mohou vést např. k porušení svislých styků smykovými silami, k porušení podélných styků mezi stropními dílci s rozdílnou hodnotou konečného průhybu, k přemáhání, popř. až k porušení dílců, do nichž se v důsledku redistribuce „přelévá“ část namáhání z více se přetvářejících dílců. - Vady způsobené nedodržením technologických předpisů
- Nerovnoměrné výšky ložných spár, ponechání dřevěných klínů, nedostatečný kontakt výplně ložných spár a dílců, potrhání výplně ložných spár při odstraňování přebytečné malty.
- Nedostatečné vyplnění a zhutnění stykového betonu, neodborné zvlhčení stykových ploch dílců, neočištění mastnot a nečistot ze stykových ploch.
- Nesprávné složení a konzistence výplně ložných spár a stykového betonu.
- Nesprávné uložení a stykování spojovací a kotevní výztuže, nekvalitní a nesprávné provedení svarů.
- Nedostatečné ošetření malt a stykových betonů ve stádiu tuhnutí a tvrdnutí.
- Vady způsobené nedodržením přípustných tolerancí a nedodržení požadované geometrické přesnosti
- Posun panelů v příčném a podélném směru, popř. pootočení okolo svislé osy.
- Nedostatečné uložení stropních dílců na zhlaví stěnových dílců.
- Nedodržení svislosti stěnových dílců.
- Vychýlení stěnových dílců apod.
K často se vyskytujícím poruchám nosné konstrukce soustavy G 57 patří:
- Smykové nebo tahové trhliny ve svislých stycích stěnových dílců a stycích stěnových a obvodových dílců.
- Porušení svislých styků soustavou šikmých trhlin, rozevírání styčné spáry, vydrolování betonu.
- Lokální trhliny ve stycích (smykové, tahové) neprocházející celým průřezem styku.
- Smykové a tahové trhliny v nadpraží.
- Odlupování betonu v patě a zhlaví stěnových dílců v oblasti styku „stěna – strop – stěna“.
- Tahové trhliny v horním líci stropních panelů v místě uložení.
- Nadměrný průhyb stropní konstrukce.
- Malé uložení stropních dílců.
- Svislé tahové trhliny ve styku „stěna – strop – stěna“ zasahují zpravidla až do paty horního stěnového dílce.
- Nedostatečný kontakt dílců v ložné spáře.
- Narušení styku sousedních stropních dílců průběžnou trhlinou, rozdílné dotvarování, popřípadě průhyb sousedních stropních panelů.
- Technologické trhliny ve stropních dílcích – ve směru hlavní výztuže.
- Technologické trhliny ve stěnových dílcích.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Porušení soudržnosti mezi výztuží a betonem.
- Porušení styku mezi lodžiovými stropními a stěnovými dílci a vysouvání lodžiových stropních dílců.
- Koroze a nedostatečná kotevní výztuž předsazených a hlavních nosných konstrukcí.
- Trhliny v povrchových vrstvách dílců, trhliny vycházející z hran okenních otvorů.
- Narušení krycích vrstev atikových římsových železobetonových dílců, narušení styku atikových římsových dílců s obvodovými konstrukcemi.
- Nadměrné průhyby stropních lodžiových dílců.
- Koroze výztuže a narušení krycích vrstev na podhledu lodžiových dílců.
- Koroze lodžiového a balkonového zábradlí, narušení kotvení zábradlí k nosné konstrukci.
- Koroze a povrchové narušení železobetonových konstrukcí.
Obr. 59 Trhliny ve spáře mezi panely vnitřních stěn
3.3.4 Štítové stěny
V obou variantách skladby konstrukcí štítových stěn se vyskytují montážní vady shodné s těmi, které jsou popsané v kap. 3.3.2.
K nejčastěji se vyskytujícím poruchám štítových panelů soustavy G 57 patří:
- Smykové nebo tahové trhliny ve svislých stycích příček a štítových dílců.
- Porušení svislých styků soustavou šikmých trhlin, rozevírání styčné spáry, vydrolování betonu.
- Lokální trhliny ve stycích (smykové, tahové) neprocházející celým průřezem styku.
- Tahové trhliny v horním líci stropních panelů v místě uložení.
- Nedostatečný kontakt dílců v ložné spáře.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Vady povrchu dílců.
- Koroze a povrchové narušení železobetonových konstrukcí.
- Poruchy dodatečného zateplení štítových stěn prováděného v 60. letech – koroze ocelových nosných trnů v každém podlaží, koroze plechových příponek, kterými jsou přichyceny porobetonové tvárnice k moniérce, trhliny v nekvalitně provedené omítkové vrstvě, trhliny ve styku původní konstrukce s dodatečným zateplením apod.
Obr. 60 Trhlina ve styku mezi původní štítovou stěnou a dozdívkou z plynosilikátu, na nárožní sloupku je zřetelně vidět výztuž pod opadaným betonem
Obr. 61 Desetipodlažní dům s dodatečným zateplením štítu v Mostě
3.3.5 Stěny průčelí
Pro obě varianty obvodového pláště platí shodné výrobní vady popsané v kap. 3.3.1.
K často se vyskytujícím poruchám obvodových dílců soustavy G 57 patří:
- Smykové nebo tahové trhliny ve svislých stycích stěnových dílců a stycích stěnových a obvodových dílců.
- Porušení svislých styků soustavou šikmých trhlin, rozevírání styčné spáry, trhliny ve výplni spár z Elastoplastu.
- Lokální trhliny ve stycích (smykové, tahové) neprocházející celým průřezem styku.
- Smykové a tahové trhliny v nadpraží.
- Nedostatečný kontakt dílců v ložné spáře.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Porušení soudržnosti mezi výztuží a betonem.
- Vady povrchu dílců.
- Trhliny v povrchových vrstvách dílců, trhliny vycházející z hran okenních otvorů.
- Koroze a povrchové narušení železobetonových konstrukcí.
3.3.6 Stropy
Pro konstrukci stropů platí shodné výrobní vady popsané v kap. 3.3.1.
K často se vyskytujícím poruchám stropní konstrukce soustavy patří:
- Tahové trhliny v horním líci stropních panelů v místě uložení.
- Nadměrný průhyb stropní konstrukce.
- Malé uložení stropních dílců.
- Nedostatečný kontakt dílců v ložné spáře.
- Narušení styku sousedních stropních dílců průběžnou trhlinu
- Rozdílné dotvarování, event. průhyb sousedních stropních panelů.
- Technologické trhliny ve stropních dílcích ve směru hlavní výztuže.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Vady povrchu dílců.
Obr. 62 Opadávající beton a korodující výztuž lodžiových stropních panelů
3.3.7 Střecha
Výrobní vady popsané v kap. 3.3.1 platí rovněž pro konstrukce, které jsou použity ve skladbě střechy nebo střešních nástaveb.
K těmto vadám se přidružují ještě vady a poruchy plynoucí z nekvalitního provedení střešní hydroizolace na vlastní ploché střeše domu i na nástavbě. Nekvalitní provedení vlastní plochy a střešních detailů spolu s většinou nekvalitními hydroizolační materiály vede ve svých důsledcích k nežádoucímu zatékání do konstrukcí střešního pláště, do nosných konstrukcí domu, ale i do užitných prostor domu.
Na střeše a konstrukcích střešní nástavby se vyskytují následující poruchy:
- Technologické trhliny v konstrukcích stěn střešních nástaveb a jejich zastřešení.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Porušení soudržnosti mezi výztuží a betonem.
- Vady povrchu dílců.
- Narušení krycích vrstev atikových římsových železobetonových dílců.
- Koroze a povrchové narušení železobetonových konstrukcí.
3.3.8 Lodžie
Většina výrobních vad popisovaných v kap. 3.3.1 je i pro konstrukce lodžií a balkonů shodná.
Poruchy, které se projevují na těchto konstrukcích, jsou velice zřetelné a v mnoha případech bezprostředně ohrožují zdraví, popř. životy obyvatel domů nebo osob pohybujících se v blízkosti domu. Jedná se zejména o:
- Technologické trhliny v lodžiových dílcích.
- Nedostatečná krycí vrstva výztuže.
- Porušení soudržnosti mezi betonem a výztuží.
- Vady povrchu dílců.
- Nepřípustné průhyby stropních lodžiových dílců.
- Koroze výztuže a narušení krycích vrstev podhledu stropních lodžiových panelů.
- Koroze ocelové konstrukce lodžiového a balkonového zábradlí.
- Poruchy styků lodžiového zábradlí s nosnou konstrukcí.
3.3.9 Ostatní
Pro ostatní konstrukce, do kterých patří vstupní obvodové dílce, dílce strojoven výtahů, dílce výtahových šachet, dílce pro varianty obvodového pláště, dílce říms nad vstupy, dílce betonových pergol na střechách, dílce pro výlezy na střechy, dílce základové pro tvorbu technických podlaží a mnoho dalších, platí v podstatě výrobní vady a poruchy popsané v předcházejících odstavcích. Současný stav je v mnohých případech téměř havarijní, kdy hrozí nebezpečí bezprostředního úrazu. Na stabilitu domu tyto konstrukce zpravidla vliv nemají.
3.3.10 Shrnutí
Závažnou skutečností je, že převažující část všech poruch panelových domů lze klasifikovat jako poruchy aktivní. Lze tedy oprávněně přepokládat jejich další rozvoj a šíření v čase a v důsledku toho pokračování zhoršování celkového fyzického stavu panelových budov.
Výsledky a rozbor experimentálního ověřování chování styků při opakovaném (cyklickém) zatížení ukázaly na nutnost zabývat se závislostí statických vlastností styků na čase, obecně sledovat souvislost historie zatížení, tj. časový průběh účinků zatížení z hlediska četnosti a rozsahu nelineárně pružné odezvy styků, která může vést k postupnému snižování statické bezpečnosti.
Podobné důsledky z hlediska bezpečnosti obyvatel panelových domů může mít pokračující koroze výztuže dílců vystavených přímému působení vnějšího prostředí (lodžiové a obvodové dílce, atikové dílce, balkonové dílce) a výztuže v kondenzačních zónách (kotvení obvodových a lodžiových dílců k vnitřní nosné konstrukci).
4 CHARAKTERISTICKÉ PORUCHY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ
4.1 VÝSLEDKY PRŮZKUMŮ
Průzkum pro zmapování a popis vad a poruch, které se vyskytují na bytových domech stavební soustavy G 57, byl prováděn v období od září do listopadu 2000. Pro průzkum byly zvoleny domy, které jsou pro soustavu G 57 typické a nejrozšířenější. V rámci přípravy byly nejprve zmapovány lokality v Ústeckém kraji (bývalém Severočeském kraji) s výskytem tohoto typu domu. Z toho vyplynulo, že nejrozšířenějším typem je řadová sekce. Byly zaregistrovány ve čtyř a sedmipodlažní variantě. Tento typ byl stavěn od okresu Teplice až po Chomutov. Bodové osmipodlažní domy v Bílině, věžové jedenáctipodlažní domy v Litvínově a Chomutově, desetipodlažní řadové domy pouze v Mostě.
Z průzkumů šesti domů, plně obydlených, byly zaznamenány nejčastěji se vyskytující poruchy.
Vnitřní nosné konstrukce
Trhliny ve stycích dílců podélných a příčných nosných stěn, trhliny v nadpraží dveřních otvorů, trhliny a vypadávání výplně spár ze styku „strop – stěna – strop“, trhliny ve styku schodišťových stěn nebo betonových stěn šachty výtahu se schodišťovým ramenem.
Stropy
Nepřesná geometrie montáže. Trhlinky ve spárách mezi jednotlivými stropními panely a ve styku „strop – stěna“ a „strop – obvodový panel“, nestejné průhyby sousedních stropních panelů, vypadávání výplně spár, odlupování omítky.
Obvodový plášť
Nedostatečná tepelná izolace prvků obvodového pláště, nedostatečná teplená izolace spár mezi dílci obvodového pláště, četné tepelné mosty v ploše obvodových panelů, podél spár a v rozích panelů. Netěsná, popraskaná výplň svislých a vodorovných spár vyplněná Elastoplastem, zatékání, výskyt plísní. Četné trhliny v ploše obvodových panelů.
Nekvalitní zpracování betonu při výrobě prvků obvodového pláště, nevyhovující umístění teplené izolace v prvcích, malé krytí výztuže moniérky, nevyhovující kotvení moniérky kotvami z černé oceli, nevyhovující výplně okenních otvorů.
Geometrická nepřesnost montáže, provedení spár mezi panely odlišně od typových detailů a technologického přepisu pro montáž, nekvalitní zálivka spár, poruchy na štítech opravovaných v 60. letech (obr. 64).
Trhliny mezi prvky obvodového pláště a vnitřními nosnými stěnami, zatékání do spár a nosné konstrukce. Rozvrstvování obvodových dílců.
Obr. 63 Trhliny v ploše panelů obvodového pláš-tě a nepřesná geometrie montáže
Obr. 64 Geometrická nepřesnost montáže
Obvodové suterénní stěny
Porušená nebo nefunkční izolace proti vodě a zemní vlhkosti, zatékání spárami, výskyt plísní, trhliny mezi suterénními panely, rozevírající se trhliny svědčí o poruše základů.
Rozpadávající se věnce nad suterénním zdivem, koroze výztuže věnců.
Střecha
Trhliny ve stycích stropních panelů nad nejvyšším podlažím, trhliny ve styku „strop – obvodový plášť“ a „strop – vnitřní stěna“, většinou důsledkem nevyhovující tepelné izolace.
Malé spády střešní roviny, nekvalitní a často porušená nebo neodborně opravená střešní krytina, nekvalitně nebo špatně provedené střešní detaily.
Poruchy betonových konstrukcí na střeše a v důsledku toho poruchy atikových prvků a říms, zatékání do nosných konstrukcí domu a do bytů (obr. 65).
Neudržované zařízení pro větrání a v důsledku toho možnost zatékání. Korodující nebo úplně zkorodované oplechování atik a ostatních klempířských konstrukcí na střeše a v důsledku toho zatékání do konstrukcí obvodového pláště, střechy a vnitřních nosných konstrukcí.
Obr. 65 Zatékání střechou do interiéru a styků vnitřních nosných konstrukcí
Lodžie
Porušení dlažby na lodžiích (trhliny, opadávání dlažby), poruchy (trhliny) ve styku „podlaha – sokl“, opadávání soklových dlaždic, naprosto degradovaný okapní plech v čele stropního lodžiového panelu, rozpadávající se betonová mazanina pod dlažbou, podezření na nefunkční hydroizolaci na stropním lodžiovém panelu.
Zkorodovaná konstrukce zábradlí a uchycení skleněné výplně zábradlí, porušené kotevní prvky zábradlí, popraskaná výplň zábradlí z drátoskla. Poruchy (opadávání) betonu stropního lodžiového panelu, koroze výztuže (viz obr. 66).
Obr. 66 Porušené podlahy a okapní plochy na lodžiových stropních panelech způsobí vesměs další poruchy
Obr. 67 Římsa vyložená 500 mm před průčelí domu dobře chrání, při poruchách střešní krytiny a klempířských prvků dochází k zatékání do konstrukcí
Ostatní konstrukce
Porušené styky mezi fasádními sloupky a obvodovými panely, porušený a rozpadající se beton, viditelná výztuž sloupků.
4.2 PORUCHY DÍLCŮ
4.2.1 Trhliny v nadpraží nosných stěn
- Projev poruchy
- Charakteristickým porušením nadpraží jsou šikmé (tahové) nebo svislé (smykové) trhliny (nebo více trhlin), procházející někdy i na celou výšku nadpraží. Šířka i délka trhlin je obvykle největší v nejvyšších podlažích (účinek rozdílné teploty), popř. v nejnižších podlažích (účinek rozdílného sedání).
- Příčiny poruchy
- Příčiny jsou podobné jako u poruch svislých styků, vliv cyklicky působících objemových změn vnějších stěn, rozdílné dotvarování a dotlačování částí stěn spojených nadpražím, rozdílné sedání a ve výjimečných případech vodorovné zatížení.
- Důsledky poruchy
- Vznik trhlin v nadpraží snižuje jejich únosnost a způsobuje následnou redistribuci vnitřních sil v nosné konstrukci.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav nadpraží.
- Sanace poruchy
- Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
Obr. 68 Zatékání do domu a vlasová trhlinka v nadpraží
Obr. 69 Trhliny ve styku stropního a stěnového panelu vzniklé cyklickým působením teplotních a vlhkostních změn
4.2.2 Poruchy zhlaví a pat stěnových dílců v oblasti styku „stěna – strop – stěna“
- Projev poruchy
- Narušení hran stěnových dílců.
- Odlupování povrchových vrstev.
- Rozštěpení dílce v patě (ve zhlaví).
- Vizuální průzkum, průzkum mechanického narušení, odběr a vyšetření vzorků.
- Krátké svislé trhliny vycházející z hran stěnového dílce.
- Příčina poruchy
- Primární příčinou vzniku těchto ojedinělých poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedostatečné vyztužení dílců, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových dílců, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horních okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže.
- Důsledky poruchy
- Snížení únosnosti styku „stěna – strop – stěna“.
- Redistribuce normálového napětí do neporušených částí vodorovného styku, možnost postupného narušování a následné ztráty mechanické odolnosti (kolaps nosné stěny).
- Sanace poruchy
- Dodatečné sepnutí zhlaví a paty stěny pomocí ocelových svorníků uložených a zainjektovaných epoxidovou pryskyřicí do vyvrtaných otvorů. Svorníky se kotví do ocelových válcovaných profilů L přilepených epoxidovým lepidlem k vyhlazeným hranám zhlaví a paty nosné stěny. Ocelové válcované profily L jsou přilepené po obou stranách stěny sepnuté svorníky tak, aby nahradily svým působením účinek svařované výztužné mřížoviny vkládané do zhlaví a pat stěn novějších panelových soustav. Aktivní stažení svorníků umožňuje zvětšit jejich vzdálenost (předepnutí by mělo činit cca 15 % svislého zatížení stěn). Zakotvené podélné ocelové válcované profily L zároveň plní funkci věncové výztuže. Při větším porušení zhlaví, popř. pat stěnových dílců, je nutné jejich zpevnění injektáží epoxidovou pryskyřicí.
4.2.3 Poruchy povrchů obvodových dílců, trhliny v povrchových vrstvách obvodových panelů, trhliny vycházející z hran okenních otvorů
- Projev poruchy
- Odlupování a rozpad povrchových vrstev.
- Zatékání a provlhání v ploše obvodových dílců, koroze výztuže.
- Vznik a rozvoj smykových a tahových trhlin, trhliny z hran okenních otvorů (obr. 70–73).
- Příčiny poruchy
- Nesprávná skladba obvodových dílců z hlediska difuze (vysoký difuzní odpor povrchových vrstev).
- Nesprávná skladba a vzájemná vazba jednotlivých vrstev z hlediska mechanických účinků způsobených klimatickými vlivy (vysoký modul pružnosti vnějších vrstev, malá poddajnost spojovacích vrstev).
- Nevhodné vlastnosti a nedostatečná odolnost povrchové vrstvy vzhledem ke klimatickým účinkům a vlivům způsobeným agresivitou prostředí.
- Nesprávné řešení styků a kotevních spojů obvodových panelů a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních panelů).
- Důsledek poruchy
- Odlupování a rozpad povrchových vrstev, vznik a rozvoj trhlin, zatékání a provlhání v ploše panelů, koroze výztuže, zhoršení tepelně izolačních vlastností panelů, vznik plísní, energetické ztráty.
- Narušení stability obvodových panelů.
- Narušení celistvosti obvodových panelů (rozvrstvování).
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum, průzkum mechanického narušení, odběr a vyšetření vzorků.
- Sanace poruchy
- alternativa A)
- Povrchy velmi dobré – impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát).
- Povrchy mírně narušené – očištění, penetrace, nátěr ochranným nátěrem.
- Povrchy silně narušené – odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr.
- alternativa B)
- Odstranění zbytků narušených povrchových úprav a nátěrů (mechanicky, otryskáním, při větším narušení provést adhezní most).
- Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů (v případě nestabilizovaných trhlin se doporučuje vyztužit povrchovou vrstvu polyethylenovou sítí).
Poznámka:
Tato úprava je vhodná pouze v odůvodněných případech, kdy nebude prováděno zateplení.
Obr. 70 Poruchy ve stycích panelů a samotných panelech obvodového pláště
Obr. 71 Poruchy povrchů obvodových panelů
Obr. 72 Poruchy povrchů obvodových panelů
Obr. 73 Poruchy povrchu obvodového panelu – trhliny od okenního otvoru, porucha montážního sloupku
4.2.4 Poruchy těsnicích spojů obvodových panelů
- Projev poruchy
- Trhliny mezi tmelem vyplňujícím spáry a obvodovými panely (viz obr. 74 a 75).
- Zatékání do styků.
- Zvýšení infiltrace.
- Vznik plísní na vnitřní straně pláště.
- Příčiny poruchy
- Nevhodné vlastnosti, popř. provedení těsnicích materiálů, ztráta vlastností těchto materiálů v čase způsobená degradačními procesy, nepřípustné montážní odchylky a tolerance, nesprávný návrh a řešení spár, nevhodná profilace hran obvodových panelů.
- Důsledky poruchy
- Ztráta vodotěsnosti a vzduchotěsnosti.
- Zhoršení tepelně izolačních vlastností styku.
- Kondenzace v oblasti styků, vznik plísní, energetické ztráty.
- Koroze kotevní výztuže pláště k vnitřní konstrukci.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum, sondy ve styku.
- Sanace poruchy
- Odstranění stávajících porušených tmelů a těsnění spár s novým provedením. Před prováděním nového těsnění je nutné provést reprofilaci spár, úpravu a řádné očištění ploch.
- Přetěsnění spár silikonovými těsnicími pásky při ponechání stávajících těsnicích tmelů ve spáře.
Poznámka:
Tato úprava je vhodná pouze v případě vyhovující profilace hran obvodových panelů a v případě, kdy nebude prováděno zateplení obvodového pláště.
Obr. 74 Poruchy těsnicích výplní styků obvodových panelů
Obr. 75 Poruchy těsnicích výplní styků obvodových panelů
4.2.5 Poruchy styků lodžiových panelů
- Projev poruchy
- Narušení styků stěnových a stropních lodžiových panelů.
- Porušení a rozpad stykového betonu a výplní ložných spár trhlinami.
- Porušení zhlaví stěnových panelů – odlupování hran, vznik svislých tahových trhlin, „vysouvání“ stropních panelů ze styku, postupně se zmenšující uložení stropních panelů.
- Příčiny poruchy
- Snížení únosnosti a tuhosti styků, ztráta funkční způsobilosti a statické bezpečnosti.
- Koroze výztuže.
- Narušení a rozpad betonu panelů a styků.
- Narušení stability.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav stěn a styků, odběr a vyšetření vzorků.
- Sanace poruchy
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
Obr. 76 Poruchy ve stycích štítových panelů a lodžiových příložek
4.3 PORUCHY STYKŮ NOSNÝCH KONSTRUKCÍ
4.3.1 Svislé trhliny ve styčných spárách mezi stěnovými panely nosných stěn
- Projev poruchy
- Poruchy se projevují svislými smykovými nebo tahovými trhlinami, popř. ve styčných spárách panelů.
- Vlasové trhlinky (tahové) s nenarušeným obrysem se vyskytují téměř ve všech spárách.
- Větší trhliny o šířce až několika mm vznikají zpravidla v té části stěnové konstrukce, která je spojena s vnějšími stěnami. Projevují se zejména v nejvyšších podlažích a v průběhu několika let se rozšiřují do nižších podlaží. Šířka trhlin se postupně zvětšuje směrem k hornímu okraji budovy.
- Příčiny poruchy
- Vlasové (tahové ) trhlinky svislých styků jsou vyvolány smršťováním stykového betonu a panelů.
- Ve styčných spárách spojujících subtilní pilířky a plné stěnové panely jsou trhlinky ve styku (smykové) zvětšovány vlivem rozdílné dlouhodobé deformace přilehlých částí (dotvarování – dotlačování).
- Trhliny zpravidla smykové, rozvíjející se od nejvyššího podlaží, jsou způsobeny především cyklicky působícími teplotními a vlhkostními objemovými změnami vnějších stěn a vzájemným spolupůsobením prvků v rámci konstrukčního systému.
- Velikost a výskyt trhlin ovlivňuje tvar stykových ploch panelů, kvalita stykového betonu, způsob a množství výztuže styku. Trhliny větších šířek provázené narušováním betonu jsou dokladem, že ve styku bylo dosaženo namáhání, které se blíží meznímu namáhání.
- Tahové trhliny s malým narušením svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku.
- Důsledek poruchy
- Vznik trhlin ve stycích podstatně snižuje jejich tuhost a má výrazný vliv na přerozdělení vnitřních sil v prvcích a stycích nosného systému.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální ověření porušení styků vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykového betonu a panelů.
- Ověření narušení stykového betonu uloženého mezi čely stěnových dílců vyžaduje otevření svislé drážky styku s ozuby, popř. použití ultrazvukových přístrojů.
- Sanace poruchy
- Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
Obr. 77 Poruchy ve stycích panelů průčelí, poruchy atikových dílců
4.3.2 Narušení vodorovných styků nosných stěn a stropních panelů
- Projev poruchy
- Trhliny a narušování betonu ve zhlaví nebo patě stěny, oddělování krycích vrstev betonu, rozvoj trhlin do střední části stěny.
- Trhliny mezi čely stropních panelů a stykovým betonem, narušení stykového betonu.
- Narušení výplně ložných spár.
- Vodorovné trhliny mezi dílci a výplní ložných spár.
- Příčiny poruchy
- Primární příčinou vzniku těchto poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedostatečné vyztužení dílců, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových panelů, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horních okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže.
- Svislé a šikmé trhliny ve zhlaví a patě stěn svědčí o značné koncentraci tlakových hranových napětí a tahových napětí způsobených zvýšeným dotvarováním betonu styku.
- Vodorovné trhliny v kontaktních plochách mezi výplní ložné spáry a dílci jsou dokladem větších deformací nosného systému účinkem zatížení (rozdílné svislé přetváření stěnových dílců protilehlých stěn, případně jejich rozdílné sedání, vliv seizmických účinků a otřesů.
- Vodorovné trhliny, narušení dílců a styku mohou být způsobeny i nekvalitní montáží v důsledku neuvolnění montážních přípravků.
- Důsledky poruchy
- Trhliny ve stycích způsobují výrazné snížení únosnosti a tuhosti stěn v oblasti styků, které může mít závažné důsledky zejména vzhledem k tlakovému namáhání nosných stěn (ztráta způsobilosti). Mohou být i příčinou zvýšeného smykového namáhání, popř. přerušení přilehlých svislých styků mezi stěnovými dílci.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum porušení styků vyžaduje odstranění povrchových vrstev stěn a podlahových vrstev, popř. obnažení průřezu se stykovým betonem mezi čely stropních dílců.
- Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít technický endoskop nebo ultrazvukové metody.
- Sanace poruchy
- Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastometrickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
Obr. 78 Poruchy betonu věnce nad suterénním zdivem
4.3.3 Trhliny v podélných stycích mezi stropními panely
- Projev poruchy
- Smykové nebo tahové trhliny vznikají v podélných stycích (spárách) mezi stropními panely, možné je narušování a rozpad zálivkového betonu.
- Příčiny poruchy
- Příčinou porušení styku může být rozdílné zatížení stropních panelů, rozdílné dotvarování, rozdílné předpětí panelů, smršťování stykového betonu a panelů. Uplatní se také vliv rozdílné změny teploty panelů, např. u ustupujícího podlaží, nad nevytápěnou a vytápěnou částí budovy, v nejvyšším podlaží vliv objemových změn nejvyšší stropní (střešní) konstrukce, vliv různě podepřených stropních dílců.
- Výskyt a velikost trhlin souvisí i s geometrickým tvarem a řešením styku s kvalitou zálivkového betonu.
- Důsledky poruchy
- V případě vlasových trhlin a trhlin s šířkou do 1 mm a malém porušení lze klasifikovat styk jako staticky účinný (pouze estetická závada).
- V případě trhlin větší šířky než 1 mm a rozsáhlejším narušení výplně styku (odpadávání zálivkového betonu), klasifikujeme stysk jako styk se sníženou, popř. až nulovou tuhostí styku. Snížená tuhost styku omezuje spolupůsobení dílců při přenášení svislého zatížení. Lokální snížení tuhosti styků se neprojevují na tuhosti stropní desky ve vodorovné rovině.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální ověření poruch vyžaduje odstranění povrchových úprav panelů a styčné spáry.
- Pro vyšetření dutin, rozrušení zálivkového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku a technického endoskopu.
- Sanace poruchy
- Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi stropními panely, pokud jsou trhliny užší než 4 mm.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem, na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
4.4 PORUCHY OBVODOVÝCH PANELŮ
4.4.1 Trhliny ve styku obvodového panelu a vnitřní nosné konstrukce (nosných stěn a stropních panelů)
- Projev poruchy
- Vznik výrazných svislých trhlin mezi obvodovým dílcem a vnitřními nosnými stěnami (šířky až několik mm), vodorovných trhlin mezi obvodovými dílci a stropní konstrukcí. Trhliny se zvětšují směrem k horním podlažím a okrajům budovy. Cyklický charakter účinku teploty a vlhkosti přispívá k postupném rozvoji a šíření trhlin (zvětšování šířky trhlin, drolení stykového betonu, rozvoj do nižších podlaží). Trhliny vznikají i mezi jednotlivými dílci obvodového pláště. Trhlinami proniká srážková voda, která urychluje korozi výztuže styků, znehodnocuje vnitřní povrchové úpravy a podílí se na tvorbě plísní.
- Příčiny poruchy
- Poruchy projevující se trhlinami způsobují cyklické teplotní a vlhkostní objemové a tvarové změny obvodového pláště.
- Důsledky poruchy
- Zvýšené nebezpečí koroze kotevní výztuže mezi panely obvodového pláště, stěnovými a stropními panely.
- Zhoršení ostatních stavebně fyzikálních vlastností.
- Znehodnocování vnitřních povrchových úprav, tvorba plísní.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální ověření porušení styků po odstranění povrchových úprav stěn.
- Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku a technického endoskopu.
- Odstranění poruchy
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
Obr. 79 Poruchy betonu nárožního sloupku s viditelnou výztuží
4.4.2 Rozvrstvování obvodových dílců
- Projev poruchy
- Oddělování jednotlivých vrstev, porušování spojovacích prvků a adheze (vznik trhlin pozorovatelných po obvodě vrstveného dílce) (obr. 80).
- Příčiny poruchy
- Smykové a tahové normálové síly mezi jednotlivými vrstvami a ve spojích, které jsou způsobeny rozdílnou primární deformací jednotlivých vrstev účinkem objemové (délkové) změny a v důsledku rozdílné teploty a vlhkosti a odlišných dilatometrických vlastností a vysoké tuhosti (malé poddajnosti) spojovacích vrstev a spojů.
- Nesprávné řešení vzájemného spojení vnější a vnitřní vrstvy obvodových dílců.
- Důsledky poruchy
- Oddělování jednotlivých vrstev obvodového dílce, porušování spojovacích prvků a jejich koroze, ztráta celistvosti dílců, snížení funkční způsobilosti.
- Narušení stability obvodových dílců, popř. jejich částí (vnějších pohledových vrstev).
- Diagnostika poruchy
- Vizuální ověření po odstranění povrchových úprav pláště, odběr sond pro ověření stavu kotevní výztuže.
- Sanace poruchy
- Dodatečné přikotvení vnější vrstvy obvodového pláště umělohmotnými vlákny vyztuženou kotvou, popř. trnem z nerez oceli nebo kovovou hmoždinkou (v případě dodatečného zateplení). Umístění kotev a jejich tuhost je nutné navrhnout s ohledem na možnost cyklického dilatačního pohybu vnější vrstvy od účinků změny teploty.
Obr. 80 Příklad rozvrstvování panelu obvodového pláště v Chomutově
4.5 PORUCHY PŘEDSAZENÝCH KONSTRUKCÍ
4.5.1 Narušení styku a spojů stěnových lodžiových panelů s hlavní nosnou konstrukcí budovy
- Projev poruchy
- Narušení styku a kotvení stěnových lodžiových dílců s nosnou konstrukcí budovy.
- Obnažení a koroze kotevní výztuže.
- Narušení panelu v okolí kotevní výztuže.
- Zatékání do interiéru.
- Příčiny poruchy
- Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie při současně nedostatečné poddajnosti spojovací a kotevní konstrukce (vada návrhu a provedení), nedostatečná ochrana kotevní výztuže, nevhodný materiál spojovacích prvků, konstrukční závady.
- Důsledky poruchy
- Narušení únosnosti a tuhosti styků, snížení stability lodžiové konstrukce až následná ztráta stability.
- Koroze kotevní výztuže.
- Narušení panelů v okolí kotevní výztuže.
- Zatékání do styků lodžie s hlavní konstrukcí – vznik plísní a zatékání do interiéru, koroze spojovacích prvků.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum vyžaduje provedení sond v obvodovém plášti lodžie, odebrání a laboratorní vyšetření vzorků.
- Sanace poruchy
- Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.
4.5.2 Narušení povrchových vrstev lodžiových panelů a betonu styků
- Projev poruchy
- Povrchový rozpad betonových panelů, obnažování a koroze výztuže, narušování a oslabování betonových panelů, oslabování výztuže.
- Příčiny poruchy
- Karbonatace povrchu betonu, nedostatečné krytí výztuže, zatékání srážkové vody, zvýšený obsah oxidu siřičitého a uhličitého v ovzduší, méně kvalitní beton prvků.
- Důsledky poruchy
- Postupná karbonatace betonu panelů a styků, koroze výztuže panelů a styků, povrchový rozpad betonu panelů i styků, ztráta mechanické odolnosti a únosnosti, ztráta statické bezpečnosti.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum.
- Stanovení hloubky zkarbonatované vrstvy betonu.
- Stanovení tloušťky krycí vrstvy betonu.
- Stanovení obsahu chloridových iontů.
- Stanovení nasáklosti betonu.
- Stanovení pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu.
- Stanovení pevnosti v tlaku betonu.
- Stanovení korozního stavu výztuže.
- Chemický rozbor betonu.
- Sanace poruchy
- Povrchy velmi dobré – impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát).
- Povrchy mírně narušené – očištění, penetrace, nátěr ochranným nátěrem.
- Povrchy silně narušené – odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr.
Obr. 81 Poruchy styků panelů obvodového pláště a sloupků lodžií
Obr. 82 Ukázka trhlin v obvodovém plášti a trhlin ve stycích lodžiových sloupcích
Obr. 83 Hospodářské lodžie na severním štítu věžového domu
Obr. 84 Bytové lodžie na jižním štítu věžového domu
4.5.3 Narušení krycích betonových vrstev, koroze výztuže
- Projev poruchy
- Trhliny a narušení povrchové vrstvy dílce v místě korodující výztuže.
- Rozpad, odpadávání krycí vrstvy.
- Obnažení výztuže, koroze výztuže.
- Barevné skvrny způsobené zplodinami koroze.
- Příčiny poruchy
- Nedostatečná krycí vrstva.
- Nekvalitní beton, karbonatace.
- Vysoká pórovitost betonu, nadměrný obsah chloridů.
- Rozpínavé síly od korozivních produktů.
- Důsledky poruchy
- Urychlení koroze výztuže.
- Pokračující progresivní rozrušování v povrchových vrstvách panelů.
- Postupná ztráta funkční způsobilosti.
- Úplné narušení, ztráta mechanické odolnosti a stability.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum.
- Stanovení hloubky zkarbonatované vrstvy betonu.
- Stanovení tloušťky krycí vrstvy betonu.
- Stanovení obsahu chloridových iontů.
- Stanovení nasáklosti betonu.
- Stanovení pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu.
- Stanovení pevnosti v tlaku betonu.
- Stanovení korozního stavu výztuže.
- Chemický rozbor betonu.
- Sanace poruchy
- Odstranění veškerého narušeného a zkarbonatovaného betonu (mechanicky, otryskáním, vodním paprskem).
- Obnažením výztuže, odstraněním betonu min. 20 mm pod vnitřní okraj prutu.
- Mechanické očištění výztuže od rzi na bílý kov.
- Ošetření výztuže nátěrem podle příslušných pokynů výrobce.
- Nátěr celé opravované plochy pro vytvoření adhezního můstku.
- Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa a s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch.
4.6 PORUCHY OSTATNÍ
4.6.1 Trhliny mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými panely
- Projev poruchy
- Trhlina ve styku schodišťového ramene a schodišťovou stěnou.
- Narušení soklu u schodišťových stupňů.
- Příčiny poruchy
- Chybné řešení styku dílce schodišťového ramene a stěnového dílce.
- Dlouhodobé přetváření a deformace schodišťového ramene.
- Důsledky poruchy
- Narušení povrchových úprav, zhoršení estetické úrovně schodišťového prostoru.
- Diagnostika poruchy
- Vizuální průzkum.
- Sanace poruchy
- Mechanické rozšíření trhlin ve styku mezi schodišťovým ramenem a schodišťovou stěnou pokud jsou trhliny užší než 4 mm.
- Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
- Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou, nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch s dokonalým rozetřením okrajů.
4.6.2 Věncová a zálivková výztuž ve stropní desce
- Příčiny poruchy
- Chybějící nebo nedostatečně dimenzovaná vodorovná a příčná výztuž ve stropní desce při posouzení podle ČSN 73 1211.
- Sanace poruchy
- Doporučuje se aktivace dodatečně vložené věncové výztuže na sílu rovnou 35 % extrémní tahové síly stanovené podle ČSN 73 1211. Dodatečně vložená věncová výztuž může být navržena z kruhové betonářské výztuže Ø 12-18 mm, popř. z páskové oceli tloušťky 4-6 mm.
- Sepnutí příčných stěn se provede dvojicí táhel kruhového nebo obdélníkového průřezu umístěnou bezprostředně u hran pat stěnových dílců. Táhla je třeba opatřit na obou koncích závitem pro předpínací matice (pro použití momentového klíče). Předepnutí se provede pomocí ocelových roznášecích destiček osazených na nosné vrstvě obvodových dílců. Touto úpravou se zároveň dosáhne zesílení styku obvodových a příčných stěnových dílců.
- Doporučuje se ukotvit táhla pomocí hmoždinek osazených do pat stěnových dílců, popř. do horního líce stropních dílců ve vzdálenosti cca 3 m.
Obr. 85 Zadní průčelí řadového domu s četnými trhlinami v obvodovém plášti
Obr. 86 Hlavní průčelí pláště opraveného sedmipodlažního domu v Chomutově
4.7 SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ PRŮZKUMŮ
Bytové domy postavené stavební soustavou G 57 jsou dnes staré 33-41 let. Za tuto dobu se na většině domů projevily návrhové a výrobní vady popsaným souhrnem poruch. Některé poruchy byly, podle rozhodnutí vlády v 60. letech, více či méně úspěšně opraveny. Na tom však nic nemění skutečnost, že podle požadavků platných právních předpisů a technických norem většina konstrukčních řešení a úprav nevyhovuje jak v oblasti zajištění statické bezpečnosti, tak v ostatních oblastech.
Jedná se o splnění šesti základních požadavků na stavby, které jsou požadovány zákonem č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů, do něhož byly implementovány ze Směrnice Rady Evropských společenství (Council Directive) 89/106/EEC. Při navrhování novostaveb, při změnách dokončených staveb je třeba zajistit:
- mechanickou odolnost a stabilitu;
- bezpečnost v případě požáru;
- hygienickou nezávadnost, ochranu zdraví a životního prostředí;
- bezpečnost při užívání;
- ochranu proti hluku;
- hospodárnost využití energie a zadržování tepla.
Ani jednomu z uvedených požadavků domy postavené v soustavě G 57 v současné době neodpovídají.
Při stavebních úpravách je proto třeba řešit hlavní návrhové vady, které nesplňují požadavky na mechanickou odolnost a stabilitu konstrukce, mezi něž zejména patří:
- Odolnost proti výbuchu plynu v místnosti nebo nárazu těžkého vozidla.
- Vliv nerovnoměrného modulu přetvárnosti v podzákladí – u domů realizovaných do roku 1963.
- Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením místního snížení pevnosti zálivkového betonu a zálivkou malty.
- Nosná konstrukce nebyla navržena s uvážením prostorového působení panelové konstrukce při volbě výpočtového modelu.
- Styky mezi nenosným obvodovým pláštěm a vnitřní nosnou konstrukcí nebyly navrženy s uvážením výstižného výpočetního modelu konstrukce a zatížení (nebyly zohledněny zejména cyklické účinky teploty a vlhkosti, účinky svislého zatížení a dotvarování). Nepříznivý poměr vysoké tuhosti (malé poddajnosti) těchto styků a nízké únosnosti jsou příčinou jejich poruch.
- Nosná konstrukce byla navržena s nedostatečnou výztuží, popř. bez věncové podélné i příčné výztuže.
- Stěnové panely byly navrženy bez příčné výztuže v patě panelu.
- Stěnové panely z prostého betonu byly navrženy bez konstrukční výztuže po obvodu panelů.
V současné době plánuje většina vlastníků nebo správců bytových domů zateplení domů. Cílem těchto plánů je úspora nákladů na vytápění. Správně navržené dodatečné zateplení však zároveň řeší mnoho vad a poruch hlavně konstrukcí obvodového pláště, které plynou z cyklických změn teplot a vlhkosti.
Je proto nutné zdůraznit, že pouhé zateplení obvodového pláště domu je krátkozraká investice. Projevující se poruchy a skryté návrhové a výrobní vady (podrobně popsané v této publikaci) se budou dále s časem rozvíjet. Některé z nich při nečekaném kolapsu či shodou nenadálých okolností způsobí nebezpečí úrazu či ohrožení životů.
Proto je potřebné, aby při přípravě a plánovaní zateplení domu si vlastník nebo správce tuto skutečnost uvědomil a:
- zadal zpracování návrhu zateplení odborné firmě nebo specialistům, kteří se zabývají problematikou oprav panelových domů;
- spolupracoval při získávání potřebných podkladů a při provádění nezbytných a nutných průzkumů;
- dohlédnul na to, aby před vlastním zateplením byla provedena vhodná sanace obvodových konstrukcí spočívající v dokotvení konstrukcí obvodového pláště, tj. přikotvení dílců obvodového pláště k vnitřní nosné konstrukci;
- požadoval, aby byl prověřen stav dodatečné úpravy štítových stěn a byly navrženy potřebné úpravy pro případné dokotvení, aby byl posouzen důsledek případné dilatace prefabrikovaného pláště na vznik trhlin v čase při bezesparém povrchovém dodatečném zateplení. Z hledisky budoucích nákladů je třeba posoudit, zda není levnější stávající zateplení sejmout;
- požadoval předložit návrh na řešení a prosazoval výměny stávajících okenních a dveřních výplní. Bez výměny oken a balkonových dveří nelze správně řešit požadovanou úsporu tepelné energie na vytápění, požadavky na pohodu prostředí ani hygienickou nezávadnost (ostění, nadpraží ani parapetní část nelze se stávajícími výplněmi spolehlivě řešit). Dodatečnými úpravami při pozdější výměně oken hrozí nebezpečí poškození realizovaného zateplení a fasádní úpravy;
- požadoval řešit současně s návrhem zateplení obvodového pláště, i opravu střešního pláště. Součástí musí být zateplení střechy s hodnotou nižší než požadovaná normová hodnota součinitele prostupu tepla U = 0,30 W · m-2 · K-1, resp. 0,24 W · m-2 · K-1;
- požadoval, aby byly z hlediska tepelně technických požadavků posouzeny a správně navrženy stavební detaily, posouzena bilance vlhkosti apod. a byl dokladován výpočet úspory energie pro vytápění. Zateplení je třeba navrhnout na požadované normové hodnoty pro novostavby, tj. pro obvodové stěny U = 0,38 W · m-2 · K-1, pro střechy U = 0,30 W · m-2 · K-1, resp. 0,24 W · m-2 · K-1;
- požadoval zhodnocení stavebně technického stavu předsazených konstrukcí a lodžií, řešení jejích opravy a zabezpečení;
- nepřistoupil na návrh vnitřního zateplení. Pro panelové domy je tento způsob řešení nevhodný, přináší mnoho problémů s kondenzací vlhkosti a nepomáhá řešit problematiku obvodových konstrukcí.
5 POSOUZENÍ PANELOVÉ KONSTRUKCE STAVEBNÍ SOUSTAVY G 57 Z HLEDISKA POŽADAVKŮ MECHANICKÉ ODOLNOSTI A STABILITY
Stavební soustava G 57 byla určena a používána pro čtyř, sedmi až jedenáctipodlažní zástavbu. S cílem ilustrovat statické namáhání nosného systému podle současně platných norem, zvláště ČSN 73 1211 a ČSN 73 1201, byla vybrána a posouzena dvojsekce domu o sedmi nadzemních podlažích v Teplicích, Sokolovská cesta 337/2 a 338/4.
5.1 STATICKÉ POSOUZENÍ SEDMIPODLAŽNÍHO BYTOVÉHO DOMU G 57 – SEVEROČESKÁ VARIANTA
Předmětem statického posouzení vybraného reprezentanta je posouzení mechanické odolnosti a stability vybraného reprezentanta z hlediska prostorového působení nosné konstrukce a posouzení vybraných nosných dílců a styků při zohlednění současně platných předpisů. Výpočet byl vypracován programem PANEL 3 v STÚ-K, a. s., Praha. Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním výpočtem v pružném stavu za předpokladu, že styky mezi dílci nejsou narušeny trhlinami. Obvodový plášť je součástí nosného systému. Bylo zavedeno založení na tuhém podloží bez změny tvaru základové spáry. Pro posouzení byly uvažovány základní kombinace zatížení sestavené ze zatížení svislého (hmotnost hrubé stavby, hmotnost kompletačních konstrukcí a užitné zatížení) a zatížení vodorovného působícího ve směru příčném i podélném. Jednotlivé kombinace jsou uvedeny v kap. 5.1.5.
5.1.1 Popis nosné konstrukce
Nosný systém je tvořen příčně uspořádanými stěnami tl. 160 mm v osové vzdálenosti 3,6 m. Prostorovou tuhost v podélném směru zajišťují podélné stěny mezi schodišťovými prostory a byty. Stěny jsou vzájemně spojeny v každém podlaží stropní konstrukcí.
Schéma skladby stěn a stropů jedné dvojsekce je na obr. 87. Konstrukční výška je 2,85 m. Posuzovaný deskový dům panelové soustavy G 57 je tvořen dvěma sekcemi sestávajícími z jedenácti travé a má sedm obytných podlaží a technické podlaží.
Železobetonové stropní dílce jsou ukládány na příčné stěny v osové vzdálenosti 3,6 m; v místě obvodového pláště a podélné stěny jsou stropní dílce podepřené i v podélném směru. Skladebná šířka stropních dílců je 1,2 až 3,0 m; skladebná tloušťka 110 mm (výrobní tloušťka 100 mm). Dílce jsou z betonu B 170, vyztužené vázanými rohožemi z oceli 10 425 a 10 210.
Vnitřní nosné stěny jsou z celostěnových, betonových dílců plného průřezu o tloušťce 160 mm, skladebné délky 2,7 až 5,45 m; výška stěnových dílců je 2,71 m (výrobní). Nadpraží a některé pilířky stěnových dílců jsou železobetonové. Dílce jsou z betonu B 170, použitá ocel 10 210 a 10 425.
Štítové stěny byly sestaveny z celostěnových dílců tloušťky 240 mm, ve skladbě 140 mm betonová stěna s konstrukční výztuží s vnější omítkou 10 mm; na vnitřní straně pazderobeton 85 mm a vnitřní omítka 5 mm.
Styky nosné konstrukce
U vodorovného styku „stěna – strop – stěna“ je zhlaví i paty stěnových dílců vyztuženo žebříčky s příčnou výztuží Ø 6/500, ocel 10 210. Stropní dílce nad stěnou jsou vzájemně spojeny. Zálivková výztuž mezi čely stropních dílců je Ø C 10. Stykový beton B 135.
Svislý styk v příčné stěně je tvořen čely stěnových dílců s hladkou kónickou drážkou. V úrovni stropní konstrukce nad stěnou probíhá zálivková výztuž, zhlaví stěnových dílců jsou propojena skobkou Ø 12. Pouze některé svislé styky jsou převázány stropními dílci.
Svislý styk příčné a podélné stěny je tvořen hladkou plochou stěnových dílců příčné stěny a čelem dílce podélné stěny s drážkou. Zhlaví stěnových dílců jsou spojena skobkou Ø 12, v úrovni stropní konstrukce probíhá zálivková výztuž Ø C 10. Styk je převázán stropními dílci.
Základy pod nosnými stěnami a pod nosným obvodovým pláštěm jsou tvořeny monolitickými železobetonovými pasy.
Obvodový plášť je „samonosný“, tvořený celostěnovými dílci ve skladbě 140 mm betonová stěna s konstrukční výztuží s vnější omítkou 10 mm; na vnitřní straně pazderobeton tl. 85 mm a vnitřní omítka 5 mm. Celková tloušťka činí 240 mm.
Lodžie jsou zapuštěné; podélnou stěnu tvoří celostěnový dílec shodné skladby jako obvodový plášť. U bočních příčných stěn jsou lodžiové příložky; ve skladbě tl. 80 mm – betonová vrstva, tl. 45 mm tepelná izolace, tl. 35 mm na vnitřní straně.
Dvouramenné schodiště v modulu 3,6 m je tvořeno podestovými a mezipodestovými deskami a nosníky, na které jsou uložena schodišťová ramena.
Příčky byly navrženy montované železobetonové celostěnové tl. 80 mm, délka příček je rovna světlosti mezi příčnými stěnami. Doplňkové dílce jsou u bytového jádra.
Bytová jádra B 2 mají skladebné rozměry 1 430 x 2 440 mm a hmotnost 5,0 kN.
Podlahy mají tloušťku 80 mm; v běžném podlaží tvoří podlahu v obytných místnostech fibrex, lepenka, betonová mazanina, asfaltové lepidlo a nášlapnou vrstvu vlýsky.
5.1.2 Únosnost vybraných vnitřních nosných stěnových panelů podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211
Stěnové panely jsou tloušťky 160 mm a mají skladebnou výšku 2,7 m. Jsou vyrobeny z betonu značky B 170, prostý beton s konstrukční výztuží (ocel 10 210). Železobetonová jsou nadpraží dveřních otvorů (ocel 10 452 a 10 210). Pro stanovení únosnosti byly u panelů použity hodnoty pevnosti betonu uvedené v ČSN 73 0038. Únosnosti dále uvedených stěnových panelů byly vypočteny podle ČSN 73 1201 (čl. 5.2) a ČSN 73 1211 (čl. 5.4.1.3)1). Náhodná výstřednost je uvažována ea = 20 mm.
Poznámka č. 1:
Náhodná výstřednost ea se předpokládá konstantní po výšce stěny, ea = 20 mm – při montáži s použitím dřevěných klínů.
Únosnost vybraných stěnových dílců
Únosnost nadpraží panelů
Nezjištěna, pro určení únosnosti nutno provést nejprve sondy a specifikovat výztuž překladu.
Obr. 87 Schéma skladby stěnových a stropních dílců typického podlaží. Označení dílců podle TP:
• – posuzované stěnové dílce, * – posuzované stropní dílce, ○ – posuzovaný vodorovný styk, △ – posuzované svislé styky a nadpraží
5.1.3 Únosnost vybraných stropních dílců podle ČSN 73 1201
Stropní železobetonové dílce byly navrženy jako prosté nosníkové desky ukládané na příčné stěny v osové vzdálenosti 3,6 m. Základní modulová šířka 1,2 až 3,0 m, skladebná tloušťka 110 mm.
Vzhledem k tvaru podélných bočních ploch dílců nedochází ke vzájemnému spolupůsobení dílců po zmonolitnění styků. Uložením některých stropních dílců na podélné stěny a na obvodový plášť se podstatně mění ohybové momenty ve stropních dílcích. Proto jsou uváděny hodnoty ohybových momentů za obou předpokladů uložení.
Únosnost a přetvoření stropních dílců byla stanovena podle ČSN 73 1201. Pro stanovení únosnosti byly použity hodnoty výpočtových pevností betonu a oceli uvedené v ČSN 73 0038. Vyztužení stropních panelů bylo navrženo vázanými rohožemi. Dílce byly vyráběny z betonu B 170.
Pro posouzení byly vybrány dva druhy stropních dílců:
a) Stropní dílec B-301 (stropní panel normální – viz výkres skladby, označení T7-301), zatížený vlastní hmotností, hmotností podlah a užitným zatížením:
- Rozměry a materiál:
- výrobní rozměry dílce 100/2 990/3 590 mm;
- rozpětí dílce 3,53 m; tloušťka dílce 100 mm;
- výztuž při spodním povrchu v podélném směru 23 Ø 10 mm/dílec, ocel 10 452;
- příčná výztuž Ø A 6 mm á 250 mm, ocel 10 210;
- beton B 170; krycí vrstva podélné výztuže 10 mm.
- Zatížení:
- výpočtové zatížení stropní konstrukce 6,43 kN/m2 (hmotnost nosné konstrukce, hmotnost podlah, užitné zatížení).
- Posouzení:
- výpočtový ohybový moment na mezi porušení průřezu Mu´ = 31,8 kNm2);
- maximální ohybový moment od extrémního zatížení za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska Md1 = 30,1 kNm < Mu´ = 31,8 kNm → dílec vyhovuje;
- maximální ohybový moment od extrémního zatížení za předpokladu, že dílec je uložen též na obvodový plášť Md2 = 18,9 kNm < Mu´ = 31,8 kNm → dílec vyhovuje;
- celkový dlouhodobý průhyb ωtot = 16,1 mm; za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska, (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
- spolehlivost uložení \frac{I_\text{f}}{\omega_\text{tot}}=219\gt150 → dílec vyhovuje;
- rovinnost spodního povrchu \frac{I_\text{viz}}{\omega_\text{tot}}=213\gt200 → dílec vyhovuje.
Poznámka č. 2:
Hodnoty momentů platí pro celý dílec.
Údaje jsou pouze orientační a mají poskytnout základní informaci o pravděpodobné únosnosti stropních dílců. Při konkrétním výpočtu je nutné ověřit zatížení, zjistit dimenze a kvalitu výztuže, její polohu a stav (koroze). Zároveň je nutné ověřit tloušťku dílce a kvalitu betonu.
Posuzované dílce viz označení ve výkresu skladby.
b) Stropní dílec B-301 Z (stropní panel zesílený – viz výkres skladby, označení T7-301 Z), zatížený vlastní hmotností, hmotností podlah, užitným zatížením a příčkou.
- Rozměry a materiál:
- výrobní rozměry dílce 100/2 990/3 590 mm;
- rozpětí dílce 3,53 m; tloušťka dílce 100 mm;
- výztuž při spodním povrchu v podélném směru 28 Ø 10 mm/dílec, ocel 10 452;
- příčná výztuž Ø A 6 mm á 250 mm, ocel 10 210;
- beton B 170; krycí vrstva podélné výztuže 10 mm.
- Zatížení:
- výpočtové zatížení stropní konstrukce 6,43 kN/m2 (hmotnost nosné konstrukce, hmotnost podlah, užitné zatížení);
- výpočtové zatížení příčkou 6,05 kN/m´ – železobetonová příčka zatěžuje stropní dílec pouze v oblasti podpor.
- Posouzení:
- výpočtový ohybový moment na mezi porušení průřezu Mu´ = 37,7 kNm2);
- maximální ohybový moment od extrémního zatížení za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska Md1 = 31,6 kNm < Mu´ = 37,7 kNm → dílec vyhovuje;
- celkový dlouhodobý průhyb ωtot = 15,5 mm → za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska, (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
- spolehlivost uložení \frac{I_\text{f}}{\omega_\text{tot}}=228\gt150 → dílec vyhovuje;
- rovinnost spodního povrchu \frac{I_\text{viz}}{\omega_\text{tot}}=222\gt200 → dílec vyhovuje.
Upozornění:
Rozdělovací výztuž dílce B-301 Z nesplňuje požadavky ČSN 73 1201 (nevyhovující průřezová plocha).
5.1.4 Únosnost a tuhost vybraných styků nosných dílců podle ČSN 73 1211
a) Vodorovný styk „stěna – strop – stěna“
Zhlaví i pata stěnových panelů mají tloušťku 160 mm, panely jsou vyrobeny z betonu značky B 170. Zhlaví i pata jsou vyztuženy žebříčkem s příčnou výztuží Ø 6/500 (ocel 10 210).
Stropní panely tl. 100 mm z betonu B 170 mají šikmá čela, která po celé délce prvků ustupují pro vytvoření věnce vysokého 80 mm, nahoře širokého 40 mm. Stropní panely jsou vzájemně spojeny po 2,1 m. Zálivková věncová výztuž je Ø C 10. Zálivkový beton styku je třídy B 135, stejná pevnost je u cementové malty v ložných spárách, které jsou tloušťky 10 mm. Pro stanovení únosnosti byly u panelů použity hodnoty pevnosti betonu z normy ČSN 73 0038. Styk je znázorněn na obr. 88. Schéma zálivkové věncové výztuže je na obr. 89.
Obr. 88 Vodorovný styk „stěna – strop – stěna“
Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti vodorovného styku „stěna – strop – stěna“ podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 je Nju = 695,0 kN/m´
Rozhoduje hodnota vypočtená podle čl. 5.4.4.33) a čl. 5.4.4.43) ČSN 73 1211.
Obr. 89 Schéma zálivkové výztuže
b) Svislý styk příčné a podélné ztužující stěny
Svislý styk je tvořen hladkou plochou stěnového panelu příčné nosné stěny a čelem stěnového panelu podélné stěny s hladkou kónickou drážkou. Zhlaví stěnového panelu je připojeno pomocí přivařené spojovací skoby Ø C 12. V úrovni stropní konstrukce je provedena věncová zálivka vyztužená Ø C 10, styk je dále převázán stropním panelem. Zálivkový beton styku je třídy B 135, stejnou pevnost má i cementová malta pro osazení stropních dílců a paty stěnových dílců.
Výpočtová posouvající síla na mezi porušení svislého styku ve smyku s plným převázáním styku stropními panely podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 – čl. 5.4.5.23) je Qju = 69,98 kN/podlaží
c) Svislý styk v příčné nosné stěně
Svislý styk je tvořen čely stěnových panelů s hladkou kónickou drážkou. V úrovni stropní konstrukce je provedena průběžně věncová zálivka, zhlaví stěnových panelů jsou propojena přivařenou spojovací skobou Ø 12. Styk je převázán stropními panely. Zálivkový beton styku je třídy B 35, stejnou pevnost má i cementová malta pro osazení stropních dílců a paty stěnových dílců. Svislý styk stěnových dílců je znázorněn na obr. 90.
Poznámka č. 3:
Součinitel podmínek působení betonu stropních a stěnových dílců γb = 0,8.
Součinitel podmínek působení stykového betonu a stykové malty γbf = 0,8 · 0,85 = 0,68.
Výpočtová posouvající síla na mezi porušení svislého styku ve smyku bez působení hmoždinek s převázáním styku stropním panelem podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 – čl. 5.4.5.23) je Qju = 45,57 kN/podlaží
Výpočtová posouvající síla na mezi porušení svislého styku ve smyku bez působení hmoždinek a bez převázání styku stropním panelem podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 – čl. 5.4.5.23) je Qju = 23,83 kN/podlaží
Obr. 90 Detail spojení vnitřních nosných ok stěnových panelů
5.1.5 Numerická analýza a posouzení namáhání nosných dílců a styků
Stavební soustava G 57 byla určena pro čtyř, sedmi, až jedenácti podlažní zástavbu. S cílem ilustrovat statické namáhání nosného systému podle současně platných norem, zvláště ČSN 73 1211 a ČSN 73 1201, byla vybrána a posouzena dvojsekce sedmipodlažního domu hloubky 11,44 m. Výpočet byl proveden programem PANEL 3 v STÚ-K, a. s., Praha. Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním výpočtem v pružném stavu za předpokladu, že styky mezi dílci nejsou narušeny trhlinami. Podélný obvodový plášť není součástí nosného systému svislých stěn.
Program PANEL 3 řeší stěnovou panelovou konstrukci jako prostorovou soustavu stěn, která se pro výpočet idealizuje systémem spřažených tenkostěnných prutových konzol (prutů) otevřeného průřezu.
Prutové konzoly jsou mezi sebou ve vodorovném směru navzájem neposuvně spojeny stropními tabulemi. Nadpraží a smykové spoje (svislé spoje mezi stěnovými panely) sousedících prutových konzol jsou ve statickém schématu nahrazeny svislými náhradními spojitými vazbami (kontinuální spojovací prostředí). Spoje mezi panely jsou modelovány jako smykové vazby, které odpovídají svojí tuhostí vodorovným spojům stěnových a stropních panelů a svislým stykům stěnových panelů. Poddajnost těchto vazeb je navíc zvýšena o smykovou poddajnost přilehlých částí prutových konzol.
Posuzovaný dům má sedm nadzemních podlaží s konstrukční výškou 2,85 m (celková výška H = 19,95 m) a tloušťkou stěn 0,16 m, situovaných příčně v osových vzdálenostech 3,6 m. Ve schodišťovém travé každé sekce je umístěna podélná stěna. Další podélná stěna je umístěna na uskakujícím rozhraní sekcí. Rozměrové a materiálové charakteristiky byly převzaty z typového podkladu konstrukční soustavy a z výsledků Průzkumu a hodnocení stavebně technického stavu panelových domů, Severočeský kraj, 1. a 2. část, panelová soustava G 57. Půdorysné schéma nosné konstrukce je znázorněno na obr. 91.
- a) Zatěžovací účinky
- Do výpočtu jsou zavedeny
- tři druhy svislého zatížení stálého
- hrubá stavba 1 (vlastní tíha stěn)
- hrubá stavba 2 (tíha ostatní nosné konstrukce + obvodový plášť)
- ostatní (tíha kompletačních konstrukcí)
- dva druhy svislého zatížení nahodilého
- užitné zatížení bytů
- užitné zatížení schodišťového prostoru
- dva druhy vodorovného zatížení
- vítr příčný
- vítr podélný
Je uvažována III. větrová oblast (větrová oblast základní tlak větru w0 = 0,45 kN/m2, terén typu A).
Výpočet byl proveden pro zatížení určené podle ČSN 73 0035. Bylo předpokládáno založení na tuhém podloží bez změny tvaru základové spáry. Ve výpočtu jsou uvažovány dále uvedené sestavy základních kombinací zatížení:
K0: svislé stálé a nahodilé
K1: svislé stálé a nahodilé + vítr příčný (+)
K2: svislé stálé a nahodilé + vítr příčný (-)
K3: svislé stálé a nahodilé + vítr podélný (+)
K4: svislé stálé a nahodilé + vítr podélný (-)
b) Výsledky výpočtu
Výpočtem byly stanoveny extrémní hodnoty vnitřních sil pro panely a jejich styky. Dále jsou uvedeny extrémní hodnoty vnitřních sil od kombinací zatěžovacích stavů pro zatížení svislé (stálé a nahodilé užitné) a vodorovné zatížení větrem ve směru příčném nebo podélném.
Poznámka č. 4:
Svislé tlakové normálové síly jsou ve výsledcích uváděny se znaménkem „+“.
c) Posouzení únosnosti nosných stěnových dílců a jejich styků
Posouzení stěnových dílců
Posouzení nadpraží stěnového panelu
Posouzení styku „stěna – strop – stěna“
Posouzení svislého styku stěnových panelů
Byly posouzeny
Poznámka:
Stěnové a stropní panely a jejich styky uváděné v typovém podkladu stavební soustavy G 57 nevyhovují v následujících ustanoveních ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 kap. 7 konstrukční zásady.
Zvláště se jedná o stěnové panely, kde
- příčná i podélná obvodová výztuž dílců z prostého betonu nevyhovuje čl. 7.4.2.1 normy ČSN 73 1211;
- profil příčné výztuže železobetonových pilířů stěnových dílců nevyhovuje čl. 7.4.3.2 normy ČSN 73 1211;
o svislé styky stěnových panelů, kde
- plocha průřezu svislých styků není dostatečná pro důkladné zabetonování podle čl. 7.4.5.1 normy ČSN 73 1211
- ve svislých stycích není navržena výztuž omezující rozsah sekundárního poškození podle čl. 7.1.3.1 normy ČSN 73 1211 a
o vodorovné styky stropních panelů, kde
- spojovací výztuž mezi čely stropních panelů ve směru rozpětí stropních panelů tvořená skobami z betonářské výztuže je málo účinná a její únosnost nevyhoví čl. 7.1.2.1 normy ČSN 73 1211. Proto uvedené hodnoty únosnosti stanovené podle současně platných norem nutno považovat pouze za orientační.
Při stanovení únosnosti je nutné přihlédnout k celkovému stavu a případného porušení nosných konstrukcí, např. výskyt a rozsah trhlin, rozsah koroze, technologické vady apod. V úvahu je třeba vzít i nepříznivé účinky vnějších vlivů, např. dynamických účinků těžké dopravy, zvýšenou agresivitu prostředí apod.
5.2 SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ NUMERICKÉ ANALÝZY VYBRANÉHO STAVEBNÍ SOUSTAVY, POSOUZENÍ NAMÁHÁNÍ NOSNÝCH DÍLCŮ A STYKŮ PRO ZVOLENÉ ZATÍŽENÍ A MATERIÁLOVÉ PARAMETRY
a) Posouzení vybraných stropních dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že stropní dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti i z hlediska použitelnosti.
b) Posouzení vybraných stěnových dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
c) Posouzení vybraných styků „stěna – strop – stěna“ podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styky vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
d) Posouzení vybraných svislých styků stěnových dílců v příčné stěně a mezi příčnou a podélnou stěnou podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styky vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
Poznámka:
Numerická analýza byla provedena lineárním výpočtem v pružném stavu za předpokladu, že styky mezi dílci nejsou narušeny trhlinami.
Obr. 91 Schéma nosné konstrukce typického podlaží
5.3 ZÁVĚRY K VÝSLEDKŮM POSOUZENÍ STATICKÉ BEZPEČNOSTI PANELOVÝCH DOMŮ G 57 A DOPORUČENÍ Z HLEDISKA ŘEŠENÍ REGENERACE
- Provedená statická analýza nosné konstrukce vybraného reprezentanta sedmipodlažního bytového domu panelové soustavy G 57 prokázala pro případ uvažovaných materiálových a rozměrových charakteristik, že nosná konstrukce vyhovuje požadavkům mezního stavu únosnosti a mezního stavu použitelnosti podle ČSN 73 1201, ČSN 73 1211 a ČSN 73 0038.
- Posouzení statické bezpečnosti konkrétních panelových domů realizovaných soustavou G 57 vyžaduje provedení podrobného průzkumu a zhodnocení stavebně technického stavu zahrnujícího uspořádání nosné konstrukce, rozměry, kvalitu materiálů, kvalitu a množství vyztužení nosných dílců a styků a zejména zhodnocení poruch a vad nosných dílců a jejich styků.
- V případě absence nebo nedostatečné zálivkové výztuže nesplňuje nosný systém požadavky statické bezpečnosti vzhledem k účinkům mimořádných zatížení havarijního rázu. Proto je nutno provést např. dodatečné sepnutí nosných stěn bytových domů např. v každém druhém podlaží. Jinou možností je náhrada plynových spotřebičů elektrickými spotřebiči.
- V případě provádění dodatečných stavebních úprav, popř. zásahů do nosné konstrukce, v jejichž důsledku může dojít k následnému překročení únosnosti nosných dílců (stěnových a stropních) a jejich styků, je nutné provést statické zajištění a sanaci nosné konstrukce, včetně základové konstrukce.
- Náhrada stávajících bytových jader zděnými bytovými jádry, popř. provedení střešní nástavby, vyžadují podrobné statické posouzení nosné konstrukce jako celku, stropních i stěnových dílců a jejich styků. Doporučuje se navrhovat modernizace bytových jader s použitím lehkých sádrokartonových příček, popř. příček z lehkých zdících prvků, v případě střešních nástaveb použití lehkých konstrukcí a materiálů.
- Při průzkumu domu a hodnocení stavebně technického stavu je nutné věnovat mimořádnou pozornost zejména svislým stykům podélných a příčných nosných stěn, vodorovným stykům stěnových a stropních dílců, stykům a kotvení obvodových dílců a vnitřní nosné konstrukce, celkovému stavu dílců, styků a kotvení dílců lodžií a významným poruchám nosné konstrukce (trhliny ve stycích a dílcích, drcení pat a zhlaví dílců, narušené kotvení, narušení krycích vrstev a korozi nosné výztuže dílců).
- Zvláštní pozornost vyžaduje prověření stavu kotvení obvodových a lodžiových dílců (průčelní, štítové, atikové), zajištění jejich celistvosti (zejména kotvení vnějších železobetonových moniérek sendvičových obvodových dílců) a dalších úprav zajišťujících mechanickou odolnost a stabilitu obvodových a předsazených dílců, včetně stavu a narušení povrchových a krycích vrstev a koroze výztuže.
- Při návrhu dodatečného zateplení obvodových plášťů s použitím kontaktních bezesparých zateplovacích systémů je nutné přihlédnout k dilatačním pohybům ve stycích mezi obvodovými dílci. Z tohoto hlediska je nutné věnovat mimořádnou pozornost posouzení tenkovrstvých omítek (vrstev).
6 LITERATURA
Pro zpracování byly použity, kromě výsledky průzkumů šesti domů a další podklady:
- Bytové domy, ve kterých byl prováděn průzkum:
- Řadový sedmipodlažní bytový dům Teplice, Sokolovská cesta 337/2 – 338/4;
- Řadový sedmipodlažní bytový dům Duchcov, Horská cesta 1217/2 – 1217/4;
- Bodový bytový dům Bílina, Teplická ulice č. 600;
- Řadový desetipodlažní bytový dům Most, J. Vrchlického 1 – 3;
- Věžový bytový dům Chomutov, Marie Pujmanové č. 4043;
- Řadový sedmipodlažní bytový dům Chomutov, Marie Pujmanové č. 4012, 4010.
- Informace současných správců bytových domů.
- Neúplná dokumentace sedmipodlažního řadového domu vybudovaného v Teplicích.
- Neúplná dokumentace sedmipodlažního řadového domu vybudovaného v Mostě.
- Neúplná výrobní dokumentace panelů.
- Vzorový projekt opravy vad domů G 57 z roku 1964.
- Průzkumy při realizaci staveb stavební firmou Termo Con, s. r. o.
- Průzkumy a hodnocení stavebně technického stavu panelových domů; MPO, ČVUT Praha, Kloknerův ústav Praha, 1999.
- Charakteristické vady a poruchy nosných konstrukcí panelových domů; MPO, ČVUT Praha, Kloknerův ústav Praha, 1999.
- Komplexní regenerace panelových domů stavebních soustav G 40 a G 57; CSI Praha ve spo-lupráci s Fakultou stavební ČVUT Praha, PAVUS, a. s., STÚ-K, a. s., STÚ-E, a. s. a TZÚS Praha, 1999.
- Informace o vývoji stavební soustavy, objemového řešení a obdobích výstavby z pramenů Pozemní stavby Ústí nad Labem, a. s.
- Zpráva o odborné prověrce výroby a montáže prvků G-domů, zpracovaná Výzkumným ústa-vem stavební výroby Praha, pracoviště Praha-Maniny a Brno, červen 1960.
- Fotodokumentace převzatá ze zhora jmenované publikace a fotodokumentace pořízená při průzkumech domů autorem části 1–4, v letech 1996 a 2000.
V rámci shromažďování potřebných podkladů pro zpracování předchozího textu a tvorby vložených kreseb byly zkoumány dostupné zdroje v archivech stávajících správců.
Vzhledem k rozpadu všech projektových a inženýrských organizací, zrušení bývalých výroben panelů a jejich správ v regionu, jsou jediným dostupným zdrojem archivy současných vlastníků domů. V důsledku minulých a současných převodů vlastnických práv k bytovým domům soustavy G 57 však došlo v mnoha případech ke ztrátě části nebo celé projektové dokumentace. U větších správců lze z dochované dokumentace více domů získat ucelenější informace potřebné pro popsání konstrukcí. Zbývající informace pro návrh případné rekonstrukce a stavebních úprav je potřebné čerpat z průzkumů daného domu.