V rámci programu MPO ČR na podporu výzkumu a vývoje – Regenerace panelových domů byly v období 2002–2005 vydávány publikace týkající se regenerace panelových domů. Vybrané publikace jsou zveřejněny se souhlasem MPO.

• Charakteristické vady a poruchy nosných konstrukcí panelových domů (R 1.1)
• Sanace a rekonstrukce nosných konstrukcí panelových domů (R 1.2)
• Komplexní regenerace panelových domů stavební soustavy G 40 a G 57 (R 1.3)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 06 B (Středočeská varianta) (R 1.4)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 06 B (Severočeská varianta) (R 1.5)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 08 B (R 1.6)
• Komplexní regenerace stavební soustavy HK (R 1.7)
  • Část I. Regenerace nosné konstrukce panelových domů realizovaných stavební soustavou HK (mechanická odolnost a stabilita) (R 1.7.1)
  • 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)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy Larsen-Nielsen (R 1.8)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy VVÚ ETA (R 1.9)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 06 B (Jihočeská varianta) (R 1.10)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 06 B (Západočeská varianta – Plzeň) (R 1.11)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů v soustavě T 06 B (Karlovarská varianta) (R 1.12)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavení soustavy G 57 (Severočeská varianta) (R 1.13)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy B 70 (Severočeská varianta) (R 1.14)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy BANKS (Severočeská varianta) (R 1.15)
• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy BP 70 OS (R 1.16)

• Nové číslo v rubrice Právní informace (PI) v Dokumentech ČKAIT za měsíc leden – obsahuje měsíční přehledy právních předpisů publikovaných ve Sbírce zákonů České republiky, které se týkají činnosti autorizovaných osob.
• Nové číslo v rubrice Informace o technických normách (IN) v Dokumentech ČKAIT za měsíc leden – obsahuje výběr informací o technických normách publikovaných ve  Věstníku ÚNMZ z oboru stavebnictví.

Aktualizované pomůcky:

• Plynová zařízení – TZS (MP 1.5.1);
• Elektronická komunikační zařízení – TZS (MP 1.5.3);
• Minimální standardy BOZP ve výstavbě (TP 3.8.1).

Novinky

Nová pomůcka v podrubrice Panelové domy (R 1):

• Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy VVÚ ETA (R 1.9)

Program MPO ČR na podporu výzkumu a vývoje
Regenerace panelových domů
Praha 2000

Zpracoval: Stavební fakulta Českého vysokého učení technického

Spolupráce: STÚ-K, a. s., Praha

Řešitelé: prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc., Stavební fakulta ČVUT (vedoucí řešitel úkolu); Ing. Tomáš Čejka, Stavební fakulta ČVUT; Ing. Radka Dufková, Stavební fakulta ČVUT; Ing. Hana Gattermayerová, CSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Antonín Hruška, CSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Petr Jodas, Stavební fakulta ČVUT; Ing. Jiří Karas, CSc., Stavební fakulta ČVUT; Ing. Markéta Střelbová, Stavební fakulta ČVUT; Ing. Václav Vimmr, CSc., STÚ-K, a. s., Praha; Ing. Radek Zigler, Stavební fakulta ČVUT

Kód publikace: I/10

ISBN tištěné publikace: 80-86364-27-5

Vydavatel tištěné verze: Informační centrum ČKAIT

MPO souhlasí se zveřejněním pomůcky.

Omlouváme se za špatnou čitelnost některých vyobrazení způsobenou nekvalitním stavem dostupných archivních předloh.

Obsah

ÚVOD

Stavební soustava VVÚ ETA byla určena pro výstavbu v Praze a ve Středočeském kraji. Konstrukce středněrozponové stavební soustavy vychází z úpravy typu T 08 B.

V první fázi vývoje, který byl ukončen v polovině 70. let, byla soustava T 08 B doplněna o třímetrový modul a bylo upraveno technologické zařízení na výrobu dílců. Ve druhé fázi vývoje bylo inovováno výrobní zařízení, součástí stavební soustavy se stala i spodní stavba a řešení strojoven výtahů. Dílce stavební soustavy sloužily od osmdesátých let také k výstavbě typizovaných jeslí a mateřských škol v rámci výstavby občanské vybavenosti na území Prahy. Stavební soustava VVÚ ETA byla používána pro výstavbu bytových domů až do počátku 90. let, kdy byla její výroba ukončena.

1 OBJEMOVÉ, DISPOZIČNÍ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ

1.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA STAVEBNÍ SOUSTAVY

Panelová soustava VVÚ ETA byla určena pro výstavbu domů v Praze a v Středočeském kraji.

1.1.1 Objemové a tvarové řešení

Sekce řadové, koncové, rohové a bodové.

Čtyř, osmi a dvanáctipodlažní objekty.

Schodiště dvouramenné v modulu 6 m nebo jednoramenné v modulu 3 m.

Osvětlení schodiště přímé nebo nepřímé.

Hloubka objektů od 13,20 do 18 m.

1.1.2 Popis konstrukce

Příčný nosný stěnový systém s rozpony 3 000 a 6 000 mm.

Konstrukční výška 2 800 mm.

Stropní panely železobetonové, dutinové, tl. 190 mm, délce 6 000 mm předpínané.

Stěnové panely železobetonové, plné, tl. 190 mm.

Příčky z dílců SIPOREX, nebo PROMONTA, tl. 60 a 80 mm.

Příčky železobetonové, tl. 60 mm, se zabudovanými zárubněmi.

Výtahové šachty montované ze stěnových dílců.

Obvodový plášť ve středočeském kraji pórobetonový celostěnový. V Praze železobetonový vrstvený, ve štítech nosný, v průčelí z celostěnových dílců nebo z parapetních dílců s meziokenními vložkami. Při tepelně technické revizi koncem sedmdesátých let byla skladba upravena.

Průčelní panely nadzemních podlaží tl. 240 mm (po revizi 100 mm železobeton + 80 mm polystyren + 60 mm železobeton, před revizí 100 mm železobeton + 40 mm polystyren + 50 mm železobeton).

Tepelný odpor po revizi R = 1,5 m²KW^-1.

Štítové panely nadzemních podlaží tl. 290 mm (po revizi 150 + 80 + 60 mm, před revizí 150 + 40 + 50 mm). Tepelný odpor po revizi R = 1,5 m²KW^-1.

Průčelní panely podzemní tl. 240 mm (190 mm železobeton + 50 mm lignopor), tepelný odpor R = 0,98 m²KW^-1.

Štítové panely v podzemí tl. 290 mm (180 + 50 + 60 mm), tepelný odpor R = 1,25 m²KW^-1.

Všechny silikátové dílce navrženy z betonu tř. III a IV.

Povrchy vnější: vymývané teraco a nástřik.

Podlahy: v bytových podlažích na stropní konstrukci 55 mm cementový potěr + PVC.

Střešní plášť: spádový podsyp, cementový potěr, tepelná izolace POLSID (po revizi tl. 100 mm), živičná krytina. Tepelný odpor po revizi R = 2,3 m²KW^-1.

Bytová jádra B 6 od osmdesátých let B 10.

1.1.3 Základní technicko ekonomické parametry

Počet druhů dílců v soustavě: celkem 300 druhů, z toho 24 stropních, 73 stěnových, 116 obvodových, 11 příčkových, 76 ostatních.

Ukazatele na průměrný byt o užitkové ploše 61 m²: Objem betonu na byt 33,02 m³, hmotnost dílců na byt 78,607 t, spotřeba cementu 13,909 m³, spotřeba oceli 2,122 t.

Základní cena jednoho bytu 111 750 Kč (stav k roku 1980).

Ve stavu k roku 1984 jsou uvedeny tyto údaje:

Pražská varianta soustavy VVÚ ETA S01-P obsahuje 409 druhů dílců, spotřeba cementu 10,79 t, spotřeba oceli neuvedena, cena bytu 147 530 Kč (stav k roku 1984).

Středočeská varianta soustavy VVÚ ETA S01-S obsahuje 386 druhů dílců, spotřeba cementu 11,04 t, oceli 1,95 t, cena bytu 156 880 Kč (stav k roku 1984).

1.1.4 Realizace stavební soustavy v ČR

Výstavba v letech 1971-1992 (příklady – výběr)

1.2 OBJEMOVÉ ŘEŠENÍ

Soustava obsahuje sekce řadové, koncové, rohové a bodové. Sekce jsou řešeny v příčném nosném systému se zavěšeným obvodovým pláštěm, vyjma sekcí rohových, koncových a bodového domu, které jsou řešeny v kombinovaném nosném systému se zavěšeným obvodovým pláštěm (ve štítu nosným). Výškové hladiny obytných sekcí jsou čtyři, osm a dvanáct podlaží + suterén. V počátcích realizace stavební soustavy se používaly převážně základní sestavy sekcí bez hmotového členění objektů. Koncem osmdesátých let byly na sídlišti Lužiny a Nové Butovice navrženy a postaveny segmentové objekty se základními řadovými sekcemi doplněnými o atypická řešení nároží – tzv. rondely. Hloubka objektů řadových, koncových a rohových je od 13,2 m do 18 m.

Pro docílení urbanistické variability byly navrženy bytové sekce o různé hloubce, délce a tvaru – sekce řadové, štítové, koncové, rohové a bodové objekty. Řadové sekce mohou být použity jako štítové s variantními okny ve štítě, tedy jako sekce koncové. Na většinu sekcí řadových jsou napojitelné jim odpovídající sekce koncové, řešené v kombinovaném nosném systému.

Charakteristickým rysem stavební soustavy jsou lodžie. Lodžie byly umístěny v modulu 6 m i 3 m, vzhledem k rovině fasády mohly být předsazené nebo zapuštěné. S vnitřní nosnou konstrukcí byly lodžie spojeny pomocí svařovaných T profilů.

Uspořádání vybraných sekcí je uvedeno na obr. 1.

Příklady objemového řešení objektů stavební soustavy VVÚ ETA jsou uvedeny na obr. 2 až 5.

Obr. 1 Přehled sekcí

Obr. 2 Řadový dvanáctipodlažní dům

Obr. 3 Osmipodlažní dům s koncovou sekcí

Obr. 4 Řadový čtyřpodlažní dům

Obr. 5 Rondel

1.3 DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ

Sekce obsahují dva až šest bytů na podlaží. V souboru typových podkladů bytových sekcí jsou zastoupeny velikostní kategorie bytů I.-VI. Skladba velikostních kategorií bytů v sekcích umožňuje poměrné zastoupení bytů. Řešení bytů má různé funkční uspořádání. V bytech od III. kategorie výše je spaní vyloučeno z obývacího pokoje. Byty III. kat. mají dvě ložnice, byty IV. kat. dvě nebo tři ložnice, byt V. kat. a byt VI. kat. má tři ložnice. Ve všech bytech je navrženo bytové jádro. V bytech V. a VI. kategorie je bytové jádro doplněno o další zařízení pro osobní hygienu. Lodžie v jednotné hloubce 1 200 mm se mohou libovolně řadit ke konstrukci sekce a jejich redukcí v souboru lze libovolně docílit předepsanou plochu lodžie na průměrný byt. Upravené typové sekce umožňují i řešení mezonetových bytů. Dispoziční řešení bytů je uvedeno na obr. 6–11.

Obr. 6 Uspořádání bytů v sekci 4-1

Obr. 7 Uspořádání bytů v sekci 8-8

Obr. 8 Uspořádání bytů v sekci 12-2K

Obr. 9a Dispoziční řešení bytu pro pět osob

Obr. 9b Dispoziční řešení bytu pro pět osob

Obr. 10 Dispoziční řešení bytu pro pět osob

Obr. 11 Dům s mezonetovými byty v posledních dvou podlažích

Sekce jsou navrženy pro výškovou hladinu zástavby do čtyř nadzemních podlaží s dvouramenným schodištěm bez výtahu, do 8 nadzemních podlaží s jednoramenným schodištěm a osobním výtahem a pro výškovou hladinu zástavby 12 nadzemních podlaží s jednoramenným schodištěm a s jedním osobonákladním výtahem.

Možnosti řešení schodišťového prostoru pro různé výšky objektů a půdorysné umístění jsou uvedeny na obr. 12.

Obr. 12 Řešení schodišťového prostoru

1.4 ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ

Pro řešení architektonického výrazu objektů bylo využíváno:

• odskoků v dilataci mezi sekcemi (odstupňování půdorysné a výškové omezené místními podmínkami a zvedacími prostředky);
• odskoků v rámci dilatačního celku (po 120 cm, jinak libovolné odstupňování omezené místními podmínkami a zvedacími prostředky);
• zapuštěných nebo předsazených lodžií;
• variabilního řešení lodžiového zábradlí a výplní;
• variabilního řešení zádveří;
• různých druhů materiálů a barev na povrchové úpravy obvodových dílců.

1.5 OBJEKTY OBČANSKÉ VYBAVENOSTI

Pro hromadnou výstavbu typových mateřských škol a jeslí na území Prahy prováděných tehdejšími podniky VHJ Stavební závody Praha byla stavební soustava modifikována. Podle typového podkladu Ministerstva školství byly vypracovány následující aplikace:

• jesle pro 35, 50 a 70 dětí;
• mateřské školy pro 60, 90 a 120 dětí.

Pro konstrukci objektů bylo použito 249 druhů dílců základního provedení, příčky byly používány pórobetonové nebo tradiční vyzdívané. Podlahy byly provedeny v tl. 50 mm, povrchy vnitřní štukové omítky, vnější nátěrem Unifas. Hodnoty tepelných odporů obvodových i střešních plášťů byly shodné s hodnotami pro bytové objekty.Příklad aplikace stavební soustavy VVÚ ETA MŠ 60 – mateřské školy pro 60 dětí je uveden na obr. 13.

Obr. 13 Příklad aplikace soustavy na objekt mateřské školy

2 KONSTRUKČNĚ SKLADEBNÉ ŘEŠENÍ

2.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA NOSNÉHO SYSTÉMU

Konstrukční systém je tvořen příčnými a podélnými stěnami a tuhou stropní deskou, která v úrovni každého podlaží nosné stěny spojuje. Stěny i stropní deska jsou složeny z jednotlivých železobetonových panelů. Ve spárách mezi panely je osazena výztuž a je provedena zálivka. Zálivková výztuž je ve stropní konstrukci uložena v podélném i příčném směru objektu. Krajní příčné nosné stěny (štítové) jsou vrstvené, kromě nosné funkce mají ještě funkci tepelně izolační.

2.2 SKLADBA NOSNÉ KONSTRUKCE

Konstrukční soustava VVÚ ETA je otevřená, prvková, stavebnicová a celomontovaná. Otevřená – sortiment prvků byl plynule doplňován a krácen podle požadavků technických, architektonických a užitkových. Převážná část sortimentu (základní řada) zůstala však zachována delší období.

Stavebnicová – sortiment prvků umožňoval řadu různých sestav.

Celomontovaná – principy skladebnosti byly aplikovány důsledně i pro řešení konstrukcí, které nebyly základní (schodiště, výtahy, spodní stavba atd.). Pro tyto konstrukce byly navrženy doplňkové dílce. Při určování max. rozměrů jednotlivých dílců se vycházelo z montážního váhového limitu.

Základní půdorysná modulová síť je určena tak, že vzdálenosti modulových čar příčných stěn ve směru rozpětí stropních panelů jsou 3 000 a 6 000 mm, vzdálenosti modulových čar ve směru příčných stěn jsou 600 mm. Modulové vložky jsou umístěny pouze v místech obvodového pláště. Vzdálenost modulových čar po výšce objektu je dána konstrukční výškou podlaží 2 800 mm. V případech obousměrného systému jsou zásady pro modulové uspořádání jednotlivých částí stejné jako u systému jednosměrného.

Od poloviny osmdesátých let se pro pro zpracování projektové dokumentace objektů používalo tzv. katalogového projektování, kdy základní sekce byly součástí počítačové databáze. Výpisy prvků byly prováděny automaticky na základě vybraných sekcí. Z tohoto důvodu byly zpracovávány výkresy skladby odděleně pro stropní konstrukce a pro stěnové konstrukce a výkresy zálivkové výztuže v úrovni stropní desky. Pouze v případě atypických sekcí, např. u segmentových sekcí, byla dokumentace zpracovávána ručně s vykreslením jednotlivých prvků nosného systému. I v tomto případě však byly vykresleny vodorovné i svislé nosné konstrukce zvlášť. Příklady skladebného řešení jsou uvedeny na obr. 14 až 17.

Obr. 14 Výkres skladby stropní konstrukce typové sekce

Obr. 15 Výkres skladby stropní konstrukce atypické sekce

Obr. 16 Výkres skladby stěn typové sekce

Obr. 17 Výkres skladby stěn atypické sekce

2.3 ZPŮSOBY ZALOŽENÍ PANELOVÉ SOUSTAVY

V počátku používání soustavy nebyla spodní stavba součástí typového řešení a způsob založení byl řešen individuálně v závislosti na místních podmínkách. Od osmdesátých let byla součástí soustavy i spodní stavba, tvořená prefabrikovanými základovými pasy, které byly případně kombinovány s individuálně navrženými pilotami.

2.3.1 Klasické technologie zakládání plošné a hlubinné

K zakládání byly pro nízkopodlažní zástavbu používány klasické plošné způsoby, tj. založení na monolitických pasech. Pro vícepodlažní zástavbu (8 a více podlaží) nebo tam, kde se vyskytovaly méně únosné základové půdy, bylo obvyklé použití velkoprůměrových pilot (Ø 600-1 200 mm) se železobetonovými rošty.

2.3.2 Velkoprůměrové piloty a montované prahy

Ve snaze o zjednodušení individuálně řešených konstrukcí a zrychlení montáže se od počátku osmdesátých let přikročilo k zakládání na vrtaných velkoprůměrových pilotách, na kterých byly osazeny unifikované montované prahy. Piloty byly umístěny pod styky základových prahů, což v případě prahů délky 1,8 m vedlo k velké hustotě pilot. Základové prahy výšky 1 m pod příčnými a podélnými stěnami obsahovaly kalichovité vybrání při horním povrchu. Na stavbě byla do tohoto prostoru vložena zálivková výztuž (zpravidla Ø 25-32 mm) v počtu min. 3 ks, doplněná příčnou výztuží a celý prostor byl zabetonován. Navíc byly prahy propojeny mezi sebou v místech styků přivařenou závlačí. Základové prahy pod podélnými fasádami délky 6 m byly pouze propojeny s hlavním systémem prahů závlačí v místě styku bez průběžné zálivkové výztuže. Výška těchto prahů byla 500 mm.

Obr. 18 Příklad skladby základových pasů

2.3.3 Bezroštový systém nespojitého zakládání na lokálních základových prvcích

Základní charakteristickou vlastností této technologie je založení objektu na uspořádaném systému bodových prvků, kterými mohou být v závislosti na hloubce únosné vrstvy monolitické patky, šachtového pilíře, resp. piloty, pokud není překročena únosnost v tlaku v kontaktních plochách stěn a pilot.

Obr. 19 Zálivková výztuž základových pasů

Byly používány velkoprůměrové piloty, piloty VÚIS s rozšířenou hlavou a ražené jehlanové piloty, pokud rozměr hlavy dosáhl hodnoty 700 mm. Tyto bodové základové prvky jsou spojeny pouze „velmi tenkým pásem“ tloušťky 80 až 100 mm a šířky 450 až 600 mm, na rozdíl od klasického řešení, kde byly základové prvky spojeny tuhým roštem.

V případě velkoplošné montáže panelových objektů bylo možné ukládat stěny přímo na hlavy pilot.

Obr. 20 Varianty nespojitého založení stěny

Obr. 21 Nespojitého založení stěny s „velmi tenkým pasem“

Pro zakládání byly vypracovány konstrukční zásady pro návrh a provádění bezroštových systémů (ÚSI, 1986), ze kterých vyplývá:

• Návrh nejnižšího montovaného podlaží musí být z minimálního počtu dílců.
• Rozmístění pilot musí být takové, aby rozdíly jejich namáhání byly minimální.
• Umístění pilot musí být pod stykem příčné a podélné stěny a pod ostatními styky stěn, pokud jejich počet je stejný nebo větší než počet styčných spar. V případě, že umístěním piloty v místě styčné spáry by došlo k výrazné disproporci, dá se přednost rozmístění pilot tak, aby rozdíly v jejich namáhání byly minimální.
• V případě, že pod styčnou spárou není pilota, je nutné svislý styk posoudit na namáhání smykem a posoudit tahovou výztuž v „tenkém pásu“. Piloty se propojí pod nosnými stěnami betonovým pásem min. šířky 450 mm a tloušťky 60 až 100 mm. U osmipodlažních objektů středněrozponových soustav je třeba pás vyztužit „žebříčky“ ze dvou podélných prutů Ø J20 (ocel 10 335) s pěti příčnými pruty Ø 10 mm na 1 m´ stěny. Pro objekty s méně než osmi podlažími musí být pás 2 Ø J16 s pěti příčnými pruty Ø 8 mm na 1 m´ stěny. U stavebních soustav z velkoplošných dílců je možné tuto výztuž umístit do paty stěny nejnižšího montovaného podlaží. V tomto případě musí být navrženo takové propojení výztuže uložené v jednotlivých dílcích, aby byl zajištěn přenos síly odpovídající výpočtovému namáhání podélných prutů.

Minimální osová vzdálenost pilot musí odpovídat předpisům a normám pro navrhování pilot.

Maximální osová vzdálenost pilot může být při průměru pilot nad 900 mm max. 3 000 mm. Větší osová vzdálenost pilot se připouští u objektů s podlažností menší než osm podlaží za předpokladu, že bude provedeno podrobné posouzení napjatosti suterénních panelů a průměrná osová vzdálenost pilot v posuzované stěně nepřekročí hodnotu 3 000 mm. Část ztužujícího věnce nejnižšího montovaného podlaží nad nosnými stěnami musí být vyztužena 2 Ø J20. U svařovaných styků je možné do této výztuže započítat výztuž umístěnou při horním okraji stěny. Nenosný obvodový plášť musí být uložen tak, aby zajišťoval společné sedání nosné konstrukce a obvodového pláště.

Z pražských realizací ve středněrozponové soustavě VVÚ ETA bylo bezroštové založení použito např. na řadových dvanáctipodlažních trojsekcích SBD Pokrok v Řepích, ve středočeském kraji např. na sídlišti Mělník u sekce 12 – 3.

2.4 NOSNÉ DÍLCE

2.4.1 Stropní panely

Výrobní tloušťka stropních panelů je 190 mm. V šestimetrovém modulu byly použity stropní panely vylehčené podélnými dutinami s výztuží předepnutou elektroohřevem (viz obr. 22). Dutiny byly v čelech opatřeny zátkou, takže zálivkový beton nezatékal dovnitř a bylo možno jej vibrovat. Vyráběly se v základní modulové šířce 2 400 mm doplněné šířkami 1 200 a 600 mm. Prostupy stropním panelem se vytvářely buď vysekáním do dutiny panelu (do Ø 100 m) nebo při větším rozměru požadovaného prostupu instalačním panelem (prostup 810 x 720 mm² používaný např. v místě instalačních jader). Poloha otvoru v instalačním panelu byla buď uprostřed rozpětí, vpravo nebo vlevo(viz obr. 23 a 24).

Vyztužení stropních panelů bylo pomocí předpínací oceli 10 607 Ø 12 v počtu 4 ks/panel šířky 1,2 m – normální panel, 4 Ø 14 – zesílený panel a 6 Ø 14 super zesílený panel. Mez průtažnosti oceli byla po zpevnění udána hodnotou σ_o,2 = 7 500 kp/cm², počáteční předpětí σ_př,o = 5 700 ± 500 kp/cm². Krytí hlavní výztuže bylo 20 mm. Nad podporami byla předpínací výztuž doplněna svislými žebříčky (Ø E 6 + V 8) v žebírkách mezi podélnými dutinami v panelu. Panely byly vyrobeny z betonu B 250. Některé stropní panely byly vyráběny v jednom geometrickém tvaru s různým vyztužením. Tyto panely nesly různá označení (např. PPD 11/13 dutinový normální, PPD 12/13 zesílený a PPD 13/13 (super zesílený). Instalační panely s prostupy pro šachty bytových jader měly předpínací výztuž situovánu v krajních žebírkách, takže vnitřní pruh panelu šířky 760 mm byl vyztužen pouze sítěmi. Žebírko okolo prostupu bylo přivyztuženo betonářskou ocelí Ø V 8. Únosnosti stropních panelů (podle katalogu Prefa Praha, 1979), byly uváděny pro panely PPD 11/13:

M_u= 45,1 kNm, PPD 12/13: M_u= 59,3 kNm, PPD 13/13: M_u= 74,86 kNm. Únosnosti jsou pro panel šířky 1,2 m.

V třímetrovém modulu byly stropní panely železobetonové plné nebo dutinové. Vyráběly se v základní modulové šířce 2 400 mm doplněné šířkami 1 200 a 600 mm. Jako v případě předpjatých stropních panelů se vyráběly s instalačními prostupy (prostup 810 x 720 mm²), ale pouze v poloze prostupu vlevo nebo vpravo. Stropní panely umístěné u fasády obsahovaly otvory pro vedení elektroinstalace a ústředního topení. Příklad tvarového řešení stropního panelu na rozpětí 3 m je uveden na obr. 25, 26. Únosnost stropního panelu PZD 31/13 šířky 2,4 m (bez instalačních prostupů) je M_u= 27,6 kNm, PZD 36/13 šířky 1,2 m (bez instalačních prostupů) je M_u= 18,2 kNm (viz obr. 25, 26).

Obr. 22 Geometrický tvar stropního panelu

Obr. 23 Příklad tvaru stropních panelů na rozpětí 6 m bez prostupu

Obr. 24a Příklad tvaru stropních panelů na rozpětí 6 m s prostupy

Obr. 24b Příklad tvaru stropních panelů na rozpětí 6 m s prostupy

Obr. 25 Příklad tvaru stropních panelů na rozpětí 3 m bez prostupu

Obr. 26 Příklad tvaru stropního panelu na rozpětí 3 m s prostupy

Stropní panely umístěné po obvodě budovy byly opatřeny kotevními destičkami pro uchycení obvodového pláště.

Poznámka:
V kap. 2.4 jsou materiálové charakteristiky a označení výztuže a betonu převzaty z dobových podkladů, pro případné použití pro současné výpočty je nutno postupovat dle převodních tabulek obsažených v ČSN 73 0038 „Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách“.

2.4.2 Stropní panely lodžiové

Přibližně do konce sedmdesátých let se používaly pro stropní konstrukce předsazených a zapuštěných lodžií běžné dutinové stropní panely, pouze vzhledem ke skladbám podlah lodžií s různým procentem vyztužení. Později byly nahrazeny panely speciální konstrukce, určenými pouze pro lodžie, tzv. kompletizovanými. Vyráběly se pro modul 3 000 a 6 000 mm s výrobní tloušťkou 230 mm (plné) a šířkou 1 420 mm. V uložení byly opatřeny tepelnou izolací, s podlahou vyspádovanou od budovy a s chrliči pro odvod vody. Povrch panelu byl opatřen nátěrem. Příklad kompletizovaného stropní panelu je uveden na obr. 27.

Kompletizované stropní panely byly vyztužovány svařovanými sítěmi při obou površích. U šestimetrového panelu byla při spodním povrchu síť s nosnou výztuží Ø E 14 po 100 mm, s rozdělovací výztuží Ø E 10 po 300 mm. Horní síť tvořily v nosném směru Ø E 10 po 220 mm, s rozdělovací výztuží Ø E 8 po 300 mm. Krytí nosné výztuže bylo 15 mm. Únosnost stropního lodžiového panelu kompletizovaného PZD 92/13 šířky 1,2 m je M_u= 53,8 kNm. Únosnost stropního lodžiového panelu na rozpětí 3 m, kompletizovaného PZD 95/13 šířky 1,2 m je M_u= 51,32 kNm.

Obr. 27 Profilace čel a bočnic kompletizovaného lodžiového panelu a jeho tvarové řešení

2.4.3 Stěnové panely

Stěnové panely byly plné, výrobní tloušťky 190 mm a výšky 2 560 mm. Každý druh stěnového panelu se vyráběl ve třech druzích podle požadované únosnosti – normální, zesílený a superzesílený z betonu B III až IV. Šířky stěnových dílců byly 1 000, 1 100, 1 200, 1 800, 2 400, 2 800 a 3 000 mm. Stěnové panely byly v ploše buď plné nebo s otvorem pro dveře šířky 890 až 1 100 mm, umístěným buď uprostřed panelu nebo tak, aby min. šířka krajního sloupku byla 445 mm. Příklady tvarového řešení stěnových panelů jsou uvedeny na obr. 28 a 29. Svislé bočnice panelů byly profilovány pro vytvoření hmoždinkového styku.

Vyztužení stěnových panelů bylo v případě normálních panelů pouze po obvodě. Svislá výztuž Ø E 8 byla příčně spojena příložkami Ø E 6, ve zhlaví a v patě stěnového dílce byl obsažen žebříček ze stejných profilů jako ve svislém směru, ale s příčnou výztuží po 150 mm. U stěnových panelů s dveřním otvorem byla v nadpraží přidána výztuž 2 Ø E 14 při spodním i horním líci nadpraží, zakotvená na kotevní délku do stěny a ve svislém směru propojená třmínky Ø V 8 po 100 mm. V případě, že dveřní otvor byl situován ke kraji panelu, byla zbylá část stěny vyztužená jako sloup čtyřmi svislými pruty svázanými třmínky. Únosnosti stěnových panelů – např. pro stěnový panel plný délky 2,4 m, byly podle způsobu vyztužení např. NBD 1/13 (normální): 783 kN/m, NZD 1/13 (zesílený): 1 209 kN/m, NZD 501/13 (superzesílený) 1 524 kN/m.

Suterénní panely měly pod stropem prostup pro zdravotní techniku nebo rozvod ústředního topení. Schodišťové panely pro dvouramenné schodiště měly uprostřed výšky betonové konzoly pro osazení mezipodesty.

Obr. 28 Příklad tvaru stěnových panelů šířky 2,4 m

Obr. 29 Příklad tvaru stěnových panelů šířky 3,0 m

2.4.4 Štítové panely

Štítové dílce jsou nosné, opatřené tepelnou izolací, ve skladbě 150 mm nosná vnitřní betonová část, 80 mm polystyrén, 60 mm vnější krycí betonová moniérka (před revizí 150 + 40 + 50 mm). Tepelný odpor štítového panelu byl po revizi 1,5 m²KW^-1. V suterénu měly skladbu 180 mm nosná část, 50 mm polystyrén, 60 mm vnější krycí vrstva, tepelný odpor 1,25 m²KW^-1. Podle umístění byly rozděleny na krajní pravý, krajní levý, střední (s oknem nebo bez okna ), štítový lodžiový pravý a levý. Podle požadované únosnosti byl každý prvek vyráběn jako normální a zesílený s výztuží jako u vnitřních stěn. Výrobní výška panelů byla 2 830 mm, šířky byly 1 200, 1 800 a 2 400 mm. Příklady tvarového řešení štítových panelů jsou uvedeny na obr. 30 až 32.

Obr. 30 Profilace čel a bočnic štítového panelu a jeho tvarové řešení

Obr. 31 Příklad tvaru štítových panelů šířky 1,2 m

Obr. 32 Příklad tvaru štítových panelů šířky 2,4 m

2.5 OSTATNÍ PRVKY SOUSTAVY

2.5.1 Obvodový plášť

Dílce obvodového pláště byly situovány vně modulu stropních panelů. Obvodový plášť se vyráběl ve dvou materiálových variantách podle místa určení. Varianta pro Prahu měla obvodový plášť železobetonový vrstvený (skladba 100 mm vnitřní část, 80 mm polystyren, 60 mm vnější krycí vrstva, před revizí 100 mm železobeton + 40 mm polystyren + 50 mm železobeton). Tepelný odpor po revizi R = 1,5 m²KW^-1. Průčelní panely podzemní byly tl. 240 mm (190 mm železobeton + 50 mm lignopor), tepelný odpor R = 0,98 m²KW^-1. Plášť byl tvořen buď celostěnovými dílci, nebo parapetními panely a meziokenními vložkami.

Středočeská varianta užívala jednovrstvý pórobetonový plášť tloušťky 300 mm. Jednalo se o celostěnové panely v modulu 6 000 mm se dvěma okenními otvory, v modulu 3 000 mm s jedním. Lodžiové dílce celostěnové obsahovaly dveřní a okenní otvor, podle umístění dveří levé nebo pravé.

Příklad obvodových panelů je uveden na obr. 33.

Obr. 33 Příklad tvarového řešení obvodových pórobetonových panelů

2.5.2 Schodiště

Schodiště v modulu 6 000 bylo řešeno jako jednoramenné o šířce 1 200 mm na konstrukční výšku 2 800 mm. Staticky působilo jako dvakrát zalomená deska se schodnicemi s nabetonovanými stupni. Ramena se osazovala na příčné nosné stěny. U čtyřpodlažních sekcí bylo dvouramenné schodiště šířky 1 100 mm a výšky 2 x 1 400 mm. Osazovalo se na podestový a mezipodestový panel s ozubem, mezipodesta byla uložena na betonových konzolách stěn. Tvarové řešení schodišťových panelů je uvedeno na obr. 34.

Obr. 34 Příklad tvarového řešení schodišťových dílců

2.5.3 Příčky

Byly používány v několika materiálových variantách. Z lehkých betonů dílce o šířce 600 mm na světlou výšku podlaží (2 560 mm) tloušťky 60 mm (SIPOREX) nebo 80 mm (PROMONTA), nebo železobetonové celostěnové tl. 60 mm buď plné nebo s jedním až dvěma dveřními otvory. Vyráběly se v šířkách od 560 mm do 4 620 mm. Tvarové řešení příčkových panelů je uvedeno na obr. 35.

Obr. 35 Příklad tvarového řešení železobetonových příčkových dílců

2.5.4 Další dílce

Podnikovou revizí Průmstavu v r. 1983 byla soustava doplněna o další dílce atikové, suterénní, příčkové, nosné stěnové s otvorem, základové prahy a železobetonová zábradlí lodžií.

2.6 KONSTRUKČNĚ STATICKÉ ŘEŠENÍ

2.6.1 Vodorovné ztužení

Podle čl. 7.1.2. ČSN 73 1211 je nutno vložit v úrovni stropu každého podlaží příčně a podélně spojitou výztuž dimenzovanou na extrémní tahovou sílu n_d = 8 + 0,8 n, kde n je počet podlaží s omezením n_d ≥ 15 kN/m‘.

Výztuž musí procházet nad příčnými stěnami a ve směru kolmém nejvýše ve vzdálenosti: 2,4 m (pro domy nejvýše devítipodlažní), popř. 1,2 m (pro domy nejvýše třináctipodlažní).

V typu VVÚ ETA ve smyslu čl. 7.1.2. ČSN 73 1201 měla být zálivková výztuž vyprojektována. Přesto musí být její existence v případě rekonstrukcí objektů ověřena, neboť je nutno vždy předpokládat případy technologické nekázně, kdy nemusela být na stavbě provedena. Zálivkovou výztuž tvořily zpravidla pruty Ø 14-20 mm, vkládané do podélných spár mezi stropními panely a do příčných spár nad nosnými stěnami. Zálivková výztuž byla přivařována k závěsným hákům stropních panelů stehovým svarem 8 mm. Druhy spojů zálivkové výztuže se stropními panely byly typizovány. Na obr. 36 je uveden příklad rozmístění zálivkové výztuže v úrovni stropní konstrukce.

Obr. 36 Zálivková výztuž v úrovni stropní konstrukce

2.6.2 Svislé ztužení

Ve svislém směru je v čl. 7.1.3. ČSN 73 1211 výztuž pouze doporučena a její profil je dán výpočtovou silou rovnou extrémní hodnotě vlastní tíhy stěnových dílců. Svislá výztuž se umísťuje do svislých styků mezi stěnovými dílci. Výztuž je doporučována pro případ primárního poškození konstrukce (výbuch plynu, nárazy vozidel, tlakové vlny). Jsou-li splněny podmínky čl. 7.1.3. ČSN 73 1211, není výpočet pro případ předpokládaného primárního poškození nutný.

U stavební soustavy VVÚ ETA se svislá výztuž ve stycích mezi stěnovými panely zpravidla nepoužívala.

2.6.3 Styky nosných dílců – normové požadavky

Dokonalé propojení stěnových a stropních panelů je součástí zajištění prostorové tuhosti nosné konstrukce. O účinnosti spojení jednotlivých dílců rozhoduje nejen vlastní provedení styku na stavbě a dodržení projektových parametrů, ale i koncepce styků daná projektem.

Vodorovný styk, tj. styk stropních a stěnových dílců, přenáší normálové a posouvající síly. V oblasti styku vzniká složitý stav prostorové napjatosti charakterizovaný přídatnými vodorovnými tahovými napětími ve styku. Tyto vnitřní síly musí být v relativně malém prostoru nehomogenního průřezu zachyceny betonem a výztuží styku a výztuží zabudovanou v patě a zhlaví stěnových dílců. V čl. 5.4.3., 5.4.4. a 7.2. ČSN 73 1211 jsou uvedeny výpočtové a konstrukční předpoklady správné funkce vodorovného styku. Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti závisí na kvalitě dílců a zálivky (pevnost materiálu), vyztužení paty a zhlaví stěny, délce uložení stropních dílců, ploše zálivky, výstřednosti působící normálové síly a propojení stropních dílců příčnou a zálivkovou výztuží.

Svislý styk tj. oblast spojení stěnových dílců se započitatelnou spolupůsobící šířkou stropu, musí přenést smykové síly způsobené vnějšími zatěžovacími účinky. Tuhost spojení přitom udává míru spolupůsobení panelů – od tuhého styku s dokonalým spolupůsobením a vlastnostmi monolitických stěn až k nulové tuhosti se samostatným přenášením zatížení jednotlivými sloupci stěnových panelů. Výpočtová posouvající síla svislého styku na mezi porušení Q_ju se určí podle čl. 5.4.5. ČSN 73 1211. Na výsledné únosnosti se podílí především tvar a řešení stykových ploch, plocha věnce mezi čely stropních panelů, délka převázání svislé spáry stropem, kvalita a plocha zálivek a vyztužení.

2.6.4 Styky nosných dílců soustavy VVÚ ETA

Základní princip stykování jednotlivých dílců byl

• u stěnových a štítových panelů v horních rozích pomocí přivařených příložek z betonářské oceli, pomocí zálivkové výztuže, která byla přivařena k montážním hákům těchto panelů a stykovým a zálivkovým betonem;
• u stropních panelů pomocí skobek z betonářské oceli za závěsné háky, zálivkovou výztuží ve spáře mezi panely a stykovým a zálivkovým betonem;
• u parapetních panelů pomocí spojky z betonářské oceli, přivařené k výztuži nosných stěn a dále upevněním háky do proražené dutiny stropního panelu a přivařením na ocelové úložné konzoly, ke kterým byla přivařena zálivková výztuž nad nosnými stěnami.

Stykový beton v celém rozsahu soustavy byl B 250. Konstrukční uspořádání styků bylo předepsáno typovým řešením.

Svislé styky obsahují spojení pomocí svařované výztuže v úrovni zhlaví a paty stěny, průběžná svislá plocha stěnových panelů je profilovaná a vytváří spolu se zálivkou z cementové malty hmoždinkový spoj. Únosnost svislého styku závisí na geometrickém uspořádání, tj. styk v rovině, T – styk, křížový styk, dále na poloze svislé spáry vůči poloze spáry mezi stropními panely (tzv. převázání styku stropem, a na vyztužení styku. V závislosti na těchto parametrech se únosnost styku na výšku podlaží pohybuje od 40,6 do 267,1 kN.

Vodorovné styky v napojení stěnových a stropních panelů mají dutiny ve stropních panelech v délce uložení zality stykovým betonem. Únosnost vodorovného styku závisí na typu stěnového panelu (tř. betonu, vyztužení, způsob výroby dílce), a na kvalitě stykového betonu,malty a vyztužení v rovině stropu (kolmo na stěnu). V závislosti na těchto parametrech se únosnost styku pohybuje od 705 do 1 349 kN/m. Vodorovné styky lodžií i vnitřní konstrukce jsou řešeny jako nekontaktní, tzn., že stěnové dílce horního podlaží jsou uloženy na čelech stropních panelů do cementové malty. Ke kotvení lodžiových stěn k vnitřní nosné konstrukci byl použit ocelový svařovaný T – profil umístěný mezi čely stropních panelů, k tomuto profilu byla přivařena zálivková výztuž styku. Základní řešení styků dílců stavební soustavy VVÚ ETA je uvedeno na obr. 37–46.

Obr. 37 Styk příčných stěnových a stropních prvků

Obr. 38 Styk příčných stěnových a stropních prvků

Obr. 39 Styk příčných a podélných stěn

Obr. 40 Styk příčných a podélných stěn – podélná stěna v modulové osnově

Obr. 41 Styk štítových a stropních prvků

Obr. 42 Styk zavěšených parapetů a příčné stěny

Obr. 43 Styk zavěšených parapetů a příčné stěny

Obr. 44 Styk příčného lodžiového a obvodového panelu

Obr. 45 Styk příčného lodžiového a obvodového panelu s vnitřní konstrukcí

Obr. 46 Uložení jednoramenného schodiště

3 CHARAKTERISTICKÉ VADY PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE 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 jejich 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 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 vad projektové dokumentace, 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 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 (lodžiové a obvodové dílce, atikové dílce) a výztuže v kondenzačních zónách (kotvení obvodových a lodžiových dílců k vnitřní nosné konstrukci).

3.2 PROJEKTOVÉ VADY NOSNÉ KONSTRUKCE PANELOVÝCH DOMŮ VVÚ ETA Z HLEDISKA POŽADAVKŮ MECHANICKÉ ODOLNOSTI A STABILIT PODLE ČSN 73 1211

V průběhu realizace panelové výstavby byly při návrhu a projektové dokumentaci aplikovány jednak v té době platné ČSN, a od r. 1964 postupně speciální předpisy, pokyny a směrnice a od r. 1988 i norma zaměřená na navrhování panelových konstrukcí. Znalost odborné úrovně a obsahu těchto předpisů, směrnic a norem z té doby může být 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 podle 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 potřebné míře požadavky statické bezpečnosti (změna ČSN 73 2001 na ČSN 73 1201, změna Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov na ČSN 73 1211, změna ČSN 73 0035 apod.) a požadavky na pohodu prostředí (změna ČSN 73 0540, ČSN 73 0532 a ČSN 73 0580); v případě soustavy VVÚ ETA se jedná zejména o stavby realizované počátkem 70. let.

Nosné betonové panelové konstrukce byly v průběhu realizace panelové výstavby navrhovány především podle následujících předpisů:

Z přehledu vyplývá, že realizace stavební soustavy VVÚ ETA spadá časově do období platnosti směrnic zpracovaných ve Výzkumném ústavu pozemních staveb v r. 1971, které byly předchůdcem ČSN 73 1211. Většina konstrukčních zásad a způsobů navrhování nosné konstrukce, které byly postupně zaváděny do podkladů pro projektování a které starší předpisy neobsahovaly, byla již v období od roku 1971 v předpisech zahrnuta. Zásadní nedostatky z hlediska současných předpisů jsou zejména v požadavcích na pohodu prostředí.

Ze zásadních vad projektové dokumentace, týkajících se stavební soustavy VVÚ ETA, jsou podstatné vady v řešení konstrukcí předsazených lodžií.

3.2.1 Vady projektové dokumentace lodžií

Lodžie jsou konstrukce s nejčastějším a nejrozsáhlejším výskytem poruch v rámci panelových objektů. U lodžií se projevují vady specifické pro umístění prvků v exteriéru. V následujícím přehledu jsou popsány vady projektové dokumentace, které se podílejí v některých případech až na havarijním stavu lodžií.

• Chybné spojení vnitřních a lodžiových stěnových panelů s ohledem na vznik přídavných namáhání styků v důsledku zatížení rozdílnou teplotou (tuhý styk řešený svařovaným T – profilem).
• Malá krycí vrstva výztuže s ohledem na umístění stropních a stěnových panelů v exteriéru.
• Styky mezi nenosným obvodovým pláštěm (jednovrstvým pórobetonovým) a lodžií nejsou řešeny s ohledem na dilatační pohyby v důsledku zatížení rozdílnou teplotou.
• Nedostatečné krytí a dimenze kotevních prutů Ø 5,5-6 mm u kotevních desek betonových lodžiových zábradlí z období do poloviny 80. let.
• Nevhodný stavební detail zabudování svislých sloupků ocelových zábradlí do krajní dutiny stropního lodžiového panelu.
• Nedostatečně nadimenzované profily ocelového zábradlí na zatížení normovou vodorovnou silou (únosnost a průhyb).
• Málo zatížené předpjaté lodžiové panely i po dotvarování mohou mít „negativní“ průhyb, který způsobuje stékání srážkové vody k příčným stěnám a její hromadění a pronikání v oblasti vodorovných styků.

3.2.2 Ostatní vady projektové dokumentace (obvodových plášťů a dalších dílců)

• Kotvení celostěnových pórobetonových dílců k vnitřní konstrukci – tuhý styk.
• Nedostatečné krycí vrstvy vnějších betonových moniérek sendvičových obvodových dílců.
• Tuhý nepoddajný styk schodnice jednoramenného schodiště s vnitřní nosnou stěnou, kde v uložení vzniká akustický most.

3.3 VADY VÝROBY A MONTÁŽE NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

3.3.1 Stěnové vnitřní panely

• Montážní tolerance v osazení stěnových panelů, nedodržení svislosti stěn.
• Technologické trhliny v dílcích.

3.3.2 Stropní vnitřní panely

• Nedodržení krycích vrstev betonu.
• Malé úložné délky stropních panelů.
• Nedostatečné zabetonování dutin v místech uložení dutinových stropních panelů.

3.3.3 Svislé a vodorovné styky mezi panely, prostorové působení konstrukce

• V rámci soutěživosti v úsporách oceli nedodržování předepsaného množství zálivkové i spojovací výztuže.
• Nedodržování základních technologických pravidel při betonáži styků (neošetření zálivkového betonu v zimních nebo letních měsících, neprobetonování styků).
• Časté ponechávání dřevěných montážních klínů při osazování stěnových panelů do vrstvy malty nebo naopak časné strhnutí malty vytlačené ze styku.
• Nedodržení kvality zálivkových betonů a malt.

3.3.4 Lodžie, stěny, stropy – kompletace

• Malá úložná délka stropních panelů způsobená nedodržením montážních tolerancí.
• Nedodržení vytyčovací osnovy příčných stěn a jejich svislosti.
• Nedodržení velikosti dilatačních úseků pro konstrukce vystavené vnějším vlivům (např. zabetonováním dilatačních spár v místě vodorovných styků – u průběžných lodžií).
• Vynechávání kotevního profilu mezi příčnou vnitřní a lodžiovou stěnou (nejvíce v posledních podlažích a u štítů).
• Špatně provedené hydroizolace a oplechování lodžiových stropních panelů.

3.4 VADY VZNIKLÉ NEDOSTATEČNOU A ZANEDBANOU ÚDRŽBOU

• Oplechování boků stropních lodžiových panelů bez obnovovaných nátěrů.
• Zatékání do vodorovných styků v důsledku zkorodovaného nebo chybějícího oplechování.
• Zatékání do dutin stropních panelů v důsledku porušených izolací v okolí průchodu sloupku zábradlí do stropního panelu.

3.5 SHRNUTÍ VAD

Zásadními se jeví vady v konstrukcích předsazených lodžií, které mají původ již v koncepci panelové soustavy T 08 B, ze které typ VVÚ ETA vychází. Jedná se zejména o tuhé připojení lodžiových stěn nebo jednovrstvých pórobetonových plášťů k vnitřní nosné konstrukci, nedostatečnou ochranu nosné výztuže krycími vrstvami betonu a nevhodný stavební detail kotvení ocelového zábradlí do dutin stropních panelů. Nosné profily ocelového zábradlí jsou poddimenzovány, na rozvoji poruch způsobených vadami projektové dokumentace a montáže se podepsala i silně zanedbaná údržba.

4 CHARAKTERISTICKÉ PORUCHY NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

4.1 VÝSLEDKY PRŮZKUMU

Na základě průzkumů, které probíhaly na Stavební fakultě ČVUT v rámci řešení výzkumných úkolů již od r. 1987 a které v uplynulých dvanácti letech monitorovaly stav panelových objektů, lze učinit dílčí závěry týkající se stavu konstrukcí. Vzhledem k tomu, že průzkumy probíhaly na více stavebních soustavách, je možné provést srovnání četnosti vyskytujících se poruch.

Sledované poruchy uvnitř 177 objektů a 167 bytů v posledním podlaží se týkaly především poruch, projevujících se trhlinami (obr. 47). Z celkového počtu tvořily objekty postavené za použití stavební soustavy VVÚ ETA cca jednu pětinu.

Obr. 47 Schéma sledovaných trhlin uvnitř objektů

4.1.1 Trhliny mezi stěnovými dílci a v nadpraží

Výskyt trhlin v nadpraží otvorů se u všech sledovaných stavebních soustav nelišil v případě trhlin šířky větší než 2 mm, které se prakticky nevyskytovaly (ojedinělý výskyt cca ve 2 % objektů). Vlasové trhliny se u stavební soustavy VVÚ ETA vyskytovaly v cca 20 %, což bylo z hodnocených stavebních soustav nejméně.

Trhliny mezi vnitřními stěnami se v šířce > 2 mm vyskytovaly u všech hodnocených stavebních soustav víceméně rovnoměrně s četností do 20 % objektů. Vlasové trhliny se u stavební soustavy VVÚ ETA vyskytovaly také v cca 20 %, což bylo výrazně méně než u ostatních stavebních soustav (obr. 48).

Obr. 48 Trhliny mezi stěnovými dílci a v nadpraží

4.1.2 Trhliny mezi stropními dílci

V navštívených bytech v posledním podlaží se u stavební soustavy VVÚ ETA trhliny vyskytovaly v zanedbatelné míře oproti ostatním objektům.

4.1.3 Trhliny mezi vnitřní nosnou konstrukcí a obvodovým pláštěm

Trhliny mezi příčnou stěnou a obvodovým pláštěm šířky > 2 mm u stavební soustavy VVÚ ETA nebyly prokázány, protože v Praze byl aplikován obvodový plášť sendvičové konstrukce. Na rozdíl od ostatních stavebních soustav nebyl prokázán ani výskyt vlasových trhlin, které se projevují v případě středočeských aplikací soustavy. Výskyt trhlin na pražských objektech je uveden na obr. 49.

Obr. 49 Trhliny u obvodového pláště

4.1.4 Porušení lodžií

Samostatné vyhodnocení se týkalo lodžií. Ačkoliv stavební soustava VVÚ ETA je ze všech hodnocených soustav nejmladší a v době průzkumu se jednalo o objekty stáří 10-15 let, v hodnocení stavu lodžií byla jako společně s typem T 08 B nejhorší. Porušené oplechování a s ním související narušení stropních panelů se vyskytovalo v 60 % případů, porušení paty stěn se projevilo ve 40 % případů (obr. 50).

Obr. 50 Porušení lodžií

4.1.5 Ostatní

V rámci komplexnosti průzkumu lze uvést i závady v navštívených bytech v posledním podlaží. Plísně, zatékání stropy a zatékání spárami mezi panely se u stavební soustavy VVÚ ETA nevyskytovalo, četné bylo zatékání kolem okenních parapetů (obr. 51).

Obr. 51 Porušení lodžií v posledním podlaží u fasády

Zajímavé údaje hovoří i v subjektivním hodnocením údržby vnitřních částí domů. Lepší dojem z údržby byl hodnocen u nejstarších bytových domů.

Celkový dojem z údržby:

4.1.6 Závěry z výsledků průzkumů

Z hodnocených stavebních soustav byla stavební soustava VVÚ ETA nejmladší, v době průzkumu bylo stáří objektů 10-15 let. Vnitřní nosná konstrukce nevykazovala zásadní poruchy, které by signalizovaly snížení statické bezpečnosti objektů. Nejrozsáhlejší poruchy se vyskytovaly vně objektů na lodžiích. Poruchy jsou důsledkem vad projektové dokumentace, nekvalitně provedené montáže nosné konstrukce a konstrukcí dokončovacích, včetně použití nekvalitních materiálů povrchových úprav. Nekvalitně provedené práce PSV se projevují i v zatékání okny do objektů. S rozvojem poruch úzce souvisí malá údržba objektů.

U hodnocených objektů především způsob provedení a užívání velmi rychle snižuje jejich užitnou hodnotu. Megalomanská sídliště stavěná v sedmdesátých a osmdesátých letech v Praze (Jižní město – Háje, Chodov, Stodůlky, Nové Butovice) poskytly sice ubytování desetitisícům obyvatel, ale jejich anonymita a nezájem majitelů (správců nemovitostí) vedla ke zvýšené degradaci staveb.

4.2 ZJIŠŤOVÁNÍ STAVU NOSNÉ KONSTRUKCE

Při hodnocení technického stavu panelových objektů je třeba zaměřit průzkum na požadavky uvedené v § 47 stavebního zákona č. 50/1976 (včetně následujících novel). Tyto požadavky jsou v podstatě shodné s „hlavními požadavky“ (Essential Requirements) kladenými na stavby 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 využití energie a tepelná ochrana.

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 míře závad, které objekt vykazuje již při předběžné prohlídce, závažnosti stavebních zásahů, které by měly být provedeny a k původním projektovým podkladům, které jsou k dispozici.

Důkladnější průzkumy vyžadují budovy stavěné do roku 1972-75, a to nejen, že jsou více dotčeny přirozeným stárnutím, ale i proto, že panelové budovy pocházející z pozdějšího období byly navrhovány a realizovány již na základě hlubších teoretických i praktických znalostí a jsou 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 stycích, a to nejen nosných (včetně základů), nýbrž i kompletačních (podlahách, příčkách apod.). Jde jednak 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, styky, úložné délky), z mechanických vlastností třeba prošetřit objemovou hmotnost, pevnost, vyztužení apod. Pozornost nutno věnovat případnému výskytu nadměrných deformací. Překročení tlouštěk panelů a jejich objemové hmotnosti včetně tloušťky a hmotnosti podlah vede ke zvýšenému zatížení, naproti tomu podkročení 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 tuhosti 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 nenosných dílců. V případě betonu lze nedestruktivně určit pouze pevnost. Pro lehčené betony nebo 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. druhu použité oceli je nutné její obnažení, příp. odebrání vzorku. Nedestruktivní gamagrafická metoda k určení polohy výztuže je velmi nákladná, časově náročná a s ohledem na zdravotní škodlivost záření vyžaduje, aby probíhala za nepřítomnosti lidí v budově.

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 blízkosti. Přitom může jít o lehčený beton v případě jednovrstvých panelů nebo o hutný beton v případě vrstvených panelů. S mimořádnou péčí je nutno přezkoumat míru spolehlivosti kotvících prvků připojujících obvodový plášť k nosné konstrukci panelové budovy, u vrstvených panelů také kotev spojujících obě betonové vrstvy. 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 stavebních fyziky.

Nejvíce jsou klimatickými a jinými vlivy vnějšího prostředí ohroženy konstrukce předstupující před obvodový plášť, tj. lodžie. Jejich závažné poruchy, ať již způsobené korozí betonu, výztuže nebo kotevních prvků, 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 vytvořen vhodný podklad pro případný průzkum, jenž by předcházel pracím přesahujícím rámec pouhé údržby.

Pro statické posouzení nosného systému je 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;
• rozrušování zálivkového betonu a výplně ložných spar;
• odchylky v provedení 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 stěnové, 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 trhliny technologické (způsobené např. mechanickým odstraňováním nadbytečného množství malty po osazení dílce při montáži).

Poruchy vodorovných styků nosných stěn se zpravidla vyskytují ojediněle, avšak jejich závažnost může být ze statických hledisek vysoká. Příčinou bývá kombinace několika nepříznivých činitelů, např. nedodržení předepsané pevnosti betonu dílců, nedostatečná vodorovná příčná výztuž stěnových panelů při horních a dolních okrajích, nedodržení technologie montáže (např. neúplné vyplnění stykovým betonem při montáži stěnových panelů na stavěcí šrouby, popř. 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;
• nepřevázání svislých styků stropními dílci;
• 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 stykového betonu zpravidla vznikají ve svislých stycích vlasové trhlinky, zřetelné hlavně uprostřed výšky podlaží. Objevují se spíše tehdy, když vodorovná výztuž svislých styků není rovnoměrně rozdělena po výšce podlaží. 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 výrazně větší tlakové napětí od zatížení vnášeného stropní konstrukcí než v plném panelu, styčné boky obou panelů mají tendenci se nestejně deformovat, styk je namáhán smykovými silami. K tvorbě trhlin jsou náchylnější styky s hladkou styčnou spárou než styky s hmoždinkami. Nejvíce bývá poškozeno nejvyšší podlaží, směrem dolů jsou 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 růzností materiálu 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.

Vizuální ověření případného narušení styků trhlinami, drcením stykového betonu a zhlaví dílců vyžaduje odstranění povrchových vrstev stykovaných dílců a betonu styku (spáry) tak, abychom identifikovali 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 tyty 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 konstrukci bez negativních důsledků na vzhled spáry. Mimořádnou pozornost je nutné věnovat stavu a způsobu kotvení dílce pomocí kotevních háků, smyček a svarů.

Objemové změny od kolísání teploty vyvolávají poruchy ve stycích vnitřní a vnější konstrukce. Trhliny jsou dobře patrné, nápadnější 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.

4.3 ROZBOR NEJČASTĚJI SE VYSKYTUJÍCÍCH PORUCH NOSNÝCH KONSTRUKCÍ

Poruchy, které jsou obecné a vyskytují se u všech stavebních soustav, jsou podrobně popsány v publikaci >Charakteristické vady a poruchy panelových domů<.

V následujícím přehledu budou proto zmíněny pouze stručně. Podrobněji budou rozpracovány poruchy, které jsou typické pro stavební soustavu VVÚ ETA.

4.3.1 Poruchy vnitřních dílců

4.3.1.1 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 soustavy VVÚ ETA se vyskytují ojediněle (viz výsledky průzkumů).

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 stabilizovaných trhlin spočívá v injektáži velmi tekutým epoxidovým lepidlem. V případě nestabilizovaných trhlin je nutné jejich statické zajištění (ocelovými pásky kotvenými k nosné konstrukci přilepením nebo ocelovými kotvami a následným tmelením trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.

4.3.2 Poruchy vnitřních styků

4.3.2.1 Svislé trhliny ve styčných sparách mezi stěnovými dílci nosných stěn

Poruchy se projevují svislými smykovými nebo tahovými trhlinami ve styčných spárách dílců.

Vlasové trhlinky (tahové) s nenarušeným obrysem se vyskytují téměř ve všech sparách. 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 vlivem cyklických zatěžovacích účinků se v průběhu několika let rozšiřují do nižších podlaží. Šířka trhlin se postupně zvětšuje směrem k hornímu okraji budovy. Častější jsou u středočeské varianty stavební soustavy s pórobetonovým obvodovým pláštěm, kde vznikají ve stycích v blízkosti fasády.

Vlasové (tahové) trhlinky svislých styků jsou vyvolány smršťováním stykového betonu a dílců. Ve styčných sparách spojujících subtilní pilířky a plné stěnové poruchy jsou trhlinky ve styku (smykové) zvětšovány vlivem rozdílné dlouhodobé deformace přilehlých částí (dotvarování – dotlačování). Trhliny – zpravidla smykové rozvíjející se od nejvyššího podlaží jsou způsobeny – především cyklicky působícími teplotními a vlhkostními objemovými změnami vnějších stěn a vzájemným spolupůsobením prvků v rámci konstrukčního systému. Velikost a výskyt trhlin ovlivňuje tvar stykových ploch dílců, kvalita stykového betonu, způsob a množství výztuže styku. 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 s ozuby, popř. použití ultrazvukových přístrojů. Sanace poruchy spočívá ve statickém zajištění trhlin ocelovými pásky apod. a injektáží stabilizovaných trhlin velmi tekutým epoxidovým lepidlem, v případě nestabilizovaných trhlin, vyvolávaných např. cyklickými objemovými změnami, tmelením nízkomodulovým elastomerickým tmelem.

4.3.2.2 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, rozdílné předpětí panelů, smršťování stykového betonu a panelů. Uplatní se také vliv rozdílné změny teploty panelů, např. u ustupujícího podlaží, nad nevytápěnou a vytápěnou částí budovy, v nejvyšším podlaží vliv objemových změn nejvyšší stropní (střešní) konstrukce, vliv různě podepřených stropních dílců.

Výskyt a velikost trhlin souvisí s geometrickým tvarem a řešením styku a kvalitou stykového betonu. V případě vlasových trhlin, trhlin s šířkou do 1 mm a malém 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 tuhosti styků se neprojevuje na tuhosti 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.

4.3.2.3 Trhliny mezi dílci schodišťových ramen a stěnovými dílci

Porucha se projevuje trhlinou ve styku schodišťového ramene a schodišťovou stěnou a narušením soklu u schodišťových stupňů. Příčinou poruchy je chybné řešení styku dílce schodišťového ramene a stěnového dílce a dlouhodobé přetváření a deformace schodišťového ramene. Důsledkem poruchy je narušení povrchových úprav, zhoršení estetické úrovně schodišťového prostoru. Sanace trhlin spočívá ve tmelení, přičemž však není odstraněn akustický most.

4.3.3 Poruchy dílců představených (vnějších) konstrukcí lodžií

4.3.3.1 Poruchy zhlaví a pat stěnových dílců v oblasti styku „stěna – strop – stěna“ a malé uložení stropních panelů

• Projev poruchy:

• Narušení hran stěnových dílců.
• Odlupování povrchových vrstev.
• Rozštěpení dílce v patě (ve zhlaví).
• Krátké svislé trhliny vycházející z hran stěnového dílce.

• Příčina poruchy:

• Primární příčinou vzniku těchto poruch je složitý stav prostorové napjatosti styku, nedodržení předepsané kvality materiálu stěnových dílců, nesprávné uspořádání výztuže spodních a horních okrajů panelů (chybějící žebříčky), nedodržení technologie montáže.

• Důsledky poruchy:

• Snížení únosnosti styku „stěna – stop – stěna“.
• Redistribuce normálového napětí do neporušených části vodorovného styku – možnost postupného narušování a následné ztráty mechanické odolnosti (kolaps nosné stěny).

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální ověření porušení zhlaví a paty nosné stěny a povrchových vrstev, sondy.
• Pro vyšetření stavu rozrušení cementové zálivky a zejména trhlin (štěpných) ve zhlaví a patě stěnových dílců lze použít přístrojů na bázi ultrazvuku, vyšetřeni poklepem apod.

• Sanace poruchy:

• Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa, s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
• Dodatečné sepnutí zhlaví a paty stěny pomocí ocelových svorníků uložených a zainjektovaných epoxidovou pryskyřicí do vyvrtaných otvorů nebo pomocí ocelových rozpěrných kotev. Svorníky se kotví do ocelových válcovaných profilů L přilepených epoxidovým lepidlem k vyhlazeným okrajům zhlaví a paty nosné stěny. Ocelové válcované profily L jsou připevněny po obou stranách stěny a sepnuty svorníky tak, aby svým účinkem nahradily účinek svařované výztužné mřížoviny vkládané do zhlaví a pat stěn novějších panelových soustav. Aktivní stažení svorníků umožňuje zvětšit jejich vzdálenost (předepnutí by mělo činit cca 15 % svislého zatížení stěn).
• Zakotvené podélné válcované profily L zároveň plní funkci věncové výztuže. Při větším porušení zhlaví, popř. pat stěnových dílců, je nutné jejich zpevnění injektáží epoxidovou pryskyřicí.
• Při nedostatečném uložení stropních dílců ve styku se provede v úrovni horního zhlaví stěnových dílců osazení válcovaných úhelníků s výztuhami (min 50 x 50 x 7 mm) osazených na vyhlazené kontaktní plochy stěnových dílců a kotvené svorníky. Otvory pro svorníky a kontaktní plochy jsou vyplněny epoxidovou pryskyřicí.

Příklad sanace je uveden na obr. 52.

Obr. 52 Schéma sanace zhlaví stěny

4.3.3.2 Narušení povrchových vrstev lodžiových dílců a betonu styků

• Projev poruchy:

• Povrchový rozpad betonu dílců, obnažování a koroze výztuže, narušování betonu dílců, oslabování betonu dílců, oslabování výztuže.

• Příčiny poruchy:

• Nekvalitní beton, karbonatace, nedostatečné krytí výztuže, zatékání srážkové vody do dutin stropních lodžiových panelů kolem sloupků zábradlí (obr. 53) nebo zatékání v okolí chrličů (obr. 54) u kompletizovaných lodžiových panelů, zvýšený obsah oxidu siřičitého a uhličitého v ovzduší. Na mnoha lokalitách (především Jižní Město) dochází k porušení dílců nastřelením krycích lišt rozvodů kabelové televize, která je vedena po čelech stěnových dílců lodžií.

• Důsledky poruchy:

• Postupná karbonatace betonu dílců a styků, koroze výztuže dílců a styků, povrchový rozpad betonu dílců i styků, ztráta mechanické odolnosti a únosnosti, ztráta statické bezpečnosti.
• Při hodnocení podle projevu se jedná o statické poruchy velmi výrazné – aktivní.

• Diagnostika poruchy:

• Stanovení hloubky zkarbonatované vrstvy betonu.
• Tloušťky krycí vrstvy betonu.
• Obsahu chloridových iontů.
• Nasáklosti betonu.
• Pevnosti v tahu povrchových vrstev betonu.
• Pevnosti v tlaku betonu.
• Korozního stavu výztuže.

• Sanace poruchy:

• Odstranění veškerého narušeného a zkarbonatovaného betonu (mechanicky, otryskáním, vodním paprskem).
• Obnažení výztuže, odstranění betonu min. 20 mm pod vnitřní okraj prutu.
• Mechanické očištění výztuže od rzi na bílý kov.
• Ošetření výztuže nátěrem podle příslušných pokynů výrobce.
• Nátěr celé opravované plochy pro vytvoření adhezního můstku.
• Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností v tlaku po 28 dnech více než 40 MPa, s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
• Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch s dokonalým rozetřením okrajů.
• Povrchy velmi dobré – impregnace a hydrofobizace (silikon, silon, akrylát).
• Povrchy mírně narušené – očištění, penetrace, nátěr ochranným nátěrem.
• Povrchy silně narušené – odstranění veškerého narušeného povrchového materiálu otryskáním, očištění, penetrace, tenkovrstvá omítka z dvousložkové malty a po technologické přestávce ochranný nátěr.

(viz obr. 53 a 54)

Obr. 53 Zatékání do krajní dutiny stropního lodžiového panelu kolem sloupků zábradlí

Obr. 54 Zatékání kolem chrliče u kompletizovaných stropních panelů

4.3.4 Poruchy styků představených (vnějších) konstrukcí

4.3.4.1 Poruchy styků lodžiových dílců

• Projev poruchy:

• Narušení styků stěnových a stropních lodžiových dílců (obr. 56).
• Porušení a rozpad stykového betonu a výplní ložných spar trhlinami.
• Porušení zhlaví stěnových dílců – odlupování hran, vznik svislých tahových trhlin a „vysouvání“ stropních dílců ze styku, postupně se zmenšující uložení stropních dílců.

• Příčiny poruchy:

• Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie způsobené účinkem teploty a vlhkosti.
• Korozní účinky vlhkosti vlivem zatékání do styku, expanzí síly v důsledku účinku koroze výztuže dílců a styku.

• Důsledky poruchy:

• Snížení únosnosti a tuhostí styků, ztráta funkční způsobilosti a statické bezpečnosti.
• Koroze výztuže.
• Narušení a rozpad betonu dílců a styků.
• Narušení stability.

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální průzkum po odstranění povrchových úprav stěn a styků, odběr a vyšetření vzorků.

• Sanace poruchy:

• Pro zajištění funkce vodorovného styku v nejvíce poškozené oblasti, tj. u vnějšího líce lodžie, jsou v případě dutinových stropních panelů vloženy do krajní dutiny výztužné mřížoviny s podélnou výztuží. Zároveň se do krajní dutiny vloží průběžná výztuž stykovaná přesahem a celý prostor dutiny se zabetonuje (obr. 55). Průběžná výztuž v dutině přenáší tahové síly ve vodorovných stycích, které jsou způsobeny působením zimních teplot, podstatně zmenšuje velikost svislých trhlin ve styku a zesiluje stropní dílce v případě snížené únosnost krajního žebra stropního panelu. Aktivním způsobem lze trhliny eliminovat vnesením předpětí, kdy je podélná výztuž nahrazena táhlem. Táhlo lze však obtížně použít u zapuštěných lodžií nebo tam, kde je objekt tvořen více dilatačními celky.
• Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
• Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností tlaku po 28 dnech více než 40 MPa s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
• Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch s dokonalým rozetřením okrajů.
• Při nedostatečném uložení stropních dílců ve styku se provede v úrovni horního zhlaví stěnových dílců osazení válcovaných úhelníků s výztuhami (min 50 x 50 x 7 x mm) osazených na vyhlazené kontaktní plochy stěnových dílců a kotvené svorníky. Otvory pro svorníky a kontaktní plochy jsou vyplněné epoxidovou pryskyřicí.

(viz. obr. 55 a 56)

Obr. 55 Příklad sanace vodorovného styku – schematický řez krajní dutinou stropního panelu 1 – podélná výztuž, 2 – výztužný žebříček, 3 – zabetonovaná dutina, 4 – lodžiový stropní panel, 5 – otvor pro vložení výztuže a zalití

Obr. 56 Porušené vodorovné styky

4.3.4.2 Narušení styků stěnových lodžiových dílců s hlavní nosnou konstrukcí budovy

• Projev poruchy:

• Narušení styku a kotvení stěnových lodžiových dílců s nosnou konstrukcí budovy.
• Obnažení a koroze kotevních profilů.
• Narušení dílce v okolí kotevních profilů.
• Zatékání do interiéru.

• Příčiny poruchy:

• Dilatační pohyby ve svislém a vodorovném směru konstrukce předsazené lodžie při současně nedostatečné poddajnosti spojovací a kotevní výztuže (vada návrhu a provedení), nedostatečná ochrana kotevní výztuže, nevhodný materiál spojovacích prvků, konstrukční závady.
• Nedostatečná ochrana kotevních profilů, nevhodných materiál spojovacích prvků.

• Důsledky poruchy:

• Narušení únosnosti a tuhosti styků, snížení stability lodžiové konstrukce až následná ztráta stability.
• Koroze kotevní výstuže.
• Narušení dílců v okolí kotevní výztuže.
• Zatékání do styků lodžie s hlavní konstrukcí – vznik plísní a zatékání do interiéru, koroze spojovacích prvků.

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální průzkum vyžaduje provedení sond v obvodovém plášti lodžie, odebrání a laboratorní vyšetření vzorků.

• Sanace poruchy:

• Dodatečné přikotvení nerezovými nebo vlákny vyztuženými umělohmotnými kotvami procházejícími šikmo stěnovým lodžiovým panelem do příčné vnitřní stěny. Únosnost dodatečně provedených kotev, únosnost dílců a jejich styků včetně statického posouzení napjatosti v okolí kotev (ve stěnových lodžiových dílcích a vnitřních stěnových dílcích v oblasti kotvení) jsou rozhodující podmínkou pro optimalizaci tuhosti kotev vzhledem k deformačním a mechanickým účinkům změny teploty.
• Styky porušené trhlinami se utěsní pružnou hmotou (např. polyuretanovou pěnou), provede se bandážování, olištování apod., aby se nezvýšila tuhost trhlinami uvolněných styků a byly umožněny dilatační cyklické pohyby a současně byla zajištěna těsnost styku.
• Injektáž stabilizovaných (neaktivních) trhlin dílců velmi tekutým epoxidovým lepidlem.
• Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin dílců, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem.
• Reprofilace betonových částí tixotropní reprofilační směsí s kompenzovaným smršťováním, s pevností tlaku po 28 dnech více než 40 MPa s přídržností k podkladu vyšší než 2,5 MPa.
• Vyhlazení povrchu dvousložkovou maltou nanášenou stěrkou nebo kovovým hladítkem na dobře očištěný povrch a s dokonalým rozetřením okrajů.

(viz obr. 57 a 58)

Obr. 57 Schéma dodatečného přikotvení lodžiové stěny k příčné vnitřní stěně v případě chybějícího kotvení

Obr. 58 Sonda v místě kotvení lodžiové stěny k vnitřní nosné konstrukci – kotevní T – profil není uložen na předepsanou hloubku

4.3.4.3 Poruchy styků mezi železobetonovým zábradlím a příčnými stěnami lodžie.

• Projev poruchy:

• Trhlinky mezi ocelovými kotevními deskami a dílci zábradlí a stěn.
• Obnažení a koroze kotevních desek a jejich kotvení.

• Příčiny poruchy:

• Dilatační pohyby ve vodorovném směru v rovině průčelí při malé poddajnosti styků.
• Nedostatečná ochrana kotevní výztuže a kotevních desek (nedostatečná tloušťka krycích vrstev).
• Nedostatečná ochrana kotevních prvků proti korozi.
• Nesprávné řešení styků (nerespektování účinků teploty).

• Důsledky poruchy:

• Koroze kotevní výztuže a kotevních desek – ztráta mechanické odolnosti a statické způsobilosti.
• Narušení stability konstrukce zábradlí.

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální průzkum – po odstranění povrchových úprav stěn a zábradlí.

• Sanace poruchy:

• Provedení nového kotvení, které umožňuje cyklické dilatační pohyby konstrukce zábradlí účinkem změny teploty.
• Demontáž zábradlového panelu a osazení jiného typu zábradlí z materiálů, které vyžadují minimální údržbu (ocelová nosné konstrukce z uzavřených profilů, galvanicky pokovená + obklad z vláknocementových desek).
• Styky dílce zábradlí a nosné konstrukce lodžie ponechat otevřené, popř. vyplnit pružným tmelem.

(viz obr. 59 a 60)

Obr. 59 Porušené kotvení betonového zábradlí (stáří objektu 10 let)

Obr. 60 Příklad sanace betonového zábradlí – nahrazení ocelovou kostrou a obkladem z vláknocementových desek

4.3.4.4 Poruchy prvků a kotvení ocelových zábradlí

• Projev poruchy:

• Koroze svislých sloupků (obr. 61 a 62).
• Koroze vodorovných rámů u zábradlí s drátosklem (obr. 63).
• Deformace kotevních destiček.
• Vznik trhlin ve styku nebo vytržení kotevních svorníků z nosné stěny a vznik trhlin ve stěně.

• Příčiny poruchy:

• Nevhodné konstrukční řešení zábradlí (otevřený tenkostěnný průřez, nebyl zajištěn dokonalý odtok vody k rychlému oschnutí povrchu u prosklených výplní, pro spojení upevňovacích úhelníčků určených k připevnění plošné výplně s příčlemi se použily přerušované svary, což podle normy při stupni agresivity prostředí vyšším než 2 není dovoleno).
• Nevhodné řešení kotvení konstrukce zábradlí k nosné konstrukci (vysoká tuhost kotvení je příčinou namáhání vyvolaných teplotními deformacemi zábradlí, která překračují únosnost kotevních prvků).
• Kotvení sloupku do dutiny stropního panelu (je obtížné dlouhodobě utěsnit prostor kolem sloupku tak, aby do něj nevnikala voda). Zabetonovaný povrch sloupku nebyl opatřen dostatečně účinnou ochranou proti korozi. Kromě toho voda často vnikla otevřeným profilem i do vnitřního prostoru sloupku. Po obvodu sloupku mohou vznikat trhliny, kterými vniká do stropu voda, která způsobuje roztržení dutinového panelu.

• Důsledky poruchy:

• Koroze profilů zábradlí a kotevních desek – ztráta mechanické odolnosti a statické způsobilosti.
• Narušení stability.

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální průzkum – po odstranění povrchových úprav stěn a zábradlí.

• Sanace poruchy:

• Reprofilace zkorodovaných ocelových profilů včetně částí zabudovaných ve stropním panelu.
• Provedení nového kotvení, které umožňuje cyklické dilatační pohyby konstrukce zábradlí účinkem změny teploty.
• Tmelení nestabilizovaných (aktivních) trhlin, vyvolaných např. cyklickými objemovými změnami, nízkomodulovým elastomerickým tmelem, tmelení styků mezi ocelovými sloupky, podlahou a stropní konstrukcí.
• Celková výměna zábradlí.

(viz obr. 61–63)

Obr. 61 Koroze sloupku zábradlí z otevřených profilů

Obr. 62 Ocelový sloupek po odstranění podlahových vrstev a otevření krajní dutiny stropního panelu. Stojina je totálně zkorodovaná v zabudované části pod podlahou

Obr. 63 Totální koroze vodorovných rámů drátoskla

4.4 PORUCHY KOMPLETAČNÍCH KONSTRUKCÍ

4.4.1 Poruchy podlah lodžií

• Projev poruchy:

• Koroze oplechování.
• Zatékání do dutin stropních panelů.
• Stékání vody po povrchu stropního panelu, degradace povrchových úprav, urychlení karbonatace.
• Koroze výztuže a karbonatace betonu kompletizovaných lodžiových panelů.

• Příčiny poruchy:

• Nedostatečná údržba.
• Nekvalitně provedené detaily prostupů sloupků zábradlí dlažbou.
• Nekvalitní použité materiály (místo hydroizolace lepenka A 400 H).

• Důsledky poruchy:

• Koroze oplechování a jeho odpadnutí.
• Karbonatace betonu stropních panelů.
• Koroze výztuže stropních panelů.

• Diagnostika poruchy:

• Vizuální průzkum, sondy.

• Sanace poruchy:

Sanaci podlah (obr. 64) lze provést až po statickém zajištění styků, dílců a zábradlí lodžií.

• Sanace a oprava narušeného horního povrchu lodžiového stopního panelu, provedení spádové vrstvy (> 2 %), provedení hydroizolační vrstvy – povlakové (fólie, pásy z modifikovaných asfaltů) s řádně provedenými detaily soklu a okapnic, – nátěrové (na bázi polymercementových, akrylátových popř. epoxidových směsí).
• Položení dlažba „na sucho“ prostřednictvím umělohmotných kontaktních terčů (alt. 1).
• Provedení tenkovrstvých ochranných a nášlapných vrstev, popř. stěrky na hydroizolaci lodžie (alt. 2).

Poznámka:
Spolehlivost a dlouhodobá funkční způsobilost vyžaduje řádnou přípravu povrchu stropních lodžiových dílců, dodržení technologických postupů (podle druhu použitého hydroizolačního systému), řádné provedení napojovacích detailů a okapnic. Veškeré úpravy (vícevrstvá konstrukce, napojovací detaily, sokly, okapnice, sloupky a kotvení zábradlí apod.) je nutné posoudit z hlediska cyklických účinků tepolty (Δt = 50 °C) a dlouhodobých účinků vlhkosti (pronikání vlhkosti systémem mikrotrhlin ve spárách mezi jednotlivými vrstvami apod.)

(viz. obr. 64 a 65)

Obr. 64 Příklad řešení opravy povrchů kompletizovaných lodžií

Obr. 65 Koroze oplechování

4.5 SHRNUTÍ NEJZÁVAŽNĚJŠÍCH VAD A PORUCH VYSKYTUJÍCÍCH SE U NOSNÉ KONSTRUKCE STAVEBNÍ SOUSTAVY VVÚ ETA

Mezi nejzávažnější vady a poruchy patří:

• Poruchy zhlaví a pat stěnových prvků u vodorovných styků předsazených lodžií.
• Malé uložení stropních panelů.
• Narušení podlahových vrstev a oplechování lodžií.
• Poruchy styků, kotvení a prvků zábradlí lodžií.

5 POSOUZENÍ PANELOVÉ KONSTRUKCE STAVEBNÍ SOUSTAVY VVÚ-ETA Z HLEDISKA POŽADAVKŮ MECHANICKÉ ODOLNOSTI A STABILITY

Statické posouzení vybraných reprezentantů je provedeno pro osmipodlažní bytový dům panelové soustavy VVÚ ETA.

5.1 STATICKÉ POSOUZENÍ OSMIPODLAŽNÍHO BYTOVÉHO DOMU VVÚ ETA

Předmětem statického posouzení vybraného reprezentanta je jednak statické posouzení vybraných nosných dílců podle platných předpisů a jednak posouzení mechanické odolnosti a stability vybraného reprezentanta z hlediska prostorového působení nosné konstrukce a namáhání dílců a styků při zohlednění současně platných předpisů.

Tento výpočet nenahrazuje statické posouzení konkrétních objektů, které vyžaduje uvážit skutečné materiálové a rozměrové charakteristiky, stav a rozsah mechanického 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. 190 mm v osové vzdálenosti 6 m. Prostorovou tuhost v podélném směru zajišťují podélné stěny situované mezi byty a schodišťovým prostorem vždy v každé sekci.

Schéma skladby stěn a stropů jedné sekce je na obr. 66 a 67. Výkres zálivkové a spojovací výztuže je na obr. 68. Konstrukční výška je 2,80 m. Deskový bytový dům panelové soustavy VVÚ ETA je tvořen dvěma sekcemi sestávajícími ze tří travé a má osm podlaží.

Předpjaté dutinové stropní dílce jsou ukládány na příčné stěny v osové vzdálenosti 6 m, v místě podélné stěny jsou stropní dílce podepřeny i v podélném směru. Skladebná šířka stropních dílců 1,2 a 2,4 m, tloušťka dílců 200 mm (výrobní tloušťka 190 mm).

Vnitřní nosné stěny jsou z celostěnových, betonových nebo železobetonových dílců plného průřezu o výrobní tloušťce 190 mm (skladebně 200 mm), skladebné délky 1 až 3 m a výšky 2,56 m.

Štítové stěny sestávají z celostěnových sendvičových dílců s tepelnou izolací z polystyrénu o tloušťce 240 mm – vnitřní železobetonová vrstva tl. 150 mm, tepelná izolace z polystyrénu tl. 40 mm (80 mm – po revizi) a vnější železobetonová vrstva tl. 50 mm (60 mm – po revizi).

Styky nosné konstrukce jsou podrobně popsány v kap. 4.1.4 včetně jejich únosnosti.

Základy pod nosnými stěnami jsou tvořeny monolitickými železobetonovými pasy. Alternativně byly objekty zakládány na velkoprůměrových pilotách Ø 600-1 200 mm s montovanými nebo monolitickými rošty.

Prefabrikované jednoramenné schodiště je tvořeno dvakrát lomenou deskou zesílenou dvěma schodnicemi se schodišťovými stupni. U dvouramenného schodiště byla mezipodesta uložena na betonové konzolky a schodišťová ramena jsou ukládána na ozuby mezipodestových a podestových dílců.

Pro předsazené i zapuštěné lodžie se používaly běžné stěnové a stropní dílce, později byly stropní dílce nahrazeny dílci kompletizovanými. Výrobní tloušťka kompletizovaných plných železobetonových dílců je 230 mm, skladebná šířka 1,2 m, dílce jsou nad stěnami opatřeny tepelnou izolací a uloženy na stěny třemi žebry. Předsazené lodžie jsou k vnitřní konstrukci kotveny v úrovni stropních konstrukcí ocelovými svařovanými prvky.

Obvodový plášť je předsazený, sestavený ze sendvičových parapetních dílců (skladba 100 mm vnitřní železobetonová vrstva, 80 mm polystyrén, 60 mm vnějším železobetonová krycí vrstva; před revizí tl. 100, 40, 50 mm). U středočeské varianty se používal jednovrstvý pórobetonový plášť tl. 300 mm, celostěnnový.

Příčky byly navrženy betonové tl. 60 mm nebo pórobetonové tl. 60 mm a 80 mm.

Bytová jádra B 10 mají skladebné rozměry 1 850 x 2 600 mm a hmotnost 650 kg.

Podlahy mají tl. 55 mm a jsou tvořeny betonovou mazaninou tl. 50 mm a povlakem PVC s podložkou.

Obr. 66 Výkres skladby stěn sekce

Obr. 67 Výkres skladby stropu sekce

Obr. 68 Výkres zálivkové a spojovací výztuže

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

Stěnové panely jsou plné, výrobní tloušťky 190 mm (skladebně 200 mm) a výrobní výšky 2 560 mm (skladebně 2 600 mm). Vyráběly se ve třech druzích podle požadované únosnosti. Normální a zesílené panely jsou z betonu třídy III (značka B 250) a superzesílené z betonu třídy IV (značka B 330). Vyztužení stěnových panelů je v případě normálních panelů pouze po obvodě – svislá výztuž 2 Ø E8 (10 216) je příčně spojena příložkami Ø E6, ve zhlaví a v patě stěnového dílce je osazen žebříček ze stejných profilů jako ve svislém směru, ale s příčnou výztuží po 150 mm.

Uváděné hodnoty (druh betonu, mezní únosnosti) jsou převzaty ze souboru katalogů Série sekcí S01-P VVÚ ETA Přehled dílců HSV, duben 1978. Podkladem pro vypracování katalogu byla výkresová dokumentace, kterou vypracoval Výzkumný a vývojový ústav Stavebních závodů Praha.

Mezní únosnosti vybraných stěnových a štítových panelů jsou uvedeny pro normální a zesílený panel.

a) stěnové panely

b) štítové panely

5.1.3 Únosnost vybraných stropních dílců podle ČSN 73 1201

Stropní železobetonové dílce vylehčené podélnými dutinami (Ø 133 mm) s výztuží předepnutou elektroohřevem byly navrženy jako prosté nosníkové desky ukládané na příčné stěny v osové vzdálenosti 6,0 m. Základní modulová šířka 1,2 m a 2,4 m, skladebná tl. 200 mm. Příčný řez stropním dílcem u podpory je na obr. 69.

Obr. 69 Příčný řez stropním dílcem u podpory

Vzhledem k tvaru podélných bočních ploch dílců a zmonolitněním styků dochází ke vzájemnému spolupůsobení dílců. Zároveň uložením některých stropních dílců na podélné stěny se podstatně mění ohybové momenty v dílcích. Proto jsou uváděny hodnoty ohybových momentů za obou předpokladů. Dílce nejsou dimenzovány na účinky momentů při obousměrném působení stropní konstrukce.

a) Stropní betonové dílce předpjaté v modulu příčných stěn 6 m

Vyztužení stropních dílců bylo navrženo pomocí předpínací oceli 10 607 Ø 14 v počtu 4 ks / dílec šířky 1,2 m. Mez průtažnosti oceli byla po zpevnění σ_0,2 = 750,0 MPa, počáteční předpětí σ_př,o = 570,0 + 50,0 MPa. Krytí hlavní výztuže bylo 20 mm. Nad podporami byla předpínací výztuž doplněna svislými žebříky (Ø E 6 + V 8) ve třech žebírkách mezi podélnými dutinami v panelu. Některé stropní dílce byly vyráběny v jednom geometrickém tvaru s různým vyztužením (normální, zesílený a superzesílený ). Instalační dílce s prostupy pro šachty bytových jader měly předpínací výztuž situovánu v krajních žebrech, takže vnitřní pruh dílce byl vyztužen pouze sítěmi a žebra u prostupu betonářskou ocelí. Dílce byly vyráběny z betonu B 250.

Pro posouzení byly vybrány dva druhy stropních dílců :

aa) Stropní dílce zatížené vlastní hmotností, hmotností podlah, užitným zatížením a zatížené příčkami.

dílec PPD 12 / 13 (viz výkres skladby na obr. 67), výrobní rozměry dílce 190 / 1 190 / 5 980 mm

• výpočtové zatížení stropní konstrukce 6,37 kN/m²; výpočtové zatížení příčkou 4,4 kN/m´;
• maximální ohybový moment 47,3 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;
• maximální ohybový moment 45,7 kNm – za předpokladu, že dílce vzájemně spolupůsobí;
• maximální posouvající síla 32,1 kN;
• moment na mezi únosnosti M_u´ = 59,3 kNm > 47,3 kNm – dílec vyhovuje;
• posouvající síla na mezi porušení Q_bu + Q_ss = 64,0 kN > 32,1 kN – dílec vyhovuje;
• dlouhodobý průhyb y_tot = 13 mm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska; (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
• spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=453\gt150 – dílec vyhovuje;
• rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=446\gt200 – dílec vyhovuje;

ab) Stropní dílce instalační (s prostupem) zatížené vlastní hmotností, hmotností podlah, užitným zatížením, příčkami a instalačním jádrem.

dílec PPD 14 / 13 (viz výkres skladby na obr. 67), výrobní rozměry dílce 190 / 1 190 / 5 980 mm

• výpočtové zatížení stropní konstrukce 7,28 kN/m²; výpočtové zatížení příčkou 4,4 kN/m´; výpočtové zatížení bytovým jádrem 7,8 kN;
• max. ohybový moment 56,6 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;
• max. ohybový moment 50,6 kNm – za předpokladu, že dílce vzájemně spolupůsobí;
• max. posouvající síla 36,3 kN;
• moment na mezi únosnosti M_u´ = 59,2 > 56,6 kNm – dílec vyhovuje;
• posouvající síla na mezi porušení Q_bu + Q_ss = 70,3 kN > 36,3 – dílec vyhovuje;
• dlouhodobý průhyb y_tot = 15 mm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska; (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí)
• spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=393\gt150 – dílec vyhovuje;
• rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=386\gt200 – dílec vyhovuje;

Poznámka:
Pro spolupůsobení dílců je uvažován případ dílců v poli bez podélné stěny;

b) Stropní železobetonové dílce lodžiové v modulu příčných stěn 6 m.

Vyztužení kompletizovaných stropních dílců bylo navrženo svařovanými sítěmi, při spodním povrchu sítě s nosnou výztuží Ø E 14 po 100 mm, s rozdělovací výztuží Ø E 10 po 330 mm. Horní síť tvořily v nosném směru Ø E 10 po 220 mm, s rozdělovací výztuží Ø E 8 po 330 mm. Krytí nosné výztuže bylo 15 mm. V dílcích je uložena tepelná izolace a dílce jsou uloženy na stěny prostřednictvím tří žeber. Smykovou výztuž ve dvou žebrech tvoří čtyři svislé žebříčky (Ø E 10 + J 12).

Stropní dílec zatížený vlastní hmotností a užitným zatížením dílec PZD 93 / 413, výrobní rozměry dílce 230 / 1 190 / 5 980 mm (tloušťka je proměnná 200-230 mm, v uložení 190 mm)

• výpočtové zatížení stropní konstrukce 7,88 kN/m²;
• max. ohybový moment 41,2 kNm – za předpokladu, že dílec působí jako nosníková deska;
• max. posouvající síla 27,9 kN;
• moment na mezi únosnosti M_u´ = 53,8 kNm > 41,2 kNm – dílec vyhovuje;
• posouvající síla na mezi porušení Q_pu + Q_ss = 241,0 kN > 27,9 kN – dílec vyhovuje;
• dlouhodobý průhyb y_tot = 5,2 mm; (stáří panelů v době montáže 1 měsíc, konstrukce v běžném prostředí);
• spolehlivost uložení \frac{l_\text{f}}{y_\text{tot}}=1 134\gt150 – dílec vyhovuje;
• rovinnost spodního povrchu \frac{l_\text{viz}}{y_\text{tot}}=1 115\gt200 – dílec vyhovuje;

Poznámka:

• Hodnoty momentů a posouvajících sil platí pro celý dílec.
• Údaje jsou pouze orientační a mají poskytnout základní informaci pravděpodobné únosnosti stropních dílců. Při konkrétním výpočtu je nutné ověřit zatížení, zjistit dimenze a kvalitu výztuže, její polohu a stav (koroz) Zároveň je nutné ověřit tloušťku dílce a kvalitu betonu.

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

a) Vodorovný styk „stěna – strop – stěna“

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

Stropní panely tl. 190 mm z betonu značky B 250 mají podélné dutiny a šikmá čela. Stropní panely jsou vzájemně spojeny v místě závěsných ok skobami Ø E 10 (ocel 10 216), podélně probíhá výztuž 1x Ø V 16 (ocel 10 425).

Příčně je do spár mezi boky stropních panelů umístěna zálivková výztuž Ø V14, která převazuje styk. 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 20 mm. Styk je znázorněn na obr. 70.

Únosnosti vodorovných styků jsou převzaty z dodatku typového podkladu Stavební soustavy bytových domů VVÚ ETA, díl 11.3.9. Podklady a pokyny pro projektanty statiky, vypracoval Výzkumný a vývojový ústav Stavebních závodů Praha v prosinci 1981.

Únosnost vodorovných styků je stanovena podle Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov (vč. změny a) – 1977).

Tento postup odpovídá výpočtu podle ČSN 73 1211 a přavzaté únosnosti vodorovných styků jsou:

Stěnové panely z betonu tř. III

• oboustranný styk N_u = 1 007,9 kN/m‘;
• jednostranný styk N_u = 959,9 kN/m‘;

Štítové panely (beton tř. III a IV)

• jednostranný styk N_u = 857,74 kN/m‘;

Stěnové panely v lodžii (beton tř. III a IV)

• oboustranný styk lodžiových stropních kompletizovaných panelů N_u = 933,05 kN/m‘;
• oboustranný styk – lodžiový kompletizovaný panel + dutinový stropní panel N_u = 940,28 kN/m‘;

Štítové panely (beton tř. III a IV)

• jednostranný styk – lodžiový kompletizovaný stropní panel N_u = 810,71 kN/m‘;

Obr. 70 Svislý 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 čelem stěnového panelu podélné stěny s půlkruhovými hmoždinkami. V úrovni stropní konstrukce je provedena zálivková výztuž Ø V 20, styk je 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.

Příklad spojení stěnových dílců podélné a příčné stěny je uveden na obr. 71.

Mezní únosnost svislého styku ve smyku s převázáním styku stropním panelem a s uvážením zálivkové výztuže podle současně platných norem je Q_ju = 152,41 kN/podlaží.

Obr. 71 Spojení stěnových dílců příčné a podélné stěny

c) Svislý styk v příčné nosné stěně

Svislý styk je tvořen čely stěnových panelů s půlkruhovými hmoždinkami. V úrovni stropní konstrukce je provedena průběžně zálivková výztuž Ø V 18, zhlaví stěnových panelů je propojeno přivařenou spojovací výztuží 2 Ø E 12. Styk je dále 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. 72.

Mezní únosnost svislého styku ve smyku s převázáním styku stropními panely a s uvážením zálivkové výztuže stanovené podle současně platných norem je Q_ju = 170,53 kN/podlaží.

Obr. 72 Spojení stěnových dílců příčné stěny

Poznámka k bodu b) a c):
Únosnosti svislých styků jsou převzaty z dodatku typového podkladu Stavební soustavy bytových domů VVÚ ETA, díl 11.3.9. Podklady a pokyny pro projektanty statiky, vypracoval Výzkumný a vývojový ústav Stavebních závodů Praha v prosinci 1981.
Únosnost svislých styků je stanovena podle Směrnice pro navrhování nosné konstrukce panelových budov (vč. změny a) – 1977).

Tento postup odpovídá výpočtu podle ČSN 73 1211 a přavzaté únosnosti svislých styků jsou:

a) styk stěnových panelů v příčné stěně – podélná osa stropních panelů je kolmá na osu stěn (obr. 73)

• zálivková výztuž 1 Ø V16 – únosnost Q_ju = 159,56 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 1 Ø V18 – únosnost Q_ju = 170,53 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 1 Ø V20 – únosnost Q_ju = 182,99 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 2 Ø V20 – únosnost Q_ju = 247,97 kN/podlaží;

b) styk stěnových panelů v podélné stěně – podélná osa stropních panelů je rovnoběžná s osou stěn (obr. 74)

• zálivková výztuž 1 Ø V14 – únosnost Q_ju = 233,91 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 1 Ø V20 – únosnost Q_ju = 267,06 kN/podlaží;

c) styk stěnových panelů podélné a příčné stěny (obr. 75)

• zálivková výztuž 1 Ø V20 probíhá – únosnost Q_ju = 152,41 kN/podlaží;
• zálivková výztuž neprobíhá – únosnost Q_ju = 79,90 kN/podlaží;

d) styk štítových panelů – podélná osa stropních panelů je kolmá na osu stěny (obr. 76)

• zálivková výztuž 1 Ø V18 – únosnost Q_ju = 154,00 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 1 Ø V20 – únosnost Q_ju = 166,47 kN/podlaží;
• zálivková výztuž 2 Ø V20 – únosnost Q_ju = 231,45 kN/podlaží;

Obr. 73 Schéma styku stěnových dílců příčné stěny

Obr. 74 Schéma styku stěnových dílců podélné stěny

Obr. 75 Schéma styku stěnových dílců příčné

Obr. 76 Schéma styku stěnových dílců štítové stěny a podélné stěny

5.1.5 Posouzení předsazených lodžií

Spojení lodžií s vnitřní nosnou konstrukcí v úrovni vodorovných styků stropních a stěnových panelů bylo navrženo ocelovým svařovaným prvkem průřezu 160/10 mm.

Parametry pro výpočet:

• Svislé výpočtové zatížení stropní konstrukce lodžií 7,88 kN/m².
• Pro stanovení rozdílu teplot mezi představěnou konstrukcí lodžií a vnitřní nosnou konstrukcí byla zvolena pohltivost slunečního záření 0,89 a jihozápadní orientace objektu, při které dochází k největšímu rozdílu teplot. Zatěžovací teploty v letním období byly stanoveny použitím modelu dvourozměrného nestacionárního vedení tepla, v zimním období užitím stacionárního modelu vedení tepla. Rozdíl teplot střednic lodžiových a vnitřních stěn v letním období s vlivem stínění lodžiových a stěnových dílců činí + 18 °C (rozložení teploty v lodžiové stěně je nerovnoměrné – u vnějšího líce lodžie +18 °C, u obvodového pláště +13 °C). V zimním období rozdíl teplot vnějších a vnitřních stěn činí – 35 °C.

Předpoklady výpočtu:

• Výpočet byl proveden programem SASS. Výpočtový model je shodný s modelem popsaným v kap. 4.1.6, ale s diskrétním působením vodorovných vazeb. Spojení lodžiových a vnitřních stěn je provedeno ocelovými svařovanými prvky. Hodnoty normálových a posouvajících sil se týkají vnitřních lodžiových stěn.

Výsledky výpočtu:

• a) zatížení svislé
  • Vzhledem k téměř shodnému normálovému napětí lodžiových a vnitřních příčných stěn nevznikají ve spojovacích prvcích mezi stěnami posouvající síly.
  • Normálová síla v lodžiové stěně v nejnižším podlaží činí N_d,a = -454,0 kN.

• b) zatížení změnou teploty stěn lodžií v letním období
  • Normálová síla v nejnižším podlaží N_d,b = -55,0 kN.
  • Posouvající síla ve vodorovné vazbě v nejvyšším podlaží T_d = 21,0 kN (při dosažení meze porušení otlačení betonu ve styčných sparách vnitřních a lodžiových stěn).

• Výsledné síly od svislého zatížení a změny teploty:
  • Normálová síla v nejnižším podlaží N_d= -509,0 kN.
  • Posouvající síla ve vodorovné vazbě v nejvyšším podlaží T_d = 21,0 kN.
  • Výpočtová normálová síla na mezi únosnosti v nejnižším podlaží N_jú = 1 728,0 kN > 509,0 kN – dílec vyhovuje.
  • Výpočtová posouvající síla na mezi porušení otlačením betonu ve styčných sparách vnitřních a lodžiových stěn Q_jú = 21,0 kN.

• c) zatížení změnou teploty stěn lodžií v zimní období
  • Normálová síla v nejnižším podlaží N_d,c = +55,0kN
  • Posouvající síla ve vodorovné vazbě v nejvyšším podlaží T_d = 21,0 kN

• Výsledné síly od svislého zatížení a změny teploty:
  • Normálová síla v nejnižším podlaží N_d = -399,0 kN.
  • Posouvající síla ve vodorovné vazbě T_d = 21,0 kN.
  • Výpočtová posouvající síla na mezi porušení Q_jú = 21,0 kN.

Shrnutí výsledků:
Výpočtem bylo prokázáno, že vlivem změny teploty lodžiových stěn propojených s vnitřní konstrukcí tuhými ocelovými prvky dochází v nejvyšších podlažích v místě uložení ocelových prvků ve vodorovných stycích lodžiových a příčných stěn k dosažení meze porušení otlačením betonu a vzhledem k cyklickému působení zatížení k postupnému snižování tuhosti a narušování vodorovných vazeb a tím k postupné ztrátě statické bezpečnosti.

5.1.6 Numerická analýza a posouzení namáhání nosných dílců a styků

Výpočet byl proveden programem PANEL3. Detailní analýza statického namáhání byla provedena lineárním výpočtem.

Poznámka:
Program PANEL 3 řeší stěnovou panelovou konstrukci jako prostorovou soustavu stěn, která se pro výpočet idealizuje systémem spřažených tenkostěnných prutových konzol (prutů) otevřeného průřezu. Prutové konzoly jsou mezi sebou ve vodorovném směru navzájem neposuvně spojeny stropními tabulemi. Nadpraží a smykové spoje (svislé spoje mezi stěnovými panely) sousedících prutových konzol jsou ve statickém schématu nahrazeny svislými náhradními spojitými vazbami (kontinuální spojovací prostředí). Spoje mezi panely jsou modelovány jako smykové vazby, které odpovídají svojí tuhostí vodorovným spojům stěnových a stropních panelů a svislým stykům stěnových panelů. Poddajnost těchto vazeb je navíc zvýšena o smykovou poddajnost přilehlých částí prutových konzol.

Posuzovaný objekt je tvořen dvěma sekcemi, má 8 nadzemních a jedno podzemní podlaží s konstrukční výškou 2,8 m (celková výška H = 8 x 2,8 + 2,8 = 25,2 m) a tloušťkou stěn 0,19 m situovaných příčně objektem v osových vzdálenostech 6,0 m. Ve středním travé každé sekce je umístěna podélná stěna. Rozměrové a materiálové charakteristiky byly převzaty z typového podklady KS. Půdorysné schéma výpočtového modelu nosné konstrukce je znázorněno na obr. 77.

Obr. 77 Půdorysné schéma výpočtového modelu

a) Zatěžovací účinky

Do výpočtu jsou zavedeny

• aa) dva druhy svislého zatížení stálého
  • hrubá stavba (montážní cyklus);
  • kompletační konstrukce (dokončující cyklus);
• ab) dva druhy svislého zatížení nahodilého
  • užitné zatížení v bytech;
  • užitné zatížení chodby a schodiště;
• ac) dva druhy vodorovného nahodilého zatížení
  • vítr příčný;
  • vítr podélný.

Uvažována III. větrová oblast, terén typu A

Bylo předpokládáno založení na tuhém podloží.Výpočet byl proveden pro zatížení určené dle současně platných norem.

b) Výsledky výpočtu

Dále jsou uvedeny hodnoty vnitřních sil od kombinací zatěžovacích stavů pro zatížení svislé (stálé a nahodilé užitné) a vodorovné zatížení větrem ve směru příčném nebo podélném:

Rozmístění rozhodujících sledovaných hodnot je zřejmé z výpočtového modelu na obr. 77 kde jsou čísla předmětných styčníků označena kroužkem.

Nejvyšších hodnot tlakových normálových sil na úrovni z = 2,8 m bylo dosaženo v příčné stěně.

c) Posouzení únosnosti nosných stěnových dílců a jejich styků

Posouzení stěnových dílců

Posouzení styku „stěna – strop – stěna“

Posouzení svislého styku stěnových dílců

Poznámka:
V případě, že zálivková výztuž neprobíhá je mezní únosnost styku N_ju = 79,9 kN/ podlaží a max. smyková síla ve sledovaném styku Q_sd = 123,234 kN/ podlaží > 79,9 kN/ podlaží – styk nevyhoví.

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. Dílce, u kterých byly dostupné výkresy výztuže, vyhovují požadavkům ČSN 73 1201 z hlediska použitelnosti.
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 VVÚ ETA A DOPORUČENÍ Z HLEDISKA ŘEŠENÍ REGENERACE

Provedená statická analýza nosné konstrukce vybraného reprezentanta osmipodlažního bytového domu panelové soustavy VVÚ-ETA 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 VVÚ ETA vyžaduje provedení podrobného průzkumu a zhodnocení stavebně technického stavu zahrnujícího uspořádání nosné konstrukce, rozměry, kvalitu materiálů, kvalitu a množství vyztužení nosných dílců a styků a zejména zhodnocení poruch a vad nosných dílců a jejich styků.

V případě 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 zdících 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 předsazených lodžií a významným poruchám nosné konstrukce (trhliny ve stycích a dílcích, drcení pat a zhlaví dílců, narušené kotvení, narušení krycích vrstev a koroze nosné výztuže dílců).

Zvláštní pozornost vyžaduje prověření stavu kotvení obvodových a lodžiových dílců (průčelní, štítové, atikové), zajištění jejich celistvosti (zejména kotvení vnějších železobetonových moniérek sendvičových obvodových dílců) a další úpravy zajišťující mechanickou odolnost a stabilitu obvodových a předsazených dílců, včetně stavu a narušení povrchových a krycích vrstev a koroze výztuže. Prověření stavu kotvení obvodových dílců a lodžiových dílců k vnitřní nosné konstrukci a provedení nezbytných sanačních opatření musí předcházet provádění dodatečného zateplení.

Stav: vydání 2016

Anotace:
Pomůcka je určena pro projektanty řešící rekonstrukce, opravy domů a bytů v panelových domech konstrukčního systému G57 Ol, T 06 B Ol a P1.11 Ol v Olomouckém kraji. Ve všech krajích byly samostatné materiálové varianty obvodových plášťů, ale i vývoj úprav vnitřních nosných konstrukcí stropů a stěn šel mnohdy v krajích odlišně a probíhalo mnoho racionalizací.

Upozornění k textu

OBSAH

ÚVOD

V průběhu roku 2012 a prvé poloviny roku 2013 (se závěrečným seminářem v roce 2014) bylo kolektivem ve složení Ing. Václav Honzík, prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Jaromír Vrba, CSc. a prof. Ing. Jiří Witzany, DrSc. realizováno po celé ČR dvacet sedm seminářů o problematice zásahů do nosných stěn panelových domů. Na seminářích v jednotlivých oblastech vypomáhali také kolegové z příslušných oblastí, znalí místních panelových soustav. Semináře měly oživit či doplnit znalosti autorizovaných osob o panelových konstrukcích.

Cílem seminářů nebylo podat úplně detailní teoretické rozbory chování stěnových konstrukcí panelových budov, k tomu existuje hojná literatura, nýbrž upozornit zejména na jednotlivé souvislosti chování panelů, styků a spojů. Úpravy v bytech se provádí zpravidla individuálně, nikoliv systémově po celých domech a s tím souvisí i zvláštnosti navrhování a realizace. Úpravy probíhají za obydleného stavu budov, vždy je vyklizen pouze příslušný byt. Je důležité, aby uživatelé této příručky vzali na vědomí, že odpovědnost autorizovaného statika zůstává na nich. Záleží zcela na jejich rozhodnutí, zda pro analýzu použijí úplně jednoduchý postup, který může být vhodný ve vyšších podlažích s menším podílem svislého zatížení, případně složitější postup s analýzou výseku stěny, nebo spočítá celou stěnu či prostorovou soustavu. Velmi doporučuji, aby autorizované osoby, při požadavcích na větší otvory, ale i v případech nevhodných umístění malých otvorů, analyzovaly výpočty celých stěn, nebo se obracely na specializovaná pracoviště. Zjednodušené postupy by nemusely být dostatečné.

V roce 2000 byla řadou odborných pracovišť zpracována pod gescí Ministerstva průmyslu a obchodu ČR řada příruček, které analyzovaly stav panelových soustav ve vztahu k platným předpisům. Jsou to sice velmi dobré pomůcky, nicméně zjednodušená představa části odborné veřejnosti, že např. soustava T 06 B byla dobře popsána pro Středočeský kraj a poznatky z ní lze uplatnit kdekoliv jinde v republice, platí jen zčásti. Ve všech krajích byly samostatné materiálové varianty obvodových plášťů, ale i vývoj úprav vnitřních nosných konstrukcí stropů a stěn se v nich mnohdy ubíral odlišně a probíhalo mnoho racionalizací.

Pro panelové domy Olomouckém kraje nebyla žádná příručka zpracována, proto autor chce alespoň touto jednoduchou publikací přiblížit (zejména mladším kolegům), specifika těchto soustav z hlediska jejich vývoje a vyztužování panelů. Názor autora je, že příručka psaná z pohledu projektanta statika zabývajícího se desítky let panelovými budovami, nebude v rozporu s pomůckami, které mají sloužit pro potřeby autorizovaných osob celé ČR.

1 PANELOVÉ SOUSTAVY OLOMOUCKÉHO KRAJE

G 57 Ol (realizace cca 1960-1968, okresy Olomouc, Přerov, Šumperk, Vsetín, Bruntál)

Byla rozpracována v krajský systém na základě celostátně platných podkladů. Příčně nosný systém s osovou vzdáleností modulů 3,6 m, konstrukční výška podlaží 2,85 m. V kraji se užívaly řadové sekce se čtyřmi nebo pěti nadzemními podlažími a technickým suterénem výšky přibližně poloviny podlaží a bodové domy nebo dvojdomy s devíti nadzemními podlažími.

Stropy – tloušťka – 100 mm, plné železobetonové panely, šířky až 2 700 mm, beton B250 (B20, C16/20).

Stěny – tloušťka – 150 mm, vyztuženy víceméně pouze transportní výztuží, po obvodě „lemovací výztuží“ ze dvou profilů 8 nebo 10 mm hladké betonářské oceli, alternativně žebírkové, beton B250 (B20, C16/20), šířky 3 600 mm.

Obvodové panely – tloušťka 240 mm, materiál „expandobeton 60“. V průčelních fasádách byly uvažovány jako samonosné, ve štítech nosné (přenášely i zatížení od stropů).

Schodiště – prefabrikované desky se stupni nadbetonovánými přímo v panelárnách.

Základy – monolitické, buď ve formě základových pásů nebo celoplošných desek.

Střechy – jednoplášťové.

Styky a spoje – podélné stěny navázány na příčně nosné hladkými plochami, tedy smykově staticky neúčinné, vzájemné styky v rovině nosných stěn jsou rovněž bez hmoždinek. Stropy bez účinného příčného propojení či funkce hmoždinek, vznikaly časté případy výrazně rozdílných (nespojitých) průhybů.

Spoje – smyčky nebo svary

Zálivková výztuž ve stropech nesplňuje požadavky ČSN 73 1211 – 15 kN/m délky stropu obou půdorysných směrů (tedy ani současně platné ČSN EN 1992-1-1, kap. 9)

Ukázky charakteristických spojů a styků

Obr. 1.1  Styk příčně nosné stěny s obvodovým pláštěm

 

Obr. 1.2  Styk obvodového pláště a štítu na nároží

 

Obr. 1.3  Styk podélné ztužující stěny u spáry štítových panelů

 

Obr. 1.4  Styk vnitřně nosné stěny a stěny předsazené lodžie

 

Obr. 1.5  Spoj stropních panelů se štítem

 

Obr. 1.6  Část výkresu skladby stropních panelů se zálivkovou výztuží v příčných i podélných spárách – ϕ 10 mm ocel A400

 

Obr. 1.7  Stropní panel 3 600/2 700/100 mm, vyztužení 27 ϕ 10 mm oceli 10300, beton B250 (C16/20)

 Časté poruchy

• Zvýšené průhyby panelů uložených jako nosníkové desky (prosté nosníky) oproti panelům uložených na třech stranách (obvodové panely u průčelního samonosného obvodového pláště, nebo panely u bytových jader, podporované betonovými příčkami). Tyto průhyby se projevují zejména ve styčných spárách panelů vzhledem k okolnosti, že nejsou příčně spojeny. Častým sanačním řešením problému je zřizování sádrokartonového podhledu v místnostech, zde ale vzniká problém se snížením světlé výšky místností pod hranici 2 600 mm, což je v rozporu s požadavky vyhlášky č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby, ve znění pozdějších předpisů. Proto je důležité zvážit, zda není přínosnější ponechat esteticky méně příznivou, ale staticky bezpečnou rovinu spodního líce stropu bez sádrokartonového podhledu s roštem.
• Nedostatečné ztužení stropních rovin vyvolalo v několika případech poruchy základů v obdobích extrémně suchých let v případech, kdy základy spočívaly na zeminách typu F7 nebo F8 ve smyslu zatřídění podle ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy, z roku 1986. Poruchy se projevily ve schodišťových prostorech řadových sekcí, kde byla spojitá stropní rovina přerušena. Vzniklé případy těchto poruch se řešily stažením stropních tabulí po obvodu kabely MONOSTRAND vloženými na fasádu před provedením zateplení, případně byly pokleslé části domů stabilizovány mikropilotáží.
• V oblasti obalových konstrukcí vznikaly problémy se zatékáním u předsazených lodžií (obr. 1.8). Oprava se v řadě případů provedla způsobem náhrady lodžií za nové, které využívaly kvalitnějších značek betonu a novějších poznání o chování stěnových soustav ve vnějším prostředí ovlivněných změnami teplotního a vlhkostního režimu.

Obr. 1.8  Ukázka porušených spár mezi lodžiovými stropními panely a navazujícími stříškami nejnižšího nadzemního podlaží

 

T 06 B-Ol (realizace 1968-1980, okresy Olomouc, Přerov, Vsetín, Šumperk, Bruntál, v menší míře Brno, hlavní město Praha)

Poznámka:
V oblasti paneláren Vsetín a Šumperk byly realizace prodlouženy až k roku 1990.

Celostátně platný typový podklad byl upraven pro krajskou variantu, zejména z hlediska obvodového pláště. Příčně nosný systém s osovou vzdáleností 3,6 m. Sekce řadové ve výškové úrovni 4 a 8 nadzemních podlaží, bodové domy se čtyřmi až osmi nadzemními podlažími, věžové domy se 12 (ojediněle až 15) nadzemními podlažími. Všechny sekce s možností suterénu. Suterény byly původně monolitické, od roku 1974 montované, konstrukční výška 2,8 m.

Stropy – plné desky tl. 120 mm, variantně vyztužovány klasickou výztuží nebo sítěmi, beton B250 (B20, C16/20). Panely zesílené (pod bytová jádra nebo příčky) s užitným zatížením 3,0 kN/m², nebo běžné pro užitné zatížení 1,5 kN/m².

Poznámka:
Podlahy byly v tl. 60 mm nad úrovní horního líce stropních desek, po roce cca 1974 se přešlo na tzv. „nulové podlahy“, tloušťka stropních desek se zvětšila na 150 mm. Šířky panelů – 600, 1 200, 1 800, 2 400 mm.

Stěny – tl.140 mm, vyztužené transportní výztuží a také lemovací výztuží po obvodech, silnější vyztužení v nadpražích dveřních otvorů, beton B250 (B20, C16/20). Silnější vyztužení také v tenčích pilířcích. Šířky stěn 1 200, 2 400, 3 600 mm.

Obvodové panely – jednovrstvé do roku 1978 (až 1980) v tl. 290 mm z expandokeramzitbetonu 60, v průčelních fasádách samonosné, ve štítech nosné. U dvanácti podlažních věžových domů pak byly štíty zdvojené – z vnitřní strany stěny tl. 140 mm a přídavné (obalující) panely EKB 60 v tl. 290 mm. Po roce 1978 (1980) přechod na vrstvený plášť se skladbou – 70 mm vnější betonová monierka, 80 mm polystyren, 140 mm vnitřní betonová stěna, beton B20 (C16/20).

Schodiště – kompletně prefabrikované z výroben.

Základy monolitické – pásové nebo celoplošné, později i zakládání na pilotách VÚIS v kombinaci s prefabrikovaným roštem 400/400 mm, po roce 1980 nahrazeným tenkou deskou tl. 150 mm.

Střecha – jednoplášťová.

Styky a spoje

Stěny – v rovině stěn hmoždinkové, kolmo na stěny u zavětrovacích stěn hladká připojení, staticky smykově neúčinná. Spoje v hlavách stěn – svařené dvojice prutů oceli 10335 (ϕ J12).

Stropy – příčné spojení pásovou ocelí ve třetinách délky styků, styky hmoždinkové. Zálivková výztuž splňuje požadavky ČSN 73 1211 – 15 kN/m stropu obou půdorysných směrů.

Charakteristické styky a spoje

Obr. 1.9  Charakteristický spoj stropních panelů nad příčnou stěnou

 

Obr. 1.10  Příčné spojení stropních panelů

 

Obr. 1.11  Vzájemné spojení štítových panelů

 

Obr. 1.12  Spojení obvodových panelů s příčně nosnou stěnou

 

Obr. 1.13  Výkres spojů stropních panelů se zálivkovou výztuží ϕ J12 (ocel 10335) v příčných i podélných spárách

 

Obr. 1.14  Stropní panel 3 600/2 400/150 mm, varianta pro „nulové podlahy“, vyztužení 10ϕ J10 (ocel 10335) + 4ϕ J12 + 4ϕ E10 (ocel 10216), jedná se o panel zesílený, beton B250 (C16/20)

 

Časté poruchy

Vzhledem k okolnosti, že již počátkem 70. let minulého století byly zavedeny do soustavy požadavky Směrnic VÚPS z roku 1971 a také tomu, že Pozemní stavby Olomouc měly vlastní panelárny, vznikaly poruchy pouze z titulu nedostatečné údržby, případně netěsnosti střešních plášťů. Projevila se často také nízká kultura, resp. vztah k bydlení, obyvatel domu bydlících ve státních bytech, vlastními silami vůbec nepřispívalo k údržbovým pracím (obr. 1.15).

Obr. 1.15  Neošetřovaný okraj stropní desky v lodžii, oplechování zcela porostlé mechem

 

Opravy okrajů stropních rovin lodžií se zpravidla prováděly výměnou dlažeb a realizací nových oplechování s delšími okapními nosy z kvalitnějších materiálů, aby bylo vyloučeno zatékání do podhledu stropů. Další častou poruchou je zhoršený stav vstupních schodišť, jejich stupnic a schodnic.

Obr. 1.16  Ukázka vstupního schodiště a časté poruchy stupnic a podstupnic z titulu solení v zimních obdobích

 

Oprava schodišť se provádí buď jejich výměnou s využitím kvalitnějších značek betonu, nebo reprofilací stupnic a schodnic pomocí certifikovaných sanačních materiálů, závisí to zpravidla na míře porušení.

Plísně vznikaly v interiérech domů pouze z titulu nesprávného užívání bytů (nedostatečné větrání, praní prádla v bytových jádrech a pod).

P 1.11 Ol (realizace 1982-1991), zejména okresy Olomouc, Přerov, v menší míře Šumperk, Vsetín, ojediněle i jinde v ČR

Soustava vznikla z celostátně platného typového podkladu vypracovaného v STÚ Praha. Soubor sekcí obsahoval 5 řadových sekcí, 1 bodový dům a individuálně upravené domy s 13 nadzemními podlažími. Soustava byla charakteristická „zalamovanými“ příčnými stěnami s moduly 2,4 m, 3,0 m a 4,2 m. Stěny v jedné rovině byly pouze ve štítech, schodišťových modulech. Všechny sekce měly podsklepení.

Stropy – plné desky tl. 150 mm délky až 3,0 m pro moduly 4,2 m, délky až 5,4 m pro moduly 2,4 m, panely zesílené nebo běžné, beton B20 (C16/20).

Stěny – tl. 150 mm, vyztužené transportní výztuží, lemovací výztuží, zesílenou výztuží v oblasti nadpraží nebo štíhlých pilířků, beton B20 (BIII) (C16/20).

Obvodový plášť – vrstvený v tl. 300 mm (skladba z vnější strany – 70 mm betonová moniérka, 80 mm polystyren, 150 mm vnitřní betonová vrstva), beton B20 (C16/20).

Po roce 1984 byl zaveden tzv. „optimalizovaný plášť“, ve kterém byla vnitřní nosná vrstva zeslabena na 100 mm, tudíž celková tloušťka panelů poklesla na 250 mm. To ovšem platilo jen u samonosných panelů průčelních fasád, u nosných štítových panelů zůstala tloušťka 300 mm.

Schodiště – plně prefabrikované včetně stupňů, ukládané na ocelové nebo betonové konzolky, vkládané do otvorů v nosných stěnách.

Základy – monolitické plošné nebo hlubinné, kdy nad piloty byly realizovány monolitické desky tl. 150 mm, vyztužené sítěmi.

Střecha – v prvém období jednoplášťová, po roce 1985 i dvouplášťová s druhou lehkou železobetonovou konstrukcí trámků a desek.

Styky a spoje

Stěny – plnohodnotně hmoždinkové v obou půdorysných směrech, soustavu bylo možno počítat prostorovým řešením s využitím smykově účinných styků v obou půdorysných směrech. Spoje panelů ve zhlaví – dvojicí prutů ϕ J12 (ocel 10335).

Stropy – plnohodnotné hmoždinkové spoje.

Zálivková výztuž splňuje požadavky na zajištění sil 15 kN/m délky stropu obou půdorysných směrů

Charakteristické styky a spoje

Obr. 1.17  Vzájemné spojení stropních dílců

 

Obr. 1.18  Vzájemné spojení příčných stěnových dílců

 

Obr. 1.19  Vzájemné spojení příčných a podélných stěn

 

Obr. 1.20  Spojení stropu s obvodovým pláštěm

 

Obr. 1.21  Spoj obvodového pláště s příčnou stěnou

 

Obr. 1.22  Průchod stěn obvodovým pláštěm u dvojlodžie

 

Obr. 1.23  Část výkresu zálivkové výztuže nad podélnými a příčnými nosnými stěnami – ϕ J12 (ocel 10335)

 

Obr. 1.24  Půdorys a příčný řez stropního panelu 4 200/3 000/150 mm, vyztužení 19 ϕ J10 (ocel 10335) ve směru délky 4 200 mm, 14 ϕ J10 ve směru příčném 3 000 mm, beton BIII (C16/20)

 

Poruchy

Soustava P 1.11 Ol byla nejmladší a poruchy se projevovaly zejména u obalových konstrukcí. Obvodové pláště již měly zásadně sendvičovou strukturu a problémem druhé poloviny 80. let dvacátého století bylo navrhování spojovací výztuže mezi vnitřní částí stěny (tlusté 150 mm, později, po racionalizaci, 100 mm) a vnější železobetonovou moniérkou. Byl nedostatek nerezových výztuží a také v teoretické rovině nebyl zcela jednotný názor na řešení. Obr. 1.25 ukazuje jednu z užívaných variant, vnitřní stěna má „centrální kotvu“, vnější stěna je připojena sítí „vlásenek“, tenkých nerezových profilů tloušťky 1,9 mm.

Obr. 1.25  Připojení vnější stěny je sítí „vlásenek“, tenkých nerezových profilů tloušťky 1,9 mm

 

Znalost problematiky sendvičové struktury je důležitá zejména při zateplování budov. Vnější vrstva sice bude po nové vrstvě zateplení méně napjata od přímých účinků tepelné nebo vlhkostní roztažnosti, zvýší se však hmotnost svislého přitížení, které nemusí být u budov s více než osmi nadzemními podlažími zanedbatelné.

Obr. 1.26  Sekce G 57 Ol z počátku 60. let minulého století

 

Obr. 1.27  Sekce T 06 B Ol podle katalogu Stavoprojektu Olomouc z roku 1988

 

Obr. 1.28 Sekce OP1.11 Ol podle katalogu Stavoprojektu Olomouc z roku 1984 ze stavební soustavy P1.11 Ol

2 NOVÉ PŘEDSAZENÉ LODŽIE PANELOVÝCH DOMŮ A REKONSTRUKCE BALKONŮ (ZKUŠENOSTI AUTORA)

Lodžie byly v letech 1965 až 1990 realizovány na malorozponových panelových soustavách jako předsazené, polozapuštěné nebo zapuštěné. Poruchy vznikaly převážně z důvodů zanedbané údržby, systémově nebyly s těmito lodžiemi zásadní problémy. Po roce 2000 se více začaly provádět také nově předsazené lodžie před průčelní fasády panelových soustav. Vznikla nová situace, docházelo k dalšímu přitížení původní nosné konstrukce a základové půdy. U středně rozponových panelových soustav s modulem 6,0 m byly do roku 1990 budovány lodžie zásadně předsazené. Vzhledem k užití dutinových stropních panelů a hojnému užívání sdružených tepelně neochráněných prvků stěn a stropů lodžií, délek překračujících (současnými) normami povolené délky dilatačních celků, vznikala řada poruch zapříčiněných pohyby konstrukcí od změn teplot, případně vlhkosti. Po roce 1990 (resp. 2000) byly na těchto domech nově zřizovány lodžie zcela ojediněle, ale v současnosti stále roste poptávka, aby se i na těchto domech nové lodžie realizovaly. Od 1. 4. 2010 platí pro navrhování nových staveb i hodnocení existujících konstrukcí metodika mezních stavů podle tzv. EUROKÓDŮ, ta je v určitých oblastech odlišná od dříve platných norem.

Rozbor problematiky

Předsazené lodžie (dílem i polozapuštěné) charakterizuje fakt, že na rozdíl od vnitřních stěn, chráněných obalovými konstrukcemi obvodových plášťů a zastřešení, na ně přímo působí klimatické vlivy, zejména změny teploty a vlhkosti. To znamená, že jsou během ročních (ale i denních a nočních) cyklů vystaveny větším rozdílům teplot a vlhkosti oproti stavu při montáži konstrukce, který byl uvážen jako referenční v hodnotě +15 °C. První konstrukční soustavy G 40 a G 57 měly převážně lodžie (pokud tvořily součást návrhu krajských variant) pouze v jednotlivých sloupcích modulu 3,6 m. Výšky domů byly čtyř až osmipodlažní, tedy H_max = 8 x 2,8 = 22,4 m. To nečinilo velký rozdíl od dříve navrhovaných domů a zkušenosti z předchozí výstavby zděných domů postačovaly, K zásadním vznikům poruch v této oblasti nedocházelo. Ani další soustava z počátku 60. let, T 06 B s osovým modulem příčných stěn 3,6 m, neměla výrazné potíže s chováním představených lodžií. Bylo to proto, že v horizontálním směru se lodžie sdružovaly většinou max. do tří nebo čtyř modulů vedle sebe. Délky ani výšky nepřekračovaly hodnotu 35 m (H_max. = 12 x 2,8 = 33,6 m pro domy s dvanácti nadzemními podlažími). Podstatnou okolností byla také záležitost prvků lodžií – stropní panely těchto malých modulů byly navrhovány plné. Stěnové dílce všech starších lodžií se k vnitřním nosným stěnám kotvily pruty z měkké betonářské výztuže přes obvodový plášť.

Po roce 2000 bylo ve větší míře zahájeno odstraňování dožilých ocelových zavěšených balkonů a často byly nahrazeny novými předsazenými lodžiemi. Ty byly ukládány buď na nově vybudované základy nebo spřaženy s konstrukcí původních panelových domů pomocí nejnižších stěnových panelů vložením krátké konzoly v nadzákladových konstrukcích a lodžiemi byly přitěžovány původní základy. Styky nových lodžiových stěn nebyly ke konstrukcím obvodových plášťů připojeny kontinuálním stykovým prostředím, ale diskrétními spoji, zpravidla v úrovni stropních konstrukcí.

Obr. 2.1  Vlevo budova s lodžiemi stará 45 let, vpravo budova s novými lodžiemi a zateplením z roku 2012, obojí soustava T 06 B

 

V 60. letech minulého století byla vyvinuta středně rozponová soustava T 08 B s osovou vzdáleností příčně nosných stěn 6,0 m. Vznikla také krajská soustava HK 60 s modulem příčně nosných stěn 6,25 m, tam předsazené lodžie navrhovány nebyly. V 70. letech byla soustava T 08 B přepracována na soustavu VVÚ ETA, kde již v takové míře sdružené lodžie vedle sebe navrhovány nebyly. Pro velký rozpon středního modulu se užívaly, z hmotnostních důvodů, stropní panely s vnitřními kruhovými dutinami. Do nich mohlo v důsledku pohybů od měnících se teplot či vlhkosti, vzniklými trhlinkami zatékat a také k tomu docházelo. Spojení vnějších stěn lodžií s vnitřními stěnami bylo realizováno pomocí tuhého zámečnického prvku z válcované oceli. U lodžií středního rozponu se v průběhu času objevila i řada poruch systémového významu.

Obr. 2.2  Charakteristická ukázka sdružených lodžií systému T 08 B

 

Teoretický přístup k řešení lodžiových stěn panelových soustav

Zvolené předpoklady a statický model v souvislosti s platnými předpisy

V období vývoje typových podkladů prvních soustav typu G, ale i základních soustav malorozponové T 06 B a středně rozponové T 08 B, nebylo poznání v platných normativních dokumentech na takové úrovni, aby byla dostatečně vnímána rizika vlivů tepelné a vlhkostní roztažnosti na budovy s velkorozměrných plošných dílců, zejména vystaveným přímému vlivu klimatických účinků. Významnou měrou byly požadavky posuzování těchto vlivů vloženy do Směrnic VÚPS Praha pro navrhování panelových budov z roku 1971, ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí (1986) a ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov (1987). Od 1. 4. 2010 pak platí metodika navrhování podle tzv. EUROKÓDŮ a ta přiměřeně platí i pro hodnocení existujících konstrukcí. Některé zkušenostmi ověřené poznatky z předchozích norem, které nejsou obsahem EUROKÓDŮ, byly promítnuty do české normy ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb ze září 2010. V oblasti vnějších obalových konstrukcí jsou EUROKÓDY a česká norma ČSN 73 1201 formulovány rozdílně. ČSN EN 1992-1-1 (EUROKÓD 2) v čl. 2.3.3 požaduje, aby při návrhu byly uvažovány důsledky deformací vyvozených teplotou, dotvarováním a smršťováním. V konstrukcích pozemních staveb lze při globální analýze zanedbat účinky teploty a smršťování za předpokladu, že jsou provedeny dilatační spáry ve vzdálenostech max. d_joint = 30 m. Pro prefabrikované betonové konstrukce hodnota může být větší než pro monolitické konstrukce, vzhledem k tomu, že část smršťování a dotvarování proběhla před montáží (číselné hodnoty uvedeny nejsou).

ČSN 73 1201 z roku 2010 uvádí v tab. 4. 1. hodnoty max. délek dilatačních celků L_dil, kdy není nutno provádět početní analýzu:

Obr. 2.3  Tabulka 4. 1 z ČSN 73 1201 z roku 2010, max. délky dilatačních celků L_dil
 

Důležitou okolností pro volbu statického modelu je poloha kotvení lodžiové stěny k základní nosné konstrukci panelového domu. Podle čl. 10.9.7 ČSN EN 1992-1-1 lze dosáhnout spolupůsobení plošných prvků svázáním obvodovým nebo vnitřním ztužením, které může současně bránit progresivnímu zřícení konstrukce. Konstrukce, které nejsou navrženy tak, aby odolávaly mimořádným zatížením, musí mít vhodný ztužující systém progresivnímu zřícení zabraňující (čl. 9.10.1 ČSN EN 1992-1-1). Při návrhu ztužení lze předpokládat, že výztuž působí svou charakteristickou pevností. Ve statických modelech stěnových panelových soustav bylo uvažováno (ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov z roku 1987, čl. 7.1.2.3), že účinná oblast ztužující výztuže v okolí styku stěn a stropů se předpokládá podle následujícího schématu (obr. 2.4). Vychází se z předpokladu, že strop lodžií je součástí celku stropní tabule celého podlaží.

Obr. 2.4  Detail styku stěn a stropů

 

Je důležité, aby kotvení zhlaví stěn lodžií bylo s vnitřními stěnami propojeno v této úrovni, aby ztužující systém domu jako celku byl souvisle propojen. Podle čl. 9.10.2.1 ČSN EN 1992-1-1 je výztuž ztužení myšlena jako minimální a nikoliv přídavná, která je vyžadována analýzou konstrukce.

Z uvedených předpisových požadavků pak vyplývá, že statický model řešení představených lodžií lze vnímat jako problematiku spřažených vnějších a vnitřních stěn panelového domu, a to spřažením diskrétními spoji. Spojité spřažení se neuvažuje, protože lodžiové stěny se přistavují k fasádním prvkům obvodového vrstveného nebo jednovrstvého pláště bez průběžného smykového propojení a obvykle je do svislé mezery mezi fasádou a stěnou lodžií v převážné výšce podlaží vkládána tepelná izolace. Vlivy teploty není nutné početně analyzovat, pokud nejsou překročeny velikosti dilatačních celků, uvedených v tab. 4. 1. ČSN 73 1201 z roku 2010. Konstrukční podmínkou je, aby spojení vnějších a vnitřních stěn bylo provedeno poddajnou výztuží, chráněnou v prostupu přes kondenzační zónu proti korozivním účinkům, nikoliv např. pomocí válcovaných tuhých nosníků. Pokud vznikne požadavek na velikosti dilatačních celků nad hodnoty tab. 4.1 ČSN 73 1201, je třeba dokumentovat velikosti vnitřních sil detailní početní analýzou, a to i s ohledem na průběhy teplot konstrukcí, včetně vlivu kondenzace.

Charakteristické styky a spoje nově přistavených předsazených lodžií malorozponových soustav

Obr. 2.5  Uložení paty stěny krátkou konzolu do konstrukce obvodové stěny (nebo na základ)

 

Obr. 2.6  Zdvojené kotvení v hlavě stěny lodžie, nejnižší panel s krátkou konzolou

 

Obr. 2.7  Spojení hlavy stěny představené lodžie v běžném podlaží (půdorys)

 

Obr. 2.8 Spojení stropu lodžie a lodžiových stěn (půdorys a řez)

 

Zvláštnosti předsazených lodžií středně rozponových soustav s osovou vzdáleností příčně nosných stěn 6,0 m

Předsazené lodžie se nedoporučuje, stejně jako u malorozponových soustav, navrhovat sdružené bez dilatační spáry v délkách nad 36 m (tab. 4. 1. ČSN 73 1201 z roku 2010). Zkušenosti prokázaly, že není vhodné, vzhledem k měnícím se teplotním a vlhkostním podmínkám během ročních období, navrhovat do tohoto nechráněného prostoru stropní panely s dutinami. Vždy se do nich vlivem vzniklých trhlinek ve stycích se stěnami dostala voda a vznikaly písně. Doporučuje se navrhovat stropní panely vylehčené se ztužujícími žebry viditelnými z podhledu, významně to zjednodušuje vizuální kontrolu stavu panelů. Lze navrhovat i panely s rovným podhledem a vylehčením vkládaným polystyrenem. Je třeba respektovat okolnost, že tato varianta způsobí vznik sendvičové struktury a pokud jsou uvnitř panelu skrytá žebra, mohou vznikat rizika s rozdílným oteplováním vnějších a vnitřních žeber panelu z důvodů izolačních vlastností polystyrenu. Zde je důležité mít na paměti doporučení ČSN 73 1201 z roku 2010, tab. 4. 3., týkající se ochranných vrstev třívrstvých obvodových panelů. Dilatování u prvků propojených betonovými žebry by nemělo překročit délku 4,2 m. Povrchy stropních panelů mají obvykle v lodžii oba povrchy ve vnějším prostředí, ale vytváří se např. různá zasklívání lodžiového prostoru, kde jsou pak teploty oproti vnějšímu prostředí rozdílné. Plné panely mají hmotnost nad 5 t a zpravidla výrazně prodražují náklady na speciální techniku při montáži. Nejsou proto doporučovány.

Obr. 2.9  Schéma příčného řezu stropních panelů – vlevo panel se žebry obrácenými směrem dolů, vpravo panel s vloženým vylehčením (např. plolystyrenovými deskami)

 

Stěnové panely mají obdobné zásady jako u malorozponových soustav.

Zakládání nových lodžií

Nové lodžie jsou předsazeny před obvodové pláště panelových domů, z nichž nejmladší domy byly realizovány před 25 lety, většina je starších. Lze tedy využít v navrhování konsolidace podloží pod domy. V 70. letech minulého století byl prováděn výzkum spolupůsobení základových konstrukcí panelových domů a výsledky promítnuty do Směrnice pro zakládání panelových obytných budov (VVÚSZ Praha 1976). V závislosti na hloubce založení, šířce základových pásů a vzdálenosti mezi nimi bylo možno stanovit součinitel I_e, kterým byla zvýšena únosnost základové spáry.

q_f´= q_f · I_e

Obr. 2.10  Zakládání nových lodžií

 

Pokud panelový, relativně tuhý, stěnový systém nevykazuje zjevné poruchy z titulu zakládání, zvýšené sedání, výskyt trhlin apod., lze bez detailního vyhodnocení laboratorními průzkumy (při známé skladbě podloží) stanovit zvýšenou únosnost základové spáry s ohledem na spolupůsobení. Přitížení lodžiemi vnášené do původní nosné konstrukce stěnového systému není zpravidla větší než 20 % oproti původnímu stavu.

Variantním způsobem založení nových lodžií je pak založení na vlastních základech, zde je nezbytné v maximálně možné míře eliminovat přírůstky sedání od nově vzneseného přitížení tohoto samostatného základu.

Problematika průzkumů

Materiály a jejich vlastnosti byly definovány typovými podklady stavebních soustav, projektovými dokumentacemi jednotlivých domů. Protože domy existují více než třicet let, je již řada archivních materiálů skartována. Je potřebné, mimo zmíněné papírové podkladové materiály, provádět průzkumné práce přímo na postavených domech. Je nutné mít v patrnosti okolnost, že domy jsou trvale obydlené, nejen průzkumy, ale i případné sanace nebo nově budované konstrukce, probíhají za obydleného stavu. Je nezbytná prohlídka domu s vyhodnocením ve smyslu ČSN ISO 13822 Hodnocení existujících konstrukcí. Zvláštní pozornost je třeba věnovat karbonataci betonu a korozivním účinkům působícím na výztuž. Podle ČSN 73 1201 a ČSN 73 1211 byly krycí vrstvy výztuže hromadně vyráběných prefabrikátů 10 mm, pomocné výztuže dokonce 5 mm. Pro posouzení mechanické odolnosti a stability lodžiových prvků je třeba získat charakteristické nebo návrhové vlastnosti prvků, materiálů a konstrukcí u nichž dojde ke změnám zatížení ve smyslu požadavků stavebního zákona č. 183/2006 Sb., ve znění pozdějších předpisů, § 156, např. odběrem vzorků. Nové inženýrsko-geologické průzkumy je nutné vyžadovat v případech, kdy jsou vizuálními prohlídkami zjištěny poruchy z titulu zakládání.

Problematika zábradlí lodžií

Malorozponové soustavy

Na malorozponových soustavách se v minulosti realizovaly rozličné druhy lehkých zábradlí, zpravidla kotvených k příčným stěnám lodžií, případně uložených na stropních deskách pomocí ocelových sloupků. Kotvení bylo na jedné straně pevné, na protější straně vodorovně posuvné, což umožnilo pohyb způsobený teplotními účinky. Se zábradlími nebyly větší problémy kromě zanedbávané údržby.

Středně rozponové soustavy

U středně rozponových soustav, zejména T B, se realizovala betonová zábradlí, kotvená do příčných lodžiových stěn. Na těchto zábradlích se vyskytovala řada poruch – trhlinky mezi ocelovými kotevními deskami a dílci zábradlí a stěn, obnažení výztuže a koroze kotevních desek. Ocelová lehká zábradlí vykazovala poruchy v kotvení sloupků (koroze), deformace kotevních destiček, trhliny ve styku nebo vytržení svorníků z příčných stěn lodžií.

Doporučené postupy oprav zábradlí

Betonová zábradlí

• alternativní náhrada jiným materiálem nepodléhajícím korozi (hliník, galvanické nebo žírové pozinkování apod.);
• v případech náhrady novým betonovým zábradlím umožnit vhodným kotvením dilataci, aby se zabránilo vytrhávání destiček ze stěn.

Ocelová zábradlí

• reprofilace ocelových profilů, úprava kotvení, aby byly umožněny dilatační pohyby;
• v případech velmi porušených zábradlí výměna za jiné, korozivně odolné (hliník, galvanické nebo žárové pozinkování).

Návrhy zábradlí podle současně platných předpisů

Podle ČSN EN 1991-1-1 Zatížení stavebních konstrukcí, tab. 6.12 musí zátěžové plochy kategorie A (obytné plochy a plochy pro domácí činnosti) mít zábradlí dimenzováno na hodnotu vodorovného charakteristického zatížení q_k = 0,5 kN/m (viz národní aplikační dokument, tab. 6.12 CZ). Výplň zábradlí má vyhovět na účinky rázem podle poznámky 6 tab. 6.12 ČSN EN 1991-1-1. Národní aplikační dokument tyto účinky nestanovuje, jsou uvedeny v české normě ČSN 74 3305 (2008). Účinky větru se posuzují podle ČSN EN 1991-1-4.

Příklad výpočtu zjednodušeného posouzení teplotního vlivu spojovacího prostředí – jednorozměrný problém za předpokladu minimální smykové tuhosti diskrétního spoje

Obr. 2.11  Statický model

 

Předpoklady zjednodušení

Vzdálenost mezi okrajem chemického kotvení (viz tlustá čárkovaná čára uvnitř obvodového panelu na obr. 2.11) do vnitřní stěny a okrajem kloubového svarového spoje se uvažuje 200 mm. Zjednodušujícím předpokladem řešení rámu je posun „těžišťové osy“ stěny lodžie do polohy okraje svarů (svarový spoj je dodatečně obetonován ve vytvořené kapse zámečnického výrobku, spoj jako celek se může mírně pootáčet, proto je ve výpočetním modelu uvážen v tomto připojení kloub, naopak pravý konec příčlí je uvažován chemickým kotvením do vnitřní stěny vetknutý) a zanedbání smykové tuhosti spojovacího prutu ve výpočtu rámu – poměr délky ku výšce spojovacího prutu

= 200/16 = 12,5 > 10 ([2], str. 117),

to znamená vliv smyku na deformaci spojovacího prutu činí něco méně než 10 % (tab. 2.1). Do vzorců průhybu od smyku (pokud by byl uvážen) se dosazuje redukovaná plocha prutu A* – u plného kruhového průřezu A* = 0,844 A, u obdélníkového průřezu A* = 0,833A.

Tab. 2.1  Průhyby od ohybu a od smyku

Příčle – profil ϕ R16 (ocel 10505)

A = 2,0106 · 10^-4 m²
J_y = 3,217 · 10^-9 m⁴
E = 2,1 · 10⁸ kPa

Svisle stojky – stěna lodžie 140/925 mm

A = 0,14 · 0,925 = 0,1295 m²
J = 9,234 · 10^-3 m⁴
E = 35 · 10⁶ kPa

Rozdíly teplot podle ČSN EN 1991-1-5

Rovnoměrná složka teploty

∆T_u = T – T_o
T_o = +15 °C

Max. letní teplota vnějšího prostředí T = +30 °C

Max. zimní teplota vnějšího prostředí T = -35 °C

Teplota v interiéru v létě T = +25 °C

Teplota interiéru v zimě T = +20 °C

Teplota na rozhraní líce vnitřní stěny a tepel. izolace (viz tlustá čárkovaná čára, obr. 2.13) -15 °C.

Léto ∆ T_u = 30 – 15 = 15 °C

Zima ∆ T_u – uvnitř stěny se rozdíl uvažuje (podle tepelně technického výpočtu) rovněž hodnotou 15 °C

∆L = α · ∆TL = 10 · 10^-6 · 15 · 8 · 2,8 = 0,00336 m – při volné (nevázané) roztažnosti
ε = α · ∆T = 0,000010 · 15 = 0,00015
σ = ε · E = 0,00015 · 35 000 000 = 5 250 kPa
N_k = σ · A = 5 250 · 0,14 · 0,925 = 680 kN (stěna lodžie plochy A = 140/925 mm)

Rozdělení na 8 úrovní podlaží

∆N_k = 680/8 = 85 kN

Řešení rovinným rámem

Obr. 2.12  Řešení rovinným rámem (U = vodorovný posun, V = vertikální posun)

 

Obr. 2.13  Řešení rovinným rámem (U = vodorovný posun, V = vertikální posun, FI = pootočení styčníku)

 

Obr. 2.14  Průběhy vnitřních sil

 

Posouzení únosnosti profilu ϕ R16

Protože se jedná o mezní stavy únosnosti, je třeba hodnoty charakteristických zatížení vynásobit součinitelem γ_q = 1,5 (proměnné zatížení)

Ohybové napětí

σ = (M/J) · d/2 = (0,095/3,2107 · 10^-9) · 0,008 = 236 245 kPa – charakteristické hodnoty zatížení
σ_RD = 1,5 · 236 245 = 354 367,5 kPa < f_yd/γ = 500 000/1,15 = 435 000 kPa – vyhoví pro návrhové hodnoty zatížení

Smyk (střih)   

τ_průměrné = V/A = 0,477/2,106 · 10^-4 = 2 265 kPa
τ_max.= 4/3 · 2 265 kPa = 3 020 kPa – pro charakteristické hodnoty zatížení
τ_{max RD} = 1,5 · 3 020 = 4 530 kPa < 0,3 · 435 000 kPa – vyhoví pro návrhové hodnoty zatížení

Poznámka:
Napjatost prutu ϕ R16 v oboru pružných namáhání vyhovuje v tomto příkladu pro max. rozdíl teplot

∆T = 435 000/354 367,5 · 15 °C = 18,4 °C.

Nad touto mezí je pak již prut v oboru pružnoplastických namáhání (nebo plastických). Poměr W_pl/W_el má u kruhového průřezu hodnotu 1,7.

Pro srovnání je uveden příklad, kdy oba konce příčlí (prutu ϕ R16 mm) jsou vetknuté do stěn:

Obr. 2.15  Průběhy sil N, V, M v grafickém vyjádření

 

Hodnoty ohybových momentů a posouvajících sil do masivních prvků stěny jsou zanedbatelné, v oboustranně vetknutých příčlích spojovacího prutu ϕR16mm jsou ve vetknutí dvojnásobných hodnot oproti modelu příčle s jedením koncem kloubovým a druhým vetknutým.

M_{k max.} = 0,188 kN.m
M_{ED max} = 0,188 · 1,5 (součinitel proměnného zatížení γ_q) = 0,282 kN.m
V_k (T_k)_max. 1,878 kN.m
V_{ED max} = 1,878 · 1,5 = 2,817 kN
W_el = πd³/32 = π · 0,016³/32 = 4,0212 · 10^-7m³ · Wpl = 1/6d³ = 1/6 · 0,016³ = 6,8267 · 10^-7m³

Napětí v ohybu:

σ_max = M_ED/W_pl = 0,282/6,8267 · 10^-7 = 413 086 kPa < 500 000/1,15 = 435 000 kPa

Napětí ve smyku (střihu):

τ_max = 4/3 · 2,817/2,106 · 10^-4 = 17 835,8 kPa < 0,3 · 435 000 = 130 500 kPa

Posouzení styčné spáry metodikou ČSN EN 1992-1-1 (EUROKÓDU 2):

Platí vzorec 6.25 z této normy.

V_Rdi = c · f_ctd + μ · σ + ρ · f_yd (μ · sinα + cosα)

Prvé dva členy rovnice se neuplatní, smykové tření ve spáře je nulové a normálové napětí kolmé na spáru je také nulové.

ρ = 1,0 (styčná spára je tvořena pouze spojovacím prutem ϕ R16)
μ = 0,5 (hladká spára, plastové bednění apod.)
α = 90°
V_Rdi = 0 + 0 + 1 · 500 000/1,15 (0,5 · 1 + 0) = 217 391,3 kPa
V_Rd = A · V_Rdi = 2, 0106 · 10^-4 · 217 391,3 = 43,71 kN

Vzorec 6.25 předpokládá plošné působení spojovacího prostředí, aplikace vzorce pro „bodové“ (diskrétní) spoje neodpovídá skutečnému provedení, vyplnění svislé spáry polystyrenem je pokládáno za zcela poddajné prostředí, únosnost spoje dává vyšší hodnotu než posouzení tyče na střih.

Celkově spoj v oboru plastických namáhání vyhovuje.

Únavová pevnost se má ověřit podle EN 10080. Vlastnosti betonářské výztuže vyhovující EUROKÓDU 2 (ČSN EN 1992-1-1) stanovuje příloha C. Ocel 10505 – použitá pro kotvení styku hlavy stěny vyhovuje požadavkům EUROKÓDU 2. Rozmezí únavového napětí N > 2×10⁶ cyklů, mez únavového napětí = β · f_yk (β = 0,6 – národní aplikační dokument – národní poznámka NA 2.2.122). Životnost lodžií je navržena na 50 let, čl. 4.4.1.2. – poznámka EUROKÓDU 2. Uvážíme-li třetinu dnů kalendářního roku, kdy dochází k významnějším tepelným odchylkám od referenční teploty +15 °C pak je to za 50 let n = 50 · 365/3 = 6 083,3 cyklů < 2 · 10⁶ cyklů (výkyvy denních teplot nebyly uvažovány, ale prudké změny denních a nočních teplot v průběhu roku činí pouze desítky dnů).

Pro ilustraci závažnosti tuhého spojovacího prvku je uveden příklad, kdy v prvku č. 13 bude spojovací profil ϕ R16 nahrazen tuhým válcovaným nosníkem obráceným T 70/70/8 mm. Výsledek ukazuje, že tento spojovací prvek bude mnohonásobně více namáhán než ostatní poddajné pruty spojovacího prostředí a prvek nevyhoví.

Obr. 2.16  Průběhy vnitřních sil v číselném vyjádření

 

Poznámka:
V číselných výsledcích jsou posouvající síly značeny T, v grafickém vyjádření již současně užívaným V.

Obr. 2.17  Průběhy sil N, V, M v grafickém vyjádření

 

Poznámka:
Číselný příklad řešený metodou pružnosti a plasticity jednorozměrných prvků je pouze velmi přibližným řešením, ukazuje některá úskalí výpočtu za přijatých zjednodušení, snaží se poukázat na řádový význam problému. Velmi se doporučuje dodržovat doporučené rozměry dilatačních celků podle ČSN 73 1201 z roku 2010 a tyto nepřekračovat, ve výpočtu přijatá zjednodušení sice korespondují se skutečným chováním lodžií na stavbách, ale pro právní řešení těchto citlivých údajů není dostatek experimentálních měření provedených výzkumy.

Zavěšené balkony

Jednom z variantních řešení u malorozponové soustavy T 06 B byly zavěšené balkony. Kotveny byly k obvodovému plášti, zavěšením na tuhý trn důkladně zakotvený do jednovrstvého obvodového pláště, v patě pak byla šikmá táhla z válcované oceli přikotvena svarovými spoji k obvodovému nosníku podlahového roštu, viz obr. 2.18. (varianta lodžií soustavy T 06 B Ol)

Obr. 2.18  Výkres zavěšeného balkonu s popisem profilů

 

Obr. 2.19  Ukázka „šachovnicového“ rozložení balkonů, detail podhledu

 

Obr. 2.20  Ukázka posouzení únosnosti prvků podle ČSN 73 1401 Navrhování ocelových konstrukcí z roku 1998 a ČSN 73 0035 Zatížení stavebních konstrukcí z roku 1986

 

Zavěšené balkony byly lehké, většinou se na nich zanedbávána údržba a slabé místo byl stav svarů v připojení u podlahových roštů. Lze konstatovat, že převážně jsou balkony již za hranicí své životnosti a bývají nahrazovány buď balkony novými, nebo také předsazenými lodžiemi. Statický model je jednoduchý: tahová síla ze šikmého táhla je přenášena zavěšením na vodorovnou tahovou reakcí do kotvy v obvodovém plášti a ve stejné úrovni je svislá složka reakce přenášena do obvodového pláště. Vodorovná tlaková složka reakce v úrovni podlahy je eliminována opřením o fasádu pomocí roznášecí plotýnky. Posuzování ocelových konstrukcí bylo velmi podobné tomu v současně platných EUROKÓDECH, postačí tedy výše uvedený příklad.

Obr. 2.21  Balkony vysunuté z konstrukcí domu

 

Panel je v části hloubky (1 185 mm) zabudován ve stropu vnitřní konstrukce panelového domu, část (925 mm) tvoří balkon před fasádou. Otvor v prostupu obvodovým pláštěm je vyplněn tepelným izolantem, boční okraje tvoří svařence U profilu, které přenáší zatížení do vnitřní konstrukce panelového domu a přitížení příčně nosnými stěnami je hlavním zabezpečením stability proti překlopení. Průchody U nosníků obvodovým pláštěm vytváří lokální tepelné mosty. Balkony se realizovaly na domech s jednovrstvým obvodovým pláštěm z expandokeramzitbetonu 60 v tl. 290 mm. Po třiceti letech užívání byla v průchodu obvodovým pláštěm při ověřovacích sondách zjištěna pouze povrchová rez na U nosnících. K výraznému snížení mechanické odolnosti u posuzovaných domů nedošlo.

Obr. 2.22  Ukázka balkonu s bočními U nosníky a detailní pohled shora

 

Obr. 2.23  Detaily nosníků z bočního podhledu

 

Tento typ balkonů přestal být po roce 1975 (přibližně) navrhován a ve variantě sendvičových plášťů se již neužíval, z důvodů lokálně významnějších tepelně technických problémů v oblasti průchodů U, nosníků tepelnými izolanty sendvičové struktury.

Obnova, v případě, že je nezbytná (míra rezivění významně sníží únosnost U nosníků), nebo se obyvatelé domu rozhodnou pro náhradu balkonů lodžiemi s většími plochami, se provádí odřezáním balkonů za dodržování bezpečnostních předpisů. Musí být navržen přesný technologický prostup provedení.

LITERATURA

[1] WITZANY, J. VRBA, J, HONZÍK, V. Otvory v panelových domech. Praha: IC ČKAIT, 2014.
[2] ŠMIŘÁK, S. Pružnost a plasticita I. skriptum, Brno: CERM, 1999.
[3] ROJÍK, V. ŠIMEK, J., ŠÍR, V. Statika základů panelových budov. Praha: SNTL, 1981.
[4] HORÁČEK, E. Panelové budovy. Praha: SNTL, 1977.
[5] Směrnice pro zakládání panelových obytných budov. Praha: VVÚSZ, 1976.
[6] WITZANY, J. a kol. Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy T 08 B. Praha: pro MPO ČR vydalo IC ČKAIT, 2000.
[7] WITZANY, J. a kol. Komplexní regenerace nosné konstrukce panelových domů stavební soustavy VVÚ ETA. Praha: pro MPO ČR vydalo IC ČKAIT, 2000.
[8] FEM 3, Program pro řešení rámových konstrukcí. VUT Fast Brno, 1990.
[9] VRBA, J. Představené lodžie uložené krátkými konzolami do nosné konstrukce domů. Beton T K S; č. 5/2005.
[10] VRBA, J. Možnosti výstavby představených lodžií. Stavebnictví č. 3/2008.
[11] VRBA, J. Představené lodžie, interakční souvislosti stěny, základu a podloží. Sborník příspěvků z konference Beton v podzemních a základových konstrukcích. Praha: ČBS ČSSI, 2008.
[12] VRBA, J. Vliv seizmicity na statiku soustav panelových domů. Stavebnictví č. 4/2015.
[13] VRBA, J. Rizika zásahů do konstrukcí panelových domů. Materiály pro stavbu č. 1/2016.

Seznam souvisejících norem

ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí, 2004

ČSN EN 1991-1-1 Zatížení stavebních konstrukcí, 2004

ČSN ISO 13822 Hodnocení existujících konstrukcí, 2005

ČSN EN 1991-1-5 Zatížení teplotou, 2010

ČSN EN 1992-1-1 Navrhování betonových konstrukcí, 2006

ČSN EN 1993-1-10 Navrhování ocelových konstrukcí, 2007

ČSN 73 0035 Zatížení stavebních konstrukcí, 1986

ČSN 73 1211 Navrhování betonových konstrukcí panelových budov, 1987

ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb, 2010