Obsah

1 OBJEMOVÉ, DISPOZIČNÍ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ

1.1 PANELOVÁ SOUSTAVA HK 60

Nosný systém panelových domů konstrukční soustavy HK 60 tvoří příčné nosné stěny z betonových dutinových panelů tl. 250 mm v osových vzdálenostech 6 250 a 3 250 mm. Vodorovné nosné konstrukce jsou provedeny ze stropních železobetonových dutinových panelů tl. 250 mm. Obvodový plášť je na podélných průčelích domů tvořen pásovými parapetními panely tl. 200 mm uloženými do zhlaví krajních stěnových panelů a meziokenními vložkami. Tepelnou izolaci štítových stěn tvoří samonosné sendvičové panely skladebné šířky 5 000 mm, tl. 150 mm.

Konstrukční výška panelové soustavy je 2 850 mm.

1.1.1 Sekce, objekty, podlažnost

Základní sekce panelových domů HK 60 (obr. 1 a obr. 3) je složena z jednoho schodišťového travé a dvou bytových travé (osová vzdálenost příčných nosných stěn 6 250 + 3 250 +6 250 mm). Půdorysné rozměry základní sekce jsou 15,75 x 9,60 m. Schodiště je dvouramenné s rameny tvořenými zalomenou železobetonovou deskou. Variantou této sekce je sekce znázorněná na obr. 2. Pětipodlažní domy, ve kterých jsou tyto sekce použity, jsou složeny nejméně ze tří sekcí, nejvíce ze 4 sekcí v jednom dilatačním celku.

Vyšší domy byly stavěny ze sekcí , které mají 3 travé s osovou vzdáleností příčných nosných stěn 6 250 mm (obr. 4 a obr. 5). Půdorysné rozměry sekce jsou 18,75/9,60 m. Schodiště je dvouramenné, v každé sekci je osobní výtah. Z těchto sekcí jsou postaveny osmi až jedenácti-podlažní domy. V jednom dilatačním celku jsou maximálně 3 sekce.

Z konstrukční soustavy HK 60 byla dále postavena řada objektů jeslí, mateřských škol a několik vícepodlažních ubytoven. Experimentálně byla soustava ověřena pro výstavbu řadových rodinných domů v Hradci Králové na sídlišti Slezské Předměstí – Sever.

Obr. 1 Základní sekce pětipodlažních domů HK 60

Obr. 2 Alternativa základní sekce pětipodlažních domů HK 60

Obr. 3 Pětipodlažní dům HK 60

Obr. 4 Sekce vícepodlažních domů HK 60

Obr. 5 Jedenáctipodlažní domy HK 60

1.1.2 Řešení bytů, domovní vybavenost

První nadzemní či polozapuštěné podlaží v pětipodlažních domech je technické. V něm jsou sklípky, prádelny, kočárkárny, v některých domech trafostanice a garáže. V prvním období výstavby byly v některých domech kotelny nebo výměníkové stanice. Tyto byly s postupující teplofikací sídlišť zrušeny a prostory jsou využívány k jiným účelům.

V pětipodlažních domech jsou v každém bytovém podlaží buď 2 byty 3+1 a 4+1, nebo 3 byty 3+1, 2+1 a 1+1. Většinou má každý byt balkón. V bytech byla instalována bytová jádra B 2. Bytové příčky byly v počátcích výstavby dřevěné, později zděné z keramických příčkovek tl. 40 mm.

Domovní vybavení vyšších domů v technickém podlaží je obdobné. V nich však nejsou garáže a kotelny. V každé sekci je osobní výtah přístupný z mezipodesty. V těchto domech jsou vždy 3 byty v obytném podlaží – 2 byty 3+1 a jeden byt 1+1. Byty 1+1 nemají balkón. Z bytů 2+1 je přístupná lodžie umístěná ve schodišťovém travé.

1.1.3 Architektonické řešení objektů

Architektonický výraz bytových domů postavených z konstrukční soustavy HK 60 byl dán jejich konstrukcí a použitým obvodovým pláštěm. Charakteristickým prvkem jsou svislé lezény – čela krajních nosných stěnových panelů, ve kterých jsou v drážce uloženy vodorovné parapetní panely. Na podélných fasádách jsou výrazným architektonickým prvkem vodorovné pásy parapetních panelů, balkóny a u vyšších domů lodžie ve schodišťovém travé.

Více jak pětipodlažní domy mají nástavby výtahových šachet, ve kterých jsou umístěny strojovny výtahů. Propojením těchto nástaveb železobetonovými pergolami mělo být dosaženo lepšího architektonického výrazu domů.

Projektant neměl mnoho možností ovlivnit architekturu bytových domů. Ta byla dána průmyslovou výrobou typizovaných prvků nosné konstrukce a obvodového pláště a navíc předepsanou neměnnou skladbou několika typových sekcí. Architektovi zbyla možnost navrhnout barevné řešení jednotlivých prvků obvodového pláště – parapetů, meziokenních výplní a štítových obkladních panelů.

1.2 PANELÁKOVÁ SOUSTAVA HK 65

Nosný systém panelových domů konstrukční soustavy HK 65 vychází z konstrukční soustavy HK 60, od které se liší především odlišnou koncepcí obvodového pláště. Tvoří jej opět příčné nosné stěny z betonových dutinových panelů tl. 250 mm v osových vzdálenostech 6250 mm. Vodorovné nosné konstrukce jsou provedeny ze stropních železobetonových dutinových panelů tl. 250 mm. Obvodový plášť je na podélných průčelích domů tvořen pásovými parapetními panely tl. 240 mm, uloženými na ocelové konzoly vetknuté do příčné nosné panelové stěny. Tepelnou izolaci štítových stěn tvoří samonosné sendvičové panely skladebných šířek 1 600, 2 200, 2 400 a 3 000 mm, tl. 200 mm. Konstrukční výška panelové soustavy je 2 850 mm.

V roce 1969 a 1971 byly provedeny revize konstrukční soustavy, které se týkaly především zvýšení únosnosti hlavních nosných prvků – svislých nosných panelů a stropních panelů.

1.2.1 Sekce, objekty, podlažnost

Základním prvkem při tvorbě sekcí řadových obytných domů i bodových domů konstrukční soustavy HK 65 bylo travé s osovou vzdáleností příčných nosných stěn 6 250 mm. Řadové domy byly pěti až třináctipodlažní, bodové domy deseti až sedmnáctipodlažní. Schodiště v pětipodlažních domech je dvouramenné, s rameny tvořenými zalomenou železobetonovou deskou, ve vícepodlažních domech je jednoramenné. Z konstrukční soustavy HK 65 byly postaveny bytové domy řadové, pavlačové, chodbové a mezonetové, domy, bodové domy, ubytovny a hotelové domy.

Ukázky některých sekcí a domů postavených z konstrukční soustavy HK 65 jsou na následujících obrázcích (panelová soustava HK 65 viz obrázky 6, 7a–13a a 7b–13b).

Obr. 6 Řadový pětipodlažní dům HK 65

Obr. 7a Třináctipodlažní bytový dům řady A – panel HK 60

Obr. 7b Třináctipodlažní dům HK 65

Obr. 8a Třináctipodlažní bytový dům řady B – panel HK 65

Obr. 8b Třináctipodlažní pavlačový dům HK 65

Obr. 9a Třináctipodlažní hotelový dům řady C – panel HK-65

Obr. 9b Třináctipodlažní hotelový dům HK-65

Obr. 10a Třináctipodlažní mezonetový dům – panel HK 65

Obr. 10b Třináctipodlažní mezonetový dům HK 65

Obr. 11a Čtrnáctipodlažní řadový dům HK 65

Obr. 11b Čtrnáctipodlažní řadový dům HK 65

Obr. 12a Čtrnáctipodlažní bodový dům HK 65

Obr. 12b Čtrnáctipodlažní bodový dům HK 65

Obr. 13a Sedmnáctipodlažní bodový dům HK 65

Obr. 13b Sedmnáctipodlažní bodový dům HK 65

1.2.2 Řešení bytů, domovní vybavenost

První nadzemní podlaží ve všech domech je provedeno jako technické. U řady především třinácti a čtrnáctipodlažních domů byla konstrukce technického podlaží řešena jako kombinace panelových stěn se železobetonovými monolitickými rámy a stropními deskami. V technickém podlaží jsou sklípky, prádelny, kočárkárny a další domovní vybavenost.

Dispozice bytů v různých typech bytových domů je patrná ze schématických půdorysů. V bytech byla instalována typová bytová jádra B 3 nebo B 4. Bytové příčky byly zděné z keramických příčkovek tl. 40 mm, později byly v rámci hrubé stavby osazovány železobetonové typové příčky tl. 60 mm.

V konstrukčním systému HK 65 byly používány balkóny, předsazené i zapuštěné lodžie. Vyšší jak pětipodlažní domy mají v každé sekci nebo u bodových domů uvnitř dispozice minimálně jeden osobní a většinou i jeden nákladní výtah. Výtahové šachty jsou ze železobetonových stěnových panelů tl. 140 mm.

1.2.3 Architektonické řešení objektů

Architektonický výraz bytových domů postavených z konstrukční soustavy HK 65 byl dán opět jejich konstrukcí a použitým obvodovým pláštěm. Je možno konstatovat, že v době výstavby z konstrukční soustavy HK 65 byl zmírněn tlak na přísné dodržování objektové typizace a bylo tak umožněno projektantům vytvořit řadu atypických domů, a tím alespoň částečně zmírnit nepříznivý dojem z panelových sídlišť.

Obvodové panely – pásové parapety, atiky a obkladní štítové panely byly opatřeny ve výrobně šedou nebo bílou sypanou omítkou s použitím světlé vápencové drti č. 6 nebo 7 z lokalit Kunčice nad Labem a Pomezí. Tím byl určen vnější vzhled domů postavených z konstrukční soustavy HK 65. Povrchová úprava panelů této konstrukční soustavy je mnohem kvalitnější než u předchozí verze HK 60. Také daleko méně podléhá degradaci působením atmosférických vlivů.

2 KONSTRUKČNĚ SKLADEBNÉ ŘEŠENÍ

2.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA NOSNÉHO SYSTÉMU

2.1.1 Základní charakteristika nosného systému

Jedná se o příčný nosný systém s nosnými stěnami z betonových dutinových panelů. Osová vzdálenost nosných stěn je 6 250 a 3 250 mm. Stabilitu v podélném směru zajišťovaly podélné ztužující stěny umístěné vždy ve schodišťovém travé. Podélné stěny jsou ze stěnových panelů shodných se stěnovými panely příčných nosných stěn.

Z konstrukční soustavy HK 60 byly stavěny pouze řadové sekce. Objekty a konstrukční prvky soustavy HK 60 byly navrhovány a posuzovány podle „Pokynů pro dimenzování a statické posuzování svislých nosných konstrukcí bytových staveb montovaných z panelů“ (vydal Studijní a typizační ústav Praha v červenci 1961).

2.1.2 Skladba nosné konstrukce

Půdorys typického podlaží, výkres skladby typického podlaží a způsob vyztužování stykovací a zálivkovou výztuží u jedenáctipodlažního bytového domu konstrukční soustavy HK 60 jsou na obr. 14, 15 a 16.

Obr. 14 Půdorys 2 sekcí jedenáctipodlažního domu HK 60

Obr. 15 Výkres skladby 2 sekcí jedenáctipodlažního domu HK 60

Obr. 16 Výkres zálivkové a stykovací výztuže sekce domu HK 60

2.1.3 Nosné dílce

2.1.3.1 Vnitřní nosné stěny

Betonové dutinové stěnové panely byly vyráběny z betonu B 250. Panely mají tloušťku 250 mm, skladebné rozměry 2 600 x 2 400 mm (výrobní rozměry 2 570 x 2 390 mm). Vnitřní panel skladebné šířky 2 400 mm (obr. 17) má 10 dutin Ø 190 mm excentricky umístěných o 10 mm z osy panelu (tloušťka betonu v ose dutiny ve směru tloušťky panelu je 25 a 35 mm). Excentricita je způsobena tím, že stěnové panely byly vyráběny na stejných podložkách jako stropní dutinové panely, u kterých horní tlačená oblast byla 35 mm a dolní tažená 25 mm.

Krajní stěnové panely jsou o 300 mm delší než vnitřní. V kraji u obvodového pláště bylo vytvořeno zhlaví s drážkou pro uložení obvodového parapetního panelu. Zhlaví krajních stěnových panelů vytváří na domech svislé lezény, které jsou charakteristické pro konstrukční soustavu HK 60 a odlišují je od domů pozdější soustavy HK 65 (obr. 18). Sortiment stěnových panelů obsahoval panely s projektovými značkami:

Maximální hmotnost stěnového panelu je 2 810 kg (stěnový panel zvýšený proj. zn. 53).

Stěnové panely normální mají výztuž pouze konstrukční, která sloužila pro výrobu a manipulaci s panelem. Po obvodu panelu a uprostřed šířky jsou vždy 2 Ø 5 mm (ocel 10 002). Montážní oka jsou z Ø 10 mm (ocel 10 425). Úzké pilířky dveřních panelů jsou vyztuženy jako železobetonové sloupy. Výpočet únosnosti nosných prvků konstrukční soustavy HK byl prováděn podle stupně bezpečnosti (ČSN 73 2001-55 Projektování betonových staveb).

Obr. 17 Stěnový panel normální vnitřní proj. zn. 1 HK 60

Obr. 18 Stěnový panel krajní proj. zn. 2 HK 60

Statický výpočet stěnových panelů byl vypracován za následujících předpokladů:

• panely jsou z prostého betonu B 250, úzké pilířky u dveřních otvorů jsou železobetonové;
• u dutinových panelů je mezní únosnost redukována tzv. tvarovým součinitelem μ, který byl ve výše citovaných pokynech stanoven pro dutinové panely hodnotou 0,75;
• u všech dutinových panelů byla uvažována ztráta účinné plochy betonu v důsledku excentrické polohy dutin podle čl. 175 a 176 ČSN 73 2001;
• za volnou délku pro výpočet součinitele vzpěrnosti byla uvažována konstruktivní výška patra tj. 2 850 mm;
• u prvků, kde byla část ze železobetonu a část z prostého betonu, byla stanovena únosnost každé části zvlášť a vztažena k únosnosti panelu jako celku, přičemž pro vzájemné srovnání byla mezní únosnost železobetonových částí vynásobena poměrem stupňů bezpečnosti pro prostý beton a pro železobeton.

Mezní břemeno na panel bylo stanoveno podle vzorce:

\begin{gathered}
P\mu=m\cdot(F_\text{x}\cdot kapa_\text{c})/\nu
\end{gathered}

kde je:

μ … tvarový součinitel pro dutinové panely 0,75

F_x … účinná plocha betonu stanovená s ohledem na excentrickou polohu otvorů

kapa_c … dovolené namáhání betonu (B 250 kapa_c = 175 kp/cm²)

ν … součinitel vzpěrnosti

Stupeň bezpečnosti pro zatížení hlavní byl stanoven:

\begin{gathered}
s_\text{o}=2{,}5+0{,}03(55-25)=3{,}4
\end{gathered}

Vyztužení stěnových dutinových panelů (kromě železobetonových dveřních pilířků) nesplňuje požadavek čl. 7.4.2 ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, který předepisuje vyztužení dolního a horního okraje svařovanou rohoží o ploše podélných vložek nejméně 100 mm² s příčnými vložkami jmenovitého průměru nejméně 6 mm, vzdálenými nejvýše 25 d_s, kde d_s je jmenovitý průměr podélných vložek.

2.1.3.2 Stropní panely

Stropní panely byly vyráběny z betonu B 250. Panely mají výšku 250 mm, výrobní šířku 1 190 mm, délku 6 190 mm, resp. šířku 2 390 mm a délku 3 190 mm. Stropní panel skladebné šířky 1 200 mm má 5 dutin Ø 190 mm umístěných excentricky ve svislém směru tak, že horní tlačená plocha betonu v místě dutiny je 35 mm, dolní tažená plocha je 25 mm. Sortiment stropních panelů obsahoval instalační panely s prostupy různých velikostí a dále speciální panely krajní pro kotvení balkónových panelů. Maximální hmotnost stropního panelu byla 2 925 kg.

Stropní panel (proj. zn. 4₂) byl určen pro kotvení balkónové desky (2 990 x 850 x 80 mm). Na boku panelu jsou kruhové otvory Ø 90 mm v osových vzdálenostech 750 mm, do kterých byly zasunuty ocelové trubky balkónové desky a prosekanými otvory shora zabetonovány do 2 dutin stropního panelu. Balkónová deska mohla být umístěna uprostřed délky stropního panelu, nebo na levé či pravé straně podle dveřního otvoru v balkónovém parapetním panelu.

Výztuž stropních panelů je z betonářské oceli 10 452 (výpočtová pevnost 230 MPa), resp. 10 300 (výpočtová pevnost 250 MPa). Každý stropní panel má 6 podélných vložek umístěných v osách mezi dutinami a na krajích. Vždy 2 vložky jsou ohybové. Příčná výztuž je z oceli 10 002 (výpočtová pevnost 180 MPa), resp. 10 210 (výpočtová pevnost 190 MPa).

Stropní panely byly ukládány na příčné nosné stěny s úložnou délkou 95 mm. Boky stropních panelů jsou šikmé (rozdíl 20 mm na výšku panelu). Panely nejsou po délce navzájem spojeny, spára mezi panely (20 ÷ 50/250 mm) je vyplněna betonovou zálivkou (předepsána M 100). Stropní panely měly projektové značky a stanoven moment vnitřních sil na mezi únosnosti (stupeň bezpečnosti pro zatížení hlavní s_o = 1,9):

2.1.4 Styky nosných dílců

2.1.4.1 Styk stěnových panelů

Stěnové panely mají na boku rybinovitou hladkou drážku. Svislá spára mezi panely byla zalévána stykovou maltou M 100. Svislý styk není vyztužen ocelovými vložkami (obr. 19).

Konstrukční soustava HK 60 nesplňuje ustanovení čl. 7.1.3 ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov (účinnost od 1. 10. 1988), které doporučuje ve svislém směru umístit spojitou výztuž dimenzovanou na výpočtovou sílu rovnou extrémní hodnotě vlastní tíhy stěnových dílců. Stykové plochy nejsou opatřeny hmoždinkami – čela stěnových panelů mají pouze hladkou průběžnou drážku.

Obr. 19 Detail styku stěnových a stropních panelů HK 60

2.1.4.2 Styk stěna – strop

Stropní panely byly ukládány na stěnové panely na úložnou délku 95 mm. Do věnce byly vkládány vždy 2 pruty ocelové výztuže (D) Ø 8 mm u pětipodlažních domů a Ø 12 mm ve spodních dvou podlažích, resp. Ø 10 mm v dalších podlažích. Závěsná oka stropních panelů byla propojena závlačí Ø 5 mm. Do každé spáry mezi stropní panely (osová vzdálenost 1 200 mm) byla vkládána kolmo na nosnou stěnu zálivková výztuž (F) Ø 8 mm, resp. Ø 10 mm ve spodních patrech délky 2 000 mm. Dutiny stropních panelů byly ucpávány zazdívkou ve vzdálenosti cca 150 mm za čelem panelu. Věnec tak měl šířku cca 300 mm. Věnec byl zalit betonem B 250 (obr. 20).

Vodorovné ztužení mírně nevyhovuje čl. 7.1.2 dnes platné ČSN 73 1211. Podle tohoto ustanovení by měla být výztuž ve spárách mezi stropními panely min. Ø 10 mm u pětipodlažních domů a min. Ø 12 mm u jedenáctipodlažních domů. Výztuž omezující rozsah sekundárního poškození je postačující, protože konstrukce vyhovuje čl. 7.1.4.3 ČSN 73 1211, podle kterého postačí věncová výztuž min. 2 Ø 10 mm, pro výšku zástavby 5 ÷ 11 podlaží a 2 Ø 8 mm pro výšku zástavby do pěti podlaží.

Obr. 20 Detail styku stěna – strop HK 60

2.1.4.3 Styk štítová stěna – obkladní štítový panel – parapet

Parapetní panel je uložen ve svislé drážce spodního a horního krajního stěnového panelu příčné nosné štítové zdi. Do vyčnívajícího oka z parapetního panelu a zhlaví stěnového panelu je vložena svislá závlač. Obkladní štítový panel je přisazen k nosnému panelu a kotven v horním rohu do věnce nad nosným panelem. Všechny spáry jsou zality zálivkovou maltou M 100 (obr. 21).

pětipodlažní domy jedenáctipodlažní domy

Obr. 21 Styk štítová stěna – obkladní štítový panel – parapet HK 60

2.1.4.4 Kotvení balkónové desky do stropní konstrukce

Balkóny byly konstruovány tak, že do vlastní nosné železobetonové desky balkonu 2 990 x 850 x 80 mm byly zabetonovány čtyři ocelové trubky Ø 60 x 48 mm, které vyčnívaly na vnitřním líci desky 550 mm. Trubky balkónové desky se nasunuly do otvorů Ø 90 mm v balkónovém parapetním panelu a do otvorů Ø 90 mm v prvním stropním panelu za parapetním panelem. Do stropního panelu byly shora nad prvními dvěma dutinami probourány otvory a jimi byly ocelové trubky balkónu v dutinách zabetonovány.

Hlavním nosníkem, který vynáší balkónovou desku je železobetonový trám v parapetním panelu, který prochází po celé délce balkónového parapetního panelu a zatížení přenáší do svislých drážek ve zhlaví krajního stěnového panelu (obr. 22).

Obr. 22 Detail kotvení balkónové desky do stropního panelu HK 60

2.1.5 Schodiště

Schodiště pětipodlažních domů je dvouramenné v travé s osovou vzdáleností příčných nosných stěn 3 250 mm. Schodišťová ramena jsou provedena ze železobetonových desek tl. 140 mm zalomených ve tvaru stupňů 280 x 1 78,1 mm. Ramena jsou uložena do drážek podestových a mezipodestových panelů (3 100 x 1 420 x 250 mm). Hmotnost schodišťového ramene – zalomené železobetonové desky – je 975 kg.

Dvouramenné schodiště vícepodlažních domů tvoří 2 schodišťové panely ve tvaru zalomené desky s podestami a ramenem s konzolovitě vyloženými deskami stupnic schodů. Schodišťové panely byly ukládány na stěnové panely výtahové šachty a na příčnou nosnou stěnu. Šířka schodišťového panelu je 1 190 mm, půdorysná délka 4 940 mm. Hmotnost schodišťového panelu je 2 925 kg.

2.1.6 Řešení obvodového pláště

2.1.6.1 Parapetní panely

Parapetní panely jsou sendvičové mají tloušťku 200 mm, délku 6 230 mm, výšku 1 435 mm, resp. délku 3 100 mm, výšku 1 435 mm. Byly vyráběny z betonu B 250. Skladba parapetního panelu je:

• 25 mm – železobetonová moniérka;
• 150 mm – plynosilikátové tvárnice;
• 25 mm – železobetonová moniérka.

Parapetní panely jsou uloženy do drážek ve zhlavích krajních stěnových panelů příčných nosných stěn. Stěnové panely vystupují 10 cm před líc parapetních panelů. Stejnou skladbu jako parapetní panely mají podatikové panely. Jejich výška je 485 mm.

Balkónový parapetní panel má otvor pro balkónové dveře 660 x 900 mm. Pod dveřním otvorem je po celé délce parapetního panelu železobetonový trám 1 150 x 250 mm s otvory Ø 90 mm pro zasunutí 4 ocelových trubek Ø 60 x 6 mm balkónové desky.

2.1.6.2 Meziokenní výplně

Meziokenní výplně byly vkládány mezi parapetní panely. Mají tloušťku 130 mm a skladbu:

• 10 mm – vápenná omítka;
• 40 mm – duté cihly;
• 30 mm – rohož z minerálních vláken;
• 40 mm – duté cihly;
• 10 mm – vápenná omítka.

2.1.6.3 Štítové obkladní panely

Štítovou stěnu tvoří nosná betonová dutinová příčná stěna tl. 250 mm, ke které jsou přiloženy obkladní panely, které zateplují štítovou stěnu. Obkladní štítové panely jsou vždy na výšku jednoho podlaží. Obkladní štítové panely mají skladebné rozměry 5 000 x 2 850 mm (výrobní rozměry 4 990 x 2 840 mm), tloušťku 150 mm. Štítové panely jsou plné a s okenním otvorem 1 440 x 790 mm. Povrch štítových obkladních panelů byl ve výrobně prováděn jako definitivní, na stavbě byl prováděn pouze nátěr latexovými barvami. Maximální hmotnost štítového obkladního panelu (12₁₀) je 2 795 kg.

Skladba štítových panelů je:

• 25 mm – železobetonová moniérka;
• 100 mm – plynosilikátové tvárnice;
• 25 mm – železobetonová moniérka.

Mezi nosnou příčnou štítovou stěnu a obkladní panel byly později na základě přísnějších tepelně technických norem vkládány heraklitové desky tl. 30 mm.

Štítové panely jsou samonosné. V hlavě panelů v rozích byla 2 kotevní železa Ø 5 ÷ 10 mm, z oceli 10 002, která byla zabetonována do věnce ve styku nosná stěna – strop – obkladní panel (obr. 23).

Obr. 23 Styk nosná štítová stěna – obkladní štítový panel – stropní panel HK 60

2.1.7 Lodžie, balkóny, střecha

2.1.7.1 Lodžie

Lodžie byly použity u konstrukčního systému HK 60 pouze ve schodišťových travé. Lodžii vytváří normální parapetní panel a první stropní panel. Od schodišťového prostoru je lodžie oddělena prosklenou stěnou. Lodžie je dělená na 2 části, každá je přístupná vždy z přilehlého bytu.

2.1.7.2 Balkóny

Balkóny jsou tvořeny balkónovou deskou půdorysných rozměrů 2 990 x 850 x 80 mm. Balkóny byly umísťovány do osy nebo po krajích jednotlivých travé. Vytváří na fasádě většinou svislé pruhy, v některých případech byly v patrech nad sebou vystřídány. Hmotnost balkónové desky je 500 kg. Konstrukční řešení balkónů soustavy HK 60 je popsáno výše.

2.1.7.3 Střecha

Atiky byly zpočátku tvaru Z výšky 700 mm , později tvaru L výšky 450 mm, resp. 350 mm. Délky atik odpovídaly délce travé – vzdálenosti příčných nosných stěn (6 240, resp. 3 230 mm). Atiky tvaru Z byly vyčnívajícími železy ze spodní desky kotveny do cementového potěru na stropních panelech. Atiky tvaru L neměly kotevní železa. Svislé spáry mezi atikami byly zaplněny cementovou maltou. Konstrukce atik a střešního pláště v případě použití jednotlivých typů atik je patrná z obr. 24, 25 a 26.

Obr. 24 Atiky konstrukčního systému HK 60

Obr. 25 Střešní plášť v případě použití atiky tvaru Z u objektů HK 60

Obr. 26 Střešní plášť v případě použití atiky tvaru L

2.1.8 Založení

Založení objektů konstrukční soustavy HK 60 bylo voleno podle základových poměrů na staveništi. Plošné základy byly většinou voleny jako vícestupňové základové pasy z prostého nebo železového betonu pod nosnými stěnami. Pod patou nosné stěny byl v případě, že pasy byly z prostého betonu, vždy proveden železobetonový ztužující věnec. Některé objekty jsou založeny hlubinně na železobetonových širokoprofilových pilotách většinou vetknutých do slínovcového podloží či štěrkopískové terasy. Na pilotách byly prováděny železobetonové rošty pod nosnými stěnami výšky min. 800 mm.

Není znám případ poruch na objektech konstrukční soustavy HK 60, které by měly příčinu v nesprávném založení.

2.2 PANELOVÁ SOUSTAVA HK 65

2.2.1 Základní charakteristika nosného systému

Konstrukčně se jedná o nosný systém shodný s konstrukčním systémem HK 60. V revizi konstrukčního systému, podle kterého se začalo stavět v roce 1965, byl především vypuštěn úzký schodišťový trakt s příčnými nosnými stěnami ve vzdálenosti 3 250 mm. Zásadně byla změněna koncepce zavěšení parapetů obvodového pláště a nově navrženy styky a spáry prvků obvodového pláště. Ve dvou etapách došlo ke zvýšení únosnosti hlavních nosných prvků konstrukční soustavy – stropních a stěnových panelů – na základě provedených zatěžovacích zkoušek stěnových panelů a v důsledku nových předpisů pro navrhování konstrukce panelových budov.

Z konstrukčního systému HK 65 byly stavěny bytové domy s řadovými sekcemi, deskové a bodové domy. Řadové domy byly pěti až třináctipodlažní, bodové domy deseti až sedmnáctipodlažní. Objekty a konstrukční prvky soustavy HK 65 byly navrhovány a posuzovány podle „Prozatímních pokynů pro statické výpočty panelových domů“ (vydal Studijní a typizační ústav Praha, 1. vydání 1964, 2. opravené vydání 1965).

2.2.2 Skladba nosné konstrukce

Výkres skladby typického podlaží řadových bytových domů konstrukčního systému HK 65 je na obr. 27.

Obr. 27 Výkres skladby řadového bytového domu HK 65

2.2.3 Nosné dílce

2.2.3.1 Vnitřní nosné stěny

Betonové dutinové stěnové panely byly vyráběny z betonu B 250 a B 330. Panely mají tloušťku 250 mm, dutiny Ø 190 mm. Od roku 1965 byly vyráběny panely skladebných šířek 1 200 a 2 400 mm. Zvýšení únosnosti bylo dosaženo vynecháváním některých svislých dutin. Panel skladebné šířky měl několik „pásem únosnosti“. Panely z betonu B 250 – s pěti dutinami, čtyřmi dutinami, plný panel a tentýž z betonu B 330. Tyto panely měly projektovou značku E.

Obr. 28 Schéma stykových a zálivkových želez HK 65

V roce 1969 došlo k další revizi, při které byl zmenšen průměr vylehčovacích dutin z Ø 190 mm na Ø 160 mm. Tyto panely měly projektovou značku A. Sortiment panelů zůstal, byla dále zvýšena únosnost stěnových panelů. Maximální hmotnost stěnového panelu s dutinami Ø 160 mm je 3 025 kg (stěnový panel zvýšený proj. zn. A_01B).

Stěnové panely typové značky E a A mají – na rozdíl od stěnových panelů (proj. zn. 1, 2, 3, 5) – vyztuženou hlavu a patu žebříčkem z ocelových prutů podélných 2 Ø 8 mm a uzavřených třmínků z Ø 5,5 mm umístěných vždy v místě žebra mezi svislými dutinami, tj v osové vzdálenosti 225 mm. Výztuž splňuje pouze částečně ustanovení čl. 7.4.2.1 ČSN 73 1211, který předepisuje „nejméně jednu svařovanou rohož o ploše podélných vložek nejméně 100 mm² a s příčnými vložkami jmenovitého průměru nejméně 6 mm, vzdálenými nejvýše 25 d_s, kde d_s je jmenovitý průměr podélných vložek“. Podélná výztuž 2 Ø 8 mm splňuje podmínku minimální plochy (100 mm²), příčná výztuž je menšího průměru než 6 mm a třmínky měly být v max. vzdálenosti 200 mm.

Výpočet únosnosti nosných prvků konstrukční soustavy HK 65 byl prováděn podle stupně bezpečnosti (ČSN 73 2001-55 Projektování betonových staveb). Statický výpočet stěnových panelů byl vypracován za stejných předpokladů a podle stejného vzorce jako u konstrukční soustavy HK 60. Rozdíl byl pouze ve stanovení tvarového součinitele μ. Ten byl na základě do té doby provedených zkoušek a zkušeností získaných ze zkoušek provedených na panelech obdobné konstrukce prof. Lewickým v Polsku stanoven hodnotou 1 pro panel plný, 0,75 pro panel s vypuštěnými krajními dutinami a 0,6 pro panel s plným počtem dutin. Mezilehlé hodnoty byly určovány interpolací podle přímky.

Únosnost vybraných stěnových panelů (mezní břemeno, stupeň bezpečnosti s_o = 3,4)

Vyztužení stěnových dutinových panelů typu E a A splňuje požadavek čl. 7.4.2 ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, který předepisuje vyztužení dolního a horního okraje svařovanou rohoží o ploše podélných vložek nejméně 100 mm² a s příčnými vložkami jmenovitého průměru nejméně 6 mm, vzdálenými nejvýše 25 d_s, kde d_s je jmenovitý průměr podélných vložek.

2.2.3.2 Stropní panely

Stropní panely byly vyráběny z betonu B 250. Panely mají výšku 250 mm, výrobní šířku 1 190 mm, délku 6 190 mm. Stropní panel skladebné šířky 1 200 mm má 5 dutin Ø 190 mm umístěných excentricky ve svislém směru tak, že horní tlačená plocha betonu v místě dutiny je 35 mm, dolní tažená plocha je 25 mm. Sortiment stropních panelů byl shodný se sortimentem stropních panelů konstrukční soustavy HK 60 a obsahoval instalační panely s prostupy různých velikostí a dále speciální panely krajní pro kotvení balkónových panelů. Maximální hmotnost stropního panelu je 2 925 kg. Výztuž stropních panelů je z betonářské oceli 10 335 (výpočtová pevnost 300 MPa), a 10 216 (výpočtová pevnost 190 MPa). Každý stropní panel má 6 podélných vložek umístěných v osách mezi dutinami a na krajích, vždy 2 vložky jsou ohybové.

Stropní panely byly ukládány na příčné nosné stěny s úložnou délkou 95 mm. Boky stropních panelů jsou šikmé (rozdíl 20 mm na výšku panelu). Panely nejsou po délce navzájem spojeny, spára mezi panely (20 ÷ 50 x 250 mm) je vyplněna betonovou zálivkou (předepsána M 100).

Obr. 29 Stěnový panel normální vnitřní proj. zn. E₁ HK 65

Obr. 30 Stěnový panel normální vnitřní proj. zn. A₁ HK 65

Stropní panely měly projektové značky; moment vnitřních sil byl stanoven na mezi únosnosti (stupeň bezpečnosti pro zatížení hlavní s_o = 1,9) dle následující tabulky:

Obr. 31 Stropní panel normální L₁ HK 65

2.2.4 Styky nosných dílců

2.2.4.1 Styk stěnových panelů (obr. 32)

Stěnové panely mají na boku rybinovitou hladkou drážku. Montážní spára byla 10 mm, tloušťka zálivky uprostřed 50 mm. Svislá spára mezi panely byla zalévána stykovací maltou M 100. Na obou lících stěnových panelů měla být přiznána svislá spára na hloubku 5 ÷ 8 mm. Svislý styk není vyztužen ocelovými vložkami.

Konstrukční soustava HK 65 nesplňuje ustanovení čl. 7.1.3 ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, které doporučuje ve svislém směru umístit spojitou výztuž dimenzovanou na výpočtovou sílu rovnou extrémní hodnotě vlastní tíhy stěnových dílců. Stykové plochy nejsou opatřeny hmoždinkami – čela stěnových panelů mají pouze hladkou průběžnou drážku.

Obr. 32 Detail styku stěnových a stropních panelů HK 65

2.2.4.2 Styk stěna – strop

Stropní panely byly ukládány na stěnové panely na úložnou délku 95 mm. Dutiny stěnových panelů byly překryty hustým pletivem. Panely byly ukládány do maltového lože z malty M 100. Do věnce byly vkládány vždy 2 pruty ocelové výztuže (B) podle počtu podlaží objektu. Závěsná oka stropních panelů byla propojena spojovacím železem (J) Ø 12 mm. Závěsné háky stěnových panelů byly propojovány šikmými spojkami Ø 12 mm s věncovými pruty přivařením. Do každé spáry mezi stropní panely (osová vzdálenost 1 200 mm) byla vkládána kolmo na nosnou stěnu zálivková výztuž (F) Ø v závislosti na počtu podlaží, délky 2 000 mm. Dutiny stropních panelů byly ucpávány zazdívkou ve vzdálenosti cca 150 mm za čelem panelu. Věnec tak měl šířku cca 300 mm. Věnec byl zalit betonem B 250 (obr. 33).

Výztuž omezující rozsah sekundárního poškození je postačující, protože konstrukce vyhovuje čl. 7.1.4.3 ČSN 73 1211, podle kterého postačí věncová výztuž min. 2 Ø 10 mm, nebo 1 Ø 12 mm pro výšku zástavby 5 ÷ 11 podlaží.

Obr. 33 Styk stěnových a stropních panelů HK 65

2.2.4.3 Styk stěnových, štítových a stropních panelů

Konstrukce styku je obdobná jako u styku nad vnitřní příčnou nosnou stěnou. Štítové panely jsou kotveny do věnce ocelovými vložkami – pravoúhlými sponami – z nerez oceli AKV 17 242 přivařenými ke zvedacím hákům obkladního štítového panelu a k věncovým železům (B). Mezi monolitický pozední věnec a obkladní štítový panel byl vkládán polystyrén tl. 10 mm.

2.2.4.4 Kotvení balkónové desky do stropní konstrukce

Balkony byly konstruovány obdobně jako u soustavy HK 60. Do vlastní nosné železobetonové desky balkonu 2 990 x 850 x 80 mm byly zabetonovány čtyři ocelové trubky Ø 60/48 mm, které vyčnívaly na vnitřním líci desky 550 mm. Trubky byly natřeny antikorozním nátěrem – epoxydovou dvousložkovou zinkochromátovou barvou. Trubky balkónové desky se nasunuly do otvorů Ø 90 mm v balkónovém parapetním panelu a do otvorů Ø 90 mm v prvním stropním panelu za parapetním panelem. Do stropního panelu byly shora nad druhou dutinou probourány otvory a jimi byly ocelové trubky balkonu v dutinách zabetonovány.

Oproti soustavě HK 60 byl lépe řešen detail napojení balkónové desky na parapetní panel, kde je největší nebezpečí zatékání srážkové vody k nosným ocelovým trubkám, kterými je balkónová deska vetknuta do parapetního a stropního panelu. Hlavním nosníkem vynášejícím balkónovou desku je železobetonový trám v parapetním panelu, který prochází po celé délce balkónového parapetního panelu a zatížení přenáší na ocelové konzoly vetknuté do příčné nosné stěny.

Obr. 34 Styk stěnových, štítových a stropních panelů HK 65

Obr. 35 Styk parapetního a stropního panelu v místě osazení balkonu HK 65

2.2.4.5 Uložení parapetního panelu na příčnou nosnou stěnu

Parapetní panely byly ukládány na ocelovou konzolu tvaru obráceného T vetknutou do příčné nosné stěny pod stropními panely. Na konzolu byly parapetní panely přivařeny prostřednictvím ocelové destičky osazené v parapetním panelu. Na horních rozích byly parapetní panely kotveny za závěsná oka k vyčnívajícím okům z čela krajního stěnového panelu pomocí ocelové vložky Ø 10 mm ve tvaru U.

2.2.4.6 Spáry v obvodovém plášti

Oproti „tvrdým stykům“ soustavy HK 60 byly u soustavy HK 65 prováděny spáry mezi obvodovými panely tak, že při montáži byl do spar vkládán polystyrén tl. 50 mm, před ním byla vytvořena dekompresní dutina, která byla na vnější straně uzavřena zálivkou z cementové malty. Povrchovou úpravou spáry byl nástřik hmotou PVAC. Dekompresní dutina byla na spodní části panelu otevřená.

Svislé spáry mezi štítovými panely byly podloženy polystyrénem, z vnitřní strany utěsněny skelným provazcem, vyplněny zálivkovou maltou a při vnějším povrchu uzavřeny trvale pružným tmelem.

2.2.5 Schodiště

Dvouramenné schodiště pětipodlažních domů tvoří 2 schodišťové panely ve tvaru zalomené desky s podestami a ramenem s konzolovitě vyloženými deskami stupnic schodů. Schodišťové panely byly ukládány na stěnové panely výtahové šachty a na příčnou nosnou stěnu. Šířka schodišťového panelu je 1 190 mm, půdorysná délka 4 940 mm. Hmotnost schodišťového panelu je 2 925 kg.

Schodiště ve vícepodlažních domech je jednoramenné. Schodišťové rameno bylo vyráběno jako kompletizované s teracovými stupnicemi. Rameno je uloženo do podestových panelů. Konstrukce schodiště je patrná z obr. 38.

Obr. 36 Styk stěnového a parapetního panelu HK 65

Obr. 37 Detail svislé spáry mezi štítovými panely

Obr. 38 Schodiště vícepodlažních domů HK 65

2.2.6 Řešení obvodového pláště

2.2.6.1 Parapetní panely

Parapetní panely jsou sendvičové, mají tloušťku 240 mm, délku 6 230 mm, výšku 1 280 mm. Byly vyráběny z betonu B 250. Skladba parapetního panelu je:

• 25mm – železobetonová moniérka;
• 175mm – plynosilikátové tvárnice;
• 40mm – železobetonová moniérka (vnitřní líc).

Parapetní panely jsou uloženy na ocelové konzoly tvaru obráceného T vetknuté do příčných nosných stěn pod stropní panely. Stejnou skladbu a rozměry jako parapetní panely mají atikové panely.

Balkónový parapetní panel má otvor pro balkónové dveře 660 x 900 mm. Pod dveřním otvorem je po celé délce parapetního panelu železobetonový trám 1 150 x 250 mm s otvory Ø 90 mm pro zasunutí 4 ocelových trubek Ø 60 x 6 mm balkónové desky.

Obvodové panely – parapety, atiky a obkladní štítové panely – byly opatřeny ve výrobně šedou nebo bílou sypanou omítkou s použitím světlé vápencové drti č. 6 nebo 7 z lokalit Kunčice nad Labem a Pomezí. Tím byl určen vnější vzhled domů postavených z konstrukční soustavy HK 65. Maximální hmotnost parapetního panelu (P₆) je 2 940 kg.

2.2.6.2 Meziokenní výplně

Meziokenní výplně byly vkládány mezi parapetní panely. Šířka meziokenní výplně je 290 ÷ 1 860 mm, výška 1 590 mm, tloušťka 140 mm Skladba meziokenních výplní je:

• 45 mm – betonová monierka;
• 50 mm – polystyrén;
• 45mm – betonová monierka.

Povrchovou úpravu tvořila cementová štuková omítka provedená ve výrobně jako podklad pod nástřikovou hmotu PVAC. Maximální hmotnost meziokenní výplně je 600 kg.

2.2.6.3 Štítové obkladní panely

Štítovou stěnu tvoří nosná betonová dutinová příčná stěna tl. 200 mm, ke které jsou přiloženy obkladní panely, které zateplují štítovou stěnu. Obkladní štítové panely jsou vždy na výšku jednoho podlaží. Obkladní štítové panely mají skladebné rozměry min. 1 600, max. 3 000 x 2 850 mm, tloušťku 200 mm. Maximální hmotnost štítového obkladního panelu (S₁) je 2 090 kg.

Skladba štítových panelů je :

• 25 mm – železobetonová moniérka;
• 150 mm – plynosilikátové tvárnice;
• 25 mm – železobetonová moniérka.

Štítové panely jsou samonosné. V hlavě panelů v rozích byla 2 kotevní železa, která byla zabetonována do věnce ve styku nosná stěna – strop – obkladní panel.

2.2.7 Lodžie, balkóny, střecha

2.2.7.1 Lodžie

Lodžie u konstrukčního systému HK 65 jsou použity u řadových a deskových bytových domů. Lodžii vytváří normální stropní panel. Pro zábradlí byl navržen zvláštní rámečkový parapetní panel se skleněnou výplní nebo výplní z ocelových prutů. U některých lodžií je zábradlí provedeno z ocelových dutých tenkostěnných profilů.

2.2.7.2 Balkóny

Balkóny jsou tvořeny balkónovou deskou půdorysných rozměrů 2 990 x 850 x 80 mm. Balkóny byly umísťovány do osy nebo po krajích jednotlivých travé. Vytvářejí na fasádě většinou svislé pruhy, v některých případech byly v patrech nad sebou vystřídány. Hmotnost balkónové desky je 500 kg.

Konstrukční řešení balkonů soustavy HK 65 je popsáno výše.

2.2.7.3 Střecha

Konstrukce střešního pláště je jednovrstvá. Izolační vrstva je provedena z plynosilikátových tvárnic tl. 200 mm ukládaných na vyspádovaný pískový podsyp. Na plynosilikátových tvárnicích je vrstva obalovaného asfaltového písku tl. 20 ÷ 30 mm jako podklad pod živičnou krytinu.

2.2.8 Založení

Založení objektů konstrukční soustavy HK 65 bylo podle základových poměrů na staveništi. Plošné základy byly většinou provedeny jako železobetonové vícestupňové základové pasy pod nosnými stěnami. Řada objektů je založena hlubinně na železobetonových širokoprofilových pilotách většinou vetknutých do slínovcového podloží či štěrkopískové terasy. Na pilotách byly prováděny železobetonové rošty pod nosnými stěnami výšky min. 800 mm. Nejvyšší sedmnáctipodlažní bodové domy v Hradci Králové byly založeny na železobetonové skříni, jejíž stěny jsou vetknuty do železobetonové základové desky tl. 1 200 mm.

Není znám případ poruch na objektech konstrukční soustavy HK 65, které by měly příčinu v nesprávném založení.

3 CHARAKTERISTICKÉ PROJEKTOVÉ, MATERIÁLOVÉ A MONTÁŽNÍ VADY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

3.1 ÚVOD

Podle ustanovení ČSN 73 0038 „Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách“ je:

• vada konstrukce – nedostatek konstrukce způsobený chybným návrhem nebo provedením;
• porucha konstrukce – změna konstrukce proti původnímu stavu, která je vyvolána zatěžujícími účinky a vlivy ve stádiu realizace a užívání a která zhoršuje jeji spolehlivost a funkční způsobilost;
• funkční způsobilost – 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 a z hlediska požadavků zdravotní nezávadnosti a ochrany zdraví.

Vady a poruchy, které se vyskytují na panelových budovách, mají rozdílnou závažnost a význam. Značný podíl na výskytu vad a poruch panelových budov má nekvalitní materiál a provedení, které ve svém souhrnu způsobují výrazné zhoršení kvality a funkčních vlastností těchto staveb a jejich trvanlivosti. Jedná se především o kvalitu prefabrikovaných dílců, kvalitu zálivkových betonů a provedení styků, kvalitu tepelně izolačních materiálů, těsnících a hydroizolačních materiálů a povrchové úpravy. Řada poruch je způsobena nepřesnou montáží a nedodržováním technologických pravidel a postupů. Hromadná realizace typizovaných řešení panelových budov, zahrnujících řadu návrhových vad, zapříčiněných neznalostí, zjednodušením a podceněním řady závažných zatěžovacích účinků a vlivů a nerespektování jejich vývoje v čase, spolu s neschopností včas reagovat na výskyt vad a následujících poruch, způsobily hromadný výskyt těchto závad a poruch na realizovaných budovách.

Závažnou skutečností je, že převažující část všech poruch panelových domů lze klasifikovat jako poruchy aktivní. Lze tedy oprávněně předpokládat jejich další rozvoj a šíření v čase a v důsledku toho pokračující 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 (obvodové dílce, atikové dílce, balkóny) a výztuže v kondenzačních zónách (kotvení obvodových dílců k vnitřní nosné konstrukci, kotvení balkónových desek).

3.2 VADY PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

V průběhu realizace panelové výstavby z konstrukční soustavy HK byly při navrhování a zpracování projektové dokumentace aplikovány jednak v té době platné ČSN a od r. 1961 postupně speciální předpisy, pokyny a směrnice. Znalost odborné úrovně a obsahu předpisů, směrnic a norem z příslušného období je velmi důležitým hlediskem při rozhodování o potřebném rozsahu stavebně technického průzkumu.

Rozsáhlou skupinou vad panelových konstrukcí jsou vady projektové dokumentace, které jsou dány nesouladem mezi požadavky předpisů a norem platných v době realizace a předpisů a norem současně platných. Jedná se o celý komplex předpisů a norem, které podstatným způsobem ovlivňují návrh konstrukčního řešení. Panelové konstrukce obecně nesplňují z hlediska současně platných předpisů a norem v požadované míře požadavky statické bezpečnosti (změna ČSN 73 2001 na ČSN 73 1201, změna Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov, ČSN 73 1211, změna ČSN 73 0035 a pod.) a požadavky na pohodu prostředí (změna ČSN 73 0540, ČSN 73 0532, ČSN 73 0580).

V době realizace staveb z konstrukční soustavy HK 60 (návrhy 1959-1964) a HK 65 (projekce 1965-1972) byly nosné betonové panelové konstrukce navrhovány podle následujících předpisů:

3.2.1 Posouzení podle ČSN 73 1211, kapitoly 7. Konstrukční zásady

Nosná soustava budovy (čl. 7.1 ČSN 73 1211)

Uspořádání nosné soustavy

Prostorová tuhost budovy z konstrukční soustavy HK 60 byla posuzována podle tehdy platných „Pokynů pro dimenzování a statické posuzování svislých nosných konstrukcí bytových staveb montovaných z panelů“ (vypracoval Státní typizační ústav Praha, červenec 1961). V každé sekci byla nejméně jedna podélná zavětrovací stěna shodné konstrukce jako stěny příčné. Namáhání ve styčných svislých spárách nepřesahuje 2 kp·cm^-2.

Vodorovné ztužení budovy

U konstrukční soustavy HK 60 byly do věnce vkládány vždy 2 pruty ocelové výztuže (D) Ø 8 mm u pětipodlažních domů a Ø 12 mm ve spodních dvou podlažích, resp. Ø 10 mm v dalších podlažích vícepodlažních domů. Závěsná oka stropních panelů byla propojena závlačí Ø 5 mm. Do každé spáry mezi stropní panely (osová vzdálenost 1 200 mm) byla vkládána kolmo na nosnou stěnu zálivková výztuž (F) Ø 8 mm, resp. Ø 10 mm ve spodních patrech, délky 2 000 mm. Dutiny stropních panelů byly ucpávány zazdívkou ve vzdálenosti cca 150 mm za čelem panelu. Věnec tak měl šířku cca 300 mm. Věnec byl zalit betonem B 250.

Vodorovné ztužení u konstrukční soustavy HK 60 mírně nevyhovuje čl. 7.1.2 ČSN 73 1211. Podle tohoto ustanovení by měla být výztuž ve spárách mezi stropními panely min. Ø 10 mm u pětipodlažních domů a min. Ø 12 mm u jedenáctipodlažních domů.

Vodorovné ztužení budovy u konstrukční soustavy HK 65 vyhovuje čl. 7.1.2 ČSN 73 1211, neboť do věnce byly vkládány vždy 2 pruty výztuže podle počtu podlaží objektu. Závěsná oka stropních panelů byla propojena spojovacím železem Ø 12 mm. Závěsné háky stěnových panelů byly propojovány šikmými spojkami Ø 12 mm s věncovými pruty přivařením. Do každé spáry mezi stropní panely (osová vzdálenost 1 200 mm) byla vkládána kolmo na nosnou stěnu zálivková výztuž Ø v závislosti na počtu podlaží, délky 2 000 mm.

Svislé ztužení budovy

Požadavku čl. 7.1.3 ČSN 73 1211, který doporučuje umístit svislou spojitou výztuž dimenzovanou na výpočtovou sílu rovnou extrémní hodnotě vlastní tíhy stěnových dílců, konstrukční soustava HK 60 ani HK 65 nevyhovují. Svislé styky nejsou vyztuženy, svislá čela stěnových panelů jsou hladká bez hmoždinek.

Výztuž omezující rozsah sekundárního poškození

Výztuž omezující rozsah sekundárního poškození je u konstrukční soustavy HK 60 i HK 65 postačující, protože podle čl. 7.1.4.3 postačí věncová výztuž min. 2 Ø 10 mm, pro výšku zástavby 5 ÷ 11 podlaží a 2 Ø 8 mm pro výšku zástavby do pěti podlaží.

Rozdělovací spáry

Jedna sekce složená ze tří travé s osovou vzdáleností příčných nosných stěn 6 250 mm má délku 18,75. Bytové řadové nebo deskové domy z konstrukční soustavy HK mají v jednom dilatačním celku maximálně 3 sekce, takže délka jednoho dilatačního celku je 56,25 m. Podle tab. 44 ř. 6 přílohy P 6 ČSN 73 1201 je maximální délka dilatačního celku pro konstrukce s nenosnými obvodovými stěnami, popř. zavěšenými lehkými dílci zajišťujícími tepelnou izolaci vnitřní nosné konstrukce 54 m. Podle čl. P 6.5 u stěnových konstrukcí lze ve směru, v němž nejsou umístěny nosné stěny, zvětšit maximální délku dilatačního celku podle ř. 6 tab. 44 o délku krajních polí, tedy v případě konstrukční soustavy HK o 6,25 m.

3.2.2 Stropy

Konstrukce stropních dílců, jejich způsob vyztužení, úložná délka a styky vyhovují ustanovením čl. 7.2 ČSN 73 1211. Nevyhovující je tvarování boční plochy stropních dílců (čl. 7.2.3.3), protože nemají hmoždinky a po vyplnění betonem nejsou schopny zajistit spolupůsobení sousedních dílců.

3.2.3 Střecha

Střešní plášť u obou variant konstrukční soustavy neodpovídá dnes platným normám tepelně technických vlastností stavebních konstrukcí a budov. To způsobuje poruchy vložených konstrukcí – příček v posledních podlažích domů.

U konstrukční soustavy HK 60 nejsou atiky tvaru L vůbec kotveny do stropní konstrukce posledního podlaží, atiky tvaru Z jsou kotveny do betonového potěru na stropních panelech, což je nedostatečné. Podle ř. 2 tab. 46 ČSN 73 1201 je maximální přípustná délka montovaných atik 12 m. U konstrukční soustavy HK 60 jsou atiky tvaru L sice maximální délky 6,25 m, ale při montáži byly svislé spáry mezi atikami – v souladu s požadavkem projektu – zaplněny cementovou maltou, a tím nebyla umožněna jejich dilatace v podélném směru. V důsledku této skutečnosti dochází k vážným poruchám – vysouvání atikových panelů na podélných průčelích domů i na štítových stěnách.

3.2.4 Stěny

Stěnové dutinové panely konstrukční soustavy HK 60 jsou vyztuženy pouze transportní výztuží po obvodu a v místě zvedacích háků (2 Ø 8 mm), chybí příčná výztuž. Vyztužení nesplňuje požadavek čl. 7.4.2 ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, který předepisuje vyztužení dolního a horního okraje svařovanou rohoží o ploše podélných vložek nejméně 100 mm² a s příčnými vložkami jmenovitého průměru nejméně 6 mm, vzdálenými nejvýše 25 d_s, kde d_s je jmenovitý průměr podélných vložek.

Stěnové dutinové panely konstrukční soustavy HK 65 mají – na rozdíl od stěnových panelů konstrukční soustavy HK 60 – vyztuženou hlavu a patu žebříčkem z ocelových podélných prutů 2 Ø 8 mm a uzavřených třmínků z Ø 5,5 mm umístěných vždy v místě žebra mezi svislými dutinami, tj. v osové vzdálenosti 225 mm. Výztuž splňuje pouze částečně ustanovení čl. 7.4.2.1 ČSN 73 1211. Podélná výztuž 2 Ø 8 mm splňuje podmínku minimální plochy (100 mm²), příčná výztuž je menšího průměru než 6 mm a třmínky by měly být v max. vzdálenosti 200 mm.

3.2.5 Základy

Základové konstrukce domů z obou konstrukčních soustav HK 60 i HK 65 vyhovují ustanovením čl. 7.5 ČSN 73 1211. U plošného založení na základových pasech pod nosnými stěnami byl vždy prováděn minimálně železobetonový věnec vyztužený 4 Ø 12 mm v hlavě pasů z prostého betonu. V případě hlubinného založení na širokoprofilových monolitických pilotách byl prováděn vždy na hlavách pilot železobetonový roznášecí rošt.

3.2.6 Vady projektové dokumentace obvodového pláště konstrukční soustavy HK 60

Obvodový plášť konstrukční soustavy byl navržen podle tehdejších velmi malých znalostí stavební fyziky a chování obvodových panelů s ohledem na působení klimatických vlivů. Panely obvodového pláště – parapetní pásy a obkladní štítové panely – jsou provedeny jako sendvičové prvky s vnitřní tepelně izolační vrstvou z plynosilikátových tvárnic tl. 150 mm s oboustrannou železobetonovou moniérkou vyztuženou ocelovou sítí. Vnější betonová vrstva nemá možnost se samostatně deformovat na základě působení velkých rozdílů vnější teploty. Jednotlivé prvky mají poměrně velké délkové rozměry.

Parapetní panely jsou dlouhé 6 100 mm, obkladní štítové panely 4 990 mm. Působením vnější teploty dochází k nepřípustným deformacím parapetních panelů, které se oddělují od stropních panelů. V uložení parapetních panelů do drážek stěnových panelů se drtí betonová zálivka a čela stěnových panelů.

Obr. 39 Schéma dodatečného vytvoření kloubu v uložení parapetních panelů HK 60

Obkladní štítové panely se deformují a cyklicky namáhají kotevní železa v horních rozích panelů. Tato kotevní železa mají nedostatečnou plochu (Ø 5 ÷ 10 mm) a jsou z oceli, která nevzdoruje korozi. Vnější betonová moniérka je v důsledku deformace panelů narušena trhlinkami.

3.3 MONTÁŽNÍ VADY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

3.3.1 Vady při montáži stěnových panelů

Stěnové panely konstrukční soustavy HK byly ukládány do vrstvy cementové malty na dřevěné klíny, které měly být při svislé stabilizaci panelu postupně uvolňovány tak, aby pata panelu dosedla celou plochou do měkké malty a po jejím zatvrdnutí měly být klíny odstraněny. Nezřídka byly ve spáře klíny ponechány. Docházelo tím k nepřípustnému lokálnímu napětí v betonu stěnového panelu v oblasti nad klínem a tím ke vzniku svislých trhlin v panelu. Při montáži stěn docházelo k tolerancím v osazení stěnových panelů, k nedodržení svislosti stěn.

Svislé spáry mezi stěnovými panely byly nedokonale vyplňovány betonovou zálivkou a tím dochází k uvolňování zálivky a výskytu svislých trhlin mezi zálivkou a hranou panelu. V případě, že bylo nutno osadit panely s větším rozestupem než 10 mm, jak předepisovala projektová dokumentace (minusové výrobní tolerance v délce stěnových panelů, nepřesnost montáže), došlo po ztvrdnutí malty široké zálivky k vytvoření dvou svislých trhlin ve spáře, případně ke vzniku vodorovných a šikmých trhlin v betonu zálivky.

3.3.2 Vady při montáži stropních panelů

Stropní panely byly osazovány s malými úložnými délkami na stěnové panely. Byly nedostatečně zabetonovány dutiny stropních panelů ve styku stěna – strop.

3.3.3 Vady při montáži obvodových panelů

Při montáži obvodových panelů – obkladních štítových panelů – u konstrukční soustavy HK 60 byly nedokonale zaplňovány především svislé spáry mezi čely panelů. Nedostatečně byly chráněny svislé spáry mezi štítovou nosnou stěnou a obkladním štítovým panelem.

3.3.4 Vady při montáži atikových panelů

U konstrukční soustavy HK 60 nebyla dodržována v projektové dokumentaci předepsaná dilatační a ventilační mezera min. 30 mm mezi konstrukcí střešního pláště a svislou stěnou atiky tvaru L. Nad čely krajních stěnových panelů – pilastry – byly pod konce atikových panelů vkládány montážní dřevěné klíny, které byly, v rozporu s montážním předpisem, často v ložné spáře ponechány. Tyto skutečnosti jsou jedny z příčin vysouvání podélných a příčných atik.

3.3.5 Vady při provádění svislých a vodorovných styků mezi panely

• Nedodržování předepsaného množství zálivkové i spojovací výztuže;
• nedodržování základních technologických pravidel při betonáži styků (neošetření zálivkového betonu v zimních nebo letních měsících, neprobetonování styků);
• nedodržení kvality zálivkových betonů a malt;
• nedodržení velikostí dilatačních úseků pro konstrukce vystavené vnějším vlivům (např. zabetonováním dilatačních spár v místě vodorovných styků – u průběžných atikových panelů).

3.4 MATERIÁLOVÉ VADY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

3.4.1 Materiálové vady nosných stěnových panelů

U krajních stěnových panelů konstrukční soustavy HK 60 vnější železobetonové pilířky, ve kterých jsou drážky pro uložení parapetních panelů a které vytvářejí na domech charakteristické svislé lezény, mají nedostatečné krytí krajních vložek ocelové výztuže. V důsledku koroze výztuže dochází k odpadávání povrchové krycí vrstvy betonu (obr. 40).

Obr. 40 Odpadávání krycí vrstvy betonu z čel krajních stěnových panelů HK 60

3.4.2 Materiálové vady prvků obvodového pláště

Při výrobě prvků obvodového pláště, především u konstrukční soustavy HK 60, ale také u konstrukční soustavy HK 65 docházelo v důsledku technologické nekázně jednak k ukládání konstrukční výztuže těsně pod povrch, jednak k vyztužování většími, případně více profily, než jak předepisovala projektová dokumentace. V důsledku toho nebyly ocelové pruty dostatečně chráněny proti korozi, po zkarbonatování povrchové betonové vrstvy nastala rychlá koroze výztuže a odpadávání kusů betonu povrchové moniérky (obr. 44 a 45).

Obr. 41 Poruchy v uložení parapetních panelů HK 60

Obr. 42 Poruchy parapetních panelů HK 65

Obr. 43 Poruchy štítových panelů HK 60

Obr. 44 Poruchy na obkladních štítových panelech HK 60

Obr. 45 Poruchy na obkladních štítových panelech HK 65

Prvky obvodového pláště byly při výrobě propařovány pro urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu. Po vystavení normální teplotě, v důsledku teplotního šoku, vznikly v povrchových vrstvách betónových moniérek jemné smršťovací trhlinky, které se po mnohaletém cyklickém namáhání v důsledku klimatických vlivů zvětšily a jsou na ploše především obkladních štítových panelů (obr. 43), ale i parapetních panelů patrné jako všesměrné trhliny. Trhlinami se do obvodových panelů, do vrstvy plynosilikátových tvárnic dostává vlhkost, která je jednak rozrušuje, jednak zhoršuje tepelně technické vlastnosti těchto prvků.

Obdobné poruchy zaviněné nedostatečným krytím výztuže a nosných ocelových trubek vznikají na panelech balkónových desek (obr. 46 a 47).

Obr. 46 Poruchy na balkónové desce HK 60

Obr. 47 Poruchy na balkónové desce HK 65

4 CHARAKTERISTICKÉ PORUCHY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

4.1 ZJIŠŤOVÁNÍ STAVU NOSNÉ KONSTRUKCE OBJEKTŮ Z KONSTRUKČNÍHO SYSTÉMU HK

Při hodnocení technického stavu panelových objektů konstrukční soustavy HK je třeba zaměřit průzkum v návaznosti na požadavky uvedené v § 47 stavebního zákona č. 50/1976 Sb., v platném znění. Tyto požadavky jsou v podstatě shodné s hlavními požadavky (Essential Requirements) s kladenými na stavby, kvalitativně stanovenými směrnicí Rady (Council Directive 89/106/EEC) Evropských společenství. Jsou to požadavky:

• mechanická odolnost a stabilita;
• bezpečnost v případě požáru;
• hygiena, zdraví a životní prostředí;
• bezpečnost při užívání;
• ochrana proti hluku;
• hospodárnost při využívání energie a tepelné ochraně.

Z technického hlediska je prvním přípravným krokem k regeneraci panelové budovy zjištění jejího skutečného stavu. Základním výchozím podkladem by měla být projektová dokumentace skutečného provedení stavby. Stavební průzkum musí být prováděn kvalifikovanými pracovníky, dobře obeznámenými s problematikou panelových budov. Rozsah průzkumu bude úměrný jednak míře závad, které objekt vykazuje již při předběžné prohlídce, jednak závažnosti stavebních zásahů, které by měly být provedeny.

Důkladnější průzkumy vyžadují budovy stavěné do roku 1965 z konstrukční soustavy HK 60, a to nejen z důvodu, že jsou více dotčeny přirozeným stárnutím, ale i proto, že panelové budovy pocházející z pozdějšího období z konstrukční soustavy HK 65 a zejména budovy stavěné po revizi konstrukční soustavy v roce 1969 byly navrhovány a realizovány již na základě hlubších teoretických i praktických znalostí a jsou z uvedeného důvodu poněkud méně náchylné ke vzniku poruch. Vedle technické dokumentace je výchozím podkladem vizuální zjištění stavu budovy a diagnostický průzkum. K úplnému objektivnímu zhodnocení stavu jsou potřebné konkrétní údaje o všech podstatných konstrukčních prvcích, a to nejen nosných (včetně základů), nýbrž i kompletačních (podlahách, příčkách apod.). Jedná se o geometrické parametry, dále o mechanicko-fyzikální a chemické vlastnosti konstrukcí, jejich prvků a materiálů.

Po geometrické stránce to znamená ověřit důležité rozměry (např. rozpětí, tloušťky dílců, úložné délky), z mechanických vlastností prošetřit objemovou hmotnost, pevnost, vyztužení apod. Pozornost nutno věnovat případnému výskytu nadměrných deformací, které jsou sice veličinou geometrickou, jejich původ však může být i fyzikálního rázu. Překročení tloušťek panelů a jejich objemové hmotnosti včetně tloušťky a hmotnosti podlah vede ke zvýšenému zatížení, naproti tomu zmenšení tloušťky či pevnosti nebo i nesprávné vyztužení znamená snížení únosnosti. Mimořádný význam má zjištění přítomnosti a správného uložení zálivkové výztuže ve stycích, neboť rozhodujícím způsobem podmiňuje správnou funkci styků; výztuž vkládaná do spár mezi stropními panely je nutná k dosažení tuhostí stropní tabule, a tím i k zabezpečení prostorové tuhosti budovy. Důležitou roli hraje spolehlivé spojení zálivkové výztuže se stropními a stěnovými dílci.

Mechanické charakteristiky týkající se nosných dílců je nutné zjišťovat i pro styky nosných dílců. V případě betonu lze nedestruktivně určit pouze pevnost. Pro stykové betony je nedestruktivní metoda nevhodná. Na odebraných zkušebních vzorcích (tělesech) lze stanovit např. pevnost, modul pružnosti, objemovou hmotnost. Také k ověření polohy výztuže a popř. i druhu oceli je nutné její obnažení a příp. odebrání vzorku.

U obvodových plášťů přistupují některá další hlediska. Vzhledem k vlivům vnějšího prostředí je třeba se zaměřit na zjištění stavu betonu při vnějším povrchu a výztužných vložek v jeho blízkostí. S mimořádnou péčí je nutno přezkoumat míru spolehlivosti kotvících prvků připojujících obvodový plášť k nosné konstrukci panelové budovy. Nezanedbatelná je těsnost spár – zatékání zvyšuje nebezpečí koroze kotevní prvků. Pro posouzení tepelně izolačních vlastností obvodových dílců je nutné stanovit zkouškou objemovou hmotnost, vlhkost, tepelný odpor a další vlastnosti obvodového pláště z oboru stavební fyziky. Nejvíce jsou klimatickými a jinými vlivy vnějšího prostředí ohroženy konstrukce předstupující před obvodový plášť, tj. balkóny. Jejich závažné poruchy, ať již korozí betonu, výztuže nebo nosných ocelových trubek, vyvolávají nebezpečí, a proto je nutné věnovat jim prvořadou pozornost.

Při vyhodnocování výsledků průzkumu je nutno uvážit, jak dalece lze dílčí poznatky zobecnit a do jaké míry je lze aplikovat na celou budovu. Jestliže k provedení rekonstrukčních prací bude zapotřebí vypracovat statický výpočet, musí se dbát na to, aby vstupní údaje pro něj odvozené z výsledků průzkumu byly stanoveny na bezpečnější straně. Pro účely průběžné údržby, jakož i pro prevenci větších poruch, se doporučuje provádět pravidelné prohlídky a vést o nich záznamy, které by byly uloženy u majitele budovy. Tím by byl též vytvořen vhodný podklad pro případný průzkum, jenž by předcházel pracím přesahujícím rámec pouhé údržby.

Pro statické posouzení nosného systému nutno provést podrobný stavebně technický průzkum a diagnózu styků nosných dílců. Průzkum je třeba zaměřit zejména na:

• konstrukční, tvarové a materiálové řešení styků, výskyt trhlin a porušení styků;
• rozrušováni zálivkového betonu a výplně ložných spár;
• odchylky v provedeni spáry (styku) proti výkresové dokumentaci;
• stav, množství a kvalitu výztuže.

U styků mezi jednotlivými stropními dílci je třeba sledovat rozdílnost v průhybech dílců. Rozdílný průhyb může být způsoben rozdílným počátečním přetvořením (průhybem) sousedících stropních dílců před provedením zálivek. V tomto případě styk nemusí být narušen a lze jej klasifikovat jako statický účinný styk. Narušení styku trhlinami s případným drcením a vydrolováním betonu svědčí o nedostatečné smykové únosnosti styku. V závislosti na rozsahu a míře porušení klasifikujeme tento styk jako styk se sníženou, popř. až nulovou smykovou tuhostí styku.

U vodorovných styků stěnových a stropních dílců je třeba sledovat způsob a hloubku uložení stropních dílců na stěně, provedení ložně spáry, její tloušťku po délce stěny a narušení ložné spáry. Odlupování povrchových vrstev ložné spáry (popř. zhlaví a pat stěnových dílců) svědčí o značné koncentraci tlakových hranových napětí (může být způsobeno zvýšeným dotvarováním betonu styku „stěna – strop – stěna“). Svislé příčné trhliny v ložné spáře jsou převážně trhlinami technologickými (způsobené např. mechanickým odstraňováním nadbytečného množství malty po osazení dílce při montáži). Poruchy vodorovných styků nosných stěn se u konstrukční soustavy HK 60 vyskytují výjimečně. Jejich závažnost však může být ze statického hlediska vysoká. Příčinou bývá kombinace několika nepříznivých činitelů, např. nedodržení předepsané pevnosti betonu dílců, nedostatečná vodorovná výztuž stěnových panelů při horních a dolních okrajích, nedodržení technologie montáže (např. neúplné vyplnění stykovým betonem při montáži stěnových panelů na klíny) apod. Extrémní nebezpečí nastává v případě drcení betonu, popř. „roztržení“ stěnového dílce.

Mezi hlavní příčiny poruch svislých styků stěnových dílců patří:

• neúčinné tvarování stykových ploch dílců (hladké stykové plochy);
• nedostatečné vyztužení styku;
• nedostatečná únosnost stykového betonu;
• nekvalitní provedení styku (nedostatečné vyplnění styku betonem, popř. jeho zhutnění, nesprávné složení stykového betonu).

U svislých styků stěnových dílců je třeba věnovat zvýšenou pozornost rozlišení svislých (smykových nebo tahových) trhlin a příčných, šikmých trhlin. Vznik svislých smykových trhlin s malým narušením okrajů trhlin svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku a nedostatečné zálivkové výztuži ve styku „stěna – strop – stěna“. Vznik šikmých příčných trhlin ve stykovém betonu je dokladem, že ve styku bylo dosaženo namáhání, které se blíží jeho mezní únosnosti. V obou výše uvedených případech je styk nutno klasifikovat jako styk se sníženou až nulovou tuhostí.

Smršťováním betonu zpravidla vznikají ve svislých stycích vlasové trhlinky. Pro budovu nepředstavují zpravidla závažnější nebezpečí z hlediska statické funkce nosné konstrukce. Po několika letech existence budovy se jejich rozvoj zpravidla ustálí. K poruchám svislých styků mezi stěnovými panely dochází také v případech, kdy neoslabený panel sousedí s panelem, v němž je dveřní otvor umístěn nedaleko stykovaného okraje panelu, takže mezi stykem a dveřním otvorem zůstává jen poměrně úzký pilířek. V pilířku je značně větší tlakové napětí v důsledku zatížení vnášeného stropní konstrukcí než v plném panelu, styčné boky obou panelů mají tendenci nestejně se deformovat, styk je namáhán smykovými silami.

K tvorbě svislých trhlin mezi stěnovými panely u konstrukční soustavy HK dochází hojně, protože panely nemají čela opatřena hmoždinkami a styky nejsou vyztužené svislou výztuží. Nejvíce poškozeno bývá nejvyšší podlaží, směrem dolů je poškození menší. Postupem času s ukončením dotvarování betonu se šíření trhlin zastavuje. Pokud nedošlo k takovému poškození styku, jež by do značné míry znehodnotilo jeho funkci, lze trhliny zpravidla opravit. K obdobnému porušení by došlo také tehdy, jestliže by vedle sebe byly osazeny stěnové panely s podstatně odlišnými přetvárnými vlastnostmi způsobenými rozdílnými vlastnostmi materiálu či rozdílného stáří při jejich osazení do konstrukce apod.

Poruchy styků mezi stěnovými panely objevující se pouze v nejnižších podlažích bývají způsobeny nerovnoměrným sedáním základů, které však po několika letech ustává. K poruchám tohoto druhu dochází velmi zřídka, jejich závažnost závisí na konkrétních okolnostech jednotlivých případů. U objektů z konstrukční soustavy zatím nebyl takový případ zaznamenán.

Vizuální ověření případného narušení styků trhlinami, drcením stykového betonu a zhlaví dílců vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykovaných dílců a betonu styku (spáry) tak, aby bylo možno identifikovat případné dodatečné opravy povrchů. Ověření lze provést také speciálními přístroji na bázi ultrazvuku apod.

Trhliny a porušení styků vnitřních nosných konstrukci s obvodovou konstrukcí jsou v převážné míře důsledkem působení klimatických účinků, zejména pak účinků teploty. Vzhledem k cyklickému charakteru klimatických účinků je velmi obtížné obnovit v plném rozsahu statické vlastnosti těchto narušených styků (únosnost, tuhost). Z uvedeného důvodu se doporučuje klasifikovat tyto styky v závislosti na rozsahu porušení jako styky se sníženou až nulovou tuhostí a při jejich sanaci provést pouze takové opravy styku, které umožní dilatační pohyby mezi obvodovými dílci a nosnou konstrukcí bez negativních důsledků na vzhled spáry. Mimořádnou pozornost je nutné věnovat stavu a způsobu kotvení dílce pomocí kotevních háků, smyček a svarů. Objemové změny v důsledku kolísání teploty vyvolávají poruchy ve stycích vnitřní a vnější konstrukce. Trhliny jsou dobře patrné v nejvyšších podlažích, a ze svého svislého směru někdy vodorovně pokračují v ložné spáře stropního panelu. Vzhledem ke stále se opakujícím změnám od teploty mají tendenci k trvalému rozvoji a rozšiřování.

V následujícím přehledu jsou podrobně popsány poruchy, které jsou typické pro stavební soustavu HK.

4.2 PORUCHY VNITŘNÍCH DÍLCŮ

4.2.1 Trhliny v nadpraží nosných stěn

Porucha se projevuje porušením nadpraží šikmou (tahovou) nebo svislou (smykovou) trhlinou, 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). Příčinou poruch je vliv cyklicky působících objemových změn vnějších stěn, rozdílné dotvarování a dotlačování částí stěn spojených nadpražím, rozdílné sedání a ve výjimečných případech vodorovné zatížení. U konstrukční soustavy HK se vyskytují ojediněle.

Vznik trhlin v nadpraží snižuje jejich únosnost a způsobuje následnou redistribuci vnitřních sil v nosné konstrukci. Porucha se diagnostikuje vizuálním průzkumem po odstranění povrchových úprav nadpraží. Sanace poruchy spočívá v injektáži stabilizovaných trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem nebo tmelením nestabilizovaných trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.

4.2.2 Poruchy zhlaví krajních stěnových panelů konstrukční soustavy HK 60

Tvarované zhlaví krajních stěnových panelů, ve kterém jsou uloženy parapetní panely, je vystaveno intenzivnímu působení klimatických vlivů. Povrchová krycí betonová vrstva podléhá karbonataci a tím urychluje korozi výztuže umístěné mělce pod povrchem. Výztuž korozí zvětšuje svůj objem a způsobuje odprýskávání betonu. Porucha se diagnostikuje vizuálním průzkumem a její oprava je popsána ve zvláštním oddíle o sanaci povrchů betonových panelů.

4.3 PORUCHY STYKŮ NOSNÝCH DÍLCŮ

4.3.1 Poruchy svislých styků mezi stěnovými panely

Poruchy ve styčných spárách mezi stěnovými panely se projevují svislými smykovými nebo tahovými trhlinami ve styčných spárách dílců. 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. Častější jsou u konstrukční soustavy HK 60.

Vlasové (tahové) trhlinky svislých styků jsou vyvolány smršťováním stykového betonu a dílců. Ve styčných spárách spojujících subtilní pilířky a plné stěnové panely (bez dveřních otvorů) 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.

Tahové trhliny s malým narušením obrysů svědčí o nedostatečném příčném vyztužení styku. Vznik trhlin ve stycích podstatně snižuje jejich tuhost a má výrazný vliv na přerozdělení vnitřních sil v prvcích a stycích nosného systému. Při diagnostice poruchy je nutné vizuální ověření porušení styků a odstranění povrchových vrstev stykového betonu a dílců. Ověření narušení stykového betonu uloženého mezi čely stěnových dílců vyžaduje otevření svislé drážky styku, popř. použití ultrazvukových přístrojů.

Sanace poruchy spočívá v injektáži stabilizovaných trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem nebo tmelením nestabilizovaných trhlin (vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami) nízkomodulovým elastomerickým tmelem.

4.3.2 Trhliny v podélných stycích mezi stropními dílci

Porucha se projevuje smykovou nebo tahovou trhlinou v podélných stycích (spárách) mezi stropními panely, narušováním a rozpadem stykového betonu. Příčinou porušení styku může být rozdílné zatížení stropních panelů, rozdílné dotvarování a smršťování stykového betonu a panelů. Uplatní se také vliv rozdílné změny teploty panelů, např. u krajních panelů sousedících s parapetními panely, nad nevytápěnou a vytápěnu částí budovy, v nejvyšším podlaží vliv objemových změn nejvyšší stropní (střešní) konstrukce, vliv různě podepřených stropních dílců.

Výskyt a velikost trhlin souvisí s geometrickým tvarem boků stropních panelů, které jsou pouze zkosené a hladké. Dále záleží na kvalitě stykového betonu. V případě vlasových trhlin a trhlin s šířkou do 1 mm a malého porušení lze klasifikovat poruchu pouze jako estetickou závadu. V případě trhlin větší šířky než 1 mm a rozsáhlejším narušení výplně styku (odpadávání stykového betonu) klasifikujeme styk jako styk se sníženou, popř. až nulovou tuhostí styku. Snížená tuhost styku omezuje spolupůsobení dílců při přenášení svislého zatížení. Lokální snížení tuhostí styků se neprojevují na tuhostí stropní desky ve vodorovné rovině.

Při diagnostice poruchy je nutné vizuální ověření poruchy, odstranění povrchových úprav dílců a styčné spáry. Pro vyšetření dutin, rozrušení stykového betonu a vodorovných trhlin lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku.

Sanace spočívá v mechanickém rozšíření trhlin ve styku mezi stropními dílci, pokud jsou trhliny užší než 4 mm a tmelení nestabilizovaných trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami nízkomodulovým elastomerickým tmelem.

4.4 PORUCHY OBVODOVÝCH DÍLCŮ A JEJICH STYKŮ

4.4.1 Parapetní panely a meziokenní vložky

Parapetní panely konstrukční soustavy HK 60 jsou uloženy v drážkách zhlaví koncových stěnových panelů. Styk parapetního a stěnového panelu je zalit stykovou maltou. Deformací parapetního panelu v důsledku teploty vznikají poruchy popsané v oddíle 3.2.6. Kromě toho vznikají svislé trhlinky na vnější moniérce a dochází k oddělování parapetního panelu od prvního stropního panelu přiléhajícího k parapetu v interiéru.

Sanace poruchy spočívá v injektáži stabilizovaných trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem nebo tmelením nestabilizovaných trhlin (vyvolávaných cyklickými objemovými změnami) nízkomodulovým elastomerickým tmelem. Trhlinu mezi parapetním panelem a stropním panelem je třeba vyplnit tmelem a nejlépe krýt koutovou lištou.

Zateplení podélné fasády zmírní, případně odstraní příčinu vzniku výše popsaných poruch.

Meziokenní vložky byly vyzdívány dodatečně jako prvky PSV mezi parapetní panely (obr. 48). Deformací parapetních panelů vlivem teplotních změn dochází k destrukci vnějších keramických vrstev meziokenních vložek (obr. 49).

Sanace narušených meziokenních vložek je obtížná. Jsou navrhována různá řešení, která spočívají v úplné výměně. Jedním z nich je vložení dřevěného rámu kotveného do ocelového L profilu na spodním parapetu a do ozubu ve spodní části horního parapetu. Složení jednotlivých vrstev meziokenní vložky je pak třeba volit na základě tepelně technických a estetických požadavků. Příklad řešení je uveden na obr. 50.

Obr. 48 Meziokenní vložka HK 60

Obr. 49 Poruchy meziokenních vložek HK 60

Obr. 50 Příklad řešení sanace meziokenní vložky HK 60

4.4.2 Štítové obkladové panely

Poruchy štítových obkladových panelů jsou jedním z nejvážnějších problémů konstrukční soustavy HK 60.

Štít konstrukční soustavy HK 60 tvoří příčná nosná stěna z betonových dutinových panelů tl. 250 mm, ke které jsou přiloženy obkladové panely, které zateplují štítovou stěnu. Obkladové štítové panely jsou vždy na výšku jednoho podlaží. Obkladové štítové panely mají skladebné rozměry 5 000 x 2 850 mm, tloušťku 150 mm.

Skladba těchto panelů je:

• 25 mm železobetonová moniérka;
• 100 mm plynosilikátové tvárnice;
• 25 mm železobetonová moniérka.

Obkladové panely jsou vyztuženy konstrukční výztuží 2 Ø 8 mm po obvodu v rámečku tl. 50 mm a uprostřed výšky panelu. Vnější betonová moniérka je vyztužena ocelovou sítí Ø 2,5 mm propojenou navzájem ocelovými sponami v rastru 700 mm (obr. 51).

Mezi nosnou příčnou štítovou stěnu a obkladový panel byly později na základě přísnějších tepelně technických norem vkládány heraklitové desky tl. 30 mm.

Obkladové štítové panely byly kladeny na sebe a dimenzovány na zatížení vlastní tíhou. V horních rozích a ve třetinách délky byly obkladové panely zakotveny do pozedního betonového věnce v úrovni stropní tabule pruty normální (ne antikorozní !) betonářské oceli Ø 5 ÷ 10 mm.

Sloupec obkladních panelů je stabilní pouze za předpokladu, že každý panel je v hlavě kotven do nosné příčné stěny. Tak bylo možno počítat se vzpěrnou výškou stěny na výšku podlaží.

Obr. 51 Obkladní štítový panel a jeho kotvení do štítové nosné stěny HK 60

Poruchy štítových obkladových panelů konstrukční soustavy HK 60

Vnější betonová moniérka obkladových štítových panelů byla narušena jemnými smršťovacími trhlinkami již při výrobě při urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu. Ve stavbě potom při působení teplotních rozdílů a cyklickém působení klimatických vlivů (vlhkost způsobená srážkovou vodou, zmrznutí vody v trhlinkách apod.) došlo ke zvětšování trhlin a narušení vnější betonové vrstvy.

V 70. letech bylo zjištěno, že po cca 20 letech došlo u některých obkladových štítových panelů ke zkorodování kotev a tím k vážnému ohrožení stability stěny z obkladních zateplovacích panelů. Obkladové štítové panely mají poměrně velkou plochu a vnější betonová vrstva se nemůže deformovat v závislosti na změně teplot v cyklech den – noc a léto – zima. Každý obkladový panel se proto deformuje jako celek do mísovitého konvexního nebo konkávního tvaru podle změny teploty vnějšího povrchu. Změně tvaru brání kotvy v hlavě panelu. Kotvy jsou tak cyklicky namáhány tahem, na který nejsou dimenzovány. Vzhledem k tomu, že nejsou z antikorozní oceli a nejsou chráněny proti změnám vlhkosti, došlo v mnoha případech k jejich zkorodování. Pokud se mezi nosnou štítovou stěnu a obkladový štítový panel dostal úlomek betonu, došlo jeho postupným zapadáváním ke klínovému účinku a vysouvání obkladového štítového panelu v jeho hlavě od nosné stěny (obr. 52 a obr. 53).

Obr. 52 Schéma deformace štítových panelů

Obr. 53 Porucha v kotvení obkladního štítového panelu k nosné stěně HK 60

Sanace poruch na štítových obkladových panelech konstrukční soustavy HK 60

Protože bylo obtížné určit zda a kde došlo k porušení styku mezi vnitřní nosnou stěnou a obkladovým panelem, byly na většině domů postavených z panelového systému HK 60 na sídlištích v Hradci Králové a Pardubicích a později i v jiných místech bývalého Východočeského kraje, dodatečně přikotveny vnější obkladové panely ke štítové nosné stěně pomocí 6 pokadmiovaných ocelových kotev. Při provádění tohoto dodatečného kotvení byly používány k provizornímu zajištění panelů pomocné ocelové kříže na střední svislé spáře v rozích panelů a po stranách pomocné ocelové svorky (obr. 54). Návrh tohoto dodatečného kotvení předepisoval následnou celkovou opravu povrchové betonové moniérky obkladových panelů.

Vzhledem k tomu, že není možno posoudit stav kotvení štítových obkladních panelů u jednotlivých domů, je nutno konstatovat že existuje reálná možnost, že se stejné poruchy jako výše popsané, mohou vyskytnout u kteréhokoliv objektu z konstrukční soustavy HK 60.

U obkladových štítových panelů, stejně jako parapetních panelů, dochází k degradaci a destrukci vnějších moniérek a k odpadávání kusů betonu. Tato degradace má příčinu ve vzniku smršťovacích trhlinek při propařování prvků obvodového pláště ve výrobně a v dlouhodobém působení atmosférických vlivů na panely ve stavbě. Navíc nepříznivě působí koroze ocelových vložek po obvodě panelů, které byly vlivem technologické nekázně při výrobě panelů ukládány mělce pod povrch panelu. Hloubkovou karbonatací betonu dochází k urychlení koroze vložek, nabývání na jejich objemu a tím k odprýskávání betonu.

Pokud budou štíty domů z konstrukční soustavy HK 60 zateplovány, je třeba počítat v každém případě s přikotvením obkladových panelů ke štítové nosné stěně a důslednou opravou povrchových betonových vrstev. Pro zateplení štítů v případě, že budou na štítech ponechány dodatečně přikotvené obkladové štítové panely, bude vhodnější volit nekontaktní (odvětrávaný) zateplovací systém. Při aplikaci kontaktního zateplovacího systému je nebezpečí, že bude i v budoucnu docházet k degradaci vnější betonové moniérky a k odpadávání kusů betonu včetně zateplovací vrstvy. Při volbě nekontaktního systému zůstane rozrušený beton za tepelnou izolací.

Obr. 54 Dodatečné kotvení obkladních štítových panelů k nosné stěně HK 60

Poruchy na obkladových štítových panelech konstrukční soustavy HK 65

Obkladové štítové panely konstrukční soustavy HK 65 jsou kratší než u konstrukční soustavy HK 60 (maximální skladebná délka 300 mm), jsou kotveny do pozedního věnce (styk příčná štítová nosná stěna – obkladový panel – stropní panel) pomocí antikorozní výztuže. Svislé styky mezi panely mají vloženou polystyrénovou izolaci, vytvořenou dekompresní dutinu a betonová výplň spáry při vnějším povrchu panelu má být na hloubku cca 40 mm. U konstrukční soustavy HK 65 nebyl zaznamenán případ oddělování obkladového štítového panelu od nosné stěny. Výjimečně dochází k narušení vnější betonové moniérky po obvodu obkladového panelu v důsledku koroze obvodové výztuže, která neměla dostatečné krytí betonem (obr. 55). Ve svislých stycích mezi obkladními panely jsou trhlinky, kterými je oddělena betonová zálivka od čel panelů (obr. 56).

Obr. 55 Narušení vnější betonové moniérky obkladního panelu v důsledku koroze výztuže HK 65

Obr. 56 Vypadávání betonové zálivky ze svislého styku mezi obkladními panely HK 65

Sanace poruch na obkladových štítových panelech konstrukční soustavy HK 65

Postup oprav povrchových betónových moniérek štítových obkladových panelů konstrukční soustavy HK 65 a jejich svislých spár jsou popsány v oddíle Poruchy dílců a Poruchy styků nosných dílců.

4.4.3 Atiky

Na objektech konstrukční soustavy byly používány atiky tvaru Z a tvaru L (obr. 57).

Obr. 57 Atiky tvaru Z a L konstrukční soustavy HK 60

Poruchy atik konstrukční soustavy HK 60

Atiky tvaru Z měly ve vodorovné části, kterou byly uloženy na podatikový obvodový panel a stropní panely, kotevní železa, zabetonovaná do tenké vrstvy betonového vyrovnávacího potěru na stropních panelech. Toto kotvení se ukázalo jako nedostatečné. Atiky tvaru L nebyly kotveny vůbec. U obou typů atik je možno pozorovat vysouvání štítových atikových panelů ze své původní polohy. Štítové atiky jsou vytlačovány především v rozích na styku s podélnými atikami, v některých případech se vysouvají také podélné atiky ze své polohy.Posuny atikových panelů způsobují drcení horních zhlaví krajních panelů příčných nosných stěn.

Příklady poruch jsou uvedeny na obr. 58 a obr. 59–61.

Obr. 58 Schéma vysouvání štítové atiky tvaru LHK 60

Obr. 59 Vysouvání štítové atiky tvaru L HK 60

Obr. 60 Vysouvání podélné atiky tvaru L HK 60

Obr. 61 Drcení zhlaví krajních stěnových panelů příčných nosných stěn způsobené pohybem podélných atik

Pravděpodobné příčiny vzniku poruch atikových panelů konstrukční soustavy HK 60

Příčinami pozorovaného posunu atik mohou být v zásadě některé z dále uvedených účinků:

• Objemové změny prvků obvodového pláště v důsledku nerovnoměrného ozáření – teplotní vlivy.
• Objemové změny v neoddilatovaných vrstvách střešní krytiny a další příčiny, vyplývající z nedodržení technologie při výstavbě.

O tom, že působení teploty na atiky je pravděpodobně nejvážnější příčinou pozorovaných poruch atik, svědčí skutečnost, že poruchy se obvykle vyskytují převážně na stranách objektu obrácených na jih a západ.

Při montáži byly atiky kladeny volně bez jakéhokoliv kotvení na smontovanou stropní konstrukci posledního podlaží, svislé spáry mezi atikovými prvky byly zalévány betonovou zálivkou, tedy spojovány „natvrdo“. Atiky na podélných stranách tak vytvářely souvislý dlouhý betonový prvek ve svislé části nechráněný proti působení změn teploty.

Při prvním velkém teplotním rozdílu (rozdíl venkovních povrchových teplot na svislé části v ročním cyklu léto – zima může dosahovat až 65 °C na rozdíl od vodorovné části, která je téměř v teplotní rovnováze) dosahovalo prvotní celkové protažení takového betonového prvku řádově cca 50 mm, tzn. 25 mm od teoretického středu na obě strany. Krajní podélné atiky tak musely vytlačit k nim kolmé štítové atiky na rozích objektu.

Je zřejmé, že po tomto primárním protažení dilatuje každý prvek zvlášť kolem svého středu. Při smrštění (při dolní teplotní hranici) dojde k otevření svislých spár mezi jednotlivými atikovými prvky a k uvolnění betonové zálivky ve svislých spárách mezi jednotlivými atikovými panely. Rozdíl teplot jednotlivých částí atikového panelu je tedy asi 40 ÷ 50 °C. Působením uvedených rozdílů teplot na atiku, jako na prvek nepravidelného tvaru, dochází k rozdílné deformaci jejích jednotlivých částí, která způsobuje dynamickou změnu těžiště tělesa. Tím dochází k tzv. dynamickému pohybu hmoty tělesa, který za určitých okolností může začít vysouvat atiku z její polohy. Pokud nebyla zachována předepsaná mezera mezi vrstvami střešního pláště a vnitřním svislým lícem atikového panelu, může docházet při objemových změnách vrstev střešního pláště k vyvození tlaku na atiku, který způsobí její naklonění, a tím rovněž může dojít ke snížení odporového tření a vysouvání atikového panelu.

Kombinací výše popsaných účinků a zejména v případě, že do svislé spáry mezi atikovými panely nebo mezi atikový prvek a vrstvy střešního pláště zapadne pevný předmět (úlomek betonu, křemen, úlomek cihly apod.), může docházet k postupnému vytlačování atikového panelu klínovým účinkem tohoto cizího tělesa.

Sanace poruch atikových panelů konstrukční soustavy HK 60

Oprava atik je navrhována v podstatě dvojím způsobem. U atik, které jsou málo vysunuty – cca 1 cm – ze své polohy, nebo tam, kde je pozorován začátek vysunování (u podélných atik), je navrhováno kotvení atiky zevnitř objektu bez nároků na rozkrytí střešního pláště (obr. 62). U atik, které jsou vysunuty více (především u štítových atik), je navrhována oprava rozkrytím střešního pláště v nutném rozsahu, vrácením atiky do původní polohy a přikotvením do střešní tabule pomocí zabetonovaných kotev do dutin stropních panelů (obr. 63).

U obou způsobů sanace poruchy atikových panelů je třeba, aby svislé spáry mezi jednotlivými panely byly uvolněny, svislé i vodorovné spáry vyplněny stlačitelným materiálem, zabráněno vniknutí pevných částí do uvolněných spár a při vnějším líci svislé spáry opatřeny trvale pružným tmelem. Tato úprava spár je nutná i při aplikaci zateplovacích systémů!

Podélné atiky konstrukční soustavy HK 65 tvoří panely shodné konstrukce, se stejnými styky uložení a úpravou spár jako parapetní panely. Na podélných stranách objektu jsou nad atikovými panely umístěny železobetonové lemující trámy proj. zn. R rozměrů 390 x 440 x 6 230 mm. V případě, že svislé styky těchto lemujících trámů byly zaplněny betonovou zálivkou a bylo jim tak zabráněno v dilataci podél své osy, dochází k vytlačování štítových atikových panelů na rozích objektu (obr. 64). Opatřením, které zabrání vytlačování štítových atikových panelů lemujícím trámem je důsledné uvolnění svislých spár mezi čely lemujících trámů.

Obr. 62 Dodatečné kotvení atik tvaru I zevnitř objektu HK 60

Obr. 63 Dodatečné kotvení atik tvaru L při rozkrytí střešního pláště

Obr. 64 Poruchy atikových panelů konstrukční soustavy HK 65

4.5 PORUCHY PŘEDSAZENÝCH KONSTRUKCÍ

4.5.1 Balkóny

Balkóny byly konstruovány tak, že do vlastní nosné železobetonové desky balkónu 850 x 2 990 x 80 mm byly zabetonovány čtyři ocelové trubky Ø 60/48 mm, které vyčnívaly na vnitřním líci desky 550 mm. Trubky balkónové desky se nasunuly do otvorů v balkónovém parapetním panelu a do otvorů v prvním stropním panelu za parapetním panelem. Do stropního panelu byly shora nad prvními dvěma dutinami probourány otvory a jimi byly ocelové trubky balkónové desky zabetonovány. Hlavním nosníkem, který vynáší balkónovou desku, je železobetonový trám v parapetním balkónovém panelu; zabetonování trubek ve stropním panelu zajišťuje jejich vetknutí.

Rozměr parapetního panelu, který vynáší konzolu balkónu, je 6 100 x 1 435 x 200 mm. Je proveden jako sendvičový panel, shodný s běžným parapetním panelem. Balkónový parapetní panel má otvory 660 x 900 mm pro balkónové dveře. Pod dveřními otvory je železobetonový trám 535 x 200 mm. V trámu jsou otvory pro zasunutí ocelových trubek balkónových desek. Popsané řešení je uvedeno na obr. 65.

Obr. 65 Konstrukce balkónu konstrukční soustavy HK

Příčiny poruch na balkónech konstrukční soustavy HK 60

V důsledku nevhodně provedeného oplechování balkónové desky docházelo dlouhodobě ke stékání srážkové vody na její spodní líc. Působením srážkové vody a vlivem postupné karbonatace betonu byly ocelové nosné trubky, chráněné pouze 10 mm tlustou vrstvou betonu, napadeny korozí, která na koncích trubek dosáhla značné hloubky. Odpadávající kusy omítky a betonu z balkónové desky ohrožují obyvatele spodních bytů a procházející podél průčelí domu (obr. 66 a 67).

U některých balkónů, ze kterých byla odstraněna vrstva dlažby a podkladního betonu, bylo zjištěno, že není betonem řádně vyplněn prostor kolem betonové desky vsazené do balkónového panelu. Zde existuje nebezpečí zatékání srážkové vody k ocelovým nosným trubkám, a tím možnost narušení trubek v nejexponovanějším místě.

Stanovení stupně narušení hlavní nosné konstrukce konzol balkónu – ocelových trubek – je velmi obtížné. Místo, kde k narušení mohlo dojít, je prakticky nepřístupné. Záleží na tom, jak byla spára mezi betonovou deskou balkónu a balkónovým parapetním panelem při stavbě zaplněna a v průběhu životnosti domu ošetřována, zda byla dostatečně chráněna překrytím hydroizolací, či zaplněna trvale pružným tmelem apod.

Obr. 66 Poruchy na balkónové desce HK 60

Obr. 67 Poruchy na balkónové desce HK 65

Sanace poruch na balkónech konstrukční soustavy HK 60

Problém sanace balkónů na domech postavených z konstrukční soustavy HK 60 je třeba pokládat za jeden z nejobtížnějších. Nejdůležitější je správná diagnostika poruchy a zjištění stupně narušení nosných ocelových trubek. Potom se nabízejí například tato možná řešení:

• Oprava železobetonové balkónové desky (odstranění narušeného betonu, očištění ocelové výztuže a trubek od rzi, provedení nátěrů s inhibitory koroze, reprofilace speciální betonovou směsí) s novou povrchovou úpravou na nově zřízené vodorovné hydroizolaci desky s perfektně provedeným detailem u parapetního balkónového panelu, včetně osazení nového zábradlí.
• Zavěšení či podepření stávající balkónové desky na novou nosnou konstrukcí (vyřazení z funkce zkorodovaných ocelových trubek) včetně opravy vlastní železobetonové balkónové desky způsobem popsaným výše (obr. 68).
• Odstranění stávajících balkónů a vybudování nových na nové betonové či ocelové konstrukci založené na novém základě s kotvením do stávající konstrukce domu.
• Odstranění stávajících balkónových desek a zřízení francouzských oken v místě původních balkónových dveří.

Výjimečným případem poruchy balkónu na domě HK 60 je narušení železobetonového trámu balkónového parapetního panelu. Balkóny osmipodlažního domu, který slouží jako ubytovna, jsou u společných kuchyní a sociálního zařízení se sprchami, kde je vysoká vlhkost. Po zkarbonatování krycí vrstvy spodní nosné výztuže trámu došlo k rychlé hloubkové korozi výztužných prutů a ke ztrátě jejich schopnosti přenášet tahové síly (obr. 69). Oprava poruchy je velmi obtížná. Je navrženo snesení balkónů a parapetních balkónových panelů a vytvoření předsazených lodžií v rozsahu sousedních příčných nosných stěn.

Balkónové zábradlí u konstrukční soustavy HK je kotveno v čele a na bocích balkónového panelu do předem připravených kruhových otvorů, které byly vytvořeny zabetonováním ocelových trubek do panelu. Soustavným smáčením srážkovou vodou a při případném mytí balkónu, stéká voda po oplechování na boky desky a dochází ke korozi sloupků balkónového zábradlí.

Při opravě balkónů a výměně balkónového zábradlí bude třeba volit jiný detail kotvení sloupků zábradlí do desky a oplechování tak, aby nedocházelo k dalšímu narušování sloupků.

Obr. 68 Zavěšení stávajících balkónových desek

Obr. 69 Narušení železobetonového trámu balkónového parapetního panelu HK 60

4.6 OPRAVY PORUCH OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ NA DOMECH Z KONSTRUKČNÍ SOUSTAVY HK

Vnější svislé konstrukce – obvodové pláště, balkóny a lodžie – jsou přímo vystaveny působení klimatických vlivů. Cyklický charakter těchto vlivů spolu s degradačními procesy korozí materiálů (urychlovanými zářením, agresivním působením vnějšího prostředí, mikrobiologickými účinky apod.) jsou hlavními příčinami vzniku řady poruch a ztráty funkčnosti obvodových a lodžiových konstrukcí. Prefabrikované obvodové dílce jsou u konstrukční soustavy HK realizovány:

• z hlediska statického jako zavěšené (parapetní pásy) a samonosné (štítové obkladové panely);
• z hlediska architektonického jako pásové (řemenové) s meziokenními vložkami HSV;
• z hlediska materiálu jako vícevrstvé obvodové dílce s neposuvným spojením vrstev (betonová moniérka – plynosilikát – betonová moniérka).

Při sanaci a rekonstrukci obvodových plášťů se u konstrukcí panelových domů konstrukční soustavy HK 60 setkáváme s následujícími vadami a poruchami:

a) Poruchy styků obvodových dílců, které se projevují porušením styků nosných vrstev obvodových dílců smykovými a tahovými trhlinami, případně i drcením zálivky styků.

b) Poruchy nosných styků obvodových dílců s vnitřní nosnou konstrukcí, projevující se trhlinami mezi parapetem a zhlavím krajního stěnového panelu příčné nosné stěny a mezi štítovými obkladními panely a nosnou štítovou stěnou.

c) Poruchy těsnění spojů obvodových dílců. Ty vedou ke ztrátě vodotěsnosti a vzduchotěsnosti, ke vzniku tepelných mostů a k energetickým ztrátám. Postupy a metody sanace těchto poruch jsou popsány v následujících částech.

d) Nedostatečné tepelně izolační vlastnosti dílců projevující se kondenzací vodních par na povrchu, vznikem a rozvojem plísní, vysokou energetickou náročností budovy atd. Sanační opatření spočívá ve zvětšení tloušťky tepelné izolace obvodových dílců tj. v zateplení obvodových plášťů.

e) Poruchy povrchů obvodových dílců. Vznikají korozí betonu zejména při zatékání a provlhání v ploše obvodových dílců z málo kvalitního betonu. Dochází k odlupování a rozpadu povrchových vrstev, případně i ke vzniku a rozvoji tahových a smykových trhlinek. Povrchové vrstvy se obnovují opravou narušených částí povrchu dílců, provedením nových nátěrů, nástřiků, stěrek popř. vnější omítky. Při opravách je mimořádně důležité věnovat velkou pozornost přípravě povrchu podkladu, který musí zaručovat požadovanou adhezi. Poruchy těsnění spojů, nedostatečné tepelně izolační vlastnosti i závady v povrchu obvodových dílců lze sanovat jediným řešením a opatřením – vnějším zateplovacím systémem svislých obvodových plášťů. Požadavky na kontaktní lepené systémy a jejich provádění jsou uvedeny v připravované české normě ČSN 73 0560 Vnější kontaktní tepelně izolační systémy budov (1. návrh 10/1997, 2. návrh 03/1999). Řešení výše uvedených prvních tří vad a poruch následnými prvními třemi sanačními opatřeními lze spojit do jediného řešení a opatření: vnějšího zateplovacího systému svislých obvodových plášťů. Pokud se vyžaduje bezesparé provedení kontaktního systému, je nutné provést podrobnou numerickou analýzu vrstvených konstrukcí. Toto provedení předpokládá nízký difuzní odpor přídavných vrstev, nízký modul pružnosti v tahu a tlaku vnější vyztužené povrchové vrstvy s požadovanou pevností v tahu. Spolehlivost tohoto řešení závisí do značné míry na celkovém návrhu a vlastním provedení. Výztužná vrstva má dominantní vliv na trvanlivost kontaktních zateplovacích systémů. Nekontaktní (odvětrávací) zateplovací systém vyžaduje potřebnou pevnost a celistvost stávajícího obvodového pláště pro spolehlivé osazení závěsných kotev nesoucích vnější fasádní plášť (za tepelnou izolací a větranou vzduchovou mezerou). Nekontaktní systém lze klasifikovat jako trvanlivější a spolehlivější v porovnání s kontaktním systémem.

f) Rozvrstvování obvodových dílců, oddělování jednotlivých vrstev, porušování adheze a spojovacích prvků. S touto poruchou pak souvisí následující závada.

g) Oslabení a narušení kotvení vnějších vrstev sendvičových obvodových dílců. Zejména závažnou poruchou je koroze a oslabení spon a kotev vyrobených z nechráněné oceli, málo kvalitní beton a nevhodné provedení spon a kotev.

4.6.1 Sanace a rekonstrukce vnějších styků narušených trhlinami

Sanace styků jednovrstvého samonosného předsazeného obvodového pláště – obkladových štítových panelů domů konstrukční soustavy HK 60 s vnitřní nosnou konstrukcí je prováděna dodatečným statickým zajištěním, a to dodatečným kotvením procházejícím obvodovým panelem do stěnových panelů vnitřní příčné nosné betonové dutinové stěny. Dimenzování kotvení musí být provedeno na zajištění obvodových dílců proti vybočení, tj. na cca 1/100 svislé normálové síly, vyvolané účinky vlastní tíhy předsazeného pláště a účinky teplot v letním období (po dodatečném zateplení). Doporučený postup přikotvení obkladových štítových panelů je popsán v kap. 4.4.2.

Po statickém zajištění štítových obkladových panelů je vhodné aplikovat nekontaktní zateplovací systém, pro který je možno využít svorníky, jimiž byly dodatečně přikotveny obkladové štítové panely k vnitřní nosné příčné štítové stěně. Ocelové částí kotvení se musí vždy chránit před korozí žárovým pozinkováním, nebo musí být provedeny z nerezavějící oceli.

4.6.2 Oprava a ochrana zkorodované výztuže

Mezi poruchy exteriérových částí konstrukce je nutno počítat korozi výztuže prefabrikovaných dílců. Beton prefabrikátů je vysoce alkalický materiál. Čerstvý beton mívá hodnotu pH v rozmezí 12,6 až 13. Zabetonovaná ocel je takovou vysokou alkalitou chráněna před korozí, protože se na jejím povrchu vytváří tenký pasivační film. Dojde-li však k porušení pasivačního filmu, může začít proces koroze výztuže. K porušení filmu dochází při vzniku trhlin, vyvolaných zpravidla objemovými změnami při teplotních změnách. Porušení filmu je zároveň obvykle posilováno negativním účinkem postupné degradace betonové krycí vrstvy výztuže. Beton účinkem kyselých plynů v atmosféře (především oxid uhličitý CO₂), které prostupují jeho póry, ztrácí svoji alkalitu a stává se chemicky neutrální. Tento proces se velmi zrychluje, jestliže je betonová krycí vrstva vystavována účinkům dešťové vody, která zejména v průmyslových oblastech vykazuje nízké hodnoty pH (kyselý déšť). Ztráta alkality betonu a narušení ochranného pasivačního filmu zahajují na výztuži začátek koroze. Protože vznikající rez zvyšuje svůj objem až 2,5x, dochází k dalšímu poškozování betonové krycí vrstvy a proces koroze ocelové výztuže se zesiluje a zrychluje. Typickými příznaky zkorodované výztuže jsou výtoky rzi z trhlin a odlupování betonové krycí vrstvy v místech probíhajících výztužných prutů. Rezivěním se oslabuje účinný průřez oceli a proto je zapotřebí proces koroze zastavit (sanace), případně nahradit ztracenou plochu výztuže (rekonstrukce).

Při opravách zkorodované výztuže musí být nejprve proveden pečlivý průzkum konstrukce, při kterém je zapotřebí vyznačit všechna místa, kde již koroze započala. Je samozřejmé, že nejprve odstraňujeme primární poruchu, která vedla k narušení betonové vrstvy a poté k zrezivění výztužné oceli. Tyto poruchy nemusí být přímo vyvolány závadami nosné konstrukce. Velmi často jde o zatékání způsobené chybně provedenými klempířskými prvky, nedostatečnou izolací či nevhodně upevněnými sloupky zábradlí. Narušení betonové vrstvy se zjišťuje poklepem, hloubku uložení výztuže můžeme měřit elektromagnetickými měřidly. Je třeba rovněž zjistit rozsah ztráty alkality v betonu. Tato tzv. karbonatace betonu se zjišťuje fenolftaleinovým testem na čerstvě odsekaném betonu. Zbarví-li se povrch betonu do fialova, potom je alkalita betonu vyhovující, nezbarvený beton již neposkytuje výztuži dostatečnou ochranu.

Na označených místech musí být nejprve odstraněn veškerý narušený beton. Beton lze osekávat ručním nářadím (velmi malý rozsah oprav) nebo nářadím poháněným pneumaticky, elektricky nebo hydraulicky. Tyto práce působí velký hluk a proto může být s výhodou využito strojů, pracujících s vysokotlakým vodním paprskem, rozrušujícím nevhodný a málo soudržný beton. Sanovaná plocha betonu by měla být dobře ohraničena tak, aby nevznikaly zkosené hrany, ztěžující budoucí reprofilaci betonové vrstvy. Proto je někdy výhodné použít k ohraničení sanované plochy mělkých řezů kotoučovou diamantovou pilu. Výztuž by měla být odkryta v souvislých plochách tak, aby i nezkorodovaná výztuž byla odhalena alespoň v délce 30 mm. Pro dokonalou sanaci zrezivělé výztuže však nepostačuje jenom její částečné obnažení. Je zapotřebí zkorodovanou výztuž podsekat, tj. uvolnit ji v opravovaném místě celou z betonu tak, aby minimální vůle pod prutem výztuže byla 20 mm. Fenolftailenový test by měl prokázat, že čerstvě obnažený povrch betonu má vyhovující alkalitu.

Dalším krokem opravy je očištění obnažené výztuže. Očištění lze provést ocelovým kartáčem ručně, práce však je zdlouhavá a někdy nelze výztuž očistit zespodu. Z výztuže je totiž zapotřebí odstranit veškerou rez a korozní zplodiny. Dokonalejší očištění zajišťuje použití čištění pomocí stlačeného vzduchu s abrazivními látkami. Abrazivo, odražené od obnaženého betonu, odstraní rez i z obtížně přístupných míst na výztuži. Jinými způsoby čištění je užití jehlových odstraňovačů rzi na pneumatický pohon, případně čištění vysokotlakou vodou s přidáním písku. Vhodnost použitých způsobů je dána požadavky na prašnost, hluk a spotřebu vody. Pokud se v návrhu sanace počítá s provedením dostatečně tlusté krycí vrstvy betonu nad výztuží (viz ČSN 73 1201 čl. 11.2.1), potom postačuje dobré očištění. Nebude-li však možné vytvořit při sanaci dostatečně účinnou ochrannou vrstvu předepsanou normou, potom bude zapotřebí ještě provést povrchový nátěr výztuže k zajištění dobré ochrany. V takovém případě je třeba odhalenou výztuž dokonale odrezit na stupeň Sa 2½ při použití ochranného nátěru na polyuretanové bázi, případně až na stupeň Sa 1½ při nátěru na polymercementové bázi. Nátěry musí být provedeny vzápětí po očištění, prodleva znamená snížení účinnosti ochrany.

Antikorozní ochrana výztuže má vytvořit na jejím povrchu hutný a celistvý povlak se zvýšenou alkalitou. Musí zabránit přístupu vody a kyslíku k povrchu kovu a nedovolit aby vznikla elektromechanická koroze. Proto se antikorozní ochrana výztuže nanáší tenkým štětcem v dostatečné tloušťce vrstvy a zejména je zapotřebí zajistit dostatečný nátěr i na hůře přístupných místech výztužného prutu. Kontroluje se vizuálně celistvost nanesení antikorozní ochrany, jestliže je výrobcem předepsána její tloušťka, potom je nutné při kontrole také zjistit skutečné provedení. Po nanesení nátěru následuje technologická přestávka, sloužící k vyschnutí, případně vyzrání nátěru. Přestávku předepisuje výrobce antikorozní ochrany a vždy je ji nutné bezpodmínečně dodržet. Potom následuje reprofilace (vyspravení) povrchu, která je popsána dále. Korozí značně oslabené pruty výztuže by měly být buď vyříznuty, pokud se jedná o výztuž konstrukční, manipulační apod., nebo zesíleny vhodnými příložkami. O vhodnosti a způsobu zesílení rozhoduje vždy statik.

Oprava výztuže je obvykle zapotřebí, pokud prut ztratil více než 25 % ze svého průřezu (případně 20 %, jsou-li poškozeny dva či více sousedních prutů). Statik by měl rozhodnout, zda bude umístěna vedle zeslabeného prutu nová výztuž, délku jejího přesahu, případně jak bude spojena se stávající výztuží (podélným spojovacím svarem). Nově se navrhuje stykování nových a starých prutů objímkami nebo závitovým spojením. V extrémních narušeních je vhodné provést úplnou výměnu prutu výztuže. Také nové pruty výztuže je zapotřebí ochránit antikorozním nátěrem a postup je stejný, jako u stávající výztuže. Očištění nových prutů se samozřejmě provede před jejich umístěním do rekonstruovaného místa. Před nátěrem se pak jenom nový prut dočistí.

4.6.3 Reprofilace betonu

Reprofilace je vyspravení a znovu vytvoření celých částí betonové konstrukce. Tyto části mohou být odstraněny úmyslně, jak se tomu děje při opravách a ochraně zkorodované výztuže, případně jsou poškozeny mechanicky provozem, probíhajícím v domě nebo v jeho blízkostí. Velmi časté je poškození hran a krajů dílců silami, které vznikají při objemových změnách v konstrukci. Tato poškození postupně narůstají, až dojde k odpadnutí celých poškozených částí. Ve všech těchto případech je zapotřebí provést reprofilaci betonu. Je samozřejmé, že tato sanace bude účinná pouze tehdy, jestliže budou nejprve odstraněny příčiny, které vedly k tak značnému poškození konstrukce. Bude tedy nejprve nutné provést odrezivění, rekonstruovat dilatační spáry aby umožnily pohyb příslušných dílců apod. Zároveň je zapotřebí zjistit rozsah a hloubku koroze (karbonatace) betonu v těch místech, kde má být reprofilace prováděna.

Při obnovování větších betonových ploch jsou nejprve odstraňovány všechny narušené části betonové konstrukce. Rozsah plošného poškození je zjišťován poklepem kladívkem, přičemž dutý zvuk prozrazuje nesoudržnost vyšetřovaného místa v konstrukci. Poškozený (potrhaný, popraskaný) beton je nutno odstranit až do hloubky, která ještě není zasažena karbonatací, což prozrazuje fialové zbarvení betonu při fenolftaleinovém testu. Povrch podkladu pro reprofilaci betonu by měl být drsný a okraje (hrany) kolmé. Plocha opravovaných míst by se měla co nejvíce blížit čtverci, obvod místa co nejkratší, průběh hran jednoduchý (čtverec, obdélník, lichoběžník). V případě obnažené výztuže je zapotřebí provést její ochranu postupy, popsanými v předchozím oddíle. Na takto připraveném podkladě lze zahájit reprofilaci. Prvním krokem vlastní obnovy betonu je vytvoření adhezního můstku. Adhezní můstek se provádí nátěrem, který má za úkol zajistit dokonalou penetraci podkladního betonu, dále obvykle zesiluje pasivaci výztuže a zajišťuje spolupůsobení stávajícího betonu s (novou) reprofilační maltou. Podmínky aplikace by měl dodávat výrobce materiálu pro adhezní můstek. Zejména je nutné znát způsob míchání, potřebnou konzistenci, přípustné teploty vzduchu a podkladu, specifické požadavky na kvalitu podkladního betonu, zejména na jeho vlhkost. Hladina vlhkosti v podkladu může být rozhodující pro soudržnost. Příliš suchý podklad může odsát mnoho vody ze správkového materiálu, což bude mít za následek nadměrné smršťování. Nadměrná vlhkost podkladu znamená jeho ucpané póry a tím je zabráněno proniknutí tekuté části správkového materiálu do stávajícího betonu. Za optimální se proto obvykle považuje nasycený, povrchově suchý stav podkladu. Správkový materiál musí obsahovat dostatečné množství tekuté malty, pasty či pojiva k proniknutí do pórů v podkladu a k přikotvení. Struktura pórů proto musí být otevřená, nesmí být tudíž zaplněna vodou, ucpána prachem či kalem. Toto je kritické místo správky, proniknutí do podkladu je kritickým faktorem přídržnosti. Proto kontrola musí začít ještě před započetím reprofilace důkladnou prohlídkou připraveného povrchu betonu. Adhezní můstky nemají nahrazovat špatnou přípravu povrchu, musí snadno proniknout do pórové struktury a musí být kompatibilní jak s podkladem, tak i s dále aplikovaným správkovým (reprofilačním) materiálem.

Po nanesení adhezního můstku započne vlastní nanášení správkové malty ještě dříve, než materiál adhezního můstku zatvrdne (pracuje se způsobem tzv. „živé do živého“). Při opravách železobetonových konstrukcí budou patrně převažovat ruční způsoby provádění reprofilace. Pro velké plochy je ovšem optimální použití stříkaného betonu. Nestékavé správkové materiály se používají na svislé povrchy a podhledy. Materiál se nanáší ručně plochým hladítkem. Velkou pozornost je třeba věnovat těm místům, kde probíhá výztuž, aby za pruty výztuže nevznikaly dutiny. Doporučuje se vyplnit místa za výztuží pomocí pěchování. Konzistence malty pro pěchování by měla být taková, aby se dala v ruce formovat do hrudky. Při ručním nanášení hladítkem se postupuje po vrstvách a každá vrstva by měla být zdrsněna pro lepší soudržnost s další nanášenou vrstvou.

Dalším způsobem reprofilace, který bude užit zejména při obnově odlomených hran a rohů, je již zmíněné pěchování. Pěchování má tu výhodu, že používaná malta je takové konzistence (obsahuje tak málo vody), že u ní dochází k velmi malému smršťování při schnutí. Také sanaci pěchováním je nutné provádět po vrstvách. Pěchuje se trnem z tvrdého dřeva, aby se tak zabránilo vzniku hladkého povrchu pěchované vrstvy. Vždy je třeba usilovat o vhodnou konzistenci reprofilační malty.

Bude-li nutné použít některé rozsáhlejší způsoby reprofilace, jako je betonáž do bednění, oddělená betonáž s injektáží, stříkaný beton apod., měl by se objednatel vždy obracet na takové zhotovitele, kteří mají s těmito pracemi již zkušenosti a mají dobré reference. Úspěšné a kvalitní provedení těchto sanací a rekonstrukcí zcela závisí na pečlivosti a zkušeností pracovníků provádějících potřebné práce. Součástí správně provedené reprofilace je i ošetřování sanovaných míst. Reprofilované části je nutné stále vlhčit nejméně po dobu jednoho týdne. Jedině tak se omezí vznik smršťovacích trhlin, které mohou výsledek zcela znehodnotit.

4.6.4 Sanace těsněných spár a spojů

V zásadě mají spáry a spoje u montovaných staveb funkci statickou, konstrukční, těsnící, izolační a estetickou. Vedle požadavku statického je neméně důležitým požadavkem funkce těsnící, při níž jsou kladeny velké nároky na těsnící materiál, který by především odolával všem povětrnostním vlivům, tzn. byl vzduchotěsný (odolával provzdušňování), vodotěsný, který by byl schopen absorbovat nepříznivé vlivy objemových změn, jakož i nerovnoměrného sedání stavby, přitom splňoval požadavky na tepelnou a zvukovou izolaci, plnil funkci estetickou, eliminoval vliv nepřesnosti lidského činitele (vliv tolerance ve výstavbě) a měl patřičnou životnost. V průběhu panelové výstavby však takový ideální těsnící materiál, který by splňoval beze zbytku všechny výše uvedené požadavky, neexistoval.

Obecně se vzduchotěsnost řeší společně s otázkou zatékání do spár. Je ale důležité oddělovat utěsnění proti vodě od utěsnění proti větru. Tmely používané na vnějším povrchu pro splnění obou funkcí zároveň, mohly docela často – např. vlivem menších nepřesností v provedení – mít za následek vnikání vody působením náporového (hnaného) deště. Tmely velmi rychle přirozeně stárly a degradovaly (tvrdly a praskaly) a přestávaly plnit funkci vodotěsnosti. Z hlediska vzduchotěsnosti byly spáry řešeny jako vyplněné a tuhé, kde silikátový materiál měl zajišťovat požadovanou vzduchotěsnost a statickou účinnost nebo jako otevřené – těsněné bez zálivky, kde vzduchotěsnost zajišťovala pružná těsnící vložka na vnitřní straně spáry.

Při detailním posuzování spár a spojů je nutné respektovat objemové deformace vyvolané změnou teploty, změnou vlhkostí, smršťováním a dotvarováním. Účinky smrštění a dotvarování probíhají (nebo již proběhly) dlouhodobě, zatímco tepelné a vlhkostní účinky probíhají cyklicky v relativně krátkých časových intervalech a mají rozhodující význam na poruchy spár a spojů. S postupujícími vědeckými poznatky se však nepříznivé vlivy těchto účinků podstatně zmenšily vhodněji navrženými spoji (u konstrukční soustavy HK 65). Lze konstatovat, že na korozi spojovací výztuže, podporujících ocelových konzol a dalších ocelových prvků má hlavní podíl netěsnost spár díky nedokonalému těsnícímu materiálu, zanedbávané údržbě a zanedbaným cyklickým opravám fasád panelových budov. Netěsnost spár má i podstatný podíl na vlhnutí a tvoření plísní na vnitřním povrchu obvodových panelů, mnohdy i na nášlapných vrstvách podlahy.

Doporučené sanace těsněných spár a spojů

Rozdílnost sanačních postupů spočívá v tom, zda jde o spáru vyplněnou – tuhou (uzavřenou) nebo o spáru otevřenou – těsněnou, úzkou nebo širokou, zda těsnící tmel plní svou funkci a hlavně v záměru zateplit či nezateplit panelový dům.

Přetěsnění vyplněných spár s odstraněním stávávajícího porušeného tmelu – široké spáry (obr. 70)

Po provedení kontroly rozměrů styku se úplně odstraní starý tmel včetně podkladu. Podle statického chování a stavu zálivky projektant navrhne tuto zálivku nízkotlakově injektovat epoxidovou pryskyřicí či nikoliv. Pak následuje vybroušení styčných ploch spáry, v jednodušším případě vyčištění styčných ploch od zbytků, které by mohly mít nepříznivý vliv na přilnavost nových těsnících hmot.

Vyříznutí spáry na potřebnou šířku bývá s ohledem na konstrukci obvodových dílců velmi problematické. Výše uvedené operace jsou natolik náročné, že vyžadují pevné lešení podél fasád a štítů (provedení těchto prací ze závěsného lešení není obvykle možné). Pak následuje vložení podkladního profilu nejlépe z uzavřeného pěnového polyetylénu. Průměr podkladního profilu by měl být zhruba o 20 % větší než je šířka spáry. Profil se dostatečně stlačí, aby poskytl požadované rozměry tmelící spáry. Kruhový profil má vypouklý povrch, který je pro tmelení optimální. Také je zde eliminován problém kroucení, který může u pásku obdélníkového průřezu nastat. (Při instalaci spárové výplně i při tmelení spáry je třeba přesně dodržet pokyny výrobce tak, jak jsou uvedeny v příslušných materiálových listech). Podkladový a u široké spáry i separační pás slouží k regulaci požadované hloubky tmelící spáry a současně zajišťuje, že volný pohyb tmelu není omezován adhezí k základně spáry. Aby bylo dosaženo rovných spár, zakryjí se čelní hrany spáry před nanesením základního nátěru (jednosložková chemicky reaktivní čirá kapalina) štětcem. Po nanesení podkladního nátěru se silikonový tmel aplikuje za 30 minut až 3 hodiny podle povětrnostních podmínek. Film podkladového nátěru musí být na dotek suchý, avšak nesmí být ještě zcela zreagovaný. Po době delší než tři hodiny je třeba podkladový nátěr před tmelením obnovit. (Případné ocelové povrchy ve spáře je třeba před nanesením tmelu opatřit protikorozním základním nátěrem). Nejlepší účinnosti nanášení tmele se dosáhne pomocí speciální pistole, díky níž se tmel vytlačuje do spáry pevně tak, aby došlo k dokonalému styku se stěnami spáry. Zarovnání tmele se provádí pomocí špachtle nebo tyčky namočené do zředěného roztoku detergentu. Okamžitě po zatmelení se sejmou zakrývací pásky. Jednosložkový nízkomodulový elastomerický silikonový tmel je možné nanášet do spár o šířce 6 až 40 mm a hloubce 6 až 20 mm.

Spáry s trvalými cyklickými pohyby by měly být rovnoměrně upraveny tak, aby se do nich tmel nanášel v optimálním poměru šířky k hloubce 2 : 1, přičemž však minimální hloubka tmele by neměla být menší než 10 mm u prefabrikovaného a monolitického betonu. Z těchto omezujících technologických podmínek pak vychází šířka široké spáry: min. 20 mm až max. 40 mm.

Obr. 70 Přetěsnění vyplněné svislé široké spáry obvodových dílců

Překrytí netěsnících vyplněných či otevřených širokých spár (se šířkou 20 ÷ 60 mm) silikonovými fasádními pásky (obr. 71)

Stará těsnící hmota (tmel nebo dešťová zábrana) zůstane ve spáře. Nejprve se provede oprava hran a rohů styku panelu správkovou polymercementovou maltou (PCC). Fasádní stykové plochy se zbaví nesoudržné povrchové vrstvičky ocelovým kartáčem. Pak se tyto čisté a suché plochy opatří penetračním nátěrem. Na zaschlý nátěr se po obou stranách styku nanese silikonový jednosložkový tmel, do kterého se svými vroubkovanými plochami vtlačí silikonový fasádní pásek optimální šířky tak, aby tmel vyplnil celou šířku vroubkování na pásku.

Šířka pásku, resp. jeho volná šířka (bez lepícího tmelu) se volí taková, aby pásek snesl všechny pohyby ve spáře. Na závěr se provede dokončení svislých a vodorovných spojů fasádního pásku.

Komplexní testování silikonových fasádních pásků provedlo Centrum stavebního inženýrství, a. s., pracoviště Zlín. Toto pracoviště zároveň vydalo technologický předpis pro opravu netěsnících spár silikátových obvodových plášťů za použití silikonových těsnících pásků.

Obr. 71 Překrytí netěsnících svislých spár fasádními silikonovými pásky

Překrytí netěsnících vyplněných či otevřených úzkých (se šířkou menší než 20 mm nebo velmi širokých se šířkou větší než 40 mm) spár thiokolovymi spárovacími pásky (obr. 72)

Jsou-li styčné plochy příliš znečištěné a je obtížné je očistit, např. tam kde jsou spáry bud‘ velmi úzké nebo naopak příliš široké a dále tam, kde lze předpokládat větší dilatační pohyby, které by nepřenesly ani nejhodnotnější tmely, najde uplatnění spárovací pásek. Ten se připevní k podkladu na obou styčných stranách spáry pastovitým tmelem (na podklad se nanese ze tmelu „housenka“) ze stejného polysulfidového polymeru jako je pásek. Tím se prakticky „přivaří“ pásek k podkladu. Možnost chemického spojení pastovitého tmelu s thiokolovým páskem vychází z vlastností polysulfidového polymeru. Po vytvrzení je celý spoj homogenní. Použití thiokolového spárovacího pásku vede k ekonomicky i technicky zcela vyhovujícímu způsobu trvanlivé sanace netěsnící spáry.

Obr. 72 Překrytí netěsnící otevřené svislé spáry úzké nebo velmi široké thiokolovým spárovacím páskem

5 POSOUZENÍ PANELOVÉ KONSTRUKCE STAVEBNÍ SOUSTAVY HK 60 Z HLEDISKA POŽADAVKŮ MECHANICKÉ ODOLNOSTI A STABILITY

Statické posouzení vybraných reprezentantů je provedeno pro jedenáctipodlažní bytový dům panelové soustavy HK 60.

5.1 STATICKÉ POSOUZENÍ JEDENÁCTIPODLAŽNÍHO BYTOVÉHO DOMU HK 60

Předmětem statického posouzení reprezentanta je jednak statické posouzení nosných dílců podle platných předpisů a jednak posouzení mechanické odolnosti a stability reprezentanta z hlediska prostorového působení nosné konstrukce a namáhání dílců při zohlednění současně platných předpisů. Tento výpočet nenahrazuje statické posouzení konkrétních objektů, které vyžaduje uvážit skutečné materiálové a rozměrové charakteristiky, stav a rozsah mechanického poškození (narušení) a trhlin nosných konstrukcí zjištěných v rámci podrobného průzkumu objektu.

5.1.1 Popis nosné konstrukce

Nosný systém je tvořen příčně uspořádanými stěnami tl. 250 mm v osové vzdálenosti 6,25 m. Prostorovou tuhost v podélném směru zajišťují podélné stěny situované mezi byty a schodišťový prostor vždy v každé sekci. Stěny jsou vzájemně spojeny v každém podlaží stropní konstrukcí. Schéma skladby stěn a stropů dvousekce je na obr. 73.

Železobetonové dutinové stropní dílce jsou ukládány na příčné stěny, v místě podélné stěny jsou stropní dílce podepřené i v podélném směru. Konstrukční výška je 2,85 m. Deskový bytový dům panelové soustavy HK 60 je tvořen třemi sekcemi sestávajícími celkem z devíti travé a má 10 + 1 podlaží.

Vnitřní nosné stěny jsou z celostěnových, betonových nebo železobetonových dutinových dílců o výrobní tloušťce 250 mm, skladebné délky 2,4 m a 2,7 m (doplňkové délky 1,2 a 3 m ); výrobní výška dílců 2,58 m.

Štítové stěny sestávají ze shodných dílců jako vnitřní nosné stěny, ke kterým jsou z vnější strany kotveny pórobetonové celostěnnové dílce. Pórobetonové dílce tloušťky 100 mm mají na vnitřním i vnějším povrchu vrstvu jemnozrného betonu tl. 25 mm vyztuženou sítí.

Styky nosné konstrukce jsou podrobně popsány v kap. 5.1.4. včetně jejich únosnosti.

Základy pod nosnými stěnami jsou tvořeny monolitickými železobetonovými pasy.

Obvodový plášť je předsazený před stropní konstrukci, sestavený z pórobetonových parapetních dílců, skladebné délky 6,1 m, výšky 1,43 m, osazených na příčné nosné stěny. Tloušťka dílců je 200 mm – vnitřní vrstva pórobetonu 150 mm, na vnějším i vnitřním povrchu vrstva jemnozrného betonu tl. 25 mm vyztužená sítí.

Meziokenní pilířky byly vyzdívány mezi parapetní dílce. Pilířky tvoří dvě „příčky“ z dutých cihel tl. 40 mm, mezi které byla uložena rohož z minerálních vláken tl. 30 mm. Vnější i vnitřní omítka má tl. 10 mm.

Stropní konstrukce je tvořena železobetonovými dutinovými dílci skladedné délky 6,25 m, šířky 1,2 m o výrobní tloušťce 250 mm.

Prefabrikované dvouramenné schodiště je tvořeno lomenými železobetonovými deskami, uloženými na příčnou stěnu a stěnu výtahové šachty.

Balkóny byly navrženy ze železobetonových dílců kotvených pomocí ocelových trubek do balkónových parapetních panelů a do stropních dílců.

Příčky byly vyzděny z dutých cihel tl. 40 mm, omítka má tl. 10 mm.

Bytová jádra B3 mají skladebné rozměry 1 650 x 2 500 a 1 650 x 2 150 mm a hmotnost do 500 kg.

Podlahy mají tl. 50 mm a jsou tvořeny měkkou dřevovláknitou deskou tl. 20 mm, cementovým potěrem tl. 30 mm a povlakem PVC.

5.1.2 Únosnost vybraných vnitřních nosných stěnových panelů podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211

Stěnové panely jsou dutinové tloušťky 250 mm (skladebně 250mm) a mají výšku 2 580 mm (skladebně 2,6 m). Jsou vyrobeny z betonu značky B 250 (krajní panel se vstupem na lodžii výjimečně z betonu značky B 330) a vyztuženy konstrukční výztuží 10 210 (Ø 8 a menší) a 10 300 (od Ø 10 výše). Panely mají dutiny Ø 190 mm, umístěné mimo střednici panelu s tloušťkou betonu 25 mm na jedné straně a 35 mm na opačné straně. Důvodem k této anomálii bylo využívání stejné podložky (formy) jako pro dutinové stropní panely. Pro stanovení únosnosti byly použity hodnoty pevnosti betonu podle ČSN 73 0038. Únosnost dále uvedených stěnových panelů byla vypočtena podle současně platných norem, zejména ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211.

Obr. 73 Výkres skladby jedenáctipodlažního domu HK 60

Panel č.1 stěnový střední normální, skladebná délka 2,4 m (umístěn v posuzované konstrukci podle obr. 73)

Únosnost panelu N_u = 850,0 kN/m´

Panel č.2 stěnový koncový normální, skladebná délka 2,7 m (umístěn v posuzované konstrukci podle obr. 73)

Únosnost panelu N_u = 850,0 kN/m´

Poznámka:
Únosnost stěnových panelů byla vypočtena pro běžný metr stěny s podélnými dutinami při zavedení mimostředné polohy dutin.

5.1.3 Únosnost vybraných stropních dílců dle ČSN 73 1201

Stropní železobetonové dílce vylehčené podélnými dutinami (Ø 190 mm) byly navrženy jako prosté nosníkové desky ukládané na příčné stěny v osové vzdálenosti 6,25 m. Příčný řez stropním dílcem u podpory je na obr. 74.

Obr. 74 Příčný řez stropním dílcem

Vzhledem k tvaru podélných bočních ploch dílců nedochází ke vzájemnému spolupůsobení dílců. Uložením některých stropních dílců na podélné stěny se mění ohybové momenty v těchto stropních dílcích. Dílce nejsou dimenzovány na účinky momentů při obousměrném působení stropní konstrukce.

Stropní dílce mají podélnou výztuž z oceli 10 335 (J) Ø 12 až 16 mm; rozdělovací výztuž z oceli 10 216 (E) Ø 5,5 mm á 600 mm; smyková výztuž je tvořena pruty podélné výztuže a pruty závěsných háků z oceli 11 373 (EZ) Ø 14 mm. Krycí vrstva podélné výztuže je 10 mm. Dílce byly vyráběny z betonu B 250.

Pro posouzení byly vybrány dva druhy stropních dílců:

• a) Stropní dílce zatížené vlastní hmotností, hmotností podlah, užitným zatížením a příčkami, případně instalačním jádrem:
• dílec L1 B (viz výkres skladby – označení 54^+/, výrobní rozměry dílce 250 x 1 190 x 6 190 mm;

• výpočtové zatížení stropní konstrukce 7,07 kN/m²;
• výpočtové zatížení příčkami 2,70 kN/m;
• maximální ohybový moment 56,6 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;
• maximální posouvající síla 35,8 kN;
• podélná výztuž 6 Ø J 14; smyková výztuž 2 Ø J 14 a 2 Ø E Z 14;
• moment na mezi únosnosti M_u´ = 61,7 kNm > 56,6 kNm – dílec vyhovuje;
• posouvající síla na mezi porušení Qbu + Q_sb = 56,5 kN > 35,8 kN – dílec vyhovuje;
• dlouhodobý průhyb y_tot = 19,7 mm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
• spolehlivost uložení l_f / y_tot = 310 > 150 – dílec vyhovuje;
• rovinnost spodního povrchu l_viz / y_tot= 304 > 200 – dílec vyhovuje;

• b) Stropní dílce instalační (s prostupem) zatížené vlastní hmotností, hmotností podlah, užitným zatížením, příčkami a instalačním jádrem:
• dílec 4₁^*), výrobní rozměry dílce 250 x 1 190 x 6 190 mm;

• výpočtové zatížení stropní konstrukce 7,07 kN/m²; výpočtové zatížení příčkou 2,70 kN/m; výpočtové zatížení bytovým jádrem 6,5 kN;

Posouzení v polovině rozpětí dílce:

• podélná výztuž
  2 Ø 12 + 4 Ø 14 – ocel 10 452
  2 Ø 5 – ocel 10 002
• max. ohybový moment 47,7 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;
• moment na mezi únosnosti M_u = 45,2 kNm < 47,7 kNm – dílec nevyhovuje;
• dlouhodobý průhyb y_tot = 17,5 mm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska; (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
• spolehlivost uložení l_f / y_tot = 348 > 150 – dílec vyhovuje;
• rovinnost spodního povrchu l_viz / y_tot = 343 > 200 – dílec vyhovuje;

Posouzení v místě prostupu:

• rozměry prostupu 940 x 420 mm (420 mm ve směru rozpětí);
• rozměry obrubních žeber dílce 2 x 100 – 130/250 mm (šířka 100 mm u horního líce);
• podélná výztuž v obrubních žebrech dílce u dolního líce 4 Ø 14 – ocel 10 452; 2 Ø 5 – ocel 10 002 u horního líce;
• smyková výztuž není;
• ohybový moment v obrubních žebrech 30,1 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;posouvající síla v obrubních žebrech 25,0kN;
• moment na mezi únosnosti M_u = 28,6 kNm < 30,1 kNm – dílec nevyhovuje;
• posouvající síla na mezi porušení Q_bu = 22,8 kN < 25,0 kN – dílec nevyhovuje;
• u prostupu chybí příčná žebra pro přenesení zatížení z mezilehlých podélných žeber dílce do žeber obrubních;

Poznámka:

• hodnoty momentů a posouvajících sil 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; ^*) posouzený dílec 4₁ není na výkrese skladby (zatížení je pouze přibližné); ke stropnímu dílci s prostupem na výkresu skladby 4_4Z nebyl pro posouzení výkres výztuže;

Upozornění:

• u posuzovaných dílců nejsou dodrženy konstrukční zásady dle ČSN 73 1201:
• tažená výztuž při spodním povrchu není dovedena do podpor u dvou žeber dílce L1 B;
• u podpor je v žebrech posouvající síla Q_d > Q_bu a ve dvou žebrech u obou dílců není smyková výztuž;
• rozdělovací výztuž u dílce L1B činí pouze 5,1 % plochy podélné výztuže; u dílce 4₁ je plocha rozdělovací výztuže 8,9 % plochy podélné výztuže.

5.1.4 Únosnost a tuhost vybraných styků nosných dílců dle ČSN 73 1211

a) Vodorovný styk „stěna – strop – stěna“

Zhlaví i pata stěnových panelů mají tloušťku 250 mm, panely jsou vyrobeny z betonu značky B 250, mají podélné dutiny Ø 190 mm.

Stropní panely tl. 250 mm z betonu značky B 250 mají podélné dutiny a šikmá čela, v horní polovině výšky s větším sklonem čela. Stropní panely jsou vzájemně spojeny v místě závěsných ok spojovací výztuži Ø 12/600 mm (ocel 10 300), podélně probíhá věncová výztuž 2x Ø N10 (ocel 10 300).

Zálivkový beton styku je B 250 – ve výpočtu byly uvažovány hodnoty pevnosti betonu B 20, stejně jako u cem. malty v běžných spárách. Tloušťka ložných spár nad zhlavím i pod patou stěnových panelů je 10 mm. Styk je znázorněn na obr. 75.

Mezní únosnost vodorovného styku „stěna – strop – stěna“ s uložením stropních dílců kolmo k dutinám podle současně platných norem je dle ČSN 73 1211

v průřezu A (pata a zhlaví stěnového panelu) N_ju = 1 011,0 kN/m

v průřezu B N_ju = 805,54 kN/m².

Rozhoduje mezní únosnost v průřezu B N_ju = 805,54 kN/m´.

Obr. 75 Příčný řez stykem „stěna – strop – stěna“

b) Svislý styk příčné a podélné ztužující stěny

Svislý styk je tvořen hladkou plochou stěnového panelu příčné nosné stěny a hladkým čelem stěnového panelu podélné stěny s mírně prolomeným čelem. V úrovni stropní konstrukce je provedena zálivková výztuž z Ø 8 (ocel 10 210), styk je dále převázán stropním panelem. Zálivkový beton styku je B 250, ve výpočtu byly uvažovány hodnoty pevnosti betonu B 20, stejně jako u cementové malty pro osazení stropních dílců a paty stěnových dílců.

Spojení stěnových dílců podélné a příčné stěny je uvedeno na obr. 76.

Mezní únosnost svislého styku ve smyku s převázáním styku stropním panelem a s uvážením zálivkové výztuže podle současně platných norem je Q_ju = 49,83 kN/podlaží.

Poznámka:
v případě, že zálivková výztuž není osazena do spáry mezi boky stropních panelů, je N_ju = 0 kN/m´.

Obr. 76 Svislý styk příčné a podélné stěny

c) Svislý styk v příčné nosné stěně

Svislý styk je tvořen hladkými čely stěnových panelů uspořádanými podélně mírně prolomenými rovinami. V úrovni stropní konstrukce je provedena průběžně zálivková výztuž 2x Ø10 (ocel 10 300). Styk není převázán stropními panely. Zálivkový beton styku je B 250, ve výpočtu byly uvažovány hodnoty pevnosti betonu B 20, stejně jako u cementové malty pro osazení stropních dílců a paty stěnových dílců. Svislý styk stěnových dílců je znázorněn na obr. 77.

Mezní únosnost svislého styku ve smyku bez převázání styku stropními panely a s uvážením zálivkové výztuže stanovená podle současně platných norem je Q_ju = 50,36 kN/podlaží.

Obr. 77 Svislý styk stěnových panelů

5.1.5 Numerická analýza a posouzení namáhání nosných dílců a styků

Stavební soustava HK 60 byla realizována hlavně 5 podlažní a dále 8 až 11 podlažní. Pro numerickou analýzu byla vybrána řadová zástavba, trojsekce, 10+1 podlaží. Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním výpočtem, metodou konečných prvků.

Posuzovaný objekt má 10+1 nadzemních podlaží s konstrukční výškou podlaží 2,8 m (celková výška H = 10 x 2,8 + 2,8 = 30,8 m). Tloušťka stěn je 0,25 m, stěnové panely mají podélné dutiny. Sekce má tři travé, osová vzdálenost příčných nosných stěn je 6,25 m. Ve středním travé každé sekce je umístěna podélná stěna. Objekt je založen na železobetonových základových pasech. Půdorys nosné konstrukce je znázorněn na obr. 73.

a) Zatěžovací účinky

Do výpočtu jsou zavedeny

• aa) dva druhy svislého zatížení stálého
  • hrubá stavba (tíha nosné konstrukce)
  • ostatní (tíha kompletačních konstrukcí)
• ab) dva druhy svislého zatížení nahodilého
  • užitné zatížení bytů
  • užitné zatížení ve schodišťovém prostoru
• ac) dva druhy vodorovného zatížení
  • vítr příčný
  • vítr podélný

Uvažována IV. větrová oblast.

Výpočtem byly stanoveny extrémní hodnoty vnitřních sil pro panely a jejich styky. Výpočet byl proveden pro zatížení určené dle současně platných norem. Bylo předpokládáno založení na tuhém podloží.

b) Výsledky výpočtu

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:

nejvyšších hodnot tlakových normálových napětí bylo dosaženo v patě stěn na úrovni z = 0,

která činí:

c) Posouzení únosnosti nosných stěnových dílců a jejich styků

Posouzení stěnových dílců

Posouzení styku „stěna – strop – stěna“

Posouzení svislého styku stěnových dílců

Poznámka:
Únosnosti posuzovaných stěnových panelů a styků, ale i nosné konstrukce jako celku, určené v TP podle tehdy platných předpisů nevyhovují ustanovení kap. 7 Konstrukční zásady ČSN 73 1211 (dále jen normy) a 73 1201. Proto uvedené hodnoty únosnosti stanovené podle současně platných norem nutno považovat pouze za orientační.

Zvláště se jedná:

• stěnové panely;
  • příčná i podélná obvodová výztuž u pilířů z prostého betonu nevyhovuje čl. 7.4.2.1 normy;
  • profil příčné výztuže železobetonových pilířů nevyhovuje čl. 7.4.3.2 normy;
• svislé styky stěnových panelů;
  • plocha průřezu svislých styků v místě napojení příčné a podélné stěny není dostatečná pro důkladné zabetonování podle čl. 7.4.5.1 normy;
  • ve svislých spojích není navržena výztuž omezující rozsah sekundárního poškození podle čl. 7.1.3.1 normy;
• vodorovné styky stropních panelů;
  • spojovací výztuž ve směru rozpětí stropních panelů tvořená skobami z betonářské výztuže je málo účinná a její únosnost nevyhoví čl. 7.1.2.1. normy.

Závažnost těchto odchylek od ustanovení současně platných norem a předpisů je třeba zhodnotit zejména podle celkového stavu a porušení nosných konstrukcí (např. přítomnost a rozsah trhlin, rozsah koroze). V úvahu je třeba vzít i nepříznivé účinky vnějších vlivů např. vliv dynamických účinků těžké dopravy, zvýšení agresivity prostředí atp.

5.2 SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ NUMERICKÉ ANALÝZY, POSOUZENÍ NAMÁHÁNÍ NOSNÝCH DÍLCŮ A STYKŮ A PŘÍPADNÝ NÁVRH OPATŘENÍ PRO ZAJIŠTĚNÍ MECHANICKÉ ODOLNOSTI A STABILITY

• a) Posouzení stropních dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že stropní dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
• b) Posouzení stěnových dílců podle ČSN 73 1201 prokázalo, že dílce vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
• c) Posouzení styku „stěna – strop – stěna“ podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styky vyhovují z hlediska mezního stavu únosnosti.
• d) Posouzení svislého styku stěnových dílců mezi příčnou a podélnou stěnou podle ČSN 73 1211 prokázalo, že styk vyhovuje z hlediska mezního stavu únosnosti
• e) Návrhy opatření pro zajištění mechanické odolnosti a stability jsou obsaženy také v kap. 4.

5.3 ZÁVĚRY K VÝSLEDKŮM POSOUZENÍ STATICKÉ BEZPEČNOSTI PANELOVÝCH DOMŮ HK 60 A DOPORUČENÍ Z HLEDISKA ŘEŠENÍ REGENERACE

• Provedená statická analýza nosné konstrukce vybraného reprezentanta jedenáctipodlažního bytového domu panelové soustavy HK 60 prokázala pro případ uvažovaných materiálových a rozměrových charakteristik, že nosná konstrukce vyhovuje požadavkům mezního stavu únosnosti a mezního stavu použitelnosti podle současně platných předpisů.
• Posouzení statické bezpečnosti konkrétních panelových domů realizovaných soustavou HK 60 vyžaduje provedení podrobného průzkumu a zhodnocení stavebně technického stavu zahrnujícího uspořádáni 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 věncové zálivkové výztuže nesplňuje nosný systém požadavky statické bezpečnosti vzhledem k účinkům mimořádných zatížení havarijního rázu. Proto je nutno provést dodatečné sepnutí nosných stěn bytových domů např. v každém druhém podlaží. Jinou možností je náhrada plynových spotřebičů elektrickými spotřebičemi.
• 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 zajištění a sanaci nosné konstrukce, včetně základové konstrukce. Z uvedeného důvodu se doporučuje navrhovat pouze takové stavební úpravy, popř. zásahy do nosné konstrukce, které nebudou vyžadovat zesílení nosného systému.
• Náhrada stávajících bytových jader zděnými bytovými jádry, popř. záměr provést střešní nástavbu, vyžadují podrobné statické posouzení stropních i stěnových dílců a jejich styků. Doporučuje se navrhovat modernizace bytových jader s použitím lehkých sádrokartonových příček, popř. příček z lehkých zdicích prvků.
• Při průzkumu objektu 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 balkonů 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). Závažnou závadou některých panelových domů HK 60 je absence zálivkové a kotevní výztuže. Odstranění této závady vyžaduje dodatečné zásahy do nosné konstrukce. Zvláštní pozornost vyžaduje prověření stavu kotvení obvodových štítových obkladových dílců, atikových dílců a kotvení balkónových desek do stropních panelů, zajištění jejich celistvosti a dalších úprav zajišťujících mechanickou odolnost a stabilitu obvodových a předsazených dílců, včetně stavu a narušení povrchových a krycích vrstev a koroze výztuže.

Komplexní regenerace stavební soustavy HK (R 1.7)

Část II. Požární bezpečnost, hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí, bezpečnost stavby při užívání, ochrana proti hluku, úspora energie a tepelná ochrana (R 1.7.2)