2003 P REFABRIKACE. B ETON TKS JE P ÍM M NÁSTUPCEM âasopisò A

5/2003

PR E FAB R I K AC E

BETON TKS

JE P¤ÍM¯M NÁSTUPCEM âASOPISÒ

A

SPOLEâNOSTI

A

SVAZY

CO

SVAZ V¯ROBCÒ CEMENTU âR K Cementárnû 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: [email protected] www.svcement.cz

44/ M

PODPORUJÍCÍ

âASOPIS

NAJDETE V TOMTO âÍSLE

ONTÁÎ BETONOV¯CH PREFABRIKÁTÒ NA

STAV B ù HOKE JOVÉ HALY V

P¤ÍKLADY

SVùTOVÉ

PREFABRIKACE

PRAZE-VYSOâANECH

/8 V¯ROBNA PREFA A KAMENOLOM LITICE NAD ORLICÍ, ÎPSV UHERSK¯ OSTROH, A. S.

/12

AKADEMIK BED¤ICH HACAR

/30

SVAZ V¯ROBCÒ BETONU âR Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./fax: 261 215 769 e-mail: [email protected] www.svb.cz

61/ E

STETIKA V NAVRHOVÁNÍ BETONOV¯CH

KONSTRUKCÍ

OLOMOUCKÉ

SDRUÎENÍ PRO SANACE BETONOV¯CH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, 616 00 Brno tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail: [email protected] www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz

36/ B

ETON SE ZV¯·ENOU TRVANLIVOSTÍ PRO

V¯ROBU MOSTNÍCH PREFABRIKÁTÒ

âESKÁ BETONÁ¤SKÁ SPOLEâNOST âSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: [email protected] www.cbz.cz

– TESCO RAO

P¤EDNÁDRAÎÍ

VùÎOV¯ DÒM

/21

B E T O N T E C H N O LO G I E • KO N ST R U KC E • S A N AC E

C O N C R E T E T E C H N O LO GY • S T R U C T U R E S • R E H A B I L I TAT I O N

Roãník: tfietí âíslo: 5/2003 (vy‰lo dne 17. 10. 2003) Vychází dvoumûsíãnû Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz v˘robcÛ cementu âR Svaz v˘robcÛ betonu âR âeskou betonáfiskou spoleãnost âSSI SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí

OBSAH ÚVODNÍK

Vydavatelství fiídí: Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc. ·éfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorka: Petra Johová

/2

Pavel âíÏek

TÉMA S O U â AS N ¯

Redakãní rada: Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (pfiedseda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopfiedseda), Ing. Jan Huteãka, Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeãek, Ing. Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Pafiíková, Petr ·koda, Ing. Ervin Severa, Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr ·tûpánek, CSc., Ing. Michal ·tevula, Ing. Vladimír Vesel˘, Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc., Ing. Miroslav Weber, CSc.

STAV A V ¯ V O J B E TO N OV É

P R E FA B R I K AC E

/3

Arnold Van Acker

OBRAZOVÁ

P¤ÍLOHA

/8

Pavel âíÏek

/35

S E Z V ¯ · E N O U T RVA N L I V O ST Í

P R O V ¯ R O B U M O ST N Í C H P R E FA B R I K ÁT Ò

Pavel Fidransk˘, Jifií Fiedler, Jan Hromádko

V ¯ R O B C Ò B E TO N OV É

P R E FA B R I K AC E

A TECHNOLOGIE

P R O F . I N G . B ¤ E T I S L AV T E P L¯ , CS C . – S E D M D E S ÁT I L E T ¯ B E TO N

PROFILY A S O C I AC E

MATERIÁLY

–

OHLÉDNUTÍ

/10

Z A P RV N Í M R O K E M â I N N O ST I

/11

/12

2004 PRAZE Hana Gattermayerová, Petr ¤ehák, Marek Strnad

/16

O LO M O U C K É P ¤ E D N Á D R A Î Í – V ù ÎOV ¯ D Ò M TESCO RAO Jaromír Vrba

/21 B L AT N É /26

P R E FA B R I K AC E

V BY TOV É V ¯ STAV B ù

/44

/47

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE Z AVÁ D ù N Í EN 19 92-1-1: N AV R H OVÁ N Í B E TO N OV ¯C H KO N ST R U KC Í “ D O P R A X E – M E Z N Í STAV Y P O U Î I T E L N O ST I Petr ·tûpánek EVROPSKÉ

IÁL SER1992 EN

/51

/58

/28

SPEKTRUM AKADEMIK B E D ¤ I C H H AC A R A R C H I T E KTO N I C K É

V¯R

/30

T R E N DY R E KO N ST R U KC Í

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

IÁL SER2002

V N AV R H OVÁ N Í

fib

B E TO N OV ¯C H KO N ST R U KC Í

/61

Alena Kohoutková

AKTUALITY

PA N E LOV ¯C H D O M Ò

Martina Pefiinková, Ale‰ Student

E ST E T I K A

/33

SEMINÁ¤E,

• KONSTR

U KC E

KO N F E R E N C E A SYM P OZ I A

• SANAC

E

Adresa vydavatelství a redakce: Beton TKS, s. r. o. Samcova 1, 110 00 Praha 1 www.betontks.cz Vedení vydavatelství: tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261 e-mail: [email protected] Redakce, objednávky pfiedplatného a inzerce: tel./fax: 224 812 906 e-mail: [email protected] [email protected] Roãní pfiedplatné: 480 Kã (+ po‰tovné a balné 6 x 30 = 180 Kã), cena bez DPH

N O R MY P R O B E TO N OV É

Václav Vimmr

OâÍ

Tisk: SdruÏení MAC, spol. s r. o., U Plynárny 85, 101 00 Praha 10

K V L I V U T E P LOT Y

P R E FA B R I K ÁT Y

SANACE

Ilustrace na této stranû a na zadní stranû obálky: Mgr. A. Marcel Turic

V

Alain ·tûrba

V

PREZENTACE

P R A Z E -V Y S O â A N E C H Miroslav Garbiar, Maro‰ Miãek

Grafick˘ návrh: DEGAS, grafick˘ ateliér, Hefimanova 25, 170 00 Praha 7

Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21, 150 00 Praha 5

N A V L AST N O ST I B E TO N U

P R O M I ST R OV ST V Í SV ù TA V R O C E

FIREMNÍ

/40

B E TO N OV ¯C H P R E FA B R I K ÁT Ò

P OZ N Á M KY

T R I B U N Y H O K E J OV É H A LY

VOD V

E

N A STAV B ù H O K E J OV É H A LY

KONSTRUKCE

â I ST Í R N A O D PA D N Í C H Jarmila Kulhánková

ORI HIST

âSR

Bohumír Voves M O N TÁ Î

V ¯ R O B N A P R E FA A K A M E N O LO M LITICE NAD ORLICÍ ÎPSV U H E R S K¯ O ST R O H , A . S .

P R E FA B R I KOVA N É

P ¤ E D PJ AT ¯C H

D E S KOV ¯C H M O ST Ò V

P R O F I L S P O L E â N O ST I P R E FA P R A H A , A . S .

STAVEBNÍ

V¯VOJ

/36

/64

5/2003

Vydávání povoleno Ministerstvem kultury âR pod ãíslem MK âR E 11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinov˘ch zásilek povoleno âeskou po‰tou, s. p., OZ Stfiední âechy, Praha 1 ãj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Za pÛvodnost pfiíspûvkÛ odpovídají autofii. Foto na titulní stranû: VûÏov˘ dÛm TESCO RAO, Olomouc autor: Jaromír Vrba

1

ÚVODNÍK EDITORIAL

VÁÎENÍ

âTENÁ¤I,

Ing. Pavel âíÏek, ãlen pfiedstavenstva âeské betonáfiské spoleãnosti a její pfiedseda v letech 1996 aÏ 1999

Uplatnûní prefabrikace v betonovém stavitelství pfii v˘stavbû budov, inÏen˘rsk˘ch a mostních staveb má vzestupnou tendenci. TotéÏ lze fiíci o betonáfiském zboÏí pro komunikace, zahradní a drobnou architekturu. Pfiíãinou tohoto jevu jsou pfiíznivé celospoleãenské podmínky podmínûné spoleãenskou poptávkou, v˘vojem technologie betonu, zdokonalování formovací techniky, v˘robních, pfiepravních a montáÏních zafiízení. Prefabrikace se stává stále více úspû‰nûj‰í technologií v˘stavby nejen v technicky vyspûl˘ch zemích, kde její v˘voj probíhal kontinuálnû v pfiíznivém, i kdyÏ tvrdém pfiirozenû konkurenãním prostfiedí s jin˘mi stavebními technologiemi i stavebními materiály. Také u nás, po rozpaãitém pfiechodu z totalitního politického a hospodáfiského systému k rodícímu se trÏnímu hospodáfiství a rodící se demokracii, dochází postupnû ke k˘Ïené renesanci prefabrikace. Poãáteãní nedÛvûra investorÛ, projektantÛ, architektÛ, ale i dodavatelsk˘ch organizací vypl˘vající z negativních zku‰eností s prefabrikací minulého období, svázané s direktivnû fiízenou typizací skeletÛ, hal a panelov˘ch soustav a vedoucí k monotónnosti a fádnosti vzhledu budov, je postupnû, krok po kroku pfiekonávána, takÏe se dnes uÏ mÛÏeme také pochlubit kvalitními prefabrikovan˘mi konstrukcemi i stavbami rÛzné provenience. Jmenujme alespoÀ nûkteré vlastnosti prefabrikace, které nám zaruãují její pfiíznivé uplatnûní v budoucnosti: • zkrácení doby v˘stavby na staveni‰ti s minimální zátûÏí okolí • zaruãená moÏnost pouÏitelnosti vysokopevnostních a vysokohodnotn˘ch betonÛ pro v˘robu lehãích dílcÛ ve specializovan˘ch v˘robnách • zaji‰tûní vysoké a pfiedem kontrolovatelné pfiesnosti tvaru a rozmûrÛ dílcÛ • snadnûji dosaÏitelná a kontrolovatelná kvalita povrchu a designu betonov˘ch dílcÛ • ‰iroká ‰kála moÏností úprav povrchÛ a barevnosti architektonicky exponovan˘ch dílcÛ • pouÏití vysok˘ch stupÀÛ mechanizace a robotizace nejen pfii hromadnû vyrábûn˘ch dílcích • demontovatelnost, repasovatelnost a recyklovatelnost Podíl prefabrikace pfii v˘stavbû je v mnoha smûrech podmínûn úrovní spolupráce investora, uÏivatele, projektanta, dodavatele a v˘robce prefabrikovan˘ch dílcÛ. PoloÏme si otázku, co v rámci na‰í odbornosti mÛÏeme pro uplatnûní a rozvoj prefabrikace udûlat. Pfiednû bychom mûli usilovat o prosazování koncepãního pfiístupu dvou úãastníkÛ v˘stavby s pfiím˘m vztahem k betonov˘m konstrukcím: v˘robcÛ prefabrikovan˘ch dílcÛ ve v˘robní sféfie a projektantÛ, zab˘vajících se návrhovou ãinností ve sféfie projekãní. Návrh jakékoli konstrukce a prefabrikované zvlá‰tû, vyÏaduje úãast kvalifikovaného projektanta-konstruktéra, nadaného tvofiivostí a obdafieného estetick˘m cítûním, s bohat˘mi znalostmi a zku‰enostmi v oboru. Uvûdomme si, Ïe konstrukce je souãástí 2

B

ETON

• TEC

celku a pfii navrhování vyÏaduje t˘movou spolupráci s ostatními profesemi, zejména s architektem. Pfii navrhování je nutné volit systémov˘ pfiístup, postupovat od základní koncepce k technickému fie‰ení s hlavním cílem: dosáhnout nejprve optima celku, pak jednotliv˘ch ãástí, dílcÛ, prvkÛ a detailÛ. Idea funkãnosti konstrukce musí vÏdy pfiedcházet v˘poãtu. Úspû‰nost návrhu a rozumné prosazování prefabrikace závisí na sortimentu prefabrikovan˘ch dílcÛ, souborÛ, ucelen˘ch konstrukãních soustav i v˘robkÛ, které jsou u nás na trhu k dispozici. Dobrá informovanost o tomto sortimentu vãetnû technick˘ch parametrÛ je naléhav˘ úkol pro Asociaci v˘robcÛ betonové prefabrikace (AVBP). ZvaÏme, zda by se po finském vzoru mohl i nበãasopis BETON TKS stát pravideln˘m zprostfiedkovatelem tûchto informací v samostatné rubrice pod názvem Prefabrikace. V˘voj nov˘ch dílcÛ a technologií vyÏaduje znaãné finanãní náklady a kvalifikované pracovní t˘my. AÏ na v˘jimky je u nás z ekonomick˘ch dÛvodÛ tato ãinnost velice omezená. TotéÏ se dûje na poli informatiky v oboru prefabrikace. VáÏení ãtenáfii, dostává se vám do rukou páté ãíslo na‰eho ãasopisu BETON TKS vûnované prefabrikaci v dobû, kdy uÏ druhá konference „Prefabrikace a betonové dílce 2003“, konaná ve dnech 18. a 19. záfií v Pardubicích, vstoupila do historie. Pravidelné pofiádání konferencí o prefabrikaci v dvoulet˘ch cyklech bude jistû pfiínosem pro rozvoj prefabrikace v âeské republice. Druhá konference byla obohacena o pfiedná‰ky nûkolika v˘znaãn˘ch zahraniãních odborníkÛ. Souãasn˘ stav a v˘voj betonové prefabrikace, pfiedná‰ku v podání Arnolda van Ackera, víceprezideta skupiny pro prefabrikované konstrukce FIP a fib a b˘valého vedoucího v˘voje firmy ADTEK, si máte moÏnost pfieãíst na následujících stránkách i vy. Prefabrikaci bezesporu ãeká skvûlá budoucnost. V souãasnosti jsou v‰ak zvlá‰tû u nás mnohá úskalí, která prefabrikaci neslouÏí ku prospûchu. Jedná se o nepfiízniv˘ ãasov˘ faktor. Zvy‰ující se nároky na projekãní ãinnost se stále obsaÏnûj‰ími a nároãnûj‰ími v˘poãty a hromadící se v˘kresovou dokumentací, nekoneãn˘ v˘voj v˘poãetní techniky a v˘poãetních programÛ, prÛbûÏná inovace norem a pfiedpisÛ ve vztahu k neúprosnû se zkracujícím termínÛm zpÛsobují, Ïe podmínky pro promy‰lenou a uzrávající koncepãní ãinnost jsou omezené. Zkracování termínÛ v˘stavby na tûÏko pfiijatelnou míru vede ãasto k dopravû, zabudovávání a pfietûÏování nevyzrál˘ch dílcÛ, jejichÏ materiál nedosahuje pfiedpokládan˘ch fyzikálních vlastností. To se opakovanû stává pfiíãinou vzniku nadmûrn˘ch deformací i rozvoje a ‰ífiek nepfiípustn˘ch trhlin. Je více neÏ Ïádoucí tento neuspokojiv˘ stav napravovat. Ale jak? To je úkol pro mravenãí práci kaÏdého z nás, jehoÏ se tento stav dot˘ká, ale zejména i pro âBS, AVBP, âSSI a âKAIT, jejichÏ pÛsobnost má celostátní dosah. Jde nám pfiedev‰ím o kvalitu a u konstrukcí o jejich funkãnost a bezpeãnost, které jsou ohroÏovány. V této souvislosti si nemohu nevzpomenout na v˘rok Jana Amose Komenského, Ïe „v‰eliké kvaltování toliko pro hovada dobré jest“.

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

TÉMA TOPIC

SOUâASN¯

STAV A V¯VOJ BETONOVÉ PREFABRIKACE STATE AND DEVELOPMENTS IN PRECAST CONCRETE CONSTRUCTION

AR NOLD VAN AC KE R Zmûny probíhající ve stavebnictví i v prefabrikaci jsou inspirovány sociálními a ekonomick˘mi poÏadavky, které na‰e spoleãnost v souãasné dobû zdÛrazÀuje: • tvrdá konkurence mezi stavebními materiály a technikami – beton versus ocel, betonové prefabrikáty versus monolitick˘ beton nebo ocel • mûnící se ekonomické aktivity • rostoucí uvûdomování si Ïivotního prostfiedí • rostoucí poÏadavky na pracovní podmínky a obecnû pohodlí. Klíãová slova fiídící evoluci ve stavebnictví jako celku a v betonové prefabrikaci zvlá‰tû jsou v˘konnost, trvanlivost a ohleduplnost k Ïivotnímu prostfiedí. Na tomto poli má prefabrikace velk˘ potenciál stát se v budoucnosti ve stavebnictví vedoucí aktivitou. V ãlánku je popsán v˘voj poÏadavkÛ trhu a jejich uspokojování v oblasti betonové prefabrikace z hlediska materiálÛ, produktÛ, systémÛ a procesÛ. P O Î A D AV K Y T R H U NeÏ se zaãneme zab˘vat technick˘mi detaily, je zajímavé si osvûtlit v˘znam nejdÛleÏitûj‰ích faktorÛ, které stojí za poÏadavky trhu ve vztahu k v˘stavbû a zvlá‰tû prefabrikaci. Konstrukãní schopnosti (efektivita konstrukce). Jedná se o navrÏení konstrukce a v˘voj systému tak, aby co nejefektivnûji uspokojoval uÏivatele, napfi. získání co nejvût‰í uÏitné plochy stavebního objektu pouÏitím ‰tíhlej‰ích stavebních prvkÛ. SoutûÏení jednotliv˘ch stavebních materiálÛ a systémÛ je ãasto vedeno v pojmech v˘kon a náklady. Systém nabízející více podlahové plochy uvnitfi daného objemu budovy je v konkurenci s jin˘mi silnûj‰í. Flexibilita (promûnlivost) uÏití. Urãité typy staveb vyÏadují ãastûj‰í pfiizpÛsobování potfiebám uÏivatele. Zejména kanceláfiské objekty ale i bytové domy by mûly b˘t v budoucnosti snáze pfiizpÛsobitelné. Nejvhodnûj‰ím fie‰ením je vytvofiení velkého vnitfiního prostoru co nejménû omezeného konstrukãními poÏadavky, kter˘ umoÏÀuje dodateãné rozdûlení pfiíãkami. Obr. 1 Skryt˘ styk nosníku se sloupem Fig. 1 Hidden beam-to-column connection

Optimální uÏití materiálÛ. KaÏd˘ konstrukãní materiál se vyznaãuje specifick˘mi vlastnostmi a uÏitím. Je‰tû nedávno byly konstrukce pfieváÏnû stavûny celé ze stejného materiálu. Souãasné trendy vedou ke kombinovaní rÛzn˘ch konstrukãních materiálÛ tak, aby byly jejich specifické vlastnosti co nejlépe vyuÏity. Rychlost v˘stavby. ProtoÏe tradiãní stavební postupy byly pomalé, byla pfiijímána dlouhá doba v˘stavby. V souãasnosti se poÏadavky na rychlou návratnost investic stávají stále dÛleÏitûj‰ími. Rozhodnutí o zaãátku v˘stavby se posouvá aÏ na poslední chvíli, potom by v‰ak objekt mûl stát co nejdfiíve. PoÏadovaná komplexnost projektÛ není v krátké dobû v˘stavby vÏdy v˘hodou. Jedním z moÏn˘ch fie‰ení je pfiedání vût‰ího dílu odpovûdnosti z generálního dodavatele na prefabrikaci. Vûdomí kvality. Kvalita je ‰irok˘ pojem. Nejen kvalita materiálu a zpracování musí vyhovovat vy‰‰ím standardÛm neÏ dfiíve, ale vzrÛstá v˘znam pojetí kvality z hlediska uÏivatelské pfiívûtivosti, pohodlí a estetiky. ¤ada spoleãností jiÏ získala pro svoje produkty (v˘robky nebo sluÏby) oznaãení ISO-9000. Na poli evropské standardizace je v této oblasti velmi ru‰no. PfiizpÛsobitelnost (ve smyslu pfiestavitelnost). V budoucnosti jiÏ nebudou demolice star‰ích objektÛ tak bûÏné, naopak bude ãastûj‰í potfieba jejich pfiestavby tak, aby vyhovovaly nov˘m poÏadavkÛm trhu. Hlavním dÛvodem pro tento v˘voj budou vysoké ceny za demolice vzhledem k hluku, prachu, dopravním problémÛm a mnoha dal‰ím obtíÏím, kter˘mi zatûÏují okolí. Na druhé stranû, za tfiicet aÏ padesát let se kanceláfiská budova stává pro pronájem ménû atraktivní a vlastník se dívá po renovaci, napfi. uvaÏuje o nové fasádû pro svÛj objekt. Koncepãní návrh by mûl, takovou renovaci usnadnit bez demolice zbytku budovy. Dobr˘ koncepãní projekt urãitého objektu musí zohledÀovat rÛznou Ïivotnost rÛzn˘ch prvkÛ konstrukce, napfi. nosné konstrukce sto i více let, fasády tfiicet aÏ ‰edesát let, rozvodÛ dvacet let. Následnû kaÏdá ãást hlavní nosné konstrukce by mûla b˘t navrÏena jako nahraditelná a obnovitelná bûhem její bûÏné Ïivotnosti, aby se tak mohlo zabránit pfiedãasnému ukonãení uÏívání. Bûhem Ïivotnosti konstrukce by mûly b˘t moÏné opakovaná renovace, modifikace, náhrady a zlep‰ování. Ochrana prostfiedí. V mnoha zemích jsou návrhy staveb a konstrukcí stále urãovány v˘hradnû ukazateli kapitálÛ a práce ekologicky neregulovanou trÏní ekonomikou. Tento zpÛsob se Obr. 2 Stropy koupelen (nebo doplÀované stropní konstrukce) Fig. 2 Bathcell floor

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

3

TÉMA TOPIC

Obr. 3 Ministerstvo v˘stavby a plánování v Haagu s uplatnûním prefabrikované konstrukce skeletu Fig. 3 Ministry of Construction and Planning in The Hague exploiting the prefab structure of the skeleton

Obr. 4 Washington Harbour – prefabrikovan˘ obvodov˘ plá‰È monolitické konstrukce Fig. 4 Washington Harbour – Prefabricated external skin of the monolithic structure

stane drah˘, jestliÏe je jako tfietí urãující ukazatel pfiidána „pfiíroda“ se v‰emi náklady, jeÏ je tfieba platit. VzrÛstá dÛleÏitost globální ochrany prostfiedí. Nûkteré evropské vlády jiÏ zavádûjí regulace v nakládání s umûl˘mi materiály, recyklace obalÛ, odpadÛ, sledování zneãistûní chemick˘mi látkami ad. Oãekává se zavádûní váÏnûj‰ích omezení ve v˘stavbû, napfi. s ohledem na produkci materiálÛ, nedostatek surovin, produkci odpadu, hluku, prachu a spotfiebu energií.

Ïe u prefabrikátÛ b˘vá obecnû dosahována vy‰‰í pevnost neÏ u monolitického betonu a proto zde není taková potfieba vysok˘ch pevností. SamozhutÀující beton (SCC) je nové a velmi slibné fie‰ení pro prefabrikaci, vhodnûj‰í neÏ vysokopevnostní beton (HSC). Zatímco uÏití HSC se soustfiedí na zvy‰ování vlastností produktu – v˘robku (pevnost a trvanlivost), uÏití SCC má v˘znamn˘ pozitivní dopad na v˘robní proces. SCC není tfieba vibrovat a to následnû pfiiná‰í fiadu dal‰ích v˘hod v podobû niωí úrovnû hluku bûhem betonování, niωích tlakÛ na bednûní, rychlej‰í a jednodu‰‰í betonáÏe i pfii hustém vyztuÏení prefabrikátu nebo prvcích ‰tíhl˘ch, pfiípadnû s komplikovan˘m pfiíãn˘m fiezem, ménû vzduchov˘ch pórÛ na povrchu prvkÛ a snadnûj‰í pumpování smûsi. Nûkteré prefy pouÏívají SCC aÏ pro 30 % denní produkce a oãekáváme, Ïe tento podíl velmi brzy vzroste aÏ na 50 a více %. UÏití SCC si vynucuje urãitou míru úprav zavedeného v˘robního systému, napfi. v dopravû ãerstvého betonu nebo v nakládání s bednûním.

¤ E·E N Í – B ETONOVÁ PR E FAB R I K AC E Prefabrikace b˘vá úvodem modernizace zejména v oblastech pracovních podmínek, pokroãil˘ch v˘robních technologií, rychlosti v˘stavby a pfiátelského prostfiedí. Poslední v˘voj odráÏí potfieby trhu popsané dále. Nové materiály Vysokopevnostní/vysokouÏitn˘ beton (HSC/HPC) s tlakovou pevností pfiesahující 80 MPa je dnes jiÏ pro prefabrikáty bûÏnû pouÏíván. V poãátcích byl pouÏíván pro velmi zatíÏené sloupy, jejichÏ prÛfiez musel b˘t z rÛzn˘ch dÛvodÛ v˘raznû redukován. Dal‰í aplikace zahrnují tûÏké mostní nosníky, stfie‰ní nosníky na velká rozpûtí ãi prvky s vysokou vyÏadovanou trvanlivostí. DÛvodem jeho omezeného pouÏití v Evropû je pravdûpodobnû i fakt, 4

B

ETON

• TEC

V˘robky Panely s podéln˘mi dutinami jsou nejroz‰ífienûj‰ím typem prefabrikátÛ pro stropní konstrukce; jejich roãní produkce dosahuje v západní Evropû 25 mil. m2. Za tento úspûch vdûãí zejména

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

TÉMA TOPIC úãelnému návrhu a v˘robním postupÛm, moÏnosti volby tlou‰Èky prvku s jeho únosností, povrchu nevyÏadujícímu dal‰ích úprav a efektivnosti realizované konstrukce. Po mnoho let byly vyrábûny pfiedpjaté stropní panely s dutinami do tlou‰Èky 300 mm. Av‰ak souãasn˘ v˘voj v severní Evropû vede k uÏití panelÛ tlou‰Èky aÏ 500 mm na rozpûtí 21 m. Vzhledem k racionálnímu vyuÏití materiálu jsou z pohledu udrÏitelného rozvoje stropy z prefabrikovan˘ch stropních panelÛ s podéln˘mi dutinami mnohem vhodnûj‰í neÏ jiné typy konstrukcí. Pfiítomnost podéln˘ch dutin vede k 50% úspofie betonu na pfiíãném fiezu ve srovnání s plnou stropní deskou a aÏ 30% úspofie pfiedpínací v˘ztuÏe umoÏnûné niωí vlastní váhou prvku. UÏitím na velké rozpûtí a dostateãnou únosností vyhovují prvky s dutinami velmi dobfie poÏadavkÛm flexibility a adaptability. Je jiÏ bûÏné realizovat stropní konstrukci s rozpûtím 17 m na uÏitné zatíÏení 5 kN/m2 pomocí dutinov˘ch panelÛ tlou‰Èky 400 mm. Ve Finsku vyrábûjí dutinové panely pro rozpûtí 21 m na zatíÏení 5 kN/m2 v tlou‰Èce 500 mm. V fiadû evropsk˘ch zemí, napfi. v Belgii, Nizozemí, ·védsku, jsou jiÏ uÏívány systémy kanceláfisk˘ch objektÛ s rozpûtím stropních konstrukcí od jedné vnûj‰í fasády ke druhé bez dûlení prostoru vnitfiními nosn˘mi prvky. Lehké stfie‰ní prvky. Jednou z negativních vlastností betonu je jeho vysoká vlastní tíha. V˘voj se proto také zamûfiil na v˘robu lehk˘ch prvkÛ, aby se zv˘‰ila konkurenceschopnost s ocelov˘mi konstrukcemi. Nejnovûj‰ími v˘sledky tohoto smûru v˘voje jsou ‰tíhlé nosníky pro stfie‰ní systémy s velk˘mi otvory a pfiíãn˘m fieObr. 5 Prefabrikovan˘ vícepodlaÏní parking v Bostonu Fig. 5 Prefabricated multistorey parking in Boston

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

zem tvaru „vafle“ s tlou‰Èkou stûny pouze 20 mm. Realizace tak tenkého betonového prvku je moÏná jen díky pouÏité vláknové v˘ztuÏi. V˘sledkem jsou stfie‰ní prvky na rozpûtí 6 aÏ 30 m s vlastní váhou pouh˘ch 100 aÏ 200 kg/m2. Systémy VícepodlaÏní prefabrikované betonové rámy jsou tvofieny sloupy a nosníky rÛzn˘ch tvarÛ a velikostí, schodi‰Èov˘mi prvky, v˘tahov˘mi ‰achtami a stropními deskami. Systém je ‰iroce pouÏíván pro vícepodlaÏní objekty aÏ do dvaceti podlaÏí i více. Rámové konstrukce tvofií sloupy s obvykle pravoúhl˘m prÛfiezem v˘‰ky pfies jedno nebo více podlaÏí a nosníky pfies jedno pole mající pravoúhl˘ prÛfiez vût‰inou tvaru L nebo obráceného T jsou prostû podepfieny. Spojení se sloupem je pfies ãep, krátkou konzolu nebo pomocí speciálnû navrÏen˘ch kryt˘ch detailÛ. Dutinové stropní desky jsou nejbûÏnûj‰ím typem stropní konstrukce pro tento konstrukãní systém. Nové typy skryt˘ch krátk˘ch konzol. Sloupové konzoly jsou ãasto nevhodné, zvlá‰tû v bytov˘ch ãi kanceláfisk˘ch objektech. V˘voj se tedy zamûfiil na skryté krátké konzoly. Existují i jiná fie‰ení. Jedno z nich sestává z ocelové krabice vloÏené do konce nosníku (obr. 1). Spojovací, kluzná deska se vsune do pravoúhlého otvoru v krabici. Záfiez na opaãném konci desky se zaklesne za Obr. 6 Generale Bank Nederland v Rotterdamu – prefabrikované konstrukce stropÛ a fasády jiÏ dokonãené budovy Fig. 6 Generale Bank Nederland in Rotterdam – prefab structures of the ceilings and envelope during construction and after its completion

• SANAC

E

5/2003

5

TÉMA TOPIC

6

okraj dal‰í ocelové krabice vloÏené ve sloupu. Systém lze uÏívat pro sloupy pravoúhlého i kruhového prÛfiezu a jeho v˘hodou je ãist˘ styk bez podpÛrn˘ch konzol, takÏe spojení je zajímavé i z estetického hlediska. Podlahové rozvody – vedení ve stropech. Souãasn˘ v˘voj v Nizozemí se zamûfiil na zavádûní tzv. Pipe Floor. V‰echny r˘hy a Ïlábky pro rozvody, prÛchody pro ventilaci a odpadní vedení jsou pfiipraveny ve stropních panelech uÏ z v˘roby desek s dutinami. Instalaãní rozvody vãetnû odpadÛ z koupelny a ventilace jsou na místo osazeny také ve v˘robnû. Po té jsou zbylé Ïlábky vyplnûny pískem nebo cementovou stûrkou. Tímto zpÛsobem je v˘znamnû redukován ãas v˘stavby, neboÈ na stavbu jsou dodávány uÏ kompletní prvky stropní konstrukce. Stropy koupelen. V Evropû mají stropy koupelen vzhledem k rozvodÛm vody a odpadÛm vût‰inou vy‰‰í v˘‰ku neÏ ostatní místnosti. ¤e‰ení s redukovanou podlahovou tlou‰Èkou umoÏÀuje sjednotit rÛzné tlou‰Èky stropÛ. Nosná ãást podlahy má tlou‰Èku koupelnách o 60 mm niωí neÏ jinde (obr. 2). Po instalaci rozvodÛ je na povrch dobetonována vrstva potfiebná k získání poÏadované nosné kapacity stropní konstrukce. Fasádní systémy s dvojt˘m povrchem. Sendviãové fasádní panely jsou uÏívány v zemích severní Evropy pro bytové a kanceláfiské objekty. Vnitfiní stûna prvku nese stropní konstrukci a ãást objektu nad dotyãn˘m stûnov˘m prvkem, zatímco vnûj‰í vrstva je pouze dekorativní a zaji‰Èuje ochranu pfied povûtrností. Tlou‰Èka a materiál izolaãní vrstvy závisí obvykle na klimatu urãité severoevropské zemû. Souãasná praxe je 150 mm minerální vlny v západnûj‰í ãásti Evropy, bûÏná je tlou‰Èka 50 mm polyuretanové pûny nebo sklenûné vlny. V souvislosti s udrÏiteln˘m rozvojem je velké úsilí vûnováno sniÏování energetické spotfieby objektÛ a emisí uhliãitanÛ z vytápûní objektÛ. Sendviãové panely mají v˘borné fyzikální vlastnosti díky kapacitû své tepelné a akustické izolace. Souãasn˘ v˘voj je zamûfien na zaãlenûní dutiny mezi vnûj‰í vrstvu a izolaãní vrstvu. Její hlavní rolí je zabránit pronikání de‰Èové vody do izolace a vnitfiního plá‰tû. Voda prosáklá vnûj‰ím plá‰tûm se v odvûtrávané dutinû odpafiuje nebo je odvádûna vodorovn˘mi sbûraãi. Nev˘hodou pouÏití sendviãov˘ch panelÛ je malá flexibilita vzhledu fasády zpÛsobená pravideln˘m pravoúhl˘m tvarem v‰ech prvkÛ a faktem, Ïe vnitfiní a vnûj‰í plochy jednotliv˘ch prvkÛ jsou stejné. V˘sledkem je ponûkud strnul˘ vzhled fasády.

Tento nedostatek lze fie‰it pouÏitím ciheln˘ch pásÛ k pfiekrytí spojÛ, pfiípadnû navrhovat spoje fasádních prvkÛ v ‰achovnicovém uspofiádání nebo s rÛzn˘mi odskoky. Probíhá také v˘voj bezespar˘ch sendviãov˘ch fasádních systémÛ. Vnûj‰í a vnitfiní vrstva sendviãového fasádního systému jsou vyrábûny a do konstrukce osazovány samostatnû. Nosnou ãást fasády tvofií panel s jednoduch˘m rámem osazovan˘ hladkou stûnou do interiéru. Prefabrikovaná stropní konstrukce je opírána o tyto prvky. Po utûsnûní v‰ech spojÛ je na vnûj‰í stranu stûnov˘ch panelÛ upevnûna izolace a nakonec je pfiipevnûn vnûj‰í obklad fasády, kter˘ mÛÏe b˘t tvofien opût betonov˘mi prefabrikáty nebo vyroben z jiného materiálu. Velmi ãasto jsou pouÏívány okenní rámy pfies nûkolik pater, které dávají objektu rysy volnosti architektonického návrhu. V˘hody fie‰ení oproti bûÏn˘m sendviãov˘m panelÛm: • vût‰í flexibilita v návrhu vnûj‰í fasády, volnost tvarÛ a velikostí, • moÏnost pouÏití jin˘ch materiálÛ na vnûj‰í plá‰È fasády, • prefabrikované prvky jsou jednoduché, vnitfiní prvky jsou pravoúhlé na v˘‰ku podlaÏí s velk˘m poãtem opakování, vnûj‰í plá‰È je pfieváÏnû tvofien ploch˘mi panely, spojení je velmi jednoduché, • izolace probíhá po fasádû spojitû bez pfieru‰ování i pfies spoje fasádních panelÛ, • ventilaãní dutiny mezi vnûj‰ím plá‰tûm a izolaãní vrstvou, • vnûj‰í vzhled fasád jednotliv˘ch budov mÛÏe b˘t zcela jin˘ bez v˘znamn˘ch odli‰ností ve vnitfiních konstrukcích a uÏit˘ch nosn˘ch prvcích, spojÛ fasádních prvkÛ lze vyuÏít k vytvofiení rÛzn˘ch rastrÛ a vzorÛ na vnûj‰ím plá‰ti. Prefabrikované fasády bez spojÛ. Fasády z prefabrikovan˘ch prvkÛ se ãasto vyznaãují strnul˘m rastrem stykÛ a spár, zejména v pfiípadû uÏití sendviãov˘ch fasádních panelÛ. Tato technologie je uÏívána v seversk˘ch zemích pfies vzrÛstající protest klonící se k „architektonickému“ návrhu. K pfiekonání problému jsou vyvíjeny nové typy „bezstykov˘ch“ sendviãov˘ch fasád a v souãasnosti existují dva postupy. V prvním pfiípadû prefabrikovan˘ fasádní panel zahrnuje i vnitfiní nosnou vrstvu a izolaci. Vnûj‰í úprava fasády je po osazení provádûna na místû klasick˘mi zpÛsoby. Ve druhém fie‰ení mají obrysové hrany vnûj‰í vrstvy prefabrikovaného sendviãového panelu ubíhající pfiíãn˘ profil s pfieãnívajícím plastick˘m vyztuÏením. Po osazení panelu jsou vzniklé dráÏky zaplnûny a cel˘ povrch je zahlazen stûrkou. Systém byl pouÏit jiÏ pro nûkolik realizací ve Finsku.

Obr. 7 Prefabrikované klenby kfiíÏení metra ve Washingtonu Fig. 7 Prefab vaults of a subway crossing in Washington

Obr. 8 Nároãné prefabrikované dílce pro obvodové plá‰tû Fig. 8 Demanding prefab elements for external skins

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

TÉMA TOPIC V˘robky s integrovan˘mi sluÏbami Prefabrikované prvky budou brzy mnohem sofistikovanûj‰í, napfi. budou zahrnovat rÛzné sluÏby. JiÏ existují prefabrikované stropní panely, v jejichÏ podéln˘ch dutinách probíhá v˘mûna tepla. Vzduch pouÏívan˘ k vûtrání objektu je prohánûn labyrintem podéln˘ch dutin v panelech a pfiedává teplo betonové hmotû nebo naopak je jí ohfiíván. Dal‰ím pfiíkladem je vyuÏití dutin ve stropních panelech pro rÛzné rozvody. V˘robní procesy V˘zvou pro nadcházející období je automatizace ve v˘robních procesech betonové prefabrikace. Existuje fiada dobr˘ch pfiíkladÛ ve v˘robû trubek a dal‰ích mal˘ch prvkÛ vyrábûn˘ch ve velk˘ch sériích jako jsou teracové dlaÏdice, Ïelezniãní praÏce ad. V oblasti stavebních prvkÛ je v‰ak tfieba je‰tû mnoho udûlat. Vhodná pro automatizaci je v˘roba stropních dutinov˘ch panelÛ, pfiíhradov˘ch nosníkÛ a nûkter˘ch mal˘ch prvkÛ. Nejvhodnûj‰í fie‰ení pro hlavní v˘ztuÏ nosníkÛ a stropních prvkÛ je pfiedpínání na dlouh˘ch dráhách. V˘hoda pfiedpûtí ve srovnání s bûÏnou v˘ztuÏí je vût‰í nosná kapacita pfii niωí vloÏené práci. Pfietrvávající obtíÏí je automatické vkládání tfimínkÛ rÛzn˘ch tvarÛ a velikostí. ¤e‰ení je moÏná ve vláknobetonu, uÏití ocelov˘ch vláken nebo jin˘ch typu, které je‰tû tfieba nejsou ani vyvinuty. Automatická v˘roba kruhov˘ch sloupÛ. Zajímavá metoda na plnû automatizovanou v˘robu sloupÛ s kruhov˘m prÛfiezem byla vyvinuta ve Finsku. V˘roba zaãíná nastfiíkáním 40 aÏ 130 mm tlusté vyztuÏené skofiepiny okolo otáãejícího se dutého prvku. Po zatuhnutí mÛÏe b˘t povrch zahlazen a po vytvrdnutí je upraven dal‰ími technikami, napfi. le‰tûním. PouÏitím barven˘ch cementÛ a rÛzn˘ch druhÛ kameniva je moÏné vyrábût sloupy s rÛzn˘mi povrchy. Pozdûji, pouze pro koneãnou úpravu povrchu lze pouÏít i draωí materiály. ·ed˘ beton je uÏíván pro vnitfiní ãásti. Sloupy jsou pouÏívány zejména jako nosné nebo dekorativní prvky nejãastûji na v˘‰ku jednoho podlaÏí. Jejich maximální v˘‰ka je 4 m a prÛmûr 1,2 m. Je moÏno vyrábût i sloupy konického tvaru. Jeden stroj je schopen vyrobit 40 sloupÛ za den v dvousmûnném provozu. Spojení sloupu s dal‰ími prvky je zaji‰Èováno pomocí v˘ztuÏn˘ch prutÛ zakotven˘ch v dutinách sloupÛ. Automatické mûfiící a fiídící systémy bûÏnû pouÏívané v jin˘ch odvûtvích prÛmyslu jsou nyní zavádûny i ve v˘robnách betonov˘ch prefabrikátÛ. Nakládání s odpady V fiadû zemí je skládkování odpadu zdanûno vysok˘mi sazbami. Proto by ve v˘robnách prefabrikovaného betonu nepouÏité prvky, betonová suÈ, betonov˘ odpad, zbytky cementové ka‰e z míchaãky, zbytky materiálu po drceni betonu a jiné, by mûly b˘t opût zpracovány. Odpadní betony a zbytky z míchaãek mohou a jsou uÏ v nûkter˘ch zemích recyklovány. Jsou to ideální suroviny pro recykláty, neboÈ je znám jejich zdroj. V˘zkumné materiály uvádûjí, Ïe podíl hrubého recyklovaného materiálu v konstrukci mÛÏe dosáhnout aÏ 20 % z celkového objemu zabudovaného kameniva. P ¤ Í K L A DY

APLI K AC Í

myslové objekty pouÏívá nosné sendviãové stûny z pohledového betonu a zdvojené T stfie‰ní nosníky na rozpûtí aÏ 30 m mezi fasádami z lehkého betonu s vlastní váhou 180 aÏ 200 kg/m2. Systém nabízí racionálnûj‰í, ekonomiãtûj‰í a estetiãtûj‰í konstrukce. Parkovi‰tû Objekty parkovi‰È jsou vhodné pro v˘stavbu z prefabrikátÛ vzhledem k velk˘m rozpûtím a poÏadované krátké dobû v˘stavby. Dal‰í poÏadavky na moderní parkovi‰tû jsou estetické, úãelné vyuÏití prostoru, vodonepropustnost, poÏární bezpeãnost, nízké nároky na údrÏbu ad. Existují zpracované projekty fie‰ení rÛzn˘ch typÛ parkovacích objektÛ s rÛzn˘mi pÛdorysy, rÛzn˘mi typy nájezdov˘ch ramp a rÛzn˘mi v˘‰kov˘mi úrovnûmi pro parkování. Bytové objekty – rodinné a bytové domy Velké stûnové panelové systémy kombinované s dutinov˘mi stropními panely jsou v zemích severní Evropy stále uÏívány pro v˘stavbu bytov˘ch objektÛ. Stavebnice tûchto domÛ pro více rodin zahrnují vnûj‰í obvodové stûny s koneãnou úpravou, dutinové stropní panely, v˘tahové ‰achty, schodi‰Èové desky, balkony a stfie‰ní konstrukce. Vzhledová variabilita návrhu budov není omezována strnulostí betonov˘ch prvkÛ a témûfi kaÏd˘ objekt je pfiizpÛsobován pfiedstavám architekta nebo stavebníka. Obecnû systém nepotfiebuje Ïádné vnitfiní nosné stûny. UÏitím dutinov˘ch stropních panelÛ na rozpûtí aÏ 11 m je pfieklenuta celá ‰ífika podlaÏí a vzniká tak velká vnitfiní uÏitná plocha bez omezení nosn˘mi prvky, která je schopná vyhovût ‰irokému spektru uÏivatelÛ po celou dobu Ïivotnosti konstrukce. Kanceláfiské budovy Souãasn˘ trend ve v˘stavbû kanceláfisk˘ch objektÛ upfiednostÀuje prefabrikaci, efektivnost rovn˘ch povrchÛm bez ãlenûní nosníky a konzolami, redukci práce na stavbû zaãlenûním rozvodÛ do stropních konstrukcí a bezpeãnûj‰í a rychlej‰í v˘stavbou. Ve ·védsku a ve Finsku jsou trendem velká rozpûtí aÏ 20 m s minimem vnitfiních podpÛrn˘ch sloupÛ. Velká rozpûtí dávají projektantÛm neb˘valou volnost v fie‰ení vnitfiních dispozic kanceláfií. Dovolují také velkou flexibilitu pro následné úpravy a pfiípadné zmûny vyuÏití budovy. Pohledov˘ beton je ãasto uÏíván i na nároãné fasády prestiÏních budov. Stadiony Pro v˘stavbu stadionÛ je uÏívána prefabrikovaná technologie vzhledem k poÏadavkÛm na krátké termíny realizace. V fiadû zemí existuje mnoho dobr˘ch ukázek, napfi. hokejová hala pro ãtyfiicet tisíc divákÛ postavená v Helsinkách za ‰est mûsícÛ. Z ÁV ù R A D O P O R U â E N Í Prefabrikace má velk˘ potenciál vyhovût nov˘m poÏadavkÛm trhu. ¤e‰ení je tfieba hledat nejen v rámci obecnû znám˘ch v˘hod, tj. pracovní podmínky, technologie a rychlost v˘stavby, ale také ve v˘voji nov˘ch materiálÛ jako jsou vysokouÏitn˘ beton a samozhutÀující beton, v˘voji nov˘ch systémÛ – smí‰en˘ch konstrukcích, v˘voji v˘robních technologií, automatizaci, sluÏbách integrovan˘ch do konstrukãních prvkÛ ad.

PrÛmyslové a komerãní objekty Rámové systémy sloÏené ze sloupÛ a nosníku jsou ‰iroce uÏívány. Nejv˘znaãnûj‰í souãasné zmûny smûfiují k vût‰ím rozpûtím, lehãím konstrukcím a nov˘m typÛm spojÛ. Nov˘ systém pro prÛB

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

Ir. Arnold Van Acker, Belgie b˘val˘ pfiedseda fib komise pro prefabrikací fotografie: archív Ing. Pavla âíÏka

E

5/2003

7

P¤ÍKLADY

SVùTOVÉ PREFABRIKACE

fotografie: archiv Ing. Pavla âíÏka

Regionální centrum SIP v Bologni s prefabrikovan˘mi nosníky na rozpon 25 m nesoucí ãtyfii zavû‰ená podlaÏí SIP regional centre in Buologne with prefab girders with a span of 25 m carrying four suspended storeys

Prefabrikované vlnolamy na fieckém pobfieÏí Prefab breakwaters on the Greek coast

Obvodová struktura prefabrikované konstrukce administrativní budovy v Haagu Peripheral structure of the prefab structure of an administrative building in The Hague

Washington Harbour – prefabrikovan˘ obvodov˘ plá‰È monolitické konstrukce Washington Harbour – Prefabricated external skin of the monolithic structure

Nároãné prefabrikované dílce pro obvodové plá‰tû Demanding prefab elements for external skins

Ministerstvo v˘stavby a plánování v Haagu s uplatnûním prefabrikované konstrukce skeletu Ministry of Construction and Planning in The Hague exploiting the prefab structure of the skeleton

Prefabrikovaná konstrukce pro soubor v˘stavby rodinn˘ch domÛ v Nûmecku Prefab structure for a housing settlement in Germany

Generale Bank Nederland v Rotterdamu – prefabrikované konstrukce stropÛ a obvodu pfii v˘stavbû Generale Bank Nederland in Rotterdam – prefab structures of the ceilings and envelope during construction

Prefabrikovaná konstrukce University ERASMUS v Rotterdamu Prefabricated structure of ERASMUS University in Rotterdam

Prefabrikovaná konstrukce vícepodlaÏního parkingu koncové stanice metra v Bostonu Prefabricated structure of a multistorey parking of a subway terminal in Boston

PROFILY PROFILES

ASOCIACE V¯ROBCÒ BETONOVÉ PREFABRIKACE – OHLÉDNUTÍ ZA PRVNÍM ROKEM âINNOSTI Pfied rokem jsme ãtenáfie ãasopisu BETON TKS informovali o vzniku nového profesního sdruÏení spoleãností ãinn˘ch ve v˘robû betonov˘ch a Ïelezobetonov˘ch prefabrikovan˘ch stavebních dílcÛ na území âeské republiky – Asociace v˘robcÛ betonové prefabrikace (AVBP). Jen pro úplnost uvádíme, Ïe Asociace vznikla v ãervnu 2002. Z právního hlediska se jedná o zájmové sdruÏení právnick˘ch osob, které v souãasnosti sdruÏuje dvacet ãtyfii ãlenÛ – DYWIDAG Prefa Lysá nad Labem, a. s., GOLDBECK PREFA BETON, s. r. o., INTERMA, a. s., Intermont Karlovy Vary, spol. s r. o., K. M. BETONBAU, s. r. o, Lias Vintífiov, lehk˘ stavební materiál, k. s., MABA PREFA, spol. s r. o., Montraz, PREFA BRNO, a. s., PREFA Grygov, a. s., SKANSKA PREFA, a. s., PREFA PRAHA, a. s., PREFA ÎATEC, s. r. o., PREFA-BETON Cheb, spol. s r. o., ZIPP PRAHA, s. r. o., PrÛmstav Zlín, spol. s r. o., SMP CONSTRUCTION, a. s., SSK CZ, a. s., SSaÎ – OZ 09, a. s., TEKAZ, s. r. o., TOPOS, spol. s r. o., VCES Praha, a. s., WOLF PREFA, s. r. o., ÎPSV Uhersk˘ Ostroh, a. s. Pfiedsednictvo Asociace má sedm ãlenÛ, pfiedsedou je Ing. Petr Vorel z PREFA-BETON Cheb, spol. s r. o. Bliωí informace o Asociaci najde zájemce na internetov˘ch stránkách AVBP http://www.avbp.cz. Jedním z hlavních cílÛ ãinnosti Asociace je vedle prohloubení profesní spolupráce ãlenÛ také zvy‰ování kvalifikace zamûstnancÛ jednotliv˘ch ãlensk˘ch organizací. Bûhem roku uspofiádala Asociace dvû ‰kolení, které jsou tak prvním konkrétním v˘sledkem její ãinnosti. První pfiipravila ve sv˘ch prostorách spoleãnost DYWIDAG Prefa Lysá nad Labem. Z jeho programové nabídky: • pfiedvedení jednotliv˘ch zúãastnûn˘ch v˘roben prefabrikátÛ a jimi vyrábûn˘ch produktÛ, • cementy a jejich nestabilní v˘roba – dopady na v˘robu prefabrikátÛ, Ing. â. ·típek, CSc., TZÚS Praha, s. p., • certifikace v˘robkÛ – zmûny a novinky v roce 2003, RNDr. V. Hötzel, TZÚS Praha, s. p., • koneãná úprava povrchu v˘robkÛ – „kosmetika“ hotov˘ch v˘robkÛ, Ing. J. Tich˘, CSc., Lafarge âíÏkovice, • samozhutniteln˘ beton – betony pro v˘robu nebo pouze pro laboratorní podmínky? Ing. J. Zmek; souãástí byla prohlídka areálu pofiadatele. Druhé ‰kolení uspofiádala SKANSKA PREFA, a. s., v provozovnû Tovaãov. Tentokrát se diskutovalo o vysokopevnostním betonu (Doc. Ing. I. Terzijski, CSc., VUT Brno), o vlastnostech a srovnání polykarboxylátÛ (pfiísady nejen pro SCC) (Doc. Ing. I. Terzijski, CSc., VUT Brno), o navrhování v˘ztuÏí, vzniku trhlin, v˘robních,

transportních a montáÏních polohách prefabrikátÛ (Ing. Z. Slamenec, IPsystém, s. r. o., Olomouc) a o problematice montáÏe prefa dílcÛ (Ing. J. Hlavizna, Monters, s. r. o., Olomouc). Pfiedsednictvo AVBP uvaÏuje o moÏnosti zakonãit v budoucnosti ‰kolení získáním kvalifikaãního certifikátu, kter˘ by jistû mûl svou váhu v oblasti personální politiky jednotliv˘ch ãlensk˘ch i neãlensk˘ch organizací pÛsobících ve stavební oblasti a mohl by b˘t i urãit˘m kritériem pfii pfiíjímání nov˘ch pracovníkÛ. Asociace pomáhá sv˘m ãlenÛm i v rámci zahraniãní spolupráce. Na internetov˘ch stránkách Asociace je zvefiejnûná nabídka na grantovou spolupráci v rámci EU v oblasti vûdy a v˘zkumu ve stavebnictví. Pfiedsednictvo Asociace se bude i nadále zab˘vat vyhledáváním dal‰ích nabídek pro moÏnou spolupráci sv˘ch ãlenÛ v rámci vyhla‰ovan˘ch programÛ EU, pro oblast stavebnictví. Budeme dále usilovat o to, abychom umoÏnili a usnadnili vstup na‰ich ãlenÛ do grantov˘ch konsorcií; domníváme se, Ïe tato spolupráce jim mÛÏe pfiinést dÛleÏité poznatky nejen v oblasti odborné, ale i napfi. ve zv˘‰ení odbytov˘ch moÏností na zahraniãním trhu. Asociace byla pfiizvána âeskou betonáfiskou spoleãností âSSI ke spoluorganizování 2. konference PREFABRIKACE A BETONOVÉ DÍLCE 2003, která se konala 18. a 19. záfií 2003 v Domû hudby v Pardubicích. Pfiedpokládáme, Ïe spolupráce mezi AVBP a âeskou betonáfiskou spoleãností se bude v budoucnosti nadále prohlubovat. Probûhla rovnûÏ úvodní jednání mezi AVBP a Svazem v˘robcÛ cementu âR, jejichÏ v˘sledky poskytují dobrou platformu pro budoucí spolupráci. Asociace, jakoÏto zájmové sdruÏení, je partnerem pro profesní jednání, napfi. se Stavebním odborem MPO, nebo jednání legislativní pfii pfiípravû a diskuzích o znûní zákonÛ, vyhlá‰ek ãi smûrnic v oblasti stavebnictví. Jaké jsou dal‰í v˘hody, které Asociace poskytuje sv˘m ãlenÛm? Vedle zmínûného zvy‰ování kvalifikace prostfiednictvím ‰kolení bychom rádi uvedli i vytváfiení databáze obsahující statistické údaje. Tyto údaje obsahují informace o celkovém poãtu zpracovaného betonu, kter˘ rozdûlujeme na beton zpracovan˘ do prefabrikátÛ a ostatní, a dále z oblasti personální. Získané statistické údaje jsou prÛbûÏnû vyhodnocovány; konkrétní v˘sledky jsou zohledÀovány v koncepãní pfiípravû plánÛ ãinnosti a objemu v˘roby jednotliv˘ch ãlensk˘ch organizací. První rok ãinnosti Asociace v˘robcÛ betonov˘ch prefabrikátÛ byl pfiedev‰ím ve znamení vytvofiení vnitfiních mechanizmÛ ãinnosti, v to poãítaje i vytvofiení bliωích vzájemn˘ch vazeb mezi jednotliv˘mi ãleny. Ze zku‰eností na‰ich ãlenÛ víme, Ïe se Asociace za první rok stala pro své ãleny rovnoprávn˘m partnerem, kter˘ jim je v fiadû oblastí velmi nápomocn˘. Pfiedsednictvo Asociace usiluje o dal‰í roz‰ífiení ãlenské základny. Je toho názoru, Ïe podobná profesní spolupráce mÛÏe b˘t pro kaÏdou spoleãnost podnikající ve stavebnictví jen v˘hodou. Karolína Spiesová Havelková tajemnice AVBP kontakt: [email protected]

10

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

PROFILY PROFILES

PROFIL

SPOLEâNOSTI

PREFA PRAHA,

A. S.

âINNOST SPOLEâNOSTI Konzultaãní a projektová ãinnost • návrhy optimalizovan˘ch Ïelezobetonov˘ch konstrukcí • projekty pro stavební povolení • realizaãní dokumentace • v˘robní dokumentace • realizaãní a v˘robní ãinnost • realizace nosn˘ch Ïelezobetonov˘ch konstrukcí • v˘roba stavebních dílcÛ skeletÛ, stûnov˘ch a deskov˘ch dílcÛ, pfiedepjat˘ch prvkÛ, stfie‰ních a stropních konstrukcí V ¯ Z N A M N É S TAV BY R E A L I Z O VA N É V P O S L E D N Í D O B ù Prowell Rokycany – v˘robní objekt o plo‰e ca 31 600 m2 pfii základním modulu 15 x 7,5 m. Nejv˘raznûj‰ími a nejzajímavûj‰ími prvky skeletu byly stfie‰ní pfiedpínané „I“ vazníky, které v jedené ãásti dosáhly délky aÏ 37,5 m (obr. 1). Metropole Zliãín I., II. – dvoupodlaÏní objekt o celkové rozloze v ãásti I. 24 695 m2 a v ãásti II. 16 800 m2. Základní modulové uspofiádání je 7,5 x 16 m, zatíÏení stropÛ 7,5 kN/m2. V konstrukci byly pouÏity kromû bûÏn˘ch prefabrikovan˘ch prvkÛ také stfie‰ní pfiedpínané „I“ vazníky délky 16 aÏ 22 m a stropní pfiedpínané „TT“ desky délky 14 aÏ 18 m. Toyota – Peugeot – Citroen Kolín – v Kolínû jsme postupnû postavili 2 objekty: • Objekt lakovny o plo‰e 11 350 m2 – dvoupodlaÏní rámová konstrukce s vloÏen˘mi ocelov˘mi mezipatry. Základní modulové uspofiádání 20 + 20 / 12 m, v˘‰ka 20 m. Ve stropní konstrukci jsme pouÏili v pozemních stavbách neobvyklé dodateãné pfiedpûtí spfiaÏené Ïelezobetonové konstrukce se dvûma postupn˘mi kroky pfiedpínání (obr. 3). • Objekt lisovny a svafiovny o plo‰e 18 434 m2 – v˘robní haly vaznicové soustavy, základní modulové uspofiádání dosahovalo aÏ 24 x 48 m. V konstrukci jsme pouÏili kromû jiÏ standardních pfiedem pfiedpínan˘ch stfie‰ních prvkÛ také dodateãnû pfiedepínané prvky (obr. 4). Ing. Zdenûk Kolman Prefa Praha, a. s. PrÛmyslová 5, 108 50 Praha 10

Obr. 2 Metropole Zliãín

Obr. 3 Toyota – lakovna

Obr. 1 Prowell Rokycany Obr. 4 Toyota – lisovna a svafiovna

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

11

PROFILY PROFILES

V¯ROBNA PREFA A KAMENOLOMY LITICE ÎPSV UHERSK¯ OSTROH, A. S.

NAD

ORLICÍ

THE PREFAB ELEMENTS PRODUCTION PLANT AND STONE QUARRY IN LITICE OVER THE ORLICE RIVER, UHERSK¯ OSTROH, J.S.C. Obr. 1 Dobová reklama spoleãnosti Litické Ïulové lomy a továrna na staviva Fig. 1 Period promotion of the Litice Granite Quarries company and a building materials production factory

V˘robna Prefa Litice nad Orlicí se nachází v malebném údolí fieky Divoké Orlice. JiÏ za Rakousko-Uherska v dobû stavby Ïelezniãní trati z T˘ni‰tû nad Orlicí do Hanu‰ovic, v letech 1870 aÏ 1905, byly v Liticích nad Orlicí otevfieny na místním loÏisku granodioritu lomy, které zprvu slouÏily jako vhodn˘ místní zdroj kameniva pro stavbu dráhy. V období první republiky pfie‰ly lomy do správy Litické akciové spoleãnosti, která kromû dodávek kameniva pro svoje potfieby dodávala kamenivo i âesk˘m drahám. Pro vlastní spotfiebu vyrábûla spoleãnost drtû (obr. 1), které uÏívala v závodech v PrazeSpofiilovû a v Liticích nad Orlicí pro v˘robu barevn˘ch dlaÏdic, umûl˘ch omítek a ostatních cementáfisk˘ch v˘robkÛ. Na sklonku tohoto období se z litick˘ch drtí uÏ vyrábûly kvalitní betony o pevnosti vy‰‰í neÏ 400 kg/cm2 pro stavby opevnûní blízk˘ch hranic republiky. V archivu se zachoval v˘robní návrh receptury betonu od ing. Stanislava Bechynûho pro pûchotní srub ER – S74 (tab. 1). Po druhé svûtové válce, v roce 1948, byla spoleãnost Litické Ïulové lomy a továrna na staviva, spol. s r. o., znárodnûna. V˘Tab. 1 V˘robní návrh receptury betonu od ing. Stanislava Bechynûho pro pûchotní srub ER – S74 Tab. 1 Production design of the formula of concrete manufacture by Stanislav Bechynû for an infantry log cabin ER – S74 SloÏka labsk˘ písek 0 – 10 mm litick˘ ‰tûrk 20 – 40 mm litick˘ ‰tûrk 40 – 60 mm malomûfiiãsk˘ cement voda z Barto‰ovického potoka

12

MnoÏství 400 l 320 l 630 l 400 l 80 l B

ETON

• TEC

robna a lomy pfie‰ly pod âeskoslovenské stavební závody, n. p., závod Baraba. Od ãervna 1951 do konce roku 1957 byla v˘robna Litice nad Orlicí postupnû souãástí Prefy, n. p., Prefy Praha, V˘chodoãeské prefy, n. p. Praha, Montostavu, n. p., Národního podniku Prefa Praha, kter˘ vznikl slouãením stfiedoãeské Prefy Betry a Montostavu. V dubnu roku 1958 byla ukonãena reorganizace stavebnictví âSR a v˘robna Litice nad Orlicí byla zaãlenûna do n. p. Konstruktiva Praha, do jeho specializovaného závodu Montostav Praha. Toto uspofiádání, pro litickou v˘robu ‰Èastné a znamenající její rozvoj vãetnû lomu, bylo zachováno aÏ do roku 1994, kdy se rozbûhl privatizaãní proces Montostavu. Jeho ãásti v Praze–StodÛlkách – dílny a montáÏe, v˘robny ¤eporyje, Letohrad a Litice nad Orlicí byly zprivatizovány jako IES mosty Litice nad Orlicí, s. r. o. V roce 1999 byla v˘robna a montáÏ IES mosty Litice nad Orlicí v rámci konkurzu pronajata spoleãnosti Dopravní stavby Holding, a. s., a od ledna 2000 se nov˘m majitelem v˘robny vãetnû kamenolomu stala Îelezniãní prÛmyslová stavební v˘roba Uhersk˘ Ostroh, a. s. (ÎPSV Uh. Ostroh, a. s.). V ¯ R O B A P R E F A B R I K ÁT Ò V˘roba prefabrikovan˘ch dílcÛ byla v Liticích nad Orlicí zahájena za první republiky v˘robou dlaÏdic a ostatních v˘robkÛ tehdej‰í cementárenské v˘roby. Po roce 1945 byla v˘roba roz‰ífiena, ale nepfiekroãila objemy produkce více neÏ 10 m3 dennû. V roce 1947 zde bylo vyrobeno deset kusÛ pfiedpjat˘ch mostních nosníkÛ dle návrhu nestora pfiedpjatého betonu v âSR Dr. Ing. L. Pacholíka. Nosníky byly urãeny pro jednopólov˘ most o rozpûtí 13,2 m v Koberovicích u Prahy na dálnici Praha–Humpolec. Pfiedem pfiedpjat˘ nosník byl v pfiíãném smûru navrÏen ve tvaru I v˘‰ky 0,75 m. Na opûry byl osazován v osov˘ch vzdálenostech 2,2 m doplnûn˘ spfiaÏenou horní Ïelezobetonovou deskou tlou‰Èky 0,16 m. V˘robna nosníkÛ byla umístûna v dfievûné „kÛlnû“, kde byla postavena jednoduchá napínací dráha. Pfiedpûtí bylo realizováno postupn˘m napínáním drátÛ ∅ 8 a 10 mm hydraulick˘m lisem aÏ na 25 MPa. V˘roba nosníkÛ probíhala ve dvou krocích a byla velice pracná. Nejprve byla betonována dolní pfiíruba s pfiedpjatou v˘ztuÏí ∅ 10 mm, z pfiíruby vyãnívaly tfimínky. Po zatvrdnutí byla vybetonována stojina s horní pfiírubou. Nosník byl zkou‰en aÏ do rozdrcení horní pfiíruby a v˘sledky zkou‰ky byly velmi pfiíznivé. Pro zku‰ební zafiízení byly vybetonovány dva rámy zakotvené do skalního podloÏí. Tímto prvním mostem z pfiedpjatého betonu byly poloÏeny základy rozvoje pfiedpjatého betonu v âeskoslovensku. Na‰e republika se zafiadila historicky na ‰esté místo v aplikacích mostních pfiedpjat˘ch prefabrikátÛ za Nûmecko, Francii, Belgii, ·védsko a b˘val˘ Sovûtsk˘ svaz. V˘robna Litice nad Orlicí se stala kolébkou pfiedpjatého betonu v âSR. V˘roba mostních nosníkÛ z pfiedem ãi dodateãnû napínaného betonu v litické v˘robnû pokraãovala. V srpnu 1949 byla v˘robna povûfiena v˘robou nosníkÛ pro zakrytí fieky Teplé v Karlov˘ch

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

PROFILY PROFILES

Obr. 2 V˘stavba pfiekládací rampy v âierné nad Tisou Fig. 2 Construction of a transhipment platform in âierná over the Tisá River

Obr. 4 Zku‰ebna v Liticích nad Orlicí Fig. 4 Test room in Litice over the Orlice River

Varech s termínem do konce listopadu téhoÏ roku. Pro pfiemostûní byl zapotfiebí ãtyfiicet jeden kus nosníkÛ délky 19 m o hmotnosti 16 t. V˘roba formy, v˘ztuÏe, betonáÏ nosníkÛ, jejich kompletace vãetnû dopravy a montáÏe byla dokonãena 21. listopadu 1949 a most – zakrytí Teplé slouÏí dodnes. Pro kotvení dodateãnû pfiedpjaté v˘ztuÏe byly poprvé pouÏity r˘hované kotevní kuÏelíky (kolíky) a pro napínání novû vyvinuté napínací kle‰tû „Baraba“. Kabely byly provedeny z hladk˘ch patentovan˘ch ocelov˘ch drátÛ ∅ 4,5 mm z ocele 1650 MPa. Od roku 1950 byla zavedena v˘roba pfiedem pfiedpjat˘ch nosníkÛ tzv. „JeÏkÛ“, tj. nosníkÛ obráceného písmene T s vyãnívající v˘ztuÏí pro mosty o svûtlosti 5 aÏ 12 m. Tento typ nosníku byl normalizován. V roce 1952 vybetonovala v˘robna první pfiedpjat˘ mostní nosník pro Ïeleznici. ·lo o sedlové mostní nosníky tvaru písmene I dodateãnû napínané z betonu B600 s pûti pfiíãníky, tzv. „Karlíny“. Nosníky po osazení a dobetonování horních a dolních pfiíãníkÛ byly pfiedepnuty pfiíãnû. Rozpûtí polí karlínského viaduktu bylo 22,5 + 25 m a kaÏdé pole bylo osazeno pûti kusy popsan˘ch nosníkÛ. Projekt byl zpracován v SUDOP Praha. Tento typ konstrukce se pfiíli‰ neroz‰ífiil vzhledem k velké pracnosti, malé stabilitû prvkÛ a tím i stíÏené manipulaci. V letech 1955 aÏ 58 vyrábûla v˘robna nûkolikakilometrovou montovanou konstrukci pfiekládací rampy v âierné nad Tisou, která slouÏila pfieváÏnû k pfiekládce Ïelezné rudy ze sovûtsk˘ch ‰irokorozchodn˘ch na Ïelezniãní vagóny normálního rozchodu (obr. 2). V roce 1955 byla ve Vestci u Prahy stavûna prefabrikovaná padesát metrÛ vysoká vûÏ pro OIR. VûÏ mûla ãtvercov˘ prÛfiez a sestává z rohov˘ch sloupÛ. Sloupy horního podlaÏí byly pfiipnuty k dolním sloupÛm svisl˘mi pfiedpínacími kabely – první pouÏití svisl˘ch pfiedpínacích kabelÛ (obr. 3). Konstrukce byla vyrobena v Liticích nad Orlicí. V roce 1958 byla zahájena pfiestavba stfiediska, která zahrnovala v˘stavbu dvoulodní haly délky 84 m o rozpûtí 15 m s jefiáby 2 x 10 + 2 x 20 t vãetnû vnûj‰í jefiábové dráhy, pod kterou byly zfiízeny skládky vyroben˘ch prefabrikátÛ, stavbu laboratofie k ovûfiování vstupních surovin (písek, drÈ, cementy, voda, ocel) a zku‰ebny v˘vojového a zku‰ebního pracovi‰tû závodu Montostav, s lámacím zafiízením pro zkou‰ení prefabrikátÛ délky aÏ 30 m (obr. 4). Zku‰ebna byla uvedena do provozu v roce 1961 a o rok pozdûji byla roz‰ífiena o defektoskopickou pojízdnou stanici, která umoÏÀovala pomocí RTG a radioizotopÛ konB

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

Obr. 3 VûÏová konstrukce pro OIR postavená ve Vestci u Prahy Fig. 3 Tower structure for the OIR built in Vestec near Prague

trolu prefabrikátÛ ve v˘robnách a na stavbách. V roce 1965 byla tato stanice pfiedána ústfiední technické kontrole Konstruktivy a pozdûji byla její ãinnost zastavena. Do roku 1962 vybudoval Montostav v Liticích nad Orlicí svoji základní v˘robnu s moÏností v˘roby prefabrikátÛ pro mostní a prÛmyslové stavby s hmotností do 40 t, coÏ byl v té dobû ojedinûl˘ pfiípad v âSR. Po nûkolika pfiechodn˘ch typech pfiedpjat˘ch nosníkÛ bylo v roce 1961 zapoãato s v˘robou typové fiady silniãních mostních prefabrikátÛ KA-61, truhlíkového, obdélníkového prÛfiezu, stavební ‰ífiky 1 m, v˘‰ky odvislé od délky nosníku, od 450 do 850 mm, z betonu B500 pro délky 9, 12, 15, 18 a 21 m, tzv. „Klime‰Û“, v roce 1962 s v˘robou typové fiady I62 nosníkÛ vyrábûn˘ch z dílÛ na stavbû dodateãnû spínan˘ch v pfiíãném fiezu tvaru I pro délky 21, 24, 27 a 30 m, tzv. „·evãíkÛ“. Kabelové kanálky byly vytváfieny pomocí ocelov˘ch beze‰v˘ch trubek ∅ 42 mm vytahovan˘ch z betonu pomocí elektrick˘ch vrátkÛ v urãitém stadiu tuhnutí betonu – neobvykl˘ zpÛsob v˘roby. Obû uvedené typové fiady mostních nosníkÛ byly bûhem let inovovány (i s ohledem na zmûny v zatûÏovacích normách mostÛ). Nosníky KA vzhledem k nepfiehlednosti prÛfiezu pozdûji zanikly a nosníky fiady I pfie‰ly do fiady I-92. Oba typy mostních nosníkÛ byly vyrobeny v mnoha stech kusech. Jedním z reprezentantÛ fiady KA61 je most pro dopravu uhlí v Bílinû o 52 polích na prefabrikované spodní stavbû. Z prefabrikátÛ I-73 byly v roce 1973 realizovány dva mosty u Soutic na dálnici D1, s prefabrikovanou nosnou konstrukcí, spodní stavbou (stativa – vany) a sloupy. V˘znamná byla pro litickou v˘robnu i spolupráce s projekãní kanceláfií Pragoprojekt Liberec, posléze s kanceláfií Kubíãek Consult Liberec, s níÏ litická v˘robna realizovala nebo dodávala prefabrikáty pro fiadu staveb. Upraven˘ typ nosníku I-30 se spfiaÏenou monolitickou deskou, atypické fiímsové prefabrikáty, prefabrikované pfiedpjaté stativo, pohledové obkladové prefabrikáty sloupÛ stativ pouÏity v letech 1980 aÏ 1990, napfi. na estakádû v Bílém Kostele. Technologie KU–M (obr. 6) byla pouÏita na stavbû prÛtahu 1/35 Libercem a na rekonstrukci 1/35 v úseku Hodkovice–Liberec v mnoÏství 5 600 m3. Ze spoleãné „dílny“ vze‰el i zcela nov˘ mostní prvek s oznaãením MK–T pouÏívan˘ v letech 1990 aÏ 2002, mostní trám prÛfiezu písmene T s ‰ífikou stojiny 400 mm, v˘‰kou trámu 0,5 aÏ 1,6 m, ‰ífiky pfiíruby 0,4 aÏ 1,97 m. S pfiedpínacími kabely uspo-

• SANAC

E

5/2003

13

PROFILY PROFILES

Obr. 5 V˘stavba estakády v Hfiebãi v letech 1995 aÏ 1997, celková délka 312 m, prvky MT-K, pole 25 m Fig. 5 Construction of an elevated road in Hfiebeã between 1995 and 1997, with a total length of 312 m, MT-K with a span of 25 m

1995 aÏ 2001 na mostech Humpolec D1, StráÏ nad NeÏárkou, Rybnice, Stfiechov, Letohrad, Dobru‰ka, âerven˘ Potok, Tu‰imice, Komofiany, Chábory, Holín, Oldfiichov a lávkách pro pû‰í v Lenofie, Plzni a Liberci; mosty s pfiedpínacím systémem „sólo DS“ dodateãnû pfiedpjaté v Brnû – IKEA a Brodû nad Labem. Ve spolupráci s dal‰ími projekãními kanceláfiemi a odbûrateli, napfi. Dopravní stavby, Skanska Brno, Vaner, PRIS Brno, SaM âeská Lípa a Firesta, je uplatÀován typ nosníku, u kterého je pouÏita kombinace obou typÛ pfiedpûtí, tj. pfiedem i dodateãnû, s následnou injektáÏí, coÏ umoÏÀuje zv˘‰ené vyuÏití nosníkÛ typÛ MK–T. Pfiíkladem je Estakáda Vamberk na pfieloÏce silnice 1/11. Rozhodující ãást v˘roby v Liticích nad Orlicí, zvlá‰tû po roce 1958, byla v˘roba prefabrikátÛ pro prÛmyslové, obãanské a zemûdûlské stavby (obr. 7 aÏ 9). âást v˘roby byla vûnována i prefabrikátÛm pro stavby dopravní, jmenovitû silniãní svodidla. V období let 1958 aÏ 1980 objem v˘roby dosahoval prÛmûrnû 20 900 m3/rok.

Obr. 7 Skeletová konstrukce podzemních garáÏí na námûstí Jana Palacha, v˘stavba v letech 1988 a 1989 Fig. 7 Skeleton structure of underground garages in the Place of Jan Palach, built in 1988 and 1989

fiádan˘mi do dvojkotev s rozpletem byl tento typ nosníku pouÏit na estakádû v Pardubicích, mostech v Podláskách, Plavech, Velk˘ch Hamrech, Ústí nad Labem, Semilech, VodÀanech, Liberci a na dvou estakádách v Hfiebãi (obr. 5). Uspofiádání pfiedpínacích kabelÛ do trojkotev (inovace nosníku MK–T) bylo pouÏité v letech Obr. 8 Rámová konstrukce v˘robních a skladov˘ch hal „Philips“ v Hranicích na Moravû, rok v˘stavby 2000 Fig. 8 Frame structure of production and storage halls of Philips company in Hranice in Moravia, year of construction: 2000

14

B

ETON

• TEC

Obr. 6 Most v Sychrovû, kloubová konstrukce, prvky KU-M, pole délky 21 m, celková délka 45 m, rok v˘stavby 1987 Fig. 6 Bridge in Sychrov, with a hinged structure, KU-M elements, with a span of 21 m and a total length of 45 m, completed in 1987

Z ÁV ù R Po dlouhá desetiletí byla velkou devizou v˘robny v Liticích nad Orlicí vysoká profesionalita jejich pracovníkÛ a místní zdroj kvalitní litické Ïuly, které byly garanty kvality. Nebylo vzácností dosáhnout pevnosti betonÛ 650 aÏ 700 kg/cm2, a to i bez pouÏití souãasn˘ch chemick˘ch prostfiedkÛ. Obr. 9 Opûrná zeì podél Ïelezniãní trati u dostihového závodi‰tû v Pardubicích kotvená vrstvenou zeminou, v˘stavba v letech 1989 aÏ 1992 Fig. 9 Retaining wall along the railway track near the racecourse in Pardubice anchored with layered soil, built between 1989 and 1992

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

V˘robna od svého vzniku spolupracovala a spolupracuje s fiadou v˘znamn˘ch odborníkÛ. Kromû Dr. Pacholíka to byli Prof. Klime‰, Ing. Otta, Ing. Boroviãka, dlouholet˘ fieditel závodu Montostav, v˘born˘ ãlovûk a jedineãn˘ odborník Ing. Jíra a doposud aktivnû spolupracující Prof. Voves. Ti vtiskli v˘robnû Litice nad Orlicí ducha odpovûdnosti a odborné zdatnosti. Otevfiením nové dlouhé pfiedpínací dráhy pro v˘robu pfiedem pfiedpjat˘ch prefabrikátÛ v‰eho druhu pro maximální pfiedpínací sílu 8 + 6 MN, v listopadu 2002, navazuje nov˘ majitel v˘robny ÎPSV Uhersk˘ Ostroh, a. s., na zdej‰í, více neÏ pÛlstoletou, tradici v˘roby pfiedpjatého betonu. Ing. Edurard VodráÏka, Stavokonsult Îamberk Ladislav Strompf, ÎPSV Uhersk˘ Ostroh, a. s., stfi. Litice nad Orlicí 564 01 Îamberk, tel.: 564 629 290-3, fax: 465 629 279

KONCERN HOLCIM

VE ZNAMENÍ

FÚZÍ A AKVIZIC

Prachovice – do akciové spoleãnosti Holcim (âesko) se k datu 1. srpna 2003 vãlenily její dcefiiné spoleãnosti Holcim beton, Holcim kamenivo a Písník âeperka. Nástupnická spoleãnost pfievzala v‰echna práva, povinnosti a závazky, které vypl˘vají z doposud uzavfien˘ch právních vztahÛ zanikajících spoleãností. Sluãování samostatn˘ch subjektÛ Holcim, zab˘vajících se v˘robou kameniva a transportovaného betonu, probíhá i v ostatních zemích stfiedoevropského regionu – na Slovensku, v Maìarsku a v Rakousku. Proces doplÀuje fiada nov˘ch akvizicí. V âeské republice odkoupila spoleãnost Holcim (âesko) v prÛbûhu roku ãtyfii nové betonárny, takÏe svoji síÈ roz‰ífiila na celkov˘ poãet tfiináct betonáren a dvû pískovny s pÛsobností pfiedev‰ím ve v˘chodoãeském a stfiedoãeském regionu. Slouãené subjekty stejnû jako novû zakoupené betonárny, tvofií divizi ARM (Aggregates and Ready Mix) koncernu Holcim. Souãasná struktura spoleãnosti je pfiíslibem pruÏnûj‰ích reakcí na chování trhu a potfieby zákazníkÛ. Ing. Radovan Voda, regionální manaÏer divize ARM spoleãnosti Holcim, komentuje proces fúzí a akvizicí slovy: „Strategie spoleãnosti Holcim se v posledních letech zmûnila i v pfiístupu k tûÏbû kameniva a v˘robû transportbetonu. Globalizace a zostfiující se konkurence dramaticky zvy‰uje v˘znam vlastních zdrojÛ kameniva a v˘roby ãerstvého betonu. Proto do‰lo v âeské republice a na Slovensku k v˘znamn˘m investicím do tûchto oborÛ jak koupí nov˘ch provozoven, tak rekonstrukcí stávajících.“ Holcim (âesko), a. s., patfií do ‰v˘carského koncernu Holcim, pfiedního svûtového v˘robce a dodavatele cementu, kameniva a transportbetonu. Se sv˘mi zastoupeními ve více neÏ v sedmdesáti zemích v‰ech kontinentÛ a ãtyfiiceti pûti tisíci zamûstnanci je spoleãností spojující v˘hody globálního pÛsobení s lokálními podmínkami . Dana Kapiãková marketing Holcim (âesko), a. s. Tovární 296, 538 04 Prachovice, tel.: 469 810 563, fax: 469 810 232 e-mail: [email protected] www.holcim.cz

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

15

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

PREFABRIKOVANÉ

TR I B U NY HOKE JOVÉ HALY PRO MISTROVSTVÍ SVùTA V ROCE 2004 V PRAZE PREFABRICATED STANDS OF THE ICE-HOCKEY HALL B U I LT F OR TH E WOR LD C HAM PIONSH I P I N PR AG U E IN 2004 H A N A G A T T E R M AY E R O V Á , PETR ¤EHÁK, MAREK STRNAD Pfiíspûvek popisuje pouÏité v˘poãetní metody a konstrukãní fie‰ení Ïelezobetonov˘ch montovan˘ch tribun na hokejovém stadionu pro 17 000 divákÛ. This paper describes the computational methods and structural design of reinforced prefabricated assembled stands at the ice-hockey stadium for 17,000 spectators Bûhem roku 2003 probíhá v Praze v˘stavba hokejové haly urãené pro mistrovství svûta v ledním hokeji v roce 2004. Jedná se o soubor staveb, z nichÏ hlavní halu s kluzi‰tûm tvofií tzv. Velká aréna, sedmipodlaÏní monolitick˘ skelet nad kruhov˘m pÛdorysem o prÛmûru cca 170 m s prefabrikovan˘mi konstrukcemi tribun. Projektová pfiíprava nosné konstrukce stavby probíhala od ledna 2002 (koncepce nosné konstrukce, projekt ke stavebnímu povolení) do záfií 2002 (provádûcí projekt). Generálním projektantem je Atip Trutnov, hlavním kooperantem projektu byla spoleãnost Helika. Koncepce nosné Ïelezobetonové konstrukce byla vytvofiena pod vedením hlavního statika projektu Ing. M. MuÏíka z PPP Pardubice za úãasti autorizovan˘ch statikÛ z firem Helika (Ing. J. Langer, PhD, Ing. M. Trnka) a Atelier P. H. A. (Doc. Ing. H. Gattermayerová, CSc.). Po v˘bûru dodavatele stavby (Skanska CZ, a. s.) probûhlo zpracování dílenské dokumentace montovan˘ch konstrukcí tribun a schodi‰È ve vybran˘ch schodi‰Èov˘ch jádrech. Pro dodavatele

montovan˘ch konstrukcí Skanska Prefa, a. s., vypracoval dílenskou dokumentaci Atelier P. H. A. dle zadaného harmonogramu v˘roby a montáÏe montovan˘ch konstrukcí v období února a bfiezna 2003. N O S N Á K O N S T R U K C E H A LY Kruhová budova Velké arény se skládá ze ‰esti samostatn˘ch dilataãních celkÛ. Má dvû podzemní a pût nadzemních podlaÏí, nejniωí úroveÀ je více neÏ 7 m pod úrovní upraveného terénu, nejvy‰‰í obvodov˘ trám Ïelezobetonové konstrukce je více neÏ 22 m nad úrovní vstupu. Nosn˘ systém haly je fie‰en jako Ïelezobetonov˘ monolitick˘ skelet s radiálnû uspofiádan˘mi prÛvlaky, vyná‰ejícími spojitou Ïelezobetonovou desku. Po obvodû je ztuÏující trám nesoucí fasádu a podpírající zároveÀ ãást konstrukce vnûj‰ího prstence. Nosnou konstrukci tribun tvofií Ïelezobetonové prefabrikované lomené radiální nosníky vyná‰ející prefabrikované Ïelezobetonové lavicové desky prÛfiezu „L“. Tribuny jsou mezi v˘‰kov˘mi úrovnûmi 3 aÏ 4 a 6 aÏ 7 (obr. 1). Celá aréna je zastfie‰ena ocelovou stfie‰ní konstrukcí s radiálnû uspofiádan˘mi pfiíhradov˘mi vazníky. V¯POâETNÍ

M O D E LY

ÎELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE

PouÏité metody v˘poãtu V˘poãet kaÏdého z ‰esti dilataãních celkÛ monolitické konstrukce provádûli jednotliví zpracovatelé samostatnû za pfiijetí spoleãn˘ch obecn˘ch zásad a jednotné koncepce nosné konstrukce. Montované konstrukce tribun byly fie‰eny pro v‰echny dilataãní úseky jedním zpracovatelem jak v úrovni projektu pro stavební povolení, tak v provádûcí a dílenské dokumentaci. Pro získání prÛbûhÛ vnitfiních sil v konObr. 1 Schématick˘ fiez halou s vyznaãením v˘‰kov˘ch úrovní Fig. 1 Schematic section of the hall with the marked elevation levels

16

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

strukci, potfiebn˘ch pro dimenzování jednotliv˘ch prvkÛ, byly pouÏity následující v˘poãtové metody: • numerické modely (MKP) cel˘ch dilataãních celkÛ, slouÏící pfiedev‰ím pro získání reakcí do základové desky, namáhání v˘ztuÏn˘ch jader a vnitfiních sil do sloupÛ • modely patrov˘ch v˘sekÛ konstrukcí (MKP), slouÏících pro anal˘zu stropních konstrukcí • modely v˘sekÛ konstrukce pro dopoãty prÛhybÛ a ‰ífiek trhlin vybran˘ch prvkÛ • nosníkové modely pro v˘poãty prefabrikovan˘ch prvkÛ • samostatné prostorové v˘seky konstrukce montovan˘ch tribun pro dynamické v˘poãty. V˘poãty provádûné v Atelieru P. H. A. vyuÏívaly software Nexis 32 se základním modulem Statika 3D – 3D pruty + deska + stûna + skofiepina pro získání vnitfiních sil. Pro posouzení vlivu dynamick˘ch úãinkÛ na prefabrikovanou konstrukci tribun byl pouÏit modul Dynamika A – vlastní tvary a frekvence. Nosníkové a MKP modely pro v˘poãty prefabrikovan˘ch prvkÛ Nosné prvky tribun tvofiily lomené Ïelezobetonové prefabrikované nosníky délky aÏ 13 m. V projektu ke stavebnímu povolení mûly v˘‰ku 950 mm, v pfiíãném prÛfiezu tvar písmene I. Po revizích tvarÛ vyvolan˘ch dispoziãními poÏadavky v provádûcí dokumentaci bylo nutno nûkteré prÛfiezy sníÏit se zachováním ne pfiíli‰ staticky vhodného tvaru lomeného nosníku. Pro v˘poãet vnitfiních sil byly v projektu ke stavebnímu povolení pouÏity nosníkové modely – prutov˘ prvek se zalomenou stfiednicí s promûnn˘m prÛfiezem po délce prvku. UloÏení koncÛ prutu bylo modelováno nejprve jako prost˘ nosník (kloub x posuv). Po provedení dynamick˘ch v˘poãtÛ bylo nutno oba konce nosníkového prvku opatfiit pevn˘mi klouby s ohledem na pfiíãné posuny. V˘sledek dynamického v˘poãtu mûl i zásadní vliv na koncepci detailÛ kotvení.

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

Pfied zpracováním dílenské dokumentace byl po dohodû s architektem zmûnûn pfiíãn˘ prÛfiez nosníku z tvaru I na obdélníkov˘, kter˘ je s ohledem na poÏadavky jednotnosti povrchÛ pohledového betonu a uspofiádání v˘ztuÏe v˘robnû jednodu‰‰í. V dílenské dokumentaci bylo pro zji‰tûní lokálních extrémÛ tribunového nosníku v místech lomÛ a náhl˘ch zmûn prÛfiezÛ je‰tû pouÏito v˘stiÏnûj‰ího 2D modelu za pouÏití koneãn˘ch prvkÛ. Tribunov˘ nosník byl modelován jako stûnov˘ plo‰n˘ prvek sloÏen˘ z 2D maker. Takto získané vnitfiní síly byly podkladem pro dimenzování a rozvrÏení v˘ztuÏe. ZatíÏení nosníkÛ bylo kromû vlastní váhy pfiedev‰ím reakcemi z betonov˘ch lavic a z nahodilého zatíÏení diváky. Lavicové nosníky tvaru obráceného L na rozpûtí aÏ 9 m jednotné tlou‰Èky stûny 150 mm byly v niωích stupních projektové dokumentace modelovány jako prutové prvky pfiíslu‰ného prÛfiezu kloubovû uloÏené na tribunové nosníky. V dílenské dokumentaci byly pro vybrané prvky, pfiedev‰ím netypick˘ch tvarÛ (komÛrkov˘ nosník pfiecházející do L tvaru apod.) je‰tû vytvofieny i plo‰né 3D modely za pouÏití metod MKP, kde ve vybran˘ch fiezech izolinií pfiíslu‰n˘ch veliãin (tahové síly, smykové síly) bylo moÏno lépe rozli‰it extrémy a optimálnû rozmístit v˘ztuÏ. Model pro dynamick˘ v˘poãet Pro posouzení vlivu dynamické odezvy konstrukce vyvozené diváky z hlediska pfiijatelnosti vibrací bylo nejprve nutno zjistit vlastní frekvence konstrukce tribun. Pro dynamick˘ v˘poãet byl zvolen prutov˘ model konstrukce, kaÏd˘ dilataãní úsek horní i dolní tribuny byl poãítán samostatObr. 2 V˘poãetní schéma horní tribuny jednoho dilataãního úseku pro dynamick˘ v˘poãet – prutov˘ model konstrukce, rendrovan˘ Fig. 2 Computational scheme of one expansion section in the upper stand for a dynamic calculation – a reticulated model of the structure, rendered

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

nû. Hlavní tribunové nosníky byly zadány jako pruty se skuteãn˘mi prÛfiezov˘mi charakteristikami (obr. 2 a 3). Hlavní nosníky mûly v místû podepfiení modelovány kloubové podpory. Lavicové nosníky byly modelovány jako pruty se skuteãn˘m tvarem prÛfiezu L, na obou koncích byly kloubovû uloÏeny na hlavních nosnících. K vytvofiení v˘poãetního modelu byl pouÏit základní prostorov˘ model celé konstrukce dilataãního úseku, do kterého byly postupnû vkládány ‰ikmé pruty – tribunové nosníky ZatíÏení bylo zadáno jednou skupinou hmot – vlastní váhou konstrukce, vliv divákÛ v relativním klidu na vlastní frekvence konstrukce je zanedbateln˘. V˘sledné hodnoty horní i dolní tribuny pro první ãtyfii frekvence se pohybovaly od 6,5 do 11 Hz (obr. 4). Oblast tûchto frekvencí leÏí zcela mimo kmitoãty, které

KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 3 Realizace ãásti tribun – porovnání geometrického tvaru s v˘poãetním modelem Fig. 3 Construction of a part of the stands – comparison of the geometrical form and the calculation model

mohou b˘t vybuzeny pohyby divákÛ. Frekvence buzení 4 Hz je horní hranicí dosaÏitelnou skupinou lidí, v literatufie je uvádûno, Ïe buzení ãlovûkem obvykle nepfiesahuje 3 Hz. Na pfiání investora byl v˘poãet vlastních tvarÛ kmitání doplnûn v˘poãtem vynuceného kmitání (skákání, mexické vlny, houpání), kter˘ byl proveden v ÚTAM AV âR a kter˘ zcela prokázal závûry dynamického v˘poãtu provedeného v Atelieru P. H. A. KONSTRUKâNÍ

¤E·ENÍ

PR E FAB R I KOVAN¯C H PRVKÒ

Obr. 4 âtvrt˘ tvar kmitání dilataãního úseku montovan˘ch tribun – vlastní frekvence 11 Hz Fig. 4 The fourth form of an expansion section vibration of the assembled stands – natural frequency of 11 Hz

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

T R I B U N , D E T A I LY

Dolní tribuna – úroveÀ 3 – 4 Tribunové nosníky byly navrÏeny z betonu tfiídy B40 vyztuÏeného betonáfiskou vázanou v˘ztuÏí 10 505 jako prefabrikované radiální zalomené nosníky uloÏené jedním koncem na obvodov˘ch stropních prÛvlacích v úrovni 3 (+0,000) a druh˘m koncem na obvodov˘ch prÛvlacích v úrovni 4 (+5,500) (obr. 5 a 6). V niωí úrovni byly nosníky uloÏeny na elastomerová pryÏová loÏiska tlou‰Èky 20 mm a kotveny pomocí HTA li‰t zabudovan˘ch v nosnících, pozinkovaného úhelníku

5/2003

17

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 5 Schématick˘ pohled na typick˘ tribunov˘ nosník, vyznaãení zabudovan˘ch prvkÛ Fig. 5 Schematic view of a typical stand girder with the marked built-in elements

a rozpûrné kotvy HILTI vrtané pfied osazováním nosníku do monolitické konstrukce. TypÛ kotvení na spodní úrovni bylo nûkolik – dle vypracované knihy detailÛ – a li‰ily se geometrick˘m uspofiádáním skladby konstrukce (obr. 7), z ãehoÏ vypl˘valy rozdílné tvary kotevních úhelníkÛ. Ve vy‰‰í úrovni byly nosníky uloÏeny na ozub obvodového prÛvlaku rovnûÏ na elastomerová pryÏová loÏiska tlou‰Èky 20 mm. Posuvné uloÏení v radiálním smûru bylo zaji‰tûno pomocí boãních kotevních li‰t HTA a propojovacích ocelov˘ch pozinkovan˘ch úhelníkÛ, které zároveÀ bránily pfiíãn˘m posunÛm nosníkÛ. Do ozubu prÛvlaku byla pfii montáÏi navrtaná rozpûrná kotva HILTI. Prefabrikované Ïelezobetonové lavicové nosníky byly ukládány na tribunové nosníky na vybrání v jejich horním líci. PrÛfiez tûchto nosníkÛ byl navrÏen ve tvaru L nebo U. Lavicové nosníky byly rovnûÏ ukládány na elastomerová pryÏová loÏiska tlou‰Èky 10 mm a kotveny pomocí trnÛ do otvorÛ v horním líci tribunov˘ch nosníkÛ. Z dÛvodu mal˘ch úloÏn˘ch a dosedacích ploch nosníkÛ bylo kotvení doplnûno o kotevní li‰ty HTA a propojovací úhelníky. Tyto úhelníky byly v pfiím˘ch ãástech tribun pravoúhlé, v kos˘ch polích mûly tup˘ nebo ostr˘ úhel. Lavice s vût‰ím rozpûtím mûly z dÛvodÛ zv˘‰ení tuhosti fie‰eno vzájemné spfiaÏení je‰tû mimo styk nad nosníkem. Tento styk byl fie‰en pomocí vynechan˘ch otvorÛ v laviãkách, do kter˘ch byl po osazení celé fiady vsunut ocelov˘ trn, kter˘ byl zabetonován. Dále byla osazena horní fiada lavic a otvor s trnem byl zalit jemnozrnnou cementovou maltou. Lavice byly z dÛvodÛ estetického vzhledu fiad osazovány s pfiesahem 10 mm nad spodní fiadou.

Obr. 6 Osazené tribunové nosníky dolní tribuny, zaãátek osazování lavicov˘ch nosníkÛ Fig. 6 Set stand girders of the lower stand, start of placing the seat beams

Obr. 7 Schématick˘ detail kotvení paty tribunového nosníku do monolitického trámu a zubofiez lavic Fig. 7 Schematic detail of anchorage of a stand girder foot in the monolithic frame and dentil of the seats

Horní tribuna – úroveÀ 6 – 7 Tribunové nosníky byly navrÏeny jako preObr. 8 Schématick˘ pohled na typick˘ tribunov˘ nosník, vyznaãení zabudovan˘ch prvkÛ Fig. 8 Schematic view of a typical stand girder with the marked built-in elements

18

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

fabrikované radiální zalomené nosníky uloÏené jedním koncem na obvodov˘ch stropních prÛvlacích v úrovni 6 (+12,500) a druh˘m koncem na obvodov˘ch prÛvlacích v úrovni 7 (+18,000) (obr. 8 a 9). V úrovni 6 byly nosníky uloÏeny na elastomerová pryÏová loÏiska tlou‰Èky 20 mm a kotveny pomocí trnÛ. Kotevní trny byly zasunuty do kruhov˘ch otvorÛ vytvofien˘ch v tribunovém nosníku. V obvodovém prÛvlaku byl trn vsazen do pfiedvrtaného otvoru. V úrovni 7 byly nosníky uloÏeny na ozub obvodového prÛvlaku rovnûÏ na elastomerová pryÏová loÏiska tlou‰Èky 20 mm, av‰ak bez kotevních trnÛ, neboÈ uloÏení musí b˘t posuvné, aby nedo‰lo k pfienosu vodorovn˘ch reakcí nosníkÛ do hlavní nosné konstrukce objektu. Posuvné uloÏení bylo zaji‰tûno pomocí boãních kotevních li‰t HTA zabudovan˘ch v nosnících, pozinkovaného úhelníku a rozpûrné kotvy HILTI vrtané pfied osazováním nosníku. Lavicové nosníky byly ukládány dle obdobn˘ch koncepãních zásad jako na spodní tribunû. Skladebnû v‰ak nûkteré tribunové nosníky byly o 50 mm odsazeny od hlavní modulové osy (nutnost zachování prÛchozích ‰ífiek do únikov˘ch schodi‰È), a lavice z dÛvodÛ men‰í druhovosti nebyly pro tyto pfiípady rozli‰ovány. V nosníku byl pouze vynechan˘ ováln˘ otvor pro osazení kotevního trnu laviãky. Pfied osazením pfiíslu‰né laviãky bylo nutno cel˘ tento ováln˘ otvor vyplnit z dÛvodÛ krytí v˘ztuÏe cementovou maltou a lavici osadit excentricky (obr. 10). U vstupÛ na tribuny byly kromû lavicov˘ch nosníkÛ prÛfiezu L tvarovû sloÏité komÛrkové prvky, jejichÏ geometrie vyplynula z dispoziãního fie‰ení tribun u vstupÛ. Tyto prvky bylo nutno vyrábût ve dvou polohách formy s pracovní spárou v místû navrÏeného komÛrkového prÛfiezu. POSTUP

M O N TÁ Î E

Dolní tribuna – úroveÀ 3 – 4 MontáÏ lavic byla navrÏena zdola nahoru. Optimální postup montáÏe byl v rámci dilataãního úseku vÏdy po fiadách stejné v˘‰kové úrovnû, aby docházelo k postupnému zatûÏování tribunov˘ch nosníkÛ. Po dohodû s dodavatelem byl postup upraven s ohledem na obtíÏné pfiesuny zvedací techniky, a to po jednotliv˘ch polích zdola nahoru. LoÏná spára v‰ech laviãek mûla z dÛvodÛ oddûlení poÏárních úsekÛ vytvarovan˘

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 9 Osazené tribunové nosníky horní tribuny, montáÏní podepfiení jejich konzol pfied osazováním lavic Fig. 9 Set stand girders of the upper stand and assembly support of their cantilevers prior to placing the seats

v horní hranû „zámek“. Zámek vãetnû loÏné spáry byl zalit jemnozrnnou cementovou maltou. Styãná spára mezi laviãkami nad nosníkem byla ponechána volná. Spára bude o‰etfiena tûsnícím provazcem a tmelov˘m uzávûrem dle stavebního fie‰ení poÏárních úsekÛ aÏ v rámci stavebních úprav po skonãení montáÏe. Ukonãení fiady lavic bylo deskov˘m prefabrikátem. Desky byly ukládány na pryÏové podloÏky uloÏené na vyzdívce a stabilizovány ve finální poloze pomocí trnÛ zabetonovan˘ch pfii montáÏi do horního líce tribunového nosníku. Horní tribuna – úroveÀ 6 – 7 MontáÏ lavic byla rovnûÏ navrÏena zdola nahoru (obr. 11). ProtoÏe první fiady lavic byly osazeny na konzolovém vyloÏení tribunového nosníku o více neÏ 3 m, bylo nutné montáÏní podepfiení konce konzoly. Po montáÏi cel˘ch fiad bylo opût nutné dotaÏení kotevních ‰roubÛ v horním uloÏení tribunového nosníku i lavic. Poslední fiady lavic byly ukládány na stûnové prefabrikované dílce. Tyto dílce mûly z dÛvodÛ vedení instalací (jejichÏ poloha Obr. 11 Osazování tfiináctitunového tribunového nosníku horní tribuny Fig. 11 Setting a 13-ton stand girder of the upper stand

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Obr. 10 UloÏení lavice na tribunov˘ nosník v místû modulového posunu osy nosníku Fig. 10 Placement of a seat on a stand girder at the place of module displacement of the girder axis

nebyla profesemi do zpracování dílenské dokumentace závaznû potvrzena) jednotnû vynechan˘ otvor, takÏe stûnov˘ dílec byl ve finální podobû navrÏen jako trojúhelníkov˘ rám (obr. 12). Tento prvek byl osazen na tribunovém nosníku na trnech zabetonovan˘ch v otvorech vyplnûn˘ch jemnozrnnou maltou, prÛbûÏné podloÏení

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

Obr. 12 Detail osazení horních lavicov˘ch nosníkÛ na tribunové nosníky a stûnové (rámové) prvky, v dílcích jsou zabudované HTA li‰ty pro kotevní úhelníky Fig. 12 Detail of placement of upper seat beams on stand girders and wall (frame) elements; HTA retaining strips for anchorage angles are built in the elements

19

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 13 Dokonãení montáÏe horní tribuny, osazování schodi‰Èov˘ch stupÀÛ Fig. 13 Completion of the assembly of the upper stand, setting staircase steps

stûny bylo pryÏov˘mi podloÏkami. Stabilita stûny byla po smontování laviãek zaji‰tûna lavicemi, v dobû montáÏe lavic byla dodateãnû zaji‰tûna ‰ikm˘mi vzpûrami. MontáÏnû nejsloÏitûj‰í byly úseky tribun v místech, kde na tribunov˘ch nosnících je filigránov˘ strop pro vytvofiení plo‰iny Obr. 14 Pohled na spárofiez tribunov˘ch lavic – ‰ífika spár v povolen˘ch tolerancích Fig. 14 View of a cut through the joints of stand seats – joint width in the admissible tolerances

20

B

(kabiny reportérÛ) a kde byla nutná souãinnost prací s monolitem a dozdívkami. Po kompletaci tribun byly nakonec osazeny schodi‰Èové stupnû do cementového tmelu a pfiikotveny k podkladu prostfiednictvím dodateãnû navrtaného trnu (obr. 13). ·ífiky spár, tolerance Zpracovatelem stavebního fie‰ení nebyly vzneseny speciální poÏadavky na rozmûrové tolerance dílcÛ a spár mezi nimi. Proto bylo souãástí technické zprávy k dílenské dokumentaci pouze konstatování, Ïe montáÏní tolerance pro osazení budou vycházet z technick˘ch podmínek pro rozmûrové tolerance dílcÛ s pfiedpokladem poloviãní hodnoty pfiíslu‰né tolerance jmenovit˘ch rozmûrÛ v˘robkÛ. Vût‰í rozdíly bude nutno fie‰it individuálnû. Po montáÏi dolní tribuny byly technick˘m dozorem nûkteré ‰ífiky spár zpochybnûny. Dodavatel i projektant byli vyzváni k vyjádfiení o moÏn˘ch odchylkách, pfiedev‰ím k ‰ífikám spár mezi jednotliv˘mi lavicov˘mi nosníky. Dodavatel doloÏil, Ïe v˘roba a montáÏ (osazení dílcÛ) probûhla dle âSN 73 02 10-1 Pfiesnost osazení a pfiesnost v˘roby se fiídí TKP 01-2001. Z v˘‰e citovan˘ch podkladÛ vypl˘vá, Ïe pro dílce délky 6 aÏ 10 m je moÏná ‰ífika spáry mezi dvûma dílci (laviãkami) 30 mm (obr. 14). Kontrolním v˘poãtem dle âSN 73 00 10 Úchylky a tolerance ve v˘stavbû byla pfiepoãtena nejvût‰í pfiípustná ‰ífika spáry pro dílec délky 6,3 m a pro dílec délky vût‰í neÏ 6,3 m (tyto hranice délek dílcÛ ETON

• TEC

H NOLOG I E

vycházejí z tab. 1A pro hodnoty tolerancí pro jednotlivé rozsahy v˘robních rozmûrÛ). Ve v˘poãtu ‰ífiky spáry jsou dle vzorcÛ normy zohlednûny tyto parametry: • tolerance rozmûrÛ v závislosti na stupni pfiesnosti a velikosti v˘robních rozmûrÛ prvkÛ • dolní mezní rozmûr spáry • tolerance spáry vypl˘vající z pfiesnosti vytyãení konstrukce • tolerance spáry vypl˘vající z pfiesnosti osazení • rozmûrové úchylky dílcÛ vyvolané teplotními a objemov˘mi zmûnami (závisí na konkrétní délce dílce). Po dosazení do pfiíslu‰n˘ch vzorcÛ byla stanovena nejvût‰í pfiípustná ‰ífika spáry takto: • pro dílec 6,3 m je ‰ífika spáry 28,07 mm • pro dílec 8,5 m je ‰ífika spáry 32,55 mm. Tento v˘poãet koresponduje s dokladem dodavatele o moÏné ‰ífice spár, jehoÏ podklad TKP 01-2001 vychází z normy DIN 18 203, kde jsou kritéria obecnû pfiísnûj‰í. Z ÁV ù R Doba vymezená napjat˘m harmonogramem od zaãátku zpracování dílenské dokumentace aÏ po ukonãení montáÏe byla necelé ãtyfii mûsíce. Tribuny obsahovaly více neÏ 350 druhÛ prvkÛ, z nichÏ pfiedev‰ím u lavic byla velmi nízká opakovatelnost tvarÛ. Z tohoto dÛvodu nebylo moÏno vyuÏít plnû moÏností v˘hod prefabrikace, spoãívající právû v opakovatelnosti prvkÛ. S individuálnû tvofien˘mi formami, v mnoha pfiípadech pouze pro jeden prvek, se zvy‰ovaly náklady na v˘robu jednotliv˘ch prefabrikátÛ. Pro montáÏ bylo nutno pouÏít zvedacích prostfiedkÛ pro zvedání bfiemene s rozsahem nosnosti od 300 kg aÏ do 13, 5 t. Pfiesto byla volba pouÏité technologie – Ïelezobetonová prefabrikace – jedinou moÏností, jak ve velmi omezeném ãase a v poÏadované kvalitû pohledov˘ch ploch tak rozsáhlou konstrukci realizovat.

• KONSTR

Doc. Ing. Hana Gattermayerová, CSc. Ing. Petr ¤ehák Ing. Marek Strnad Atelier P.H.A., s. r. o. Gabãíkova 15, 182 00 Praha 8 tel.: 284 685 882, fax: 284 680 895 e-mail: [email protected], www.p-h-a.cz

U KC E

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

KONSTRUKCE STRUCTURES

P¤EDNÁDRAÎÍ – VùÎOV¯ DÒM TESCO TESCO RAO TOWER BLOCK OUTSIDE THE RAILWAY STATION IN OLOMOUC

OLOMOUCKÉ

RAO

JAROMÍR VRBA DvacetipodlaÏní administrativní budova TESCO-RAO je centrálním objektem olomouckého pfiednádraÏního prostoru. âlánek popisuje konstrukãní systém objektu a jeho zmûny bûhem v˘stavby. The twenty-storey administrative building of TESCO RAO is a central construction dominating the space outside the railway station in Olomouc City. This paper describes the structural system of the construction and its changes during the building process. Témûfi padesát let probíhaly rÛzné architektonické soutûÏe, zab˘vající se fie‰ením pfiednádraÏního prostoru v Olomouci, ale v‰echny návrhy ztroskotaly na nedostatku finanãních prostfiedkÛ. V roce 1995 soukrom˘ podnikatel Josef Tesafiík zahájil v˘stavbu administrativní budovy, která byla impulsem pro v˘stavbu dal‰ích soukrom˘ch i státních objektÛ. Do roku 2002 byla provedena rekonstrukce ãásti Ïelezniãní kliniky s pfiístavbou a nástavbou, do níÏ byl umístûn Krajsk˘ úfiad, pod novû upraven˘m námûstím vznikly dvoupodlaÏní podzemní garáÏe a celému námûstí vévodí dvacetipodlaÏní administrativní budova TESCO-RAO, která dokonãila komplex budov poãítaãové firmy TESCO (TESCO–GEODES r. 1996, pfiístavba TESCO 1999). Sedmdesát metrÛ vysoká administrativní budova TESCO-RAO je centrálním objektem olomouckého pfiednádraÏí (obr. 1 aÏ 4). Její tvar je zfiejm˘ z pÛdorysu typického podlaÏí vûÏové ãásti, podélného fiezu a fotografií dokonãeného díla. Koncepãní statické pfiístupy, v˘voj projektové dokumentace a v˘stavby byly popsány v pfiíspûvku [1]. Statick˘m fie‰ením objektu v projektovém fie‰ení pro realizaci stavby se zab˘vali Ing. Vrba, hlavní statik objektu, kter˘ fie‰il zejména vûÏovou ãást, Ing. Zmrzl˘ a Ing. Balcárek ze Stavoprojektu Olomouc, ktefií spolupracovali na kongresové kruhové ãásti, Ing. MuÏík, Ing. ·emík a Ing. Svoboda z PPP Pardubice, ktefií fie‰ili variantu monolitick˘ch stropních konstrukcí druhého aÏ osmnáctého nadzemního podlaÏí vûÏové ãásti. B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Z A LO Î E N Í O B J E K T U V˘‰ková ãást tvofiila jeden dilataãní celek a kongresová kruhová ãást druh˘. Geologické podloÏí objektu, kter˘ má dvacet nadzemních a jedno podzemní podlaÏí, je tvofieno ‰tûrkopískov˘mi zeminami typu „G2“, „G3“, ve smyslu âSN 73 1001 – Základová pÛda pod plo‰n˘mi základy, v mocnosti aÏ 6 m, pod nimiÏ se nalézají tfietihorní jílovité zeminy tuhé, níÏeji pevné a to ve vrstvû mnoha desítek metrÛ. Tlaky v patách sloupÛ dosahují v˘poãtov˘ch hodnot pfies 7 000 kN, proto bylo navrÏeno zaloÏení na tenké desce tlou‰Èky 300 mm, kombinované s pilotami VÚIS profilu 380 mm vetknut˘mi do ováln˘ch hlavic vysok˘ch 1 050 mm, umístûn˘ch pod deskou. V˘tahové ztuÏující ‰achty byly zaloÏeny na stejn˘ch pilotách. V˘poãty únosnosti základov˘ch konstrukcí byly bûhem stavby postupnû upfiesÀovány. Nejslab‰ím prvkem spolehlivostního systému bylo protlaãení sloupÛ deskou. V definitivním fie‰ení interakce plo‰ného a hloubkového základu bylo pfiisouzeno pilotám 75 % zatíÏení a desce 25 % zatíÏení. Pod jednou hlavicí bylo aÏ osm pilot. Pfii realizaci zakládání se pfii vibropilotáÏi

Obr. 1 Pohled na pfiednádraÏní prostor s rozestavûnou budovou TESCO – RAO Fig. 1 View of the space outside the railway station with the TESCO RAO building under construction

Obr. 2 Pohled na dokonãenou budovu Fig. 2 View of the completed building

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

21

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES Obr. 3 PÛdorys vûÏové ãásti – pozice v˘slednice vûtru W vÛãi tûÏi‰ti ztuÏujících prvkÛ Fig. 3 Layout of the tower part – position of the resultant of wind W in relation to the centre of the reinforcing elements

projevila okolnost velkého pfiirozeného zhutnûní ‰tûrkopískové vrstvy a piloty nebylo moÏné zahloubit více neÏ 3,5 m. PÛvodnû projektovaná délka 5 m byla tudíÏ zkrácena o 1,5 m. Proto bylo rozhodnuto o mûfiení sedání objektu, aby bylo moÏno sledovat soulad s vypoãten˘mi hodnotami, které ãinily 60 mm pod nejvíce zatíÏen˘mi v˘tahov˘mi ‰achtami. V únoru 2003 bylo zmûfieno sedání v této oblasti pfiibliÏnû 51 mm, v niωí ãásti v˘‰kového dilataãního celku pak 15 mm. PrÛmûrné sedání vûÏové ãásti domu, které se posuzuje ve vztahu k âSN 73 1001 (60mm), ãinilo v únoru 2003 31 mm. PrÛbûh sedání centrálních ztuÏujících ‰achet u schodi‰È je zfiejm˘ z grafu (obr. 11). Pro dokonãovací práce bylo nutné mûfiení sedání ukonãit, ale z grafu je zfiejmé, Ïe po dokonãení tûÏké hrubé stavby jiÏ sedání v˘raznû nepfiib˘valo a základy jako celek reagovaly na pfiitíÏení stále v pruÏném oboru. Kombinovaná základová konstrukce se chová spí‰e jako plo‰n˘ základ s posunutou základovou spárou do úrovnû hloubky dvou tfietin délek pilot. Pro tuto variantu bylo spoãteno sedání a reálné v˘sledky se tomu velmi blíÏí. NOSNÉ

Obr. 4 Podéln˘ fiez objektem Fig. 4 Longitudinal section of the construction

22

KONSTRUKCE HORNÍ

S TAV BY

B

kfiivkou zmen‰uje smûrem vzhÛru do v˘sledného tvaru nejvy‰‰ích podlaÏí (obr. 4). Tyto ztuÏující ‰achty – dvû trojice v˘tahov˘ch ‰achet oznaãen˘ch v pÛdoryse „Z1“(spolu se schodi‰Èov˘mi monolitick˘mi stûnami) a dvû dvojice dal‰ích ‰achet oznaãen˘ch „Z2“, tvofií základní nosn˘ prvek pro pfienos horizontálních sil od vûtru, kter˘ je doplnûn pátou v˘ztuÏnou ‰achtou ve sníÏené ãásti domu, v blízkosti dilatace, s kongresovou kruhovou ãástí jdoucí do tfietího nadzemního podlaÏí a nûkolika doplÀkov˘mi v˘ztuÏn˘mi stûnami, umístûn˘mi kolmo na podélnou osu objektu mezi sloupy v oblasti ‰achet „Z2“ (obr. 5). Tyto jdou pouze do úrovnû tfietího nadzemního podlaÏí, kde konãí roz‰ífiená plocha pÛdorysu vûÏové ãásti. Horizontální nosné konstrukce byly vyprojektovány jako spfiaÏené prefabrikované stropní filigránové desky s monolitickou nadbetonávkou v tlou‰’tce 210 mm a tyãov˘mi prefa-prÛvlaky sahajícími 190 mm pod spodní líc tûchto desek (obrázky jsou uvedeny v [1]). Po zmûnû zhotovitele stavby byla od druhého nadzemního podlaÏí uplatnûna technologie dvousmûrnû vyztuÏen˘ch stropních desek z monolitického betonu B30 v tlou‰Èce 220 mm s vyztuÏením klasickou vázanou v˘ztuÏí. V místech s velkou koncentrací posouvajících sil byly místnû provedeny u sloupÛ zesílené deskové hlavice. Dilataãní celek kongresové ãásti, kter˘ má tfií nadzemní podlaÏí po pfieváÏné ãásti pÛdorysu, jak je zfiejmé z podélného fiezu, je fie‰en cele monolitickou technologií, kde v kruhové ãásti jsou horizontální prÛvlaky obráceny Ïebry dolÛ, desky jsou jednosmûrnû nebo dvousmûrnû pnuté. Zastfie‰ení této ãásti objektu je provedeno ocelov˘mi vazníky uloÏen˘mi na ocelov˘ch sloupech (obr. 9) a zaloÏení na monolitck˘ch základov˘ch pásech. Podafiilo se regulovat sedání pasÛ, v dilataãní spáfie s v˘‰kovou ãástí byly zcela minimální rozdíly nûkolik mm, které se v podlahov˘ch konstrukcích dokonãovacích prací podafiilo vyfie‰it.

Vertikálními nosn˘mi prvky jsou prefabrikované sloupy kruhového nebo ãtvercového prÛfiezu rozmûru 600 mm ve ãtyfiech nejniωích podlaÏích, 500 mm do desátého nadzemního podlaÏí a 400 mm do dvacátého podlaÏí, provedené z betonu B40 v nejniωích podlaÏích a betonu B30 ve vy‰‰ích podlaÏích. Osové vzdálenosti sloupÛ jsou 4,5, 4,8, 6 a 6,6 m. Dal‰ími vertikálnû nosn˘mi prvky jsou pak monolitické v˘ztuÏné ‰achty z vyztuÏeného betonu B20, umístûné excentricky vÛãi tûÏi‰ti objektu v podélném smûru, kde se podlouhl˘ pÛdorys postupnû elipsovitou

PLÁ·Tù

Obr. 5 Horizontální deformace rovinného rámu (1000 krát zvût‰ená) s vloÏen˘mi tlaãen˘mi diagonálami Fig. 5 Horizontal deformation of the plane frame (on a scale of 1000:1) with inserted pressed diagonals

PÛvodní zámûr investora a projektanta s vyzdívan˘m jednovrstv˘m plá‰tûm byl po zahájení stavby zmûnûn a byl realizován sendviãov˘ prefabrikovan˘ systém, kter˘ si pro tvarovou pestrost fasád vyÏádal mnoho individuálních forem. Panely jsou tfiívrstvé s vnûj‰í betonovou monierkou tl.

ETON

• TEC

H NOLOG I E

KONSTRUKCE

• KONSTR

U KC E

OBVODOVÉHO

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

70 mm, stfiední polystyrenovou vrstvou 100 mm a vnitfiní stûnou tl. 120 mm. Spojení krajních vrstev je zabezpeãeno ‰ikm˘mi závûsy z páskové ocelí 20/2,5 mm a horizontálními „vlasov˘mi“ pruty profilu 2,5 mm kruhového prÛfiezu, rovnûÏ z materiálu nerez. ·ífiky spár byly odvozeny z v˘poãtu teplotních pohybÛ panelÛ bûhem jednotliv˘ch cyklÛ roãních období podle údajÛ uveden˘ch v âSN 73 0035 ZatíÏení stavebních konstrukcí – pro rÛzné smûry svûtov˘ch stran a barevnosti fasád. V˘sledná tlou‰Èka svislé spáry pro parapetní panely délky max. 6 m je 10 mm. Stûnové obvodové panely u schodi‰È, jdoucí pfies celou v˘‰ku podlaÏí, byly fie‰eny tak, Ïe byly pomocí tuhé v˘ztuÏe ve své horní úrovni zabetonovány do stropních desek (obr.7) a vertikální pohyb panelÛ vymezuje volná spodní spára tlou‰Èky 10 mm. V¯POâTY Nosná konstrukce byla uvaÏována jako prostorová, dílem v‰ak byla fie‰ena jako rovinná. Hlavní statik objektu poãítal prostorov˘ útvar v˘tahov˘ch ‰achet a stûn programem VUT Brno „FEM 5“ pro prostorové rámy, v úãincích v˘poãtu vûtru zanedbal vliv ohybov˘ch tuhostí sloupÛ pro jejich nepatrné hodnoty vÛãi sestavám ztuÏujících ‰achet. Pfiídavné v˘ztuÏné stûny, jejichÏ funkcí byla eliminace kroutícího úãinku stropních tabulí zpÛsobená rozdílnou polohou v˘slednice vûtru a „tûÏi‰tû“ ztuÏujících prvkÛ objektu, byly fie‰eny jako vloÏené tlaãené diagonály s kloubov˘m Obr. 7 Detail vyvû‰ování stûnov˘ch obvodov˘ch panelÛ zabetonováním do stropní desky Fig. 7 Detail of hanging up external wall panels by menas of concreting them into the ceiling slab

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

uloÏením v krajích prutÛ rovinn˘mi rámy programem „FEM 3“ (deformace viz obr. 5). Ing. Zmrzl˘ fie‰il cel˘ prostorov˘ systém s vlivem sloupÛ programem „IDA NEXIS“ a v˘sledky prokázaly velmi mal˘ pfiíspûvek sloupÛ na pfienos úãinkÛ od vûtru. Tfietí prostorov˘ v˘poãet nosné konstrukce provedli kolegové z PPP Pardubice, ten zÛstal pouze v konceptu, ale pfiedané tlaky na základové konstrukce potvrdily i zde soulad s pfiedchozími dvûma v˘poãty. V PPP Pardubice byl rovnûÏ pouÏit programov˘ systém IDA NEXIS a to i pro fie‰ení monolitick˘ch stropních konstrukcí. Rozdílnost na stavbû pouÏit˘ch technologií (prefabrikované sloupy a monolitické ‰achty) zpÛsobovala obavy z rozdílného dotvarování vertikálních konstrukcí, kterému se snaÏili autofii ãelit rozdíln˘mi druhy betonÛ (‰achty z monolitického betonu B20) i konstrukãními opatfieními – bylo omezeno plné vetknutí stropních desek do ‰achet. Vypoãtené dotvarování u prefa sloupÛ ãinilo 72 mm a u v˘tahov˘ch ‰achet 32 mm (byly v˘raznû ménû zatíÏeny). Pfies rychl˘ postup v˘stavby nebyl zaznamenán vznik trhlin zpÛsoben˘ rozdíln˘m dotvarováním sloupÛ a ztuÏujících ‰achet. Interakce plo‰ného základu a hlubinn˘ch pilot byla modelována povrchov˘m modelem pruÏného dvouparametrického Pasternakova podkladu, kde pérové konstanty pilot byly do v˘poãtu získány z jiÏ dfiíve realizovan˘ch zatûÏkávacích zkou‰ek pilot na jin˘ch olomouck˘ch staveni‰tích [2] a plo‰n˘ modul stlaãitelnosti ‰tûrkopískového podloÏí byl odvozen v˘poãtem z v˘sledkÛ celkového sedání objektu.

Obr. 6 Fragment fasády hrubé stavby Fig. 6 Fragment of the carcass facade

taily spojování sloupÛ realizovány klasick˘m svafiováním nastavované v˘ztuÏe a parapetní panely pfiipojovány ke stropÛm pfiivafiením ocelov˘ch plot˘nek. Sendviãové panely na celé v˘‰ky podlaÏí jsou kotveny vnitfiní betonovou vrstvou ke stropním deskám tuhou v˘ztuÏí z U nosníkÛ s pfiíãnou závlaãí betonáfiského prutu ve stropní desce (obr. 7). Spojení vrstev sendviãov˘ch obvodov˘ch panelÛ bylo realizováno technologií dlouhodobû ovûfienou u panelové soustavy OP 1.11, varianta Olomouc. Pod stropní konstrukcí jsou po celém obvodu vloÏeny záklenky, které

D E T A I LY K O N S T R U K C Í Investor stavby kladl dÛraz na pouÏití zejména ãesk˘ch technologií. Proto byly de-

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

KONSTRUKCE STRUCTURES

5/2003

Obr. 8 Detail vyvû‰ení záklenkÛ do stropních desek pfies polystyrenovou izolaci Fig. 8 Detail of hanging up springers in the ceiling slabs through polysterene insulation

23

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 9 Zastfie‰ení kongresové kruhové ãásti ocelov˘mi vazníky na ocelov˘ch sloupech Fig. 9 Roofing of the circular congress part by means of steel trusses on steel columns

cestou“ vyvolala sice ãasto vy‰‰í pracnost neÏ nové technologie, které jsou nyní dostupné (HALFEN, DEHA apod.), ale podafiilo se splnit investorÛv zámûr, aby byly minimalizovány ekonomické náklady. Ten také na jednáních kontrolních dnÛ prostfiednictvím sv˘ch odborníkÛ pouÏití oÏehav˘ch detailÛ písemnû potvrzoval.

Obr. 11 Graf prÛmûrného sedání v˘tahov˘ch ‰achet vûÏové ãásti Fig. 11 Graph of average settling of lift shafts of the tower part

souãasnû tvofií pfieklady nad okny (obr. 6). Tyto jsou vyvû‰ovány dvojicemi hákÛ z betonáfiské v˘ztuÏe EZ (11373) do stropních desek. ProtoÏe se jedná o prostupy v oblasti tepelné izolace z polystyrenu, je ochrana tûchto závûsn˘ch hákÛ fie‰ena obetonováním, tedy dílãími tepeln˘mi mosty (obr. 8). ¤e‰ení „ãeskou Údaje o stavbû Investor stavby Doba v˘stavby Studie Projekt pro stavební povolení a realizaci stavby Zhotovitelé nosné konstrukce

Poji‰tûná v˘‰e nákladÛ stavby

24

R EALIZ AC E OB J E KTU Zakládání objektu provedla firma GEMO Olomouc, spol. s r. o., která následnû stavûla i suterenní podlaÏí vãetnû spfiaÏené filigránové stropní konstrukce a monolitické ‰achty prvního nadzemního podlaÏí. PfieváÏnou ãást nosn˘ch konstrukcí a konstrukcí prefabrikovaného obvodového plá‰tû provedla V˘chodoãeská stavební spoleãnost (VCES). Ta odmítla fie‰ení stropÛ s filigránov˘mi deskami a tyãov˘mi prÛvlaky ze spodního líce stropní desky a prosadila pouÏití kfiíÏem armovan˘ch monolitick˘ch desek. Odstranûním prÛvlakÛ se nepatrnû sníÏila celková tuhost stropní konstrukce, tlou‰Èka stropní desky se zv˘‰ila pouze o 10 mm na v˘sledn˘ch 220 mm. Rozdíl fie‰ení byl patrn˘ ve spotfiebû v˘ztuÏe, neboÈ prÛvlaková varianta s filigránov˘mi dílci dávala celkovû o 70 t oceli na cel˘ vûÏov˘ objekt ménû neÏ varianta kfiíÏem armovan˘ch monolitick˘ch desek, ale po celkovém ekonomickém

Obr. 10 PrÛhled stropní deskou pfies otvory pro svûtlíky na vûÏovou ãást Fig. 10 View of the tower part through the ceiling slab and through skylight openings

zhodnocení vlivu panelárny, dopravy, zdvihÛ jefiábu, se jevilo monolitické fie‰ení stropních desek zhotoviteli stavby efektivnûj‰í. Navíc bûhem v˘stavby byla prokázána vysoká produktivita, ale i kvalita práce tesafiÛ a ÏelezáfiÛ firmy VCES, zvykl˘ch na monolitické stavby. Prefabrikované konstrukce sloupÛ a obvodového plá‰tû si zaji‰Èovaly VCES subdodavatelsk˘mi organizacemi. Prefabrikované dílce byly beze zbytku vyrobeny v PS panelárna servis Olomouc, která se sv˘mi pracovníky podstatnû podílela na dodavatelské dokumentaci obvodového plá‰tû, kde pfiispûla fiadou podnûtn˘ch zlep‰ení. Dodavatelskou dokumentaci se sv˘m kolektivem fie‰il hlavní statik objektu. Dodavatelská dokumentace prefa dílcÛ obsahovala více neÏ 1000 druhÛ panelÛ, byÈ stropní filigránové desky a tyãové prÛvlaky byly realizovány pouze v nejniωích podlaÏích.

TESCO, spol. s r. o., Olomouc, RNDr. Josef Tesafiík fiíjen 1999 aÏ listopad 2002 – architektonick˘ návrh: Ing. arch. Jan Navrátil, Doc. RNDr. Tesafiíková, CSc. – konstrukce: Ing. Jaromír Vrba, CSc. Stavoprojekt Olomouc, a. s. VCES – V˘chodoãeská stavební spoleãnost GEMO Olomouc, spol. s r. o. – zakládání a suterén PS panelárna servis Olomouc, spol. s r. o. 410 mil. Kã B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

Ing. Jaromír Vrba, CSc. Stavoprojekt Olomouc a.s. Holická 31, 772 00 Olomouc e-mail: [email protected] tel.: 585 531 205

Literatura: [1] Vrba J.: Nosné konstrukce dvacetipodlaÏní budovy TESCO v Olomouci, Semináfi Koncepãní návrh betonov˘ch konstrukcí, âBS âSSI, 2002, Praha [2] Vrba J., Válek, Nemrava: ZaloÏení panelového objektu s vyuÏitím interakce pilot VÚIS a tenké desky, Pozemní stavby ã.12/1989

U KC E

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

CONCRETE

IN THE

3 RD M I L L E N I U M –

Ve dnech 17. aÏ 19. ãervence 2003 se konala 21. konference Betonáfiské spoleãnosti Austrálie (Concrete Institute of Australia). Konference se koná pravidelnû kaÏdé dva roky. V tomto roce bylo pro uspofiádání zvoleno Brisbane, hlavní mûsto státu Queensland pfii západním pobfieÏí Austrálie. Konference se zúãastnilo 321 odborníkÛ z Austrálie, Nového Zélandu, Dánska, Velké Británie, USA, Ghany, Malajsie, Indie, JiÏní Koreje, Bosny a Hercegoviny a âeské republiky. V rámci programu zaznûlo celkem devadesát ‰est pfiíspûvkÛ ve tfiech plenárních a sedmi technick˘ch sekcích. Sekce byly tématicky zamûfieny na problematiku technického a architektonického návrhu betonov˘ch konstrukcí, materiály, technologii v˘stavby, vyztuÏování, prefabrikaci, trvanlivost a opravy betonov˘ch konstrukcí. Znaãné mnoÏství pfiíspûvkÛ bylo vûnováno problematice navrhování, experimentálnímu ovûfiování a realizaci konstrukcí z nov˘ch druhÛ kompozitních a vysokohodnotn˘ch betonÛ a jejich trvanlivosti. ¤ada prezentací byla zamûfiena na konkrétní realizace betonov˘ch staveb – mostÛ, budov, v˘‰kov˘ch budov, vozovek, vodních staveb aj. V rámci gala veãera byly vyhlá‰eny v˘sledky soutûÏe "Ocenûní vynikající betonové konstrukce". Hlavní cenu Kevin Cavanagh Medal získala betonová konstrukce obytné rezidence 2.N.D House postavené na mysu Cape Schanck v Melbourne. Objekt byl navrÏen a umístûn se zvlá‰tním zfietelem na okolní Ïivotní pro-

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

KONSTRUKCE STRUCTURES

BETON VE T¤ETÍM TISÍCILETÍ

stfiedí pobfieÏí oceánu. Nosná konstrukce je tvofiena pfieváÏnû z betonov˘ch prefabrikátÛ s vysokou kvalitou povrchov˘ch úprav. Právû architektonické uplatnûní pohledového betonu a jeho vysoká kvalita byly hlavním dÛvodem k nejvy‰‰ímu ocenûní udûlovanému za vynikající betonovou konstrukci v Austrálii kaÏdé dva roky.

• SANAC

Doc. Ing. Petr Hájek, CSc.

E

5/2003

25

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

ODPADNÍCH VOD V BLATNÉ WASTEWATER TREATMENT PLANT IN BLATNÁ

âISTÍRNA

JAR M I L A KU LHÁN KOVÁ âistírny odpadních vod urãené pro malé zdroje zneãi‰tûní (pro 50 aÏ 2000 EO), pro v˘robní závody, spla‰kové vody z domácností, mal˘ch obcí a rekreaãních zafiízení. Stavebnicov˘ systém, vytvofien˘ a dimenzovan˘ pro potfieby investora. Wastewater treatment plants for small pollution sources (for 50 to 2000 EO), for production plants, household sewage, and sewage from small communities and recreation facilities. Unit-built system created and dimensioned for the needs of the investor. Bûhem nûkolika t˘dnÛ v zimû 2001 probûhla v˘stavba ãistírny odpadních vod

(âOV) pro v˘robní závod v Blatné, s navrhovanou kapacitou 440 ekvivalentních obyvatel. Po technologické stránce byla ãistírna navrÏena jako biologická, s denitrifikací, nitrifikací s jemnobublinou aerací, vertikální dosazovací nádrÏí a kalov˘m hospodáfistvím. Objekt byl navrÏen na základû podkladÛ, zadan˘ch Hutním Projektem PlzeÀ, kter˘ v˘stavbu v˘robního závodu a tedy i âOV zastfie‰oval. Dle zadan˘ch parametrÛ, tzn. mnoÏství a kvality pfiitékajících vod, parametrÛ vyãi‰tûné vody na odtoku, v˘‰kového a dispoziãního fie‰ení odpadního potrubí, byla ãistírna navrÏena a vyprojektována. Krátce si shrÀme princip projektované âOV. Odpadní vody pfiitékají do ãerpací jímky osazené mûlnícími ãerpadly, odkud jsou vody pfieãerpávány na biologick˘ stupeÀ, do denitrifikaãní nádrÏe. Zde se odpadní voda mísí s aktivovan˘m kalem a dochází k odstraÀování dusíku. Smûs je provzdu‰Àována hrubobublinou aerací. Voda pak natéká do nitrifikaãních nádrÏí, kde je jemnobublinnou aerací odstraÀováno organické zneãi‰tûní. Odtud voda natéká do zdvojené dosazovací nádrÏe. Ta je fie‰ena jako Ïelezobetonová nádrÏ s plastovou vestavbou. Vyãi‰tûná voda odtéká z hladiny dosazovací nádrÏe do recipientu a usazen˘ kal je z konického dna ãerpán do kalojemu. Zde dochází k akumulaci kalu a jeho gravitaãnímu zahu‰Èování. Je zfiejmé, Ïe v‰echny ãásti âOV musí b˘t nepropustné s velmi kvalitnû proveden˘mi povrchy, které budou schopny odolat biologicky silnû zneãistûn˘m kapalinám. SY S T É M V ¯ S TAV BY Systém v˘stavby âOV byl zaloÏen na sestavû Ïelezobetonov˘ch bezespar˘ch prostorov˘ch prefabrikovan˘ch prvkÛ. Staticky jsou fie‰eny jako samonosné objekty, jenÏ nevyÏadují základy a jsou ukládány do v˘kopu na zhutnûné ‰tûrkové loÏe. NádrÏe jsou odlévány jako jeden odlitek, metodou zvonového lití ve v˘robním Obr. 1 PÛdorysné fie‰ení a fiezy ãistírnou Fig. 1 Layout and sections through the treatment plant (drawing prepared for scanning)

26

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

závodû v Praze. Pfii v˘robû se odlévají v‰echny ãtyfii stûny vãetnû dna najednou z vodostavebního betonu B45/V8, hutnûného vysokofrekvenãní vibrací. Tím je zaruãena odpovídající kvalita betonu, jehoÏ vlastnosti jsou docenûny a vyuÏity zejména v budoucím provozu. NádrÏe pro zmínûnou âOV byly odlity na plnou, tj. standardní, v˘robní v˘‰ku 3,2 m, pouze ãerpací jímka byla provedena na v˘‰ku 4,3 m. PoÏadavek na vût‰í v˘‰ku/hloubku nádrÏí se fie‰í osazením dal‰ího segmentu (prstence), kter˘ mÛÏe mít v˘‰ku do 3 m. Oznaãení nádrÏí vyjadfiuje pÛdorysné rozmûry nádrÏí, napfi. UW 3024 má pÛdorysn˘ rozmûr 3 x 2,4 m. âerpací jímka byla vyrobena jako UW 3018, denitrifikace UW 3030, nitrifikace UW 3036, dosazovací nádrÏ jako UW 3060, s dvojitou plastovou vestavbou 3 x 3 m a kalojem jako nádrÏ 3036. NádrÏe jsou zcela nepropustné a nevyÏadují Ïádnou dodateãnou hydroizolaci. Nadzemní technologick˘ objekt byl vyroben˘ stejnou technologií v˘roby jako objekt UF 3024. âistírna byla nejprve sestavena ve v˘robní hale, kde byla ãásteãnû osazena technologie byly provedeny plastové vestavby, instalovány aeraãní systémy, ãásteãnû instalovány rozvody tlakového vzduchu. Pro montáÏní práce tohoto typu jde o naprosto ideální podmínky, neboÈ realizace objektu probíhala bûhem mûsíce ledna. Sestavení ãistírny a osazení ãásti technologie trvalo cca 4 t˘dny. V tomto období odbûratel zajistil zhotovení v˘kopu a betonáÏ základov˘ch pasÛ pro osazení celé sestavy ãistírny. NádrÏe jsou navrÏeny na zatíÏení zemním tlakem, jsou samonosné, nevyÏadují tedy základovou desku. V pfiípadû sestav nádrÏí doporuãujeme osazení na základové pasy, aby byly dodrÏeny povolené tolerance pfii jejich sestavování. Meziprostor je zaplnûn ‰tûrkov˘m v˘sypem 8/16 mm, o v˘‰ce 150 mm, hutnûní na 2,5 kpm–2 do v˘kopu o hloubce 3 m pod souãasnû upraven˘ terén (obr. 1). Na speciálních podvalnících byly ãásti âOV po jednotliv˘ch segmentech dopraveny na místo stavby a za pomoci jefiábu byly bûhem nûkolika hodin osazeny na základové pasy (obr. 2), vãetnû osazení nadzemního technologického domku –

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

STAVEBNÍ

KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 2 Osazování segmentÛ ãistírny pomocí jefiábu Fig. 2 Putting units of the treatment plant in place by means of the crane

dmychárny. Bûhem tfií dnÛ byla ãistírna po technologické stránce dokompletována, byly provedeny rozvody elektroinstalace, osazen mûrn˘ objekt, kter˘ byl dodán v plastovém kontejneru a umístûn na odtokovou kanalizaci do mûrné ‰achty na odtoku, bylo napojeno pfiítokové a odtokové potrubí a bylo moÏno zaãít s komplexními zkou‰kami, vãetnû zkou‰ek nepropustnosti. Dle poÏadavku investora byla ãistírna opatfiena pouze ochrann˘m zábradlím, bez zakrytí a pochozích lávek. Koneãné fie‰ení âOV, architektonick˘ návrh a urbanistické fie‰ení vÏdy závisí na poÏadavku investora. âistírnu je moÏno opatfiit lehk˘m zakrytím, nebo zastfie‰ením, osadit pochozí a obsluÏné lávky. Provozní objekt lze architektonicky dotvofiit tak, aby vyhovoval okolní zástavbû, napfi. obloÏit dfievem, pfiírodním kamenem, sedlovou stfiechou, nebo vybran˘m typem dvefií a oken. V tomto pfiípadû se jedná o v˘robní závod a architektonické fie‰ení ãistírny bylo pfiizpÛsobeno celkovému fie‰ení areálu (obr. 3). Na stejném principu probíhá montáÏ a v˘stavba nejen ãistíren odpadních vod, ale i vodojemÛ, ãerpacích stanic, odluãovaãÛ ropn˘ch látek apod. V˘hodou uvedeného fie‰ení je zejména rychlá dodávka zakázky, tj. do 8 t˘dnÛ od vyjasnûní technick˘ch detailÛ a podepsání smlouvy o dílo a rychlá montáÏ, kompletace a uvedení do provozu v místû stavby (zhruba do 10 dnÛ). Kvalita ãistírensk˘ch nádrÏí je nesrovnatelná s ostatními bûÏnû pouÏívan˘mi technologiemi. Jejich povrch odolává pÛsobení odpadních vod a nevyÏaduje Ïádné dodateãné hydroizolace. Technologie ãistírny zároveÀ umoÏÀuje prÛbûÏné roz‰ifiování kapacity ãistírny o dal‰í paralelní technologickou linku. Dle hloubky pfiítokové kanalizace a hydrogeologick˘ch pomûrÛ mÛÏe b˘t celek realizován s úrovní terénu nebo jako nadzemní s pfiedfiazenou ãerpací stanicí, coÏ je v˘hodné a nutné zejména v zátopov˘ch oblastech. Systém umoÏÀuje umístit pro-

vozní objekt nad nûkterou z nádrÏí (nejãastûji kalové hospodáfiství), ãímÏ se sniÏují nároky na zastavûnou plochu. Základní ãistírenská sestava mÛÏe b˘t doplnûna o hrubé pfiedãi‰tûní, ãerpací jímku, chemické hospodáfiství, vy‰‰í stupnû systému fiízení a terciální doãi‰tûní. KaÏd˘ celek je fie‰en individuálnû, dle typu, mnoÏství a zneãi‰tûní odpadních vod, nárokÛ investora a poÏadavkÛ vodohospodáfisk˘ch orgánÛ na kvalitu vyãi‰tûné vody. Celek byl dodáván komplexnû – stavební i technologická ãást vãetnû provozních rozvodÛ silnoproudu technologie a stavební ãásti. Souãástí dodávky byl návrh fie‰ení, projektová dokumentace, návrh provozního fiádu, za‰kolení obsluhy a provedení komplexních zkou‰ek, uvedení do provozu a ve‰keré revize. Zakázka by mohla zahrnovat i sledování a vyhodnocení zku‰ebního provozu, periodické pro-

‰kolování obsluhy a pfiípadnû i zaji‰tûní provozování. ZÁVùR PouÏití prostorov˘ch prefabrikovan˘ch Ïelezobetonov˘ch prvkÛ pfiiná‰í pro realizaci âOV fiadu v˘hod: • rychlá montáÏ i v nepfiízniv˘ch klimatick˘ch podmínkách, • moÏnost osazení technologie ve v˘robní hale, • kvalita betonov˘ch nádrÏí, • samonosnost prefabrikovan˘ch nádrÏí. Dodavatel projektu a dodávky technologie – Aquabox, s. r. o. Jarmila Kulhánková Betonbau, s .r. o., Praha PrÛmyslová 5, 108 50 Praha 10 tel: 281 034 145 e-mail: [email protected]

Obr. 3 Pohled do v˘robního areálu na dokonãenou ãistírnu odpadních vod Fig. 3 View of the completed wastewater treatment plant in the production area B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

27

FIREMNÍ

PREZENTACE ADVERTISEMENTS

PREFABRIKACE

V BYTOVÉ V¯STAVBù

MOTTO: „PREFABRIKACE Pfii pohledu na zpÛsob v˘stavby v minulosti bychom mohli fiíci, Ïe klasické pojetí prefabrikace v obãanské v˘stavbû odeznûlo spolu se zmûnou reÏimu. Opak je pravdou. Prefabrikace – Ïelezobeton – dále pfietrvává pfii v˘stavbách velk˘ch komplexÛ hypermarketÛ, patrov˘ch administrativních budov a prÛmyslov˘ch objektÛ. Zde se pfiedev‰ím vyuÏívá dobr˘ch vlastností betonu, tj. pevnost, odolnost vÛãi povûtrnostním podmínkám a akumulaãní schopnosti. ZároveÀ systém prefabrikace zrychluje proces v˘stavby i za málo pfiízniv˘ch

28

B

NENÍ MINULOST, ALE BUDOUCNOST“

klimatick˘ch podmínek, to v‰e pfii dobrém pomûru cena/uÏitná hodnota. V poslední dobû vzniká celá fiada systémÛ vhodn˘ch i pro stavbu rodinn˘ch domÛ napfi. v˘stavba z prostorov˘ch bunûk, U-profilÛ, pfiípadnû z jednotliv˘ch stûn. Av‰ak velikost a rozmûry tûchto stavebních prvkÛ jsou limitovány pfiíli‰ vysokou hmotností betonu, Ïelezobetonu. ZpÛsob jak eliminovat tento „nedostatek“je ve vyuÏití a provedení konstrukãních prvkÛ z LiaporBetonu, lehkého keramického betonu, jenÏ má na rozdíl od klasického betonu lep‰í a vhodnûj‰í vlastnosti pro pouÏití pfii v˘stavbû RD. Vlastnosti LiaporBetonu: 1) niωí hmotnost: objemová hmotnost lehkého betonu LC16/18 je 1400 kg/m3 2) opracovatelnost dÛleÏitá pro vedení vnitfiních instalací a rozvodÛ 3) poÏární odolnost 4) zvukovû a tepelnû izolaãní vlastnosti Jedním z na‰ich produktÛ je projekt DÛm jedním tahem, kter˘ nabízí 10 typov˘ch domÛ, pfii jejichÏ v˘robû jsme vyuÏili dobr˘ch vlastností prefabrikace tj. pfiesné, opakované v˘roby v podmínkách bez vlivu klimatu a LiaporBetonu, jeho nízké hmotnosti, tepeln˘ch a akustick˘ch parametrÛ. Z LiaporBetonu jsou vyrobeny velkoplo‰né dílce o tlou‰Èce 180, 150 a 100 mm. V tûchto stûnách jsou osaze-

ETON

• TEC

H NOLOG I E

ny trubky pro elektroinstalaci vãetnû podomítkov˘ch krabiãek, dále dráÏky a niky pro rozvody dal‰ích instalací. V‰echna tato opatfiení umoÏÀují dále postupovat v duchu „prefabrikace“ tj. kvalitnû a rychle provést následné fiemeslnické práce. Tím nabídka na‰ich produktÛ zdaleka nekonãí. Stûnové dílce nemusí mít pfiedem dané unifikované rozmûry. To umoÏÀuje statikÛm, projektantÛm i architektÛm vytvofiit prostory a dispozice rodinn˘ch domÛ dle poÏadavkÛ investorÛ a stavebníkÛ. Díky LiaporBetonu a prefabrikaci se mimo jiné vyrábí i prostorové buÀky, garáÏe, sanitární instalaãní jádra, záchytné jímky, schodi‰tû ãi protihlukové stûny. Napfi. jiÏ dlouhodobû spolupracujeme s firmou TEKAZ Cheb pfii v˘robû prostorov˘ch bunûk-garáÏí. V jednotliv˘ch aplikacích prefabrikace – LiaporBetonu – vidíme dal‰í zpÛsob, jak stavût kvalitnû, rychle a mnohem efektivnûji.

• KONSTR

Lias Vintífiov, Lehk˘ stavební materiál, k. s.

U KC E

• SANAC

E

5/2003

SANACE REHABILITATION

OâÍ

AKADEMIK BED¤ICH HACAR HACAR BED¤ICH 1893, ães. technik, prof. âeského vysokého uãení technického v Praze, fieditel Ústavu teoretické a aplikované mechaniky âSAV, akademik âSAV, laureát státní ceny (1954). Pracuje v oboru staviv, teorie – Vnitfiní zahfiívání betonu (1932), Zkou‰ky zvukového tlumení stavebních konstrukcí (1936–1937), Vy‰etfiování stavebních kleneb a konstrukcí prozafiováním X-paprsky (1944). Pfiíruãní slovník nauãn˘, 1963. Pfies obdiv a úctu k velikosti a rozsáhlosti díla akademika Hacara je jeho nejvût‰ím odkazem dne‰ní i budoucím generacím technikÛ, inÏen˘rÛ, vûdeck˘ch pracovníkÛ, pedagogÛ a v‰em lidem dobré vÛle, jeho pfiíkladná Ïivotní dráha, skromnost a nezi‰tnost, u‰lechtil˘, upfiímn˘ vztah k lidem a k celé spoleãnosti, celoÏivotní oddanost a vûrnost zvolenému oboru a etick˘m zásadám. Bedfiich Hacar se narodil pfied 110 léty 24. kvûtna1893 v obci âechy pod Kosífiem poblíÏ Prostûjova a pfied 40 roky, 9. fiíjna 1963, náhle zemfiel. Krátkou vzpomínkou uctûme jeho památku, struãnû pfiipomeÀme jeho dílo a Ïivot pedagoga, vûdce, vynikajícího a odváÏného inÏen˘ra a znalce. V roce 1916 jednadvacetilet˘ vysoko‰kolsk˘ student nastoupil místo technického pracovníka u firmy Dr. Skorkovsk˘, podnikatelství betonov˘ch staveb, a zde se poprvé setkal s profesorem Stanislavem Bechynûm. Pfii zamûstnání dokonãil studia v oborech stavebního i zemûmûfiiãského inÏen˘rství. V roce 1919 nastoupil jako konstruktér v Ústavu staveb ze Ïelezobetonu a Ïelezn˘ch staveb pozemních u pro-

V¯R

fesora Franti‰ka Kloknera, s nímÏ úzce spolupracoval aÏ do roku 1939, kdy profesor Klokner ode‰el do v˘sluÏby. V roce 1921 Bedfiich Hacar dosáhl hodnosti doktora technick˘ch vûd, habilitoval se v roce 1939 a v roce 1945 byl ustanoven fiádn˘m profesorem staviv a betonu na Vysoké ‰kole inÏen˘rského stavitelství pfii âVUT v Praze. V roce 1953 byl zvolen ãlenem korespondentem âSAV a v roce 1960 akademikem âSAV. V letech 1920 aÏ 1921 byl pfii zaloÏení V˘zkumného a zku‰ebního ústavu hmot a konstrukcí stavebních pfii âVUT (dnes KloknerÛv ústav) a po odchodu profesora Kloknera do v˘sluÏby po nûm pfievzal funkci pfiednosty ústavu. V letech 1952 aÏ 1953 byl ústav pfieveden do âeskoslovenské akademie vûd pod názvem Ústav teoretické a aplikované mechaniky (ÚTAM âSAV). Bedfiich Hacar se stal jeho fieditelem a funkci zastával do kvûtna 1963. V ÚTAM âSAV zÛstal dále ãinn˘, av‰ak odchod z funkce fieditele ústavu a souãasné rozdûlení, jím zaloÏeného, ústavu na ÚTAM âSAV a Stavební ústav âVUT nepochybnû pfiispûl k jeho náhlému úmrtí. Bohatá ãinnost v˘zkumná akademika Hacara a v˘znamné poznatky ze stavební praxe ve‰ly brzy ve známost jak v republice, tak i v zahraniãí. K tradiãní spolupráci s profesorem Mirko Ro‰em, fieditelem FMPA ve ·v˘carsku, pfiibyla spolupráce s profesorem R. L. Hermitem z Francie, s profesorem S. V. ·estopjorovem z tehdej‰ího SSSR a s dal‰ími vûdci z celého svûta zapojen˘mi do Mezinárodní organizace v˘zkumn˘ch a zku‰ebních ústavÛ hmot a konstrukcí (RILEM), na

jejímÏ zaloÏení v roce 1947 se s akademikem Stanislavem Bechynûm podíleli. Lidskou a odbornou velikost osobnosti profesora Hacara v‰ak nedokládají jenom jeho funkce ani vûdecko-pedagogické tituly, pocty ve formû státních i církevních fiádÛ, medailí a vyznamenání, ãestná ãlenství v odborn˘ch institucích a grémiích, n˘brÏ a pfiedev‰ím celoÏivotní v˘sledky jeho odborné, pedagogické, v˘zkumnû projektové, sanaãní a rekonstrukãní ãinnosti. S profiídl˘m poãtem kolegÛ i dnes vzpomínáme na pfiedná‰ky profesora Hacara, které vynikaly nejen systematickou skladbou, jasností pfiednesu, srozumiteln˘m podáním vykládané látky, ale i vzornou jazykovou ãistotou. Pfiedná‰el klidnû, plynule a dÛstojnû pfii pomalém pfiecházení posluchárnou podél pfiední fiady lavic s rukama za zády. Pfiedná‰ky nikdy neãetl, numerické charakteristiky materiálÛ uvádûl z pamûti, ãasto doplÀoval látku praktick˘mi pfiíklady – odkazoval na v˘sledky zkou‰ek stavebních materiálÛ, na realizovaná díla a dal‰í aplikace, jichÏ mûl nepfieberné mnoÏství. Noblesa pfiedná‰ek se projevovala a pronikala i do zpÛsobu zkou‰ek. Zkou‰ky byly nároãné s pocitem posluchaãÛ jako úãastníkÛ odborné diskuze na úrovni kolegÛ zkou‰ejícího, kter˘ ov‰em znalosti posluchaãÛ dokonale provûfioval. Jeho ãtyfiicetiletá pedagogická ãinnost byla velmi v˘znamná jak jeho osobním zanícen˘m postojem k inÏen˘rskému stavitelství a k fie‰ení praktick˘ch problémÛ, tak zejména k lidskému chápání mlad˘ch adeptÛ obtíÏn˘ch disciplin inÏen˘rského stavitelství i zral˘ch inÏen˘rÛ, pro které vÏdy znamenal odbornou pomoc i záchranu pfii fie‰ení závaÏn˘ch problémÛ i vytvofiení jistoty pfiípadné opory a pomoci v nastal˘ch nesnázích. VÏdy si na‰el ãas a umûl trpûlivû vyslechnout, vûcnû poradit, pomoci, citlivû povzbudit a souãasnû i vychovávat! S tímto darem tvorby lidské opory a jistoty jsem se sám nûkolikrát setkal. Nûktefií z b˘val˘ch posluchaãÛ inÏen˘rského stavitelství – v˘konn˘ch inÏen˘rÛ, projektantÛ, v˘zkumn˘ch a vûdeck˘ch pracovníkÛ, jsme mûli moÏnost sledovat akademika Hacara pfiímo pfii práci, pfii tvorbû Obr. 1 Pohled do zniãené Míãovny Obr. 2 Pfiíãn˘ fiez Míãovnou po rekonstrukci, Ïelezobetonové válcové skofiepiny a vazníky

30

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

SANACE REHABILITATION a)

b)

návrhÛ, pfii projektov˘ch ãinnostech v nejrÛznûj‰ích specializacích, pfii návrzích Ïelezobetonov˘ch, ocelov˘ch, dfievûn˘ch a zdûn˘ch konstrukcí realizovan˘ch doma i v zahraniãí, pfii návrzích zakládání staveb, pfii zatûÏovacích zkou‰kách mimofiádn˘ch konstrukcí (zejména mostÛ a skofiepinov˘ch konstrukcí) ãi pfii fie‰ení nedostatkÛ a chyb v inÏen˘rském v˘konu. V‰ichni vzpomínáme na jeho schopnost fie‰it i nejsloÏitûj‰í problémy s uplatnûním teoretick˘ch znalostí, vynikajícího inÏen˘rského konstrukãního citu a intuice a schopnosti okamÏité aplikace nashromáÏdûn˘ch praktick˘ch poznatkÛ pfiímo na místû prost˘m, srozumiteln˘m a teoreticky zdÛvodnûn˘m v˘kladem a rozborem. VÏdy jsme oceÀovali jeho nezmûrnou pracovitost a zanícenost k fie‰ení díla. Poradenská ãinnost akademika Hacara se uplatnila v ãetn˘ch ústfiedních ministersk˘ch a vládních v˘borech a komisích, jmenovan˘ch pro fie‰ení nejobtíÏnûj‰ích otázek v˘stavby, napfi. v Ideové radû pro úpravy PraÏského hradu, Komisi pro v˘stavbu hlavního mûsta Prahy, Komisi po posouzení projektu vodního díla Orlík a pro pfiemostûní Orlické zdrÏe, Komisi pro cement a beton a v dal‰ích, jimÏ zpravidla pfiedsedal. Velkou pozornost vûnoval akademik Hacar zátopov˘m oblastem v souvislosti se záchranou tam umístûn˘ch památkov˘ch objektÛ, napfi. zaji‰tûní objektÛ zámku Orlík a hradu Zvíkov pfied vzdutím vod fieky Vltavy, pfiemístûní románského kostela sv. Bartolomûje v âervené nad Vltavou vãetnû jeho vûÏe mimo dosah zatápûné oblasti, pfiemístûní silniãního fietûzového mostu z Podolska na Vltavû do Stádlece na LuÏnici, preventivní ochrana zámku v Kolodûjích nad LuÏnicí ãi pfiesun kaple sv. Mafií Magdaleny postavené fiádem cyriakÛ roce 1635, pfii úpravû nábfieÏí Vltavy v Praze v roce 1956. Na stavbách velk˘ch pfiehrad se sv˘mi radami podílel nejen u nás (·tûchovice, Slapy, Orlík, Îermanice, Kfiímov, Vír, Lipno) ale i v zahraniãí, v Jugoslávii a v Rumunsku. B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

c)

Záchrany památkov˘ch a historicky cenn˘ch objektÛ v âechách, na Moravû, ve Slezsku i na Slovensku byly akademiku Hacarovi souzeny a rekonstrukcím historick˘ch stavebních památek se vûnoval s neobyãejnou péãí, láskou a úctou k na‰í historii, národu a státu. Záchranné a rekonstrukãní práce zaloÏil a pojil s tvorbou a aplikací nové techniky restaurace starého zdiva a konstrukcí za pouÏití nov˘ch moderních prostfiedkÛ a stavebních hmot, Ïelezobetonu, stfiíkaného betonu, cementov˘ch injekcí, kotvení, zãásti pfiedpínáním, instalací hmoÏdinek, se se‰íváním zdiva ocelovou v˘ztuÏí apod. JiÏ v roce 1941 zachránil objekt kostela klá‰tera v Rajhradû u Brna. V‰eobecnû jsou známy rekonstrukce bombami po‰kozeného kostela sv. Marie v Ústí nad Labem, kde vych˘lení vûÏe ve vrcholu dosáhlo 1,86 m, kostela Panny Marie klá‰tera benediktinÛ Na Slovanech v Praze (Emauzy) se dvûma bombami zniãen˘mi vûÏemi, záchrana rotundy ve Znojmû a v Plavãi u Znojma, kostela v Mora‰icích, v Bánovû u Uherského Brodu, chrámu na Velehradû, ve Zlaté korunû a mnoh˘ch dal‰ích památek. K záchranû a rekonstrukcím historick˘ch objektÛ na PraÏském hradû, na nichÏ se v˘znamnû podílel, patfií Míãovna, Belveder a jízdárna, které by jinak podlehly po staleté své existenci dÛsledkÛm nepfiíznû poãasí ãi váleãn˘ch katastrof, dále Karolinum, Strahovsk˘ klá‰ter, Betlémská kaple, klá‰ter u KajetánÛ ad. AREÁL PRAÎSKÉHO HRADU Z rozsáhlého souboru ãinností uveìme obsáhlou záchranáfiskou, tvÛrãí, projekãní a stavebnû a historicky poradenskou ãinnost na objektech PraÏského hradu, kterému vûnoval akademik Hacar soustavnou pozornost jako symbolu ãeské státnosti. Od roku 1936 architektonickou ãinnost na PraÏském hradû velmi citlivû fiídil tehdej‰í vynikající a zku‰en˘ architekt Pavel Janák, profesor UMPRUM, s nimÏ akademik Hacar spolupracoval velmi intenzivnû v atmosféfie vzájemného porozumûní

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

d)

Obr. 3 Îelezobetonová skofiepina stropu a) le‰ení, b) v˘ztuÏ, c) betonáÏ, d) po odbednûní

a pfiátelství od roku 1945, kdy byl povolán k záchranû zdej‰ích válkou zniãen˘ch stavebních památek. Akademiku Hacarovi, hlavnímu stavebnímu poradci a statiku Hradu, vedoucímu skupiny pro statiku konstrukcí a stavební geologii, se podafiilo se sv˘mi spolupracovníky (Doc. Dr. L. Nováãek – beton, Ing. Z. Budinka – dfievo, od roku 1958 Ing. V. Horák, CSc. – beton a ocel) zachránit v areálu fiadu v˘znaãn˘ch objektÛ. Na základû jím novû zavádûn˘ch stavebních technologií, modelové techniky, v˘poãetních metod a nového zhodnocení geologick˘ch pomûrÛ základové pÛdy ve spolupráci s akademiky Zárubou a Myslivcem rekonstruoval architektonické památky nov˘mi zpÛsoby speciálnû navrÏen˘ch Ïelezobetonov˘ch konstrukcí. V dal‰ím textu uvedu podrobnûji tfii z nich. Nejprve bylo tfieba obnovit vyhofiel˘ objekt Míãovny (obr. 1 aÏ 4), jejíÏ konstrukce byla nûmeck˘mi bombami v kvûtnu roku 1945 zcela zniãena. Kromû stropÛ a stfiechy byly Ïárem zniãeny i obvodové opukové zdi do hloubky cca 300 mm z celkové tlou‰Èky zdi 1300 mm. Staré, naru‰ené zdivo bylo zpevnûno plombováním betonem, injektováním zdiva v nosn˘ch vodorovn˘ch i svisl˘ch pruzích

5/2003

31

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 4 MontáÏ Ïelezobetonového krovu Míãovny

Obr. 6 Îelezobetonová válcová skofiepina a bednûní a v˘ztuÏ pfiíãn˘ch nosn˘ch trámÛ

Obr. 5 Pfiíãn˘ fiez objektem Bellvederu po rekonstrukci

32

a v místech trhlin aÏ 8 m dlouhou v˘ztuÏí vkládanou do vrtÛ. Podle stop na pfiíãn˘ch zdech byla zhotovena Ïelezobetonová válcová tenkostûnná klenba – válcová skofiepina s oválnou stfiednicí, tlou‰Èky pouh˘ch 50 mm, uloÏená na podéln˘ch zdech v místech uloÏení klenby pÛvodní. Nová stfie‰ní konstrukce byla vytvofiena z prefabrikovan˘ch pfiíhradov˘ch Ïelezobetonov˘ch nosníkÛ (krovÛ) rozpûtí 15 m, uloÏen˘ch po 1,7 m na obvodovém Ïelezobetonovém vûnci. Na krovy byly uloÏeny desky z lehkého betonu s betonov˘mi li‰tami pro osazení pálené prejzové krytiny. Dal‰í restaurátorskou ãinnost bylo tfieba vynaloÏit k záchranû letohrádku královny Anny – Bellvedéru, kde v nebezpeãí byl naru‰en˘ renesanãní krov, poru‰ená mûdûná krytina a naru‰ené jónské sloupy arkády. Bylo nezbytné zachovat mûdûnou krytinu s patinou a odlehãit sloupy v ochozech pfii poÏadavku zv˘‰ení zatíÏení na podlahu sálu v prvním patfie. DÛmysln˘m vloÏením Ïelezobetonové konstrukce do stropu nad pfiízemím (obr. 5 a 6) a úpra-

vou násypÛ kleneb arkády byla váha ochozu pfienesena ve vût‰í mífie na masivní vnitfiní stûny. Byl zpevnûn strop, zesílen krov charakteristického tvaru „oslího hfibetu“ a obnovena mûdûná krytina. Úpravy areálu PraÏského hradu byly neustále roz‰ifiovány o nové poÏadavky Kanceláfie prezidenta republiky, nejprve o pfiechodné zaji‰tûní stropu a konstrukce krovu nad ·panûlsk˘m sálem, pozdûji o návrh v˘mûny doÏívajících stfie‰ních konstrukcí nad stfiedním kfiídlem. Stfiední trakt PraÏského hradu (obr. 7 aÏ 9) byl novû zastfie‰en Ïelezobetonovou konstrukcí, sloÏenou z mohutn˘ch Ïelezobetonov˘ch vazníkÛ a betonov˘ch stfie‰ních desek. Z vazníkÛ jsou vyvedena ocelová táhla, na nichÏ spoãívají v‰echny konstrukce niωích podlaÏí vãetnû stropu nad pfiízemím, které neobsahuje vnitfiní nosné konstrukce. Architektonické úpravy stfiedního kfiídla navrhl a fiídil architekt Fragner, kter˘ dispoziãní uvolnûní pfiízemí vhodnû vyuÏil. Koneãné fie‰ení spojuje trakt jiÏního a severního kfiídla s vyfie‰ením technick˘ch

náleÏitostí kolem ·panûlského sálu a Rudolfovy galerie. Uvedené stavební a inÏen˘rské konstrukce a fiada dal‰ích na PraÏském hradû byly sledovány a fie‰eny v sekci pro obor problémÛ statiky, rekonstrukce a technologie, které byl pfiedsedou jako ãlen Ideové rady pro úpravy PraÏského hradu akademik Hacar. Jeho úmrtím byl, bohuÏel, plynul˘ tok úprav PraÏského hradu silnû naru‰en. Na problémy, které akademik Hacar fie‰il sám nebo jen s úzk˘m okruhem sv˘ch spolupracovníkÛ, musela b˘t po jeho odchodu ustavena komise pro statiku a geologii pfii KPR, sloÏená z fiady specialistÛ, která znalosti a vynikající odborné i osobní vlastnosti v ‰ífii a hloubce vûdomostí akademika Hacara nemohla nahradit. Akademikem Bedfiichem Hacarem pfiedãasnû ode‰la zcela v˘jimeãná osobnost. Tato ztráta je v mnoha smûrech citelná i v souãasnosti.

Obr. 7 Pfiíãn˘ fiez západním kfiídlem Hradu (budoucí RothmayerÛv sál)

Obr. 8 Pohled do vnitfiního prostoru po vybourání tfietího poschodí

Obr. 9 RothmayerÛv sál po dokonãení (vpravo vstup do Klínové chodby)

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Doc. Ing. Václav Horák, DrSc. obrázky a fotografie: archív autora

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

SANACE REHABILITATION

ARCHITEKTONICKÉ

TRENDY REKONSTRUKCÍ

MARTI NA PE ¤ I N KOVÁ, ALE· STUDENT

Minimální hygienické poÏadavky tehdej‰í doby mûly svÛj pÛvod pfiedev‰ím ve snaze omezovat náklady na v˘stavbu. Porovnáme-li je v‰ak s prostfiedím, ze kterého obyvatelé pfiicházeli, zpravidla Ïili pÛvodnû v podmínkách nesrovnatelnû hor‰ích. Nemûli tedy potfiebu vy‰‰ího standartu bydlení. Domy byly zpravidla pavlaãové se spoleãn˘m dvorem, byty jednopokojové nebo dvoupokojové bez koupelen a se spoleãn˘m WC na podlaÏí. Nejen na dispozicích domÛ se projevovala snaha ‰etfiit, ale také konstrukce byly ãasto provádûny z nejlevnûj‰ích a málo trvanliv˘ch materiálÛ. Spoleãnost se vyvíjela a zaãala se diferencovat také v sociálních vrstvách dûlnické a podnikatelské sféry. Pfiirozenû zaãaly stoupat poÏadavky na kvalitu bytÛ, potfieba v˘voje k nûãemu lep‰ímu se dále rozvíjela. MoÏnosti získání dobrého bydlení v‰ak byly jasnû limitovány ekonomick˘mi moÏnostmi jednotlivce. Trh s byty pruÏnû reagoval na poptávku a zaãal se zvy‰ovat rozdíl v kategoriích bytÛ. Toto oznaãení by pro nás mohlo b˘t matoucí, protoÏe dnes je charakteristikou obvyklé technické vybavenosti bytu pfii více ãi ménû tradiãní dispozici. Na konci devatenáctého a poãátkem dvacátého století v‰ak byly stavûny byty se zcela atypick˘mi a velmi rozlehl˘mi dispozicemi, které splÀovaly nároãné poÏadavky movité sociální vrstvy – nûkolik velk˘ch pokojÛ, rozlehlou kuchyÀ, koupelnu, WC, komory a pochopitelnû pokoj pro sluÏku. Kritici bytÛ v dne‰ní panelové zástavbû ãasto argumentují právû nedostateãnou plochou bytÛ a poukazují na poddimenzované dispozice s ohledem na tyto staré velkoplo‰né zdûné byty. Takov˘ byt nikdy nebyl normou pro bûÏné bydlení, nikdy jich nebylo mnoho, protoÏe nebylo mnoho takov˘ch obyvatel, ktefií by si podobné bydlení mohli dovolit. Srovnávat je s byty urãen˘mi pro podstatnou ãást dne‰ní populace není tedy na místû a zbyteã-

PANELOV¯CH DOMÒ ARCHITECTURAL TRENDS IN THE RECONSTRUCTION OF PANEL BUILDINGS

âást na‰ich obãanÛ Ïije v panelov˘ch domech, které jiÏ dlouho vyÏadují radikální rekonstrukci. ¤ada jich jiÏ byla opravena, mÛÏeme tedy analyzovat úspû‰nost forem jejich provedení. A large part of Czech citizens live in panel housing. These buildings have long needed radical reconstruction. As many have already been rehabilitated, it is possible to analyze the reconstruction success rate. Sídli‰tû – diskutované téma, které je zmiÀováno z mnoha dÛvodÛ, nejãastûji v‰ak s kritick˘m podtextem. Zejména v posledním desetiletí jakoby se pozapomnûlo, co dobrého nám pfiinesla a jak závaÏné sociální problémy nám pomohla vyfie‰it. Problematika hromadné bytové zástavby se zaãínala vyvíjet v devatenáctém století s pfiíchodem prÛmyslové revoluce a s pfiílivem obyvatel do mûst. Tehdy poprvé vznikla tato potfieba a podnikatelé pochopili, Ïe mají-li mít dostatek pracovních sil, musejí investovat do zaji‰tûní nûjaké formy jejich bydlení. Mûsta je‰tû nebyla tak rozrostlá, jako je tomu dnes, proto se první nájemní bytové domy zaãaly stavût hned pfii hranicích mûstsk˘ch jader s pfiímou návazností na jejich infrastrukturu.

Obr. 1 PÛvodní vstup do panelového domu konstrukãní soustavy BP 70-OS-R, Havífiov-·umbark Fig. 1 The original entrance to the panel house, construction system BP 70OS-R, Havífiov-·umbark B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

Obr. 2 PÛvodní stav panelového domu konstrukãní soustavy BP 70-OS-R, Havífiov-·umbark, v˘stavba v sedmdesát˘ch letech 20. stol. Fig. 2 The original construction of the panel bulding, construction system BP 70-OS-R, Havífiov-·umbark, built during the 70’s

nû to v oãích vefiejnosti znehodnocuje kvalitu bydlení ve standardních bytech panelov˘ch domÛ. Dalo by se fiíci, Ïe problémem bytÛ v panelov˘ch domech není ani tak nedostateãná plocha jednotliv˘ch pokojÛ, ale spí‰e podcenûní v˘znamu pfiíslu‰enství bytu, absence ‰aten, komor a vestavûn˘ch skfiíní. RovnûÏ parametry a vybavení sociálních zafiízení byly podcenûny a jsou to pfiedev‰ím ony, které jsou ze v‰eho nejdfiív roz‰ifiovány a modernizovány. Charakteristické jsou také malé pfiedsínû, z nichÏ se musí odcházet „postupnû“. Urãit˘m zpÛsobem jak tento problém fie‰it je cesta sluãování nûkter˘ch bytÛ na podlaÏí nebo vytváfiení mezonetov˘ch bytÛ. Zde sehrává v˘znamnou roli konstrukãní systém objektu. Tento postup je dosti ãast˘ a mÛÏeme jej vidût jak u ojedinûl˘ch realizací bytÛ v osobním vlastnictví, tak pfii úpravách v mûfiítku cel˘ch domÛ. Majitelé dále Ïijí v prostfiedí, které jim vyhovuje, se kter˘m se za léta identifikovali, a pfiitom mohou v˘raznû zv˘‰it svÛj Ïivotní standard. Toto je patrnû cesta jak zmírnit jednu z nev˘hod panelov˘ch domÛ a to nedostateãnou rozmanitost nabídky typÛ bytÛ.

5/2003

33

SANACE REHABILITATION a)

Obr 3a, b Souãasn˘ stav panelov˘ch domÛ konstrukãní soustavy BP 70-OS-R, Havífiov–·umbark rekonstrukce byla realizována v letech 1999 aÏ 2000 Fig. 3a, b The present construction of the panel house, construction system BP 70-OS-R, Havífiov-·umbark, went through reconstruction from 1999 to 2000

Omezen˘ typologick˘ model bytÛ 2+1 a 3+1 nevyhovoval nikdy a s rozvojem spoleãnosti smûrem k celoevropsk˘m trendÛm se zvy‰ují poÏadavky na variabilnost dispozic. Aspekty, které ovlivÀují tento v˘voj, jsou pfiedev‰ím demografické zmûny populace, napfi. opou‰tûní tradiãního ãtyfiãlenného modelu rodiny, více lidí Ïijících samotnû a také v˘znamná skupina obãanÛ, ktefií svou Ïivnost provozují doma. Na stavebních úfiadech a druÏstvech se obvykle tento pfiístup nesetkává s kladn˘m ohlasem, coÏ je spí‰e ku ‰kodû vûci. Takto je totiÏ moÏné v˘raznû oÏivit denní provoz sídli‰È – hanlivû naz˘van˘ch „noclehárny“. Z obvyklé monofunkãnosti panelov˘ch domÛ vychází dal‰í z jejich nedostatkÛ, a tou je urbanistická koncepce postrádající partery slouÏící k nabídce sluÏeb a obchodÛ. Panelová sídli‰tû postrádají pû‰í zónu, která umoÏÀuje vzájemné setkávání lidí a jejich spoleãensk˘ kontakt. V˘stavba samostatn˘ch obchodních, zdravotnick˘ch a jin˘ch stfiedisek se ukázala jako ménû vhodnou, neboÈ koncentrace sluÏeb v opût monofunkãních objektech vedla k jejich nevhodnému vyuÏití. Provozovny ve vy‰‰ích patrech mívají problém s náv‰tûvností a celonoãnû opu‰tûné domy lákají asociální jednotlivce ãi skupiny. DÛkazem toho je jedna z prvních reakcí drobn˘ch soukromníkÛ, ktefií si své obchÛdky, dílny, sbûrny a kanceláfie zfiídili v b˘val˘ch koãárkárnách, kolárnách, su‰ár34

B

b)

nách apod. Stûnov˘ systém bytov˘ch panelov˘ch domÛ omezuje moÏnosti vyuÏití jejich pfiízemí, ale pfiesto bychom mûli hledat dal‰í moÏnosti oÏivení pû‰í zóny. Nedílnou souãástí bytov˘ch domÛ byly komunikaãní prostory, pÛvodnû hlavnû nechránûné pavlaãe s otevfien˘m schodi‰tûm. Tato ãást domu byla obvykle situována do dvora, pfiiãemÏ nerespektovala vhodnost svého umístûní s ohledem na svûtové strany. V posledním desetiletí pozorujeme návrat k tomuto typu dispozic, tentokrát v‰ak jiÏ s ohledem na tzv. pasivní ekologii. Domy jsou stavûny spí‰e v blocích a chránûné ãi nechránûné pavlaãe jsou situovány na sever, na nû navazují místnosti sociálního vybavení, pfiiãemÏ obytné pokoje vyuÏívají slunného jihu. Neb˘vá zvykem vûnovat zvlá‰tní pozornost estetice chodeb. Aby chodby a schodi‰tû mohly plnit svou funkci, musejí b˘t správnû dimenzovány z bezpeãnostních a pfiedev‰ím poÏárních hledisek. âasto se zapomíná, Ïe i ony by mûly splÀovat estetické poÏadavky. B˘vají to prostory, kde se nejvíce ‰etfií na kvalitû materiálÛ, coÏ se právû pfii vysokém provozu a ‰patné údrÏbû záhy projeví. Pfiitom si jen málo uvûdomujeme, Ïe právû ony jsou vstupem, vlastnû pfiedsíní k bytÛm. Jsou tím, co vidíme nejdfiíve a co na nás uãiní první dojem. Nedafií-li se je udrÏet ve slu‰ném stavu, jsou pfiíãinou znaãného ekonomického znehodnocení domu a bytÛ. Je vylouãeno, aby v domû s nadstandardními byty byly trvale pfiehlíÏeny spoleãné prostory. V‰ímáme-li si domÛ z pfielomu století, pochopíme, Ïe právû tady nebylo nic zanedbáváno. Krásné dlaÏby, kovaná zábradlí a nápadité úpravy stûn nejsou v˘sadou pouze secesních domÛ. Pro nás je dnes dÛleÏité pfiedev‰ím velmi dobré fiemeslné zpracování jednotliv˘ch prvkÛ. Takové realizace jsou tvrd˘m kontrastem ETON

• TEC

H NOLOG I E

k realitû komunikaãních prostorÛ panelov˘ch domÛ. Snad by ani nevadily pouÏité materiály, ale nekvalitní zpracování detailÛ a provedení práce je vût‰inou nepfiehlédnutelné (obr. 1 a 2). U úprav povrchÛ jsou problémové právû hrany, rohy a spoje. V zatíÏen˘ch provozech, jako jsou vstupy v nejniωích podlaÏích domÛ, je potfieba peãlivû váÏit trvanlivost zvolené technologie. Hovofiíme-li o úpravû povrchÛ stûn, máme ãasto na mysli barevné fie‰ení interiéru. Po létech bohat˘ch barevn˘ch kombinací s nûkolika typy váleãkového dekoru, pfii‰la éra stûn zcela bíl˘ch. V men‰ích místnostech je to fie‰ení vhodné, ale pro rozlehlé prostory ponûkud chladné. Trend posledního období je kombinace dvou aÏ tfií barev spí‰e v celoplo‰né aplikaci s ohledem na prostorovou dispozici. Vidíme, Ïe revitalizace sídli‰È je nejen Ïádoucí, ale dokonce moÏná (obr. 3a, b). Vût‰inû obyvatel Ïijících aktivním zpÛsobem Ïivota vyhovuje urãitá nenároãnost a tím pohodlí spojené s bydlením ve vût‰ích spoleãensk˘ch celcích. Nechtûjí vûnovat více ãasu a penûz starosti o jeho formu, která je pro nû spí‰e podruÏná. Navíc se o nezbytné minimum obvykle postará aktivnûj‰í ãást nájemníkÛ. Bylo by vhodné vûnovat více pozornosti hledání rÛzn˘ch cest ke zlep‰ení stavu panelov˘ch domÛ i po estetické stránce. Vhodnou formou je sledování úspû‰n˘ch realizací, protoÏe právû dobrá nabídka je nezbytn˘m pfiedpokladem poptávky.

• KONSTR

Ing. Martina Pefiinková, Ph. D. e-mail: [email protected] Ing. arch. Ale‰ Student e-mail: [email protected] oba: Fakulta stavební V·B – TU Ostrava Ludvíka Podé‰tû 1875, 708 33 Ostrava tel.: 597 321 351

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

PROF. I NG. B ¤ ETISL AV TE PL¯, CSC. – SEDMDESÁTILET¯ Poãátkem podzimu se doÏívá sedmdesáti let v plném tvÛrãím nasazení Prof. Ing. Bfietislav Tepl˘, CSc. Bfietislav Tepl˘ se narodil v fiíjnu 1933 v Hodonínû a v tomto kraji vína také zavr‰il v roce 1951 svá gymnaziální studia. V letech 1951 aÏ 1956 vystudoval tehdej‰í Vysokou ‰kolu stavitelství v Brnû, obor Stavby obãanské a stavby pro v˘robu prÛmyslovou a zemûdûlskou se zamûfiením na statiku. Mezi roky 1956 a 1961 se inÏen˘r Tepl˘ ve funkci statika mj. podílel na návrhu a realizaci experimentálních domÛ z litého betonu (obr. 1) a cihlobetonu. V roce 1961 byl pfiijat na místo asistenta na Stavební fakultû VUT v Brnû a v roce 1970 zde, na základû práce vûnované statickému fie‰ení deskostûnov˘ch konstrukcí, získal titul CSc. V práci byla uplatnûna, tehdy u nás je‰tû málo známá, metoda koneãn˘ch prvkÛ, která byla v sedmdesát˘ch létech dále rozvíjena a propagována právû na pracovi‰tích v Brnû. Dne‰ní jubilant mûl moÏnost nûkolik mûsícÛ pracovat pod vedením jednoho z „otcÛ“ této metody Prof. Zienkiewicze na University of Wales (na pfielomu let 1969 a 1970). Docentem pro obor Stavební mechanika se Bfietislav Tepl˘ habilitoval v roce 1978 obhajobou práce zamûfiené pfieváÏnû na fie‰ení Ïelezobetonov˘ch konstrukcí v nelineární oblasti. Roku 1995 byl Bfietislav Tepl˘ jmenován profesorem na katedfie (pozdûji ústavu) stavební mechaniky Stavební fakulty VUT v Brnû. V letech 1990 aÏ 1999, kdy profesor Tepl˘ vykonával funkci vedoucího Ústavu stavební mechaniky Stavební fakulty VUT v Brnû, byla v pedagogické práci ústavu kromû klasick˘ch disciplin vûnována zv˘‰ená pozornost v˘uce metody koneãn˘ch prvkÛ, nelineární mechaniky a novû byla zafiazena v˘uka teorie spolehlivosti stavebních konstrukcí a lomové mechaniky. Od roku 1994 byly v‰echny základní pfiedmûty ústavu vyuãovány také v anglickém jazyce. Pfii odborné a vûdecké práci byla zpracovávána témata související se spolehlivostí konstrukcí a byly vyvíjeny metody odhadu Ïivotnosti zejména Ïelezobetonov˘ch konstrukcí s ohledem na jejich postupnou degradaci. Odborné zamûfiení profesora Teplého zahrnuje kromû teorie konstrukcí a teorie B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

spolehlivosti, metody modelování betonov˘ch konstrukcí, degradace materiálÛ, anal˘zu Ïivotnosti a rizikové inÏen˘rství. Také díky jeho aktivitám a kontaktÛm se v nov˘ch podmínkách rozvinula spolupráce ústavu se zahraniãními univerzitami v Innsbrucku, Kyotu, Opoli, Weimaru, Newcastlu ãi Lausanne, byla získána, úspû‰nû fie‰ena a zavr‰ena fiada grantov˘ch projektÛ Grantové agentury âR, Ministerstva ‰kolství, mládeÏe a tûlov˘chovy ad. Profesor Tepl˘ je v souãasné dobû ãinn˘ v fiadû organizací, napfi. v RILEM (Technical Committee CIB W80/RILEM TC 175 „Life-time Methodologies”), IABSE a Komisi pro stavebnictví pfii Polské akademii nauk v Gliwicích, pracuje téÏ v technické komisi ã. 38 „Spolehlivost stavebních konstrukcí“ pfii âSNI, je ãlenem âeského svazu stavebních inÏen˘rÛ, âeské spoleãnosti pro mechaniku a Oborové rady doktorského studia „Fyzikální a materiálové inÏen˘rství“ na Fakultû stavební âVUT Praha. Jako pfiední odborník v oblasti pravdûpodobnostních pfiístupÛ posuzování a navrhování nosn˘ch staveb se stal ãestn˘m ãlenem Vûdecké rady Stavební fakulty VUT v Brnû. Publikaãní aktivita profesora Teplého snese pfiísná mûfiítka vysoko‰kolské v˘zkumné i pedagogické práce. Je autorem vysoko‰kolsk˘ch skript a spoluautorem knih. „Na kontû“ má dnes více neÏ 130 odborn˘ch ãlánkÛ nebo konferenãních pfiíspûvkÛ. Podílí se na fie‰ení vûdecko-

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

v˘zkumného zámûru fakulty VUT a nûkolika grantov˘ch projektÛ (VUT i âVUT). Profesor Tepl˘ dovedl zaujmout pro práci nadané studenty – a dafií se mu to do dnes! Na pÛdû stavební fakulty vychoval celou fiadu diplomantÛ, dovedl k závûreãné obhajobû fiadu doktorandÛ a nûktefií z nich se pokou‰ejí kráãet v jeho ‰lépûjích. Bez jeho neutuchajícího nad‰ení pro v˘zkum by se tûÏko dafiilo b˘t v kontaktu s nejnovûj‰ími trendy mechaniky ve svûtû – ãasto s mezioborovou pÛsobností. Pfiejme profesoru Bfietislavovi Teplému do mnoha dal‰ích let dostatek zdraví pro jeho sportovního ducha i nevídané pracovní tempo, nezmen‰enou chuÈ pou‰tût se do zkoumání nov˘ch témat, trpûlivost s lidmi, ktefií nestaãí jeho nasazení, stále bohat˘ spoleãensk˘ Ïivot a diáfi pln˘ zajímav˘ch akcí! A samozfiejmû klid a mír zázemí jeho osobního Ïivota!

5/2003

Zbynûk Ker‰ner a Drahomír Novák

Obr. 1 Experimentální obytn˘ dÛm z litého betonu v Brnû z roku 1959, projekt statiky horní stavby vypracoval B. Tepl˘. Dle statistiky UNESCO to byl v té dobû a ve své kategorii objekt s nejmen‰í spotfiebou v˘ztuÏe (vztaÏeno k obestavûnému prostoru). Fotografie ilustruje dne‰ní stav bûhem probíhající rekonstrukce nenosn˘ch ãástí

35

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

BETON

SE ZV¯·ENOU TRVANLIVOSTÍ PRO V¯ROBU MOSTNÍCH PREFABRIKÁTÒ CONCRETE WITH IMPROVED DURABILITY FOR PRODUCTION OF BRIDGE ELEMENTS

P AV E L F I D R A N S K ¯, J I ¤ Í F I E D L E R , JAN HROMÁDKO

AKTUÁLNÍ

OTÁ Z K Y T R VA N L I V O S T I

BETONU NA OBJEKTECH P OZE M N ÍC H KOM U N I K AC Í

Jednou z moÏností omezení rizika vzniku alkalické reakce kameniva v betonu (ASR) je sníÏení dávky cementu a tím omezení obsahu aktivních alkálií (Na2O eq.) v betonu. Vhodnû navrÏená receptura a pouÏití kvalitních sloÏek umoÏÀuje i pfii v˘raznû sníÏené dávce cementu vyrobit beton s relativnû vysokou pevností a odolností. There are several ways to diminish the risk of alkali silica reaction (ASR) in concrete, one of which is the reduction of cement content. Well designed concrete mix and the use of good quality components make it possible to produce the concrete with high strength and durability at a dose of cement substantially decreased. Jedním z rozhodujících faktorÛ pro Ïivotnost Ïelezobetonov˘ch a pfiedpjat˘ch konstrukcí, vedle korozních faktorÛ oceli, je trvanlivost a odolnost betonu. Problematice trvanlivosti betonu je v âR i ve svûtû vûnována v souãasné dobû pomûrnû velká pozornost, a to jak v oblasti v˘zkumu, tak i ve v˘robû. V˘voj v oblasti trvanlivosti betonÛ, vãetnû varianty pouÏití sekundární ochrany betonu, probíhá souãasnû v technické i v legislativní rovinû. Problematikou technického fie‰ení trvanlivosti betonÛ se zab˘vá fiada v˘zkumn˘ch institucí a do v˘roby jsou zavádûny nové postupy a materiály. V legislativní oblasti lze pfiipomenout zavádûní nov˘ch norem, napfi. âSN EN 206-1 mj. definuje pro betony klasifikaci dle stupnû vlivu prostfiedí, ve kterém je konstrukce umístûna. O v˘razném tlaku na zvy‰ování odolnosti betonÛ svûdãí i skuteãnost, Ïe nûkteré velké investorské organizace vydávají své vlastní pfiedpisy, které rozsáhle doplÀují a ãasto v˘raznû zpfiísÀují ustanovení platn˘ch norem. Pfiíkladem je TP 137 [1], fie‰ící u nás pomûrnû novou problematiku ASR, nebo TKP kapitola 18 [2], která mj. specifikuje odolnosti betonÛ proti pÛsobení vody, mrazu a chemick˘ch rozmrazovacích látek (CHRL). 36

B

Stavební objekty pro pozemní komunikace, a mezi nimi zejména mostní objekty, jsou obvykle vystaveny prostfiedí s v˘razn˘m pÛsobením fiady degradaãních vlivÛ. Nároky na odolnost a trvanlivost betonu jsou proto zvlá‰tû vysoké a ãasto iniciují v˘zkum a pouÏití nov˘ch materiálÛ v technologii betonu. V souãasné dobû se v rámci staveb pozemních komunikací v âR pomûrnû znaãná pozornost soustfieìuje na problematiku alkalicko-kfiemiãité reakce v betonu. Pod pojmem alkalicko-kfiemiãitá (nebo jen alkalická, nûkdy se pouÏívá termín alkáliová) reakce kameniva v betonu (zkrácenû se ãasto oznaãuje ASR, resp. ãeskou zkratkou RAK) se obvykle rozumí chemická reakce mezi ãásticemi reaktivního SiO2 v kamenivu a alkalick˘mi roztoky v betonu. DÛsledkem ASR je rozpínání betonu zpÛsobené osmotick˘mi tlaky pfii dostateãné vnûj‰í vlhkosti, které vede ke vzniku trhlin a v koneãném dÛsledku ke zhor‰ení fyzikálních a mechanick˘ch vlastností betonu. SniÏuje se mj. pevnost betonu v tlaku i tahu a hodnota modulu pruÏnosti. ASR v betonu sniÏuje Ïivotnost konstrukcí a ve váÏnûj‰ích pfiípadech mÛÏe zásadním zpÛsobem ohrozit i jejich statickou spolehlivost. Poru‰ení betonu v dÛsledku ASR bylo poprvé popsáno v roce 1940 v USA. U nás zÛstávala ASR dlouho na okraji zájmu a v‰eobecnû se pfiedpokládalo, Ïe její riziko je v na‰ich podmínkách nev˘znamné. Samostatnou kapitolou je porucha pfiedpjat˘ch Ïelezniãních praÏcÛ zji‰tûná, fie‰ená a odstranûná v letech 1983-1993 (první vût‰í zdokumentovan˘ v˘skyt poruch betonu s pfiispûním ASR v âSSR). V posledních pfiibliÏnû pûti letech v‰ak byla zaznamenána po‰kození betonu vlivem ASR také u silniãních staveb. Jako pfiíklady uvádíme poruchu cementobetonového krytu vozovky dálnice D11 (podrobnû viz ãlánek v ãísle 2/2002 Beton TKS), poruchu betonové mostní opûry na dálnici D5 (obr.1) a prefabrikovaného nosníku I 73 nosné konstrukce mostu dálnice D1 ETON

• TEC

H NOLOG I E

(obr. 2). S ohledem na závaÏnost rizik, která ASR u nosn˘ch konstrukcí nedostateãnû chránûn˘ch proti vodû pfiedstavuje, bylo nutno pfiijmout pfiedbûÏná opatfiení, která by u novû budovan˘ch staveb potenciální rizika ASR v˘raznû omezila. PfiedbûÏn˘ charakter pfiijat˘ch opatfiení vypl˘vá ze skuteãnosti, Ïe zatím nejsou zcela objasnûny v‰echny aspekty problematiky ASR v podmínkách âR a poÏadavky na beton a jeho vstupní sloÏky mohou b˘t aktualizovány dle postupnû získávan˘ch poznatkÛ a zku‰eností. Pfiíkladem pfiedpisu pro prevenci ASR jsou pfiedbûÏné TP 137 MDS a ¤editelství silnic a dálnic âR. SníÏení rizika ASR je dosaÏeno jak omezením obsahu alkalick˘ch sloÏek v betonu, tak zároveÀ vylouãením pouÏití kameniva rizikového z hlediska ASR. N ÁV R H

BETONU SE ZV¯·ENOU

ODOLNOSTÍ PRO MOSTNÍ P R E F A B R I K ÁT Y

S ohledem na pomûrnû vysok˘ obsah alkálií (Na2O eq.) u vût‰iny cementÛ dodávan˘ch v âR nesplÀují vyrábûné betony pomûrnû ãasto poÏadavky na maximální mnoÏství alkálií pfiedepsané v TP 137. Z dlouhodobého hlediska má obsah alkálií stoupající tendenci, napfi. v roce 2002 stoupl obsah Na2O eq. v nûkter˘ch tuzemsk˘ch cementech aÏ na 1 %. Vysok˘ obsah alkálií v betonu se ve zv˘‰ené mífie t˘ká prefabrikátÛ pro nosné Tab. 1 Návrh sloÏení betonu C45/55 XF1 Tab. 1 Mix proportions of the concrete C45/55 XF1

• KONSTR

SloÏka Cement CEM I 52,5 R Voda V/C V / C + mlet˘ vápenec + mikrosilika Kamenivo: 0/1 0/4 4/8 8/16 Plastifikátor (na bázi polykarboxylátÛ) Mlet˘ vápenec Mikrosilika

U KC E

• SANAC

E

MnoÏství [kg/m3] 330 150 0,45 0,32 250 620 280 670 5 120 16,5

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES mostní konstrukce, u kter˘ch je obvyklá vy‰‰í dávka cementu z dÛvodu vysoké pevnostní tfiídy betonu a poÏadavku na rychlé nárÛsty poãáteãních pevností. Snahy o fie‰ení této problematiky v SMP CONSTRUCTION, a. s., vyústily v návrh nové receptury betonu C45/55 XF1, neprovzdu‰nûného, pro v˘robu mostních prefabrikátÛ (obr. 3a, b). Pfii návrhu se vycházelo mj. z poÏadavku, aby nedo‰lo k v˘raznému nárÛstu ceny betonu a pokud moÏno byly zachovány hlavní sloÏky (tj. cement a kamenivo) ze stávající v˘roby. Po anal˘ze moÏn˘ch fie‰ení bylo rozhodnuto navrhnout beton, kter˘ by vedle sníÏení rizika ASR souãasnû pfiinesl i moÏnost zlep‰ení v nûkter˘ch dal‰ích parametrech. Pozornost byla soustfiedûna zejména na: • sníÏení rizika ASR • zlep‰ení odolnosti betonu proti pÛsobení vody, mrazu a CHRL (aÏ na vlastnosti poÏadované pro stupeÀ vlivu prostfiedí XF 3) • omezení v˘skytu plastick˘ch smr‰Èovacích trhlin • dobrou zpracovatelnost a snadnou zhutnitelnost betonové smûsi (nejedná se o samozhutÀující beton). Koncepce návrhu betonu s poÏadovan˘mi vlastnostmi je charakterizována v následujících bodech: • nízká dávka cementu (na hranici minima pfiedepsaného v âSN EN 206-1) • nízk˘ vodní souãinitel • pouÏití plniva (mlet˘ vápenec), ev. i mikrosiliky • nepouÏije se provzdu‰nûní betonu. Základní sloÏení navrÏené receptury je uvedeno v tabulce 1. MnoÏství cementu bylo navrÏeno tak, aby celkov˘ obsah alkálií (Na2O eq.) v betonu byl 3 kg/m3, coÏ je pfiípustné maximum dle TP 137 (obvyklé i v jin˘ch ev-

Obr. 1 Monolitická Ïelezobetonová mostní opûra po‰kozená trhlinami zpÛsoben˘mi ASR v místû zatékání vody Fig. 1 Cast-in-place RC bridge abutment deteriorated by ASR cracking in the area of water leakage

ropsk˘ch zemích). MnoÏství cementu 330 kg/m3 pfiedstavuje zásadní sníÏení (pfiibliÏnû o 100 kg) oproti bûÏné dávce u receptury pevnostní tfiídy C45/55. Pomûrnû velká pozornost byla zamûfiena na dosaÏení nízkého vodního souãinitele. PouÏit je plastifikátor na bázi polykarboxylátÛ s vysoce ztekucujícím úãinkem. VyuÏívá se moÏnosti dané âSN EN 2061 a TKP 18, beton u dobfie chránûn˘ch mostních nosn˘ch konstrukcí neprovzdu‰Àovat. Druhá jemná frakce kameniva (0/1) je pouÏita s ohledem na nutnost zlep‰it granulometrické sloÏení smûsi kameniva v oblasti velikosti zrn do 0,5 mm, které v˘raznû ovlivÀuje mj. reologické vlastnosti betonové smûsi. PÛvodní drobné kamenivo frakce 0/4 pouÏité v zámûsi (kamenivo bylo pfievzato ze stávající v˘roby betonÛ) má pomûrnû mal˘ podíl ãástic pod 0,5 mm, coÏ je mj. u drobn˘ch kameniv dodávan˘ch v âR velmi ãastá negativní vlastnost. Vliv kameniva 0/1 na souãtovou kfiivku zrnitosti je patrn˘ z obr. 4. Posílení podílu zrn kameniva pod 0,5 mm by nebylo nutné, pokud by tato zrna byla dostateãnû zastoupena ve frakci 0-4 (poÏadavky na drobné kamenivo jsou podrobnûji diskutovány napfi. v [4]). Mikrosilika byla pouÏita s cílem zlep‰it zejména odolnost proti pÛsobení vody, mrazu a CHRL, i kdyÏ její vliv se mÛÏe projevit i u dal‰ích parametrÛ betonu, napfi. pevnosti. Za prokázanou povaÏujeme

a) B

ETON

Obr. 2 Podhled pfiedpjaté prefabrikované nosné mostní konstrukce z nosníkÛ I 73 po‰kozené podéln˘mi trhlinkami v dÛsledku ASR v místech zatékání vody u kontaktních spár Fig. 2 Bottom surface of the prestressed bridge beams (type I 73) deteriorated by longitudinal cracks in consequence of ASR in the areas of water seepage

Obr. 3a, b NavrÏená receptura betonu C45/55 XF1 je uvaÏována pro v˘robu dodateãnû pfiedpínan˘ch mostních prefabrikátÛ a) mostní segment, b) nosník z VMS Brand˘s nad Labem Fig. 3a, b Designed concrete mix C45/55 XF1 is intended for production of prestressed bridge elements (a, b)

b) • TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

37

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Tab. 2 V˘sledky poloprovozních zkou‰ek betonu C45/55 XF1 Tab. 2 The results of production tests of the concrete C45/55 XF1

po 28 d

Hloubka prÛsaku vody, 7) [mm]

Odpad 8) [g/m2] (pÛsobení mrazu a CHRL)

Krych. pevnost [N/mm2] krátkodobá

po 30 min.

Rozlití 2) [mm] po 5 min.

V (C+MV+M)

Vodní souãinitel 1) V C

plastifikátor

mikrosilika

âíslo zámûsi

cement

Dávka vybran˘ch sloÏek [kg/m3]

1 330 0 5 3) 0,44 0,31 730 720 2,1 5) 54,2 19 – 3) 2 330 0 5 0,41 0,28 600 580 8,7 5) 71,5 – – 3 330 0 5 3) 0,41 0,28 690 640 8,5 5) 73,2 18,7 2878 4 350 0 5 3) 0,39 0,28 520 440 19,7 5) 80,2 7 1046 5 370 0 5 3) 0,37 0,28 640 500 17,3 5) 80,9 9 713 6 330 6,6 5 3) 0,41 0,28 660 590 16,1 5) 76,3 10 467 7 330 16,5 5 3) 0,41 0,28 610 510 18,8 5) 80,7 8,3 129 4) 8 330 0 3,5 0,42 0,3 700 670 25,6 6) 65,2 8,7 2413 9 330 6,6 3,5 4) 0,42 0,3 640 540 29,7 6) 74,1 6,7 757 4) 10 330 16,5 3,5 0,42 0,3 600 370 32,3 6) 85,9 6,7 53 11 330 26,4 3,5 4) 0,42 0,3 500 350 29,7 6) 85,1 11,3 52 Poznámky: 1) V=voda, C=cement, MV=mlet˘ vápenec, M=mikrosilika 2) Zkou‰ka dle âSN N 12350-5 (zkou‰ka rozlitím) 3) Plastifikátor se zpomalujícím úãinkem (typ 1) 4) Plastifikátor bez zpomalujícího úãinku (typ 2) 5) Po 18 hodinách 6) Po 16 hodinách 7) Zkou‰ka stanovení hloubky prÛsaku tlakovou vodou dle âSN EN 12 390-8, resp. TKP, kap. 18, pfiíloha 5 8) Po 75 cyklech metodou C (dle [2] je u v‰ech neprovzdu‰nûn˘ch betonÛ pro XF1 aÏ XF4 je nutno zkou‰et odolnost vlivu vody, mrazu a CHRL metodou C)

schopnost mikrosiliky úãinnû bránit vzniku ASR v betonu, viz napfi. [3]. Pro stupeÀ vlivu prostfiedí XF1 byla uvaÏována i varianta bez mikrosiliky. Dosud nedofie‰enou otázkou je vliv obsahu mikrosiliky v betonu na sníÏení rezervy alkálií v pórovém roztoku a tím i na schopnost úãinné pasivace povrchu oceli v betonu, zejména u pfiedpjat˘ch dílcÛ. Z tohoto pohledu zatím není zejména potvrzena vhodnost tohoto konceptu betonu pro pfiedem pfiedObr. 4 Souãtová kfiivka zrnitosti (hmotnostní) kameniva Fig. 4 Grading of the aggregate

38

B

pjaté dílce (zvlá‰tû u betonu s vy‰‰ím obsahem mikrosiliky). OVù ¤OVAC Í

P O LO P R O V O Z N Í

ZKOU·KY

V souãasné dobû je navrÏená receptura C45/55 XF1 ve fázi poloprovozního ovûfiování vlastností. Byly provedeny základní zkou‰ky ãerstvého i ztvrdlého betonu, tj. krychelná pevnost, vodotûsnost, odolnost proti pÛsobení vody, mrazu a CHRL a zpracovatelnost betonové smûsi. V˘sledky jsou uvedeny v tabulce 2. Receptura zámûsí odpovídala sloÏení uvedenému v tabulce 1, v rámci zkou‰ek byly zmûny provádûny pouze u dávkování mikrosiliky a cementu (viz tabulka 2). U zámûsí s vy‰‰í dávkou cementu, resp. s dávkou mikrosiliky byla sníÏena dávka mletého vápence tak, aby podíl jemn˘ch ãástic v betonu zÛstal pfiibliÏnû stejn˘. V‰echny sloÏky betonu (vãetnû cementu) byly ve standardní kvalitû od v˘robcÛ (dodavatelÛ) a jejich vlastnosti nebyly zlep‰ovány ãi jinak upravovány. Zámûsi byly míchány v provozní míchaãce o kapacitû 1 m3 pouÏívané pro standardní v˘robu betonu. ZpÛsob v˘roby ETON

• TEC

H NOLOG I E

zámûsí tedy odpovídal provozním podmínkám a v˘sledky poskytují informace o vlastnostech navrÏeného betonu pfii bûÏné v˘robû. Vût‰ina zámûsí byla zámûrnû míchána s v˘raznû tekutou konzistencí, tekutûj‰í neÏ je uvaÏováno pfii bûÏné v˘robû. Úãelem bylo zjistit vlastnosti ãerstvé betonové smûsi a ztvrdlého betonu pro hraniãní pfiípady z hlediska variability v˘roby a poÏadavkÛ na plnûní forem. Konzistence byla mûfiena zkou‰kou dle âSN EN 12350-5 (zkou‰ka rozlitím). Pro porovnání byla u nûkolika zámûsí provedena i zkou‰ka sednutí kuÏele (dle Abramse). Informativnû lze uvést, Ïe pfii rozlití 500 mm dle âSN 12350-5 bylo sednutí kuÏele cca 200 mm. Krychelné pevnosti pfii stáfií 28 dnÛ vyhovují s pomûrnû v˘raznou rezervou pevnostní tfiídû C45/55. Pouze u zámûsí se zvlá‰tû vysokou tekutostí, s rozlitím okolo 700 mm, byly zaznamenány pevnosti relativnû niωí, na hranici (resp. v jednom pfiípadû pod hranicí) pro tfiídu C45/55. Krátkodobé pevnosti po 16 (18) hodinách byly v˘raznû závislé na pouÏitém plastifikátoru. Pfii pouÏití plastifikátoru se zpomalujícím úãinkem (typ 1) byl nábûh pevnosti relativnû pomalej‰í a byl v˘raznû závisl˘ na konzistenci zámûsi. Pfii pouÏití plastifikátoru bez zpomalujícího úãinku (typ 2) byl nábûh pevnosti rychlej‰í a s rezervou vyhovoval zam˘‰lenému 24 hodinovému v˘robnímu cyklu. U tohoto plastifikátoru pfii dané receptufie v‰ak existuje riziko rychlej‰í ztráty zpracovatelnosti pfii vy‰‰ích teplotách betonu (napfi. v letním období). Je zfiejmé, Ïe dle zpÛsobu zpracování a pouÏití betonu a s ohledem na v˘robní podmínky (zejména teplota betonu) bude nutno optimalizovat vlastnosti pouÏitého plastifikátoru z hlediska udrÏení zpracovatelnosti betonové smûsi a rychlosti nábûhu pevnosti. Pro uvaÏovanou v˘robu prefabrikátÛ se pfii daném sloÏení receptury jako nejvhodnûj‰í jeví plastifikátor s mírn˘m zpomalujícím úãinkem. Hloubka prÛsaku tlakové vody pfii zkou‰ce dle metodiky uvedené v TKP, kapitola 18 z roku 1997 (shodná s âSN EN 12390-8) byla ve v‰ech pfiípadech do 20 mm, a to i u v˘raznû ztekucen˘ch zámûsí. Odolnost povrchu betonu proti pÛsobení vody, mrazu a CHRL byla pomûrnû v˘raznû závislá na dávce cementu a mikrosiliky. U zámûsí bez mikrosiliky pfii dávce

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES cementu pod 350 kg/m3 byly odpady nad 1000 g/m2 (pfii 75 cyklech metodou C). Pfii dávce 370 kg cementu poklesl odpad pod 800 g/m2. JiÏ pfii dávce mikrosiliky 2 % hmotnosti cementu (pfii 330 kg/m3 cementu) do‰lo k v˘raznému zv˘‰ení odolnosti. Dal‰í zlep‰ení bylo dosaÏeno pfii dávce mikrosiliky 5 %. SHRNUTÍ Z dosud proveden˘ch poloprovozních zkou‰ek vyplynulo, Ïe navrÏená receptura pfii dávce cementu (CEM I 52,5 R) 330 kg/m3 v zásadû vyhovuje základním poÏadavkÛm na beton C45/55 XF1. V˘sledky ukazují, Ïe pfii vysoce tekuté konzistenci bude pro zaji‰tûní odolnosti proti pÛsobení vody, mrazu a CHRL nutno v urãitém, pomûrnû malém mnoÏství dávkovat mikrosiliku. Lze pfiedpokládat, Ïe pro zámûsi s bûÏnou konzistencí (sednutí kuÏele do 150 mm) bude moÏno odolnosti pro vliv XF1 dosáhnout i bez mikrosiliky. Pfii dávce mikrosiliky 5 % hmotnosti cementu mÛÏe beton i bez provzdu‰nûní vyhovût poÏadavkÛm pro stupeÀ vlivu prostfiedí XF2 a XF3. Dosavadní v˘sledky naznaãují, Ïe beton by mohl bez provzdu‰nûní pfii bûÏné konzistenci vyhovût svou odolností i pro stupeÀ XF4. Tento pfiedpoklad bude zfiejmû podmínûn pfiísn˘m dodrÏením nízkého vodního souãinitele a dávkou mikrosiliky 5 % a více. Z hlediska ceny vstupních surovin je navrÏená receptura srovnatelná, resp. má mírnû vy‰‰í náklady na 1 m3 oproti pÛvodní receptufie C45/55 3a pouÏívané v souãasnosti ve v˘robnû mostních dílcÛ. NárÛst ceny za pfiísady a pfiímûsi je vyváÏen niωí dávkou cementu. Cena je v˘raznû ovlivnûna dávkou plastifikátoru a mikrosiliky. U zámûsi s 330 kg cementu na 1 m3 pfii dávce mikrosiliky 5 % hmotnosti cementu je cenov˘ nárÛst pfiibliÏnû do 10 %, u zámûsi bez mikrosiliky mÛÏe dojít i k mírnému poklesu ceny vstupních surovin pro 1 m3 betonu. Celková cena za 1 m3 betonu mÛÏe b˘t v‰ak znaãnû vy‰‰í, neÏ u bûÏné receptury. Do ceny betonu je tfieba zahrnout náklady na vybavení betonárny skladov˘m hospodáfistvím ãtvrté frakce kameniva, mikrosiliky, mletého vápence a jiného druhu plastifikátoru. Dal‰í náklady pfiiná‰í dovybavení betonárny dávkovacím zafiízením pro nové sloÏky betonu. Zanedbatelná není ani cena v˘voje nové receptury, prÛkazních zkou‰ek, úpravy software fiídícího B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

systému míchání a zv˘‰ení nákladÛ na ãinnost systému fiízení jakosti v˘roby. V˘sledná cena je pak znaãnû závislá na mnoÏství vyrobeného betonu. Návrh betonu a provedení prÛkazních zkou‰ek vyÏaduje pfiedchozí zku‰enosti, rozsah zkou‰ení bude vût‰í neÏ u dfiíve pouÏívan˘ch konceptÛ betonu. DAL·Í

Literatura [1] TP 137 – Vylouãení alkalické reakce kameniva v betonu na stavbách pozemních komunikací, PfiedbûÏné technické podmínky, ¤SD TÚ Praha, srpen 2000 [2] Technické kvalitativní podmínky staveb pozemních komunikací, Kap. 18 – beton pro konstrukce, Praha, leden 1997 [3] Hasparyk N. P., Monteiro P. J. M., Carasek H.: Effect of Silica Fume and Rice Husk Ash on Alkali-Silica Reaction, ACI Materials Journal, Jul.Aug. 2000, str. 486–492 [4] Hromádko J.: Aktualizace poÏadavkÛ Kapitoly 18 TKP MDS – beton pro konstrukce, sb. ke konferenci „Technologie, provádûní a kontrola betonov˘ch konstrukcí 2002“, str. 185–191, âBS, Praha 2002 [5] Koláfi K., Kleãka T.: Vliv karboxyléterÛ na vlastnosti ãerstv˘ch a zatvrdl˘ch betonÛ, V˘zkumná zpráva pro Stavby mostÛ Praha, a. s., KloknerÛv ústav âVUT, 2001

MOÎNOSTI POUÎITÍ

BETONU DANÉ KONCEPCE

V pfiípadû zv˘‰ení dávky cementu nad 330 kg/m3 (coÏ je v‰ak podmínûno pouÏitím cementu s niωím obsahem alkálií) pfii zachování ostatních sloÏek betonu se nabízí moÏnost podstatnû zv˘‰it pevnost betonu a vyrábût mostní prefabrikáty z betonu vy‰‰ích pevnostních tfiíd. V˘sledky zkou‰ek i dílãí praktické zku‰enosti ukazují, Ïe pouÏit˘ pfiístup návrhu receptury je vhodn˘ i pro betony dopravované v autodomíchávaãích (transportbetony). PouÏit˘ plastifikátor (typ 1) na bázi polykarboxylátÛ má schopnost udrÏet poÏadovanou zpracovatelnost betonu po del‰í dobu i pfii relativnû nízkém vodním souãiniteli. Technologie transportbetonu by umoÏnila pouÏití betonu dané koncepce i pro monolitické mostní konstrukce. Zv˘‰ené nároky na v˘robu a zaji‰tûní jakosti betonu dle navrÏené receptury by si v‰ak ve vût‰inû pfiípadÛ vyÏádaly zfiízení vlastní, dostateãnû vybavené mobilní betonárny pfiímo v místû stavby. ¤ada negativních zku‰eností z praxe totiÏ ukazuje, Ïe místní betonárny vût‰inou s obtíÏemi dosahují úrovnû jakosti dodávek, která je dnes v oblasti mostního stavitelství povaÏována za standard. Situace, kdy moderní a kvalitnû provozovaná betonárna se nachází v dopravnû pfiijatelné vzdálenosti od budovaného mostního díla je u nás stále spí‰e v˘jimkou.

nou souãástí musí b˘t mj. i bezchybnû fungující systém fiízení jakosti v˘roby a kvalitní obsluha. Pro úspû‰n˘ návrh a v˘robu betonu je vedle pouÏití v˘konného plastifikátoru dÛleÏitá i optimální kfiivka zrnitosti jemného kameniva (frakce 0/4). Samozfiejmostí je kvalitní uloÏení a o‰etfiení betonu. Po dokonãení poloprovozních zkou‰ek a ovûfiení dal‰ích vlastností betonu, napfi. modulu pruÏnosti a dotvarování, bude moÏné uvaÏovat o ‰ir‰ím pouÏití tohoto konceptu betonu.

Z ÁV ù R Dosavadní v˘sledky zkou‰ek v poloprovozních podmínkách ukazují, Ïe i s pomûrnû nízkou dávkou cementu 330 kg/m3 (zejména z dÛvodu prevence ASR a nadmûrného plastického smr‰tûní betonu) bude moÏno z materiálÛ v âR bûÏnû dostupn˘ch vyrábût beton pro v˘robu dílcÛ pevnostní tfiídy C45/55 s vysokou odolností a trvanlivostí, a to za pfiijateln˘ch nákladÛ na vstupní suroviny. Je v‰ak tfieba uvést, Ïe pfiedpokladem pro v˘robu takového betonu je dobfie vybavené moderní v˘robní zafiízení, jehoÏ nedíl-

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

Ing. Pavel Fidransk˘, Ph.D. SMP CONSTRUCTION, a. s. Na Florenci 1413/33, 113 16 Praha 1 tel.: 326 907 968, fax: 326 904 554 e-mail: [email protected], www.smp.cz Ing. Jifií Fiedler STACHEMA KOLÍN, s. r. o. Freyova 78, 190 00 Praha 9 tel.: 284 818 739, fax: 266 034 814 e-mail: [email protected], www.stachema.cz Ing. Jan Hromádko ¤editelství silnic a dálnic âR, závod Praha Na Pankráci 56, 145 05 Praha 4 tel.: 284 009 350, fax: 284 009 199 e-mail: [email protected], www.rsd.cz

39

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

P¤EDPJAT¯CH DESKOV¯CH MOSTÒ V âSR PRESTRESSED SLAB BRIDGE EVOLUTION IN âSR

V¯VOJ

BOHUMÍR VOVES V˘voj pfiedpjat˘ch deskov˘ch mostÛ v âSR zaãal pfied více neÏ padesáti lety. V uplynulém údobí bylo vyvinuto nûkolik dále popsan˘ch systémÛ mostÛ. Prestressed slab bridge evolution in âSR started more than fifty years ago. In past period some farther described bridge systems were developped. Popisovan˘ v˘voj byl v˘sledkem spolupráce závodu Baraba (pozdûji Montostav a SSÎ) – Ing. J. Otta a Ing. A. Kordovsk˘, a ÚSHK (pozdûji UZS) – Ing. B. Voves a Ing. M. Klime‰, a iniciativního pfiístupu Dr. L. Pacholíka z MD a Ing. F. Widemana z MSv. S v˘robou vyvinut˘ch dílcÛ pro prostû uloÏené mosty se zaãalo ve v˘robnû v Liticích nad Orlicí. Od roku 1950 to byly dodateãnû pfiedpjaté dílce MPN pro spfiaÏené deskové mosty. SpfiaÏení umoÏnilo sníÏení tíhy dílcÛ, jak to odpovídalo moÏnostem pfiepravy a osazování. Do‰lo v‰ak k potíÏím se zaji‰Èováním jakostního betoObr. 1 V˘sek pfiíãného fiezu mostu z dílcÛ MPN Fig. 1 Cross-section of the bridge with precast members MPN

Svûtlost mostu [m] Délka dílce [m] V˘‰ka vnitfiního dílce [m] ·ífika dílce [m] Tíha dílce [kN] Kabely vnitfiního 6 ∅ P 4,5 dílce 8 ∅ P 4,5 9 ∅ P 4,5 10 ∅ P 4,5

5 5,8 0,28 0,4 8,09 1 – 4 –

6 6,8 0,32 0,4 11,18 1 – 5 –

nu provádûného na staveni‰ti, kde nebylo dostupné vhodné kamenivo a kde bylo betonování svûfieno pro mal˘ rozsah prací i ménû zku‰en˘m pracovníkÛm. Proto se povaÏovalo za nutné nosnou konstrukci sestavovat pouze z dílcÛ a betonování na staveni‰ti omezit pouze na v˘plÀ spar mezi dílci. Tak byly zavedeny deskové mostní konstrukce sloÏené z pfiedem pfiedpjat˘ch dílcÛ MPD 1 a 2 od roku 1952, dodateãnû pfiedpjaté dílce MPD 3 a 4 od roku 1955 a MPD 5 a 6 od roku 1956. (U dílcÛ MPD znaãila lichá ãíslice krajní dílec mostní konstrukce a sudá ãíslice vnitfiní dílec.) Pro zaji‰tûní spolupÛsobení byly dílce MPD spojeny pfiíãn˘mi kabely, které byly provlékány kanálky jdoucími napfiíã dílcÛ kolmo na spáru. Vzájemn˘m posunutím dílcÛ o rozteã pfiíãn˘ch kabelÛ bylo moÏno dílce pouÏít i pro ‰ikmé mosty. Mosty byly navrhovány pro zatíÏení tfiídy A podle Smûrnic pro navrhování mostÛ Obr. 2 Dfievûná forma pro dílce MPN Fig. 2 Wooden form for precast member MPN

40

B

7 7,9 0,35 0,34 12,11 – 1 5 –

ETON

• TEC

H NOLOG I E

8 9 0,38 0,34 14,84 – 1 5 –

9 10 0,41 0,34 16,72 – – 6 –

ORI HIST

10 11 0,44 0,34 20,13 – – 3 3

11 12,1 0,47 0,37 27,37 – – – 7

E

12 13,1 0,51 0,37 33,28 – – – 7

Tab. 1 Údaje o dílcích MPN Tab. 1 Data about precast members MPN

z roku 1950, upraven˘ch podle získan˘ch poznatkÛ, a byly typizovány. Pfii provádûní dílcÛ se postupovalo tehdy zaveden˘m zpÛsobem: beton byl zhutÀován pfiíloÏn˘mi vibrátory, kanálky byly vytváfieny ve v˘robnû silnostûnn˘mi trubkami nebo na staveni‰ti hadicemi svinut˘mi z plechu, kabely byly napínány a kotveny zafiízením Baraba, spletené dráty byly napínány jednotlivû zafiízením obdobn˘m zafiízení Baraba a k rozpûfie byly kotveny sevfiením mezi zakalené vloÏky Roxor, kanálky byly vyplÀovány injektáÏní maltou, spáry mezi dílci byly vyplÀovány dusan˘m betonem, kotvy osazené v kapsách dílcÛ byly kryty betonem. M O S T Y Z D Í LC Ò M P N Nosná konstrukce mostÛ svûtlosti od 5 do 12 m byla spfiaÏena z dílcÛ MPN z beObr. 3 Dílce MPN na skládce Fig. 3 Precast members MPN during storage

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

Nosnou konstrukci mostÛ svûtlosti 4 aÏ 8 m tvofiily dílce MPD 1 a 2 z betonu B 600 pfiedem pfiedepnutého spleten˘mi dráty ∅ P 3 x 2,75 skladebné ‰ífiky

500 mm. Vnitfiní dílce byly vylehãeny pfiíãn˘mi válcov˘mi dutinami (obr. 4). Na vnûj‰í stranû krajních dílcÛ byly dutiny uzavfieny vrstvou betonu tlustou 40 mm a byly tam kapsy pro osazení kotev pfiíãn˘ch kabelÛ. Ty mûly rozteã 500 mm. Tfimínky z betonáfiské oceli ∅ R 10 svafiované do mfiíÏek byly ukládány mezi dutiny vnitfiních dílcÛ ve sklonu 45 °. Dílce byly vyrábûny na dlouhé dráze (obr. 5). Na stavbû byly ukládány na lepenku a bylo dbáno na zaji‰tûní vstfiícnosti pfiíãn˘ch kanálkÛ. Spáry mezi dílci ‰iroké 10 mm byly vyplÀovány jemnozrnn˘m betonem. Po zatvrdnutí v˘plnû spar bylo provedeno pfiíãné pfiedpûtí. Poté byly kanálky zainjektovány a kotvy byly kryty betonem. Pfii zkou‰kách dílcÛ do zlomu byla prokázána bezpeãnost proti vzniku trhlin 1,25 aÏ 1,5 a proti zlomu 2,6 (obr. 6). Nosná funkce odpovídala poÏadavkÛm. Pfii zatûÏovací zkou‰ce mostu byl zmûfien prÛhyb rovn˘ 0,51 násobku vypoãteného prÛhybu. Mal˘ odbyt dílcÛ neumoÏÀoval zavedení mechanizace a urychlování tvrdnutí betonu. Pracnost byla velká (zejména pro velk˘ poãet spleten˘ch drátÛ, neboÈ lana tehdy nebyla dostupná) a pfiedpûtí bylo zavádûno v nevytápûné hale, nûkdy aÏ ãtyfii dny po betonování. Proto se pfii v˘robû tûchto vylehãen˘ch dílcÛ obtíÏnû plnily ukazatele plánu, zejména ukazatel pracnosti vyjádfien˘ v hodinách na 1 m3 betonu a ukazatel v˘robnosti vyjádfien˘ v m3 betonu na 1 m2 v˘robní plochy. Od v˘ro-

Obr. 5 Dílce MPD 2 na dlouhé dráze Fig. 5 Precast members MPD 2 on long line bed

Obr. 6 ZatûÏovací zkou‰ka dílce MPD 2 Fig. 6 Loading test of precast member MPD 2

tonu B600 pfiedepnutého dodateãnû kabely (obr. 1 a 2) a v˘plÀového betonu B330 provedeného na místû. Spáry mezi dílci byly ‰iroké aÏ 28 mm. SpolupÛsobení dílcÛ zaji‰Èovala pfiíãná betonáfiská v˘ztuÏ. Konstrukce byla urãena pro mosty ‰ikmosti aÏ 45 °. Na stavbû byly dílce osazovány na lepenkou kryté úloÏné prahy mostních opûr, byla provléknuta pfiíãná betonáfiská v˘ztuÏ z oceli 10372 ∅ B 18 aÏ 24, na dílce byla uloÏena pfiíãná betonáfiská v˘ztuÏ 10512 ∅ R 12 aÏ 14 a v˘plÀov˘ beton byl zhutnûn ponorn˘mi vibrátory. Pro zvût‰ení soudrÏnosti mezi dílci a v˘plÀov˘m betonem byly ve stojinách dílcÛ vytvofieny nerovnosti (obr. 3). Mosty z dílcÛ MPN se osvûdãily. Pokles jejich nosné funkce a trvanlivosti nebyl pozorován. Napfi. most svûtlosti 11 m pfies Rokytku, sestávající z 18 dílcÛ, star˘ 22 let byl mimofiádnû zatíÏen pfii pfiepravû tûÏkého nákladu 1160 kN na podvozku Scheuerle s pohotovostní tíhou 380 kN, aniÏ by se objevily trhliny ãi jiné závady. Nejvût‰í ohybov˘ moment se rovnal 0,99 násobku momentu uvaÏovaného v návrhu konstrukce. Pfii pojezdu byl v polovinû rozpûtí zmûfien pruÏn˘ prÛhyb rovn˘ tfietinû prÛhybu vypoãteného pro totéÏ zatíÏení. K trvalému prÛhybu nedo‰lo. MOSTY

Z P ¤ E D E M P ¤ E D P J AT ¯ C H

D Í LC Ò

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

Svûtlost mostu [m] Délka dílce [m] V˘‰ka dílce [m] PrÛmûr dutiny [m] Tíha dílce MPD 2 [kN] Poãet drátÛ ∅ P3 x 2,75 v dílci

4 5 0,22 0,09

5 6 0,26 0,09

6 7 0,31 0,15

7 8 0,34 0,15

8 9 0,37 0,15

12,2 17,55

22,45

28,55

35,4

41

46

50

31

36

Tab. 2 Údaje o dílcích MPD 1 a 2 Tab. 2 Data about precast members MPD 1a2

by dílcÛ MPN se upustilo a pro mosty mal˘ch svûtlostí byly zavedeny objemnûj‰í Ïelezobetonové dílce. MOSTY

Z D O D AT E â N ù

P ¤ E D P J AT ¯ C H D Í LC Ò

Dûlené dílce MPD 3 skladebné ‰ífiky 0,5 m a MPD 4 skladebné ‰ífiky 1 m byly urãeny pro mosty svûtlostí 9, 12, 15 a 18 m a po zkrácení vnitfiního dílu dílcÛ i pro mezilehlé svûtlosti. PrÛfiez dílcÛ MPD 3 byl pln˘ a dílcÛ MPD 4 komÛrkov˘ (obr. 7). Byla-li ‰ífika nosné konstrukce dána sud˘m násobkem 0,5 m, uÏilo se dvou dílcÛ MPD 3 a pfiíslu‰ného poãtu dílcÛ MPD 4. Byla-li ale dána lich˘m

5/2003

Obr. 4 V˘sek podélného a pfiíãného fiezu mostu z dílcÛ MPD 1 a 2 Fig. 4 Cross-section of the bridge with precast members MPD 1 and 2

41

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Svûtlost mostu [m] Délka dílce [m] V˘‰ka dílce [m] Skladba dílcÛ Tíha dílce [kN] Poãet kabelÛ v dílci vnitfiním Poãet pfiíãn˘ch kabelÛ

krajního vnitfiního 11 ∅ PZ 4,5 12 ∅ PZ 4,5 8 ∅ P 4,5 9 ∅ P 4,5

9 10,6 0,4

12 13,6 0,56

15 16,6 0,66

18 19,6 0,78

3,78 + 2,96 + 3,78

3,78 + 2. 2,96 + 3,78

3,78 + 3. 2,96 + 3,78

3,78 + 4. 2,96 + 3,78

52,4 72,1 8 6 34 –

94,0 122,1 – 14 44 –

135,5 151,8 16 – – 54

189,5 217,4 8 10 – 64

Tab. 3 Údaje o dílcích MPD 3 a 4 Tab. 3 Data about precast members MPD 3a4

násobkem, vloÏil se mezi dílce MPD 4 navíc jeden dílec MPD 3. Dílce byly v pfiíãném smûru sepnuty kabely s rozteãí 600 mm. Vzájemn˘m posunutím dílcÛ o 600 mm bylo moÏné dosáhnout poÏadované ‰ikmosti mostu. Kotvy pfiíãn˘ch kabelÛ byly osazeny v kapsách dílcÛ MPD 3. Dílce byly sestavovány z dílÛ (obr. 8). Díly krajní byly dlouhé 3,78 m a vnitfiní 2,96 m. Ve v˘robû nebo na staveni‰ti byly spáry mezi díly zabetonovány a díly byly spojeny pfiedpûtím v dílec (obr. 9). Na stavbû byly dílce ukládány na úloÏné plechy a dbalo se na zaji‰tûní vstfiícnosti pfiíãn˘ch kanálkÛ (obr. 10). Uvnitfi komÛrek dílcÛ MPD 4 vytváfiely kanálek ocelové trubky 40 x 1,5 mm opatfiené nátûrem proti korozi. Po zabetonování spar mezi Obr. 7 V˘sek pfiíãného fiezu z dílcÛ MPD 3 a4 Fig. 7 Cross-section of the bridge with precast members MPD 3 and 4

dílci, které byly ‰iroké 40 mm, bylo vneseno pfiíãné pfiedpûtí. KomÛrky v dílcích MPD 4 byly uzavfieny zabetonováním ãel. Pfii zatûÏovací zkou‰ce nosníku MPD 4 pro svûtlost 12 m do zlomu byl prokázán souãinitel bezpeãnosti proti vzniku trhlin 1,52 a proti zlomu 2,20. Pfii zatûÏovací zkou‰ce mostu svûtlosti 12 m byl zmûfien˘ prÛhyb 0,615 násobkem vypoãteného prÛhybu. Nosná funkce vyhovovala poÏadavkÛm i u star‰ích mostÛ. Na pfiíklad most svûtlosti 15 m sestaven˘ ze dvou dílcÛ MPD 3 a jedenácti dílcÛ MPD 4 star˘ 13 rokÛ byl mimofiádnû zatíÏen pfii pfiepravû nákladu 2140 kN uloÏeného na dvou podvozcích Scheuerle pohotovostní tíhy 460 kN, aniÏ by byly zji‰tûny trhliny nebo jiné závady. Pfiitom se nejvût‰í ohybov˘ moment rovnal 0,86 násobku momentu uvaÏovaného v projektové dokumentaci. Zmûfien˘ prÛhyb se rovnal 0,285 násobku prÛhybu vypoãteného pro totéÏ zatíÏení. Most se choval pruÏnû. Pro mosty svûtlostí 21, 24, 27 a 30 m byly urãeny dûlené dílce MPD 5 a 6 prÛfiezu ‰irokopfiírubového I (obr. 11) a po zkrácení stfiedního dílu dílce i pro mosty mezilehl˘ch svûtlostí. PouÏití pro ‰ikmé mosty vyÏadovalo úpravu rozteãí pfiíãn˘ch kanálkÛ. PoÏadovaná ‰ífika nosné konObr. 8 Ocelová forma pro dílec MPD 4 Fig. 8 Steel form for precast member MPD 4

42

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

strukce byla dosaÏena pouÏitím dvou dílcÛ MPD 5 a pfiíslu‰ného poãtu dílcÛ MPD 6 a zmûnou ‰ífiky spar mezi dílci od 0,05 do 0,18 m. Dílce byly ve spolupÛsobící celek sepnuty pfiíãn˘mi kabely veden˘mi v jejich pfiírubách. V dílci MPD 5 byly kapsy pro uloÏení kotev pfiíãn˘ch kabelÛ (obr. 13). Dílce byly vyrábûny z dílÛ ve v˘robnû nebo v celku na staveni‰ti (obr. 12). Spáry mezi díly ‰iroké 0,03 m byly vyplnûny betonem B330 a dílce byly dodateãnû pfiedpínány buì ve v˘robnû nebo na staveni‰ti. Na opûry byly dílce ukládány na ocelová loÏiska, pfiiãemÏ bylo dbáno na zaji‰tûní vstfiícnosti pfiíãn˘ch kanálkÛ. Po zatvrdnutí betonu ve spárách mezi dílci bylo zavedeno pfiíãné pfiedpûtí. Nosná funkce a trvanlivost mostÛ z dílcÛ vyhovovala poÏadavkÛm. Napfi. pfii zatûÏovací zkou‰ce mostu pfies Ohfii z dvanácti dílcÛ se nejvût‰í prÛhyb rovnal 0,577 násobku vypoãteného prÛhybu. Zmûfiené pfiíãné rozná‰ení (obr. 14) vykaObr. 10 Most z dílcÛ MPD 3 a 4 Fig. 10 Bridge with precast members MPD 3 and 4

Obr. 9 Dílec MPD 4 na skládce Fig. 9 Precast member MPD 4 during storage

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Svûtlost mostu [m] Délka dílce [m] V˘‰ka dílce [m] ·ífika vnitfiního dílce [m] Skladba dílcÛ Tíha vnitfiního dílce [kN] Poãet kabelÛ 17 ∅ PZ 4,5 ve vnitfiním dílci Rozteãe pfiíãn˘ch horních kabelÛ dolních Poãet pfiíãn˘ch horních kabelÛ 12 ∅ P 4,5 dolních

21 23 0,98 1,05

24 26 1,05 1,05

7,485 + 7,97 + 7,485

7,985 + 9,97 + 7,985

27 29 1,2 1,18

30 32 1,3 1,18

4,80 + 5,62 + 8,04 +

4,70 + 6,74 + 9,00 +

+ 5,62 + 4,80

+ 6,74 + 4,70

310

360

510

620

14

16

20

24

0,50 0,60 48 39

0,50 0,60 54 45

0,55 0,65 58 46

0,55 0,65 65 44

Tab. 4 Údaje o dílcích MPD 5 a 6 Tab. 4 Data about precast members MPD 5 and 6

zovalo pro tuhost konstrukce v kroucení pfiíznivûj‰í hodnoty neÏ v projektu uvaÏovan˘ pfiedpoklad tuhého pfiíãníku. P ¤ Í â N É S P O J E N Í D Í LC Ò Mostní deska z dílcÛ spojen˘ch pfiíãn˘m pfiedpûtím pÛsobila jako celek a spáry mezi dílci se chovaly jako prÛfiez pfiedpjaté konstrukce. Nedocházelo tedy k trhlinám ve spáfie a k vzájemného pootoãení dílcÛ. Pfiíãné pfiedpûtí ale vyÏadovalo, aby na staveni‰ti provádûli pracné napínání kabelÛ a injektování kanálkÛ povûfiení odborníci pfiíslu‰n˘m v˘robním zafiízením i pfii malém rozsahu prací. Proto bylo pfii Obr. 11 V˘sek pfiíãného fiezu mostu z dílcÛ MPD 5 a 6 Fig. 11 Cross-section of the bridge with precast members MPD 5 and 6

dal‰ím v˘voji od pfiíãného pfiedpínání upu‰tûno a pfiíãné spojení dílcÛ bylo zaji‰Èováno levn˘m a ménû pracn˘m zabetonováním betonáfiské v˘ztuÏe vyãnívající z dílcÛ do spar ve tvaru petlic. Tak byla ze soustavy MPD 3 a 4 vyvinuta v roce 1961 soustava KA – 61 (Ing. M. Klime‰) a ze soustavy MPD 5 a 6 v roce 1962 soustava I – 62 (Ing. ·efãík). Ov‰em pfii vyztuÏení betonáfiskou v˘ztuÏí pÛsobila spára mezi dílci jako Ïelezobetonov˘ prÛfiez, coÏ umoÏnilo vzájemné pootoãení sousedících dílcÛ ve spáfie, a to zejména nebylali v˘ztuÏ osazena pfii obou povr‰ích desky, aby pfii dostateãnû velkém rameni byla schopna úãinnû pfiená‰et ohybové momenty vznikající v mostní desce. Tato schopnost byla dále potlaãena povaÏováním desky za Ïaluzii s kloubovû spojen˘mi dílci ve spáfie. Pootoãení dílcÛ ve spáfie vedlo pak k rozlámání izolace nad spárami a k pfiístupu sráÏkové vody do nosné konstrukce. Selhávající izolace b˘vala pfiíãinou pronikání vody do vylehãovacích dutin v konstrukci. I kdyÏ ãl. 12.7.10 âSN 73 6207 poÏaduje, aby na nejniωím místû dna dutiny byly zfiízeny otvory, které

Obr. 14 Pfiíãné rozná‰ení mostu z dílcÛ MPD 5a6 Fig. 14 Transverse load distribution of the bridge with the precast members MPD 5 and 6

umoÏÀují v˘tok vody, prÛnik vody do konstrukce zpÛsobil v ojedinûl˘ch pfiípadech závady, pro které jsou nyní mosty s dutinami nepfiíznivû posuzovány, ãasto neprávem. Z ÁV ù R Souãasn˘ stav pfiedjat˘ch deskov˘ch mostÛ odpovídá moÏnostem a podmínkám v na‰em stavebnictví v minulé epo‰e. Dal‰í v˘voj vychází z probíhajícího rozvoje pfiedpínání pfiedem, kdyÏ v˘robny jsou vybaveny pokroãil˘m v˘robním zafiízením, napfi. dlouh˘mi drahami pro pfiedpínací sílu aÏ 8000 kN a napínacím a kotevním zafiízením pro lana ∅ Lp 15,5. Pfii betonování na staveni‰ti se ve vût‰í mífie uplatní beton dodávan˘ z ústfiedních betonáren. Lze tedy pfiedpokládat, Ïe dal‰í v˘voj deskov˘ch mostÛ do svûtlosti 21 m bude zamûfien na konstrukce z dílcÛ z pfiedem pfiedpjatého betonu spfiaÏen˘ch s betonem provádûn˘m na místû.

Obr. 12 Betonování dílce MPD 6 Fig. 12 Casting of the precast member MPD 6

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

Prof. Ing. Bohumír Voves, DrSc. Pod Fialkou 7, 150 00 Praha 5 tel.: 252 716 282

Obr. 13 Dílec MPD 5 na skládce Fig. 13 Precast member MPD 5 during storage

43

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

MONTÁÎ

BETONOV¯CH PREFABRIKÁTÒ NA STAVBù HOKE JOVÉ HALY V PR AZE-V YSOâAN EC H ASSE M B LY OF PR E FAB R ICATE D CONC R ETE U N IT S AT TH E CONSTRUCTION SITE OF THE ICE-HOCKEY HALL IN PRAGUE–VYSOâANY M I R O S L AV G A R B I A R , MARO· MIâEK

VûÏov˘ jefiáb, demontáÏ dle harmonogramu

Pfiíspûvek navazuje na ãlánek Doc. Gattermayerové a spoluautorÛ a zab˘vá se realizací montáÏe prefabrikovan˘ch tribun hokejové haly Aréna Sazka v Praze. This paper is a continuation of an article by Gattermayerová et al. It describes the assembly of prefabricated stands in the Aréna Sazka ice-hockey hall in Prague. Prefabrikované Ïelezobetonové konstrukce tribun Velké arény Haly Sazka jsou umístûny ve dvou v˘‰kov˘ch úrovních, niωí mezi 3. a 4. a vy‰‰í mezi 6. a 7. podlaÏím. Tribunové nosníky probíhající na v˘‰ku dvou podlaÏí jsou v ovále hledi‰tû vûjífiovitû rozloÏeny a opfieny na monolitick˘ch stropech podlaÏí. Na nosnících jsou uloÏeny pfiíãné prefabrikované laviãky. R E A L I Z A C E V ¯ S T A V B Y H A LY Jednotlivé ãinnosti spojené s realizací prefabrikované ãásti Ïelezobetonov˘ch konstrukcí haly lze rozdûlit do nûkolika postupn˘ch krokÛ: • zpracování provádûcí a dílenské projektové dokumentace montovan˘ch konstrukcí • v˘roba prefabrikátÛ • pfiíprava montáÏe a doprava dílcÛ • montáÏ • kontrolní a zku‰ební ãinnost • bezpeãnost a ochrana zdraví pfii práci – BOZ • enviromentální systém fiízení, likvidace odpadu – EMS Projektovou pfiípravu prefabrikované ãásti konstrukce zaji‰Èovala projekãní kan-

Vjezd omezen˘ ‰ífikou a v˘‰kou

a) b)

Obr. 1 Na plochu, odkud byly prefabrikáty osazovány, byl pouze jeden vjezd, také manipulaãní a skladov˘ prostor byl minimální (a, b) Fig. 1 The site where the prefabricated units were put in place had only one entry; the handling and storing space was also minimal (a, b)

44

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

a) b)

Obr. 2 I geodetická mûfiení bylo tfieba kontrolovat Fig. 2 Also the geodetic surveying had to be checked

celáfi Atelier P.H.A., s. r. o., pod vedením Doc. Gattermayerové. Pfiípadné nejasnosti spojené s montáÏní dokumentací byly fie‰eny ihned a pfiímo na stavbû ku spokojenosti obou stran. Na v˘robû prefabrikátÛ se podílely v‰echny provozovny Skanska Prefa, a. s., tj. závody ·tûtí, ¤eporyje, Tovaãov a Moravské Bránice. Jednalo se o v˘robu tribunov˘ch nosníkÛ, desek a laviãek, schodi‰Èov˘ch blokÛ a filigránÛ v celkovém poãtu 2956 ks, tj. 350 druhÛ prvkÛ o objemu 2700 m3. Vzhledem k relativnû krátkému termínu dodávky byla ãást v˘roby zadána i subdodavatelsk˘m firmám. V˘robu prefabrikátÛ, dopravu dílcÛ na stavbu, geodetické práce, montáÏ pfii dodrÏení BOZ a termínu v˘stavby bylo nutno velmi peãlivû ãasovû i prostorovû sladit. Problémy specifick˘mi pro tuto stavbu byly koordinace s ostatními profesemi. Prefabrikáty byly dováÏeny i z pomûrnû velk˘ch vzdáleností. Do prostoru budoucí ledové plochy, odkud byla vût‰ina prvkÛ osazována, byl jedin˘ vjezd a pro skladování prefabrikátÛ byla vymezena minimální plocha (obr. 1a, b). Îádné z uveden˘ch B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

omezení v‰ak nesmûlo ohrozit zaji‰tûní nepfietrÏit˘ch dodávek montáÏních prvkÛ rozplánovan˘ch pro montáÏ probíhající dvacet ãtyfii hodiny dennû. Samotná montáÏ tribun sestávala ze dvou samostatn˘ch etap pro úroveÀ mezi 3. a 4. a úroveÀ 6. a 7. podlaÏím. Obû etapy byly realizovány velmi krátk˘ch termínech 30 a 18 dnÛ. MontáÏní práce provádûly dvû nezávislé pracovní skupiny po ‰esti montáÏnících v kaÏdé pracovní smûnû (tfiísmûnn˘ provoz byl vyuÏíván po celou dobu montáÏe). MontáÏi pfiedcházelo podrobné geodetické v˘‰kové i smûrové zamûfiení podkladní monolitické konstrukce a vyt˘ãení uloÏení tribunov˘ch nosníkÛ (obr. 2a, b). Samozfiejmostí byla maximální pfiesnost osazení jednotliv˘ch dílcÛ pro zachování návaznosti spár tribunov˘ch laviãek a celkové vysoké kvality dodávky. Manipulaci s jednotliv˘mi prvky zaji‰Èovaly dva mobilní jefiáby o nosnosti 300 t a pro vykládku z kamionÛ byl pouÏíván autojefiáb o nosnosti 40 t (obr. 1b). KaÏd˘ jednotliv˘ prvek byl pfied vyloÏením z kamionu vizuálnû kontrolován. Pokud bylo zji‰tûno poru‰ení prvku, napfi. mikrotrhlinami, byl vrácen v˘robci. Souãasnû byla provádûna kontrola pfiesnosti rozmûrÛ podle v˘robní dokumentace. Pfied osazením prvkÛ, zejména tribunov˘ch nosníkÛ, bylo provedeno geodetické v˘‰kové a prostorové zamûfiení monolitu, kter˘ pfii velké rychlosti betonáfisk˘ch prací mûl rovnûÏ své tolerované odchylky. Nejvût‰ím problémem pro poloÏení nosníkÛ, kdy jsme kladli nejvût‰í dÛraz na nulové v˘‰kové a smûrové tolerance (obr. 3a aÏ e), byly odchylky plusové. Po dokonãení montáÏe tribun bylo provedeno celkové v˘‰kové i smûrové zamûfiení polohy v‰ech prvkÛ. V prÛbûhu v˘stavby byla peãlivû sledována bezpeãnost práce a ochrana zdraví pracovníkÛ. S uspokojením mÛÏeme konstatovat, Ïe za celou dobu na‰í dodávky nedo‰lo k jedinému pracovnímu úrazu. Odpad vznikající pfii montáÏi prefabrikované ãásti haly, po‰kozené dfievûné hranoly a desky pouÏívané pfii pfiepravû a skládce, papírové pytle ze zálivkov˘ch smûsí, odfiezky a úlomky betonu, po‰kozené betonové dílce atp., byl tfiídûn a v kontejnerech odváÏen ze stavby. P OH LE D Z R EALIZ AC E Na Halu Sazka jsme byli pfieveleni na v˘pomoc koordinace kladení v˘ztuÏe do

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

Obr. 3 Postup montáÏe (a–e), osazení prefabrikátu nûkdy vyÏadovalo úpravu monolitické ãásti konstrukce Fig. 3 The assembly procedure and the placement of the prefabricated units sometimes required some modification of the monolithic part

a)

b)

c)

d)

e)

45

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Obr. 4 První etapa montáÏe tribun v bfieznu 2003, pohled z jefiábu a do kabiny jefiábníka Fig. 4 The initial stage of the assembly of the stands in March 2003; a view from the crane and a view of the crane operator’s cabin

Obr. 6 I malé spojovací souãástky pfii pádu z velké v˘‰ky mohou po‰kodit povrch betonov˘ch prefabrikátÛ... povrchy musely b˘t otryskány a upraveny stûrkou Fig. 6 Even small connecting parts can damage the surface of prefabricated concrete units in the case of fall from a high elevation; the surfaces had to be blasted and smoothed with a filling knife Obr. 5 Nad dokonãen˘mi tribunami je sestavována ocelová konstrukce zastfie‰ení, ãerven 2003 Fig. 5 The steel structure of the roofing is assembled over the completed stands, June 2003

monolitick˘ch konstrukcí. Mûli jsme na starost dvû nejsloÏitûj‰í a nejvût‰í sekce Haly, které jsme dodávali pro stfiedisko provádûjící monolitické betonové konstrukce. Bûhem tûchto prací, v bfieznu 2003, zaãala první etapa montáÏe prefabrikovan˘ch tribun v úrovni mezi tfietím a ãtvrt˘m podlaÏím (obr. 4), která tvofiila cca 1/3 celkového objemu montáÏích prací. 46

B

Po dokonãení etapy nastala pfiibliÏnû mûsíãní technologická pfiestávka, ve které byly pfiipravovány a realizovány dal‰í ãásti monolitick˘ch konstrukcí. V centrálním prostoru uvnitfi ledové plochy se v té dobû jiÏ tyãila doãasná ocelová pfiíhradová podpÛrná konstrukce stfiedového prstence stfiechy, tzv. piÏmo. V dubnu, kdyÏ monolitické konstrukce dosáhly úrovnû ‰estého podlaÏí jsme byli vybráni pro dodávku druhé ãásti tribun mezi úrovnûmi ‰estého a sedmého podlaÏí. Termín v˘stavby této etapy byl oproti první je‰tû zkrácen a to na dobu pouh˘ch osmnácti dnÛ. Ze dne na den jsme nastoupili k realizaci a v‰e jsme podfiídili terETON

• TEC

H NOLOG I E

mínu dodávky pfii zachování v‰ech kvalitativních poÏadavkÛ. Pracovní cyklus byl opût upraven na tfiísmûnn˘ provoz. Za pochodu jsme se seznamovali s projektovou dokumentací, pfiipravovali harmonogram v˘stavby a vypracovali harmonogram naváÏky prefabrikovan˘ch dílcÛ. Bylo nutno fie‰it mnoho organizaãních a technick˘ch problémÛ, napfi. pfiístup na budoucí ledovou plochu byl opût pouze jedním kamionem pfies koridor s omezenou v˘‰kou a ‰ífikou a stfied plochy uÏ byl zastavûn ocelovou konstrukcí. PrÛbûh betonáÏe monolitÛ a zdûní vyzdívek bylo tfieba sladit s harmonogramem montáÏe prefabrikovan˘ch dílcÛ a s harmonogramem demontáÏe vûÏov˘ch jefiábÛ (obr. 1a). NepfietrÏit˘ pracovní cyklus kladl velké nároky jak na pracovní ãety, tak na fiídící pracovníky. Tento zpÛsob montáÏe není na stavbách bûÏn˘ a bez podrobného pfiedávání informací stfiídajících se pracovních ãet by ani nebyl udrÏiteln˘ a vÛbec moÏn˘. Pfies v‰echnu organizaãní nároãnost se dohodnuté termíny podafiilo dodrÏet. Z ÁV ù R PrÛbûh realizace a dodávky je dÛkazem vhodnû zvolené technologie Ïelezobetonové prefabrikované konstrukce této ãásti stavby pro provedení v relativnû velmi krátkém ãasovém úseku (obr. 5) a pfii dodrÏení poÏadavku vysoké kvality pohledov˘ch ploch (obr. 6). Hlavním dodavatelem haly Arena Sazka je firma Skanska CZ, a. s. Divize Pozemní stavitelství âechy zaji‰Èuje v˘stavbu Velké arény, divize PS Morava v˘stavbu Malé arény. Divize Betonové konstrukce provádûla monolitické konstrukce Velké arény vãetnû v˘ztuÏe a Skanska Prefa, jako ãlen divize, zaji‰Èovala montáÏe prefabrikovan˘ch ãástí Velké i Malé arény.

• KONSTR

Miroslav Garbiar, Maro‰ Miãek Skanska Prefa, a. s. ãlen divize Betonové konstrukce Kubánské nám. 1391/11, 100 05 Praha 10 tel.: 267 095 409 www.skanska.cz/prefa

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

POZNÁMKY

K VLIVU TEPLOTY NA VLASTNOSTI BETONU NOTES ON TEMPERATURE EFFECTS ON CONCRETE PROPERTIES Pfiíspûvek navazuje na ãlánek [1], kter˘ aktuálnû upozornil na systematick˘ pokles pevností betonu v letním období. Návaznost spoãívá v dal‰í specifikaci pfiíãin poklesu pevnosti betonu vlivem zv˘‰ené teploty ãerstvého betonu. DÛleÏitá je hlavnû informace o nové Wihlerovû práci [8]. This paper continues an article [1] which highlighted the systematic drop of concrete strength in the summer season. This paper further specifies the causes of the concrete strength drop due to the increased temperature of fresh concrete. It also brings important information on new Wihler’s work [8]. V dfiívûj‰í dobû hromadné v˘roby betonov˘ch prefabrikátÛ se pro zkrácení v˘robního cyklu urychlovalo tvrdnutí betonu pfiedev‰ím ohfievem. Ten byl v mnoh˘ch pfiípadech úãeln˘ i pfii jeho negativním vlivu na pevnost betonu po 28 dnech. Jako smûrná mez pfiípustného poklesu uvedené pevnosti bylo uvádûno sníÏení pevnosti o 15 %, z ekonomick˘ch dÛvodÛ se pfiipou‰tûlo i sníÏení vût‰í. Pokud nebyl provádûn ohfiev betonové smûsi, byly zpravidla hlavní pfiíãinou zmûny struktury betonu, zpÛsobené rÛstem vzduchov˘ch a vodních pórÛ vlivem rÛstu teploty a vlivem migrace vody ve smûru teplotního gradientu. Dal‰í pfiíãinou byl vliv teploty na v˘sledné produkty hydratace cementu; v˘znamnost tohoto faktoru závisela na vlastnostech cementu, na jeho chemickém a mineralogickém sloÏení (napfi. na podílu trikalciumaluminátu). Následující údaje se zamûfií na pfiípady, kdy beton není po zhutnûní ohfiíván a je fiádnû o‰etfiován. DÛsledky vlhkostních ztrát byly popsány a zdÛraznûny v ãlánku [1]. Vedle vlivu teploty ãerstvého betonu na reologické vlastnosti betonu (charakteristiky konzistence) bude popsán vliv teploty betonu na poãáteãní prÛbûh hydratace pfii konstantním sloÏení cementové smûsi, tedy s vylouãením vlivu teploty ãerstvé smûsi na její konzistenci; tím bude popsán i vliv teploty na pevnost pfii konstantním vodním souãiniteli. Pro zamûB

ETON

• TEC

H NOLOG I E

fiení na poãáteãní dobu hydratace nebude uvaÏována promûnnost teploty po prÛfiezu konstrukce, která je pro dal‰í pfiíãiny závaÏná hlavnû v pfiípadû masivních konstrukcí. VLIV

Relativní prÛmûr rozlití [%]

ALAIN ·TùRBA

T E P LOT Y A S LO Î E N Í

120 2 1

110 100 90 80 0

CEMENTOV¯CH SMùSÍ NA JEJICH KONZISTENCI

U vût‰iny vazk˘ch látek se jejich viskozita s rÛstem teploty sniÏuje, jejich tekutost se tedy zvût‰uje. Uvedené platí i pro vodu, jednu ze základních sloÏek cementov˘ch smûsí (ka‰í, malt, betonÛ): proti dynamické viskozitû vody 100 % pfii 20 °C je tato viskozita 151 % pfii 5 °C a 80 % pfii 30 °C. Pro vliv teploty na poãáteãní prÛbûh hydrataãních procesÛ uvedená monotónní závislost u cementov˘ch smûsí vût‰inou neplatí. Napfi. Pytlík ]2] uvádí pro cementové ka‰e s cementem CEM II/B-S následující teploty, pfii kter˘ch je viskozita nejmen‰í: pfii vodním souãiniteli 0,35 je to teplota 31 °C, pfii vodním souãiniteli 0,45 je viskozita ka‰e nejmen‰í pfii teplotû 34 °C. V následujících ãástech bude ukázáno, Ïe u betonÛ a malt je teplota minimální viskozity (nejlep‰í zpracovatelnosti, tedy napfi. pfii nejvy‰‰í hodnotû sednutí kuÏele nebo pfii nejvût‰ím prÛmûru rozlití) vût‰inou podstatnû men‰í, ãasto v blízkosti teploty 5 °C. Souãasnû budou uvedeny i v˘jimky proti uvedenému smûrnému pravidlu a jejich pravdûpodobné pfiíãiny. Vliv teploty na konzistenci bûÏn˘ch betonÛ s obvykl˘mi cementy Velmi hodnovûrné údaje o vlivu teploty ãerstvého betonu na jeho konzistenci byly

10 20 30 Teplota ãerstvého betonu [°C]

40

Obr. 1 Závislost konzistence (prÛmûru rozlití) na teplotû ãerstvého betonu [5] Fig. 1 Dependence of the consistency (diameter of spilling) on fresh concrete temperature [5]

publikovány [3, 4, 7] jiÏ po r. 1950, tedy v dobû s pfievaÏující v˘robou hrubûji mlet˘ch cementÛ. Vedle jin˘ch autorÛ provedli novûj‰í v˘zkum napfi. Wierig a Restorff [5], kter˘ je dále popsán hlavnû pro jeho zamûfiení i na dosud málo sledované faktory. PrÛmûrnou závislost rozlití na teplotû ukazuje kfiivka 1 na obr. 1 [5a], která reprezentuje v‰echny v˘sledky 18 základních zku‰ebních sérií proveden˘ch se 6 cementy a se 3 sloÏeními betonu s vodními souãiniteli 0,57, 0,63 a 0,75. U v‰ech uveden˘ch sérií byla mûfiena konzistence ihned po zamíchání a potom po 5, 15, 30 a 45 minutách. Jako 100 % je oznaãena stfiední hodnota prÛmûru rozlití 532 mm, zji‰tûná pfii zkou‰kách ãerstv˘ch betonÛ s teplotou v tûsné blízkosti 20 °C. Pro srovnání je na obr. 1 uvedena i kfiivka 2, pfievzatá ze zprávy ACI [6] z r. 1977. Tato kfiivka má podobn˘ tvar jako kfiivky uvedené v manuálu [3], které zobrazují

Tab. 1 SloÏení betonÛ pfii zkou‰kách s v˘sledky na obr. 2 aÏ 5 Tab. 1 Composition of concretes in tests with the results in Fig. 2-5 Vodní souãinitel (oznaãení) 0,57 0,63 0,75 Obsah cementu PZ 35 F [kg/m3] 300 300 300 Obsah vody [kg/m3] 170 190 225 Obsah tûÏeného kameniva [kg/m3] 1875 1825 1710 Zrnitost (DIN 1045)- Dmax [mm] A/B -32 A/B -32 B/C – 16 Charakteristika zrnitosti vhodná vhodná pouÏitelná*) Superplastifikátor [dm3/m3] 0 0 0 *) Pfiepískovaná smûs kameniva, která vyhovuje poÏadavkÛm normy na ménû nároãné betony

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

0,53-F 300 160 1922 A/B -32 vhodná 3

47

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES Obr. 2 Vliv teploty [°C] na prÛmûr rozlití [mm] ãerstv˘ch betonÛ z cementÛ se stfiedním a vy‰‰ím obsahem C3A [5] Fig. 2 Effects of temperature [°C] on the diameter of spilling [mm] of fresh concrete from cement with a medium and higher content of C3A [5]

PrÛmûr rozlití [mm]

700 600

0,57 0,63 0,75

500 400 300 5

10

15

20

25

30

35

Teplota ãerstvého betonu [°C]

prÛmûrné v˘sledky sérií zkou‰ek s 12 cementy. S cílem ukázat vliv poãáteãního prÛbûhu fyzikálních a chemick˘ch procesÛ na konzistenci ãerstvého betonu jsou v této a v následující kapitole vyuÏívány pouze ty publikované v˘sledky zkou‰ek konzistence, které byly provádûny 5 minut po zamíchání. Krat‰í doba nebyla zvolena pro v˘slovné upozornûní autorÛ [5a], Ïe mûfiení konzistence bezprostfiednû po zamíchání je zatíÏeno pfiíli‰ velk˘m rozptylem zpÛsoben˘m intenzivními reakcemi probíhajícími bezprostfiednû po styku cementu s vodou. (Jako plnû vyhovující uvádûjí autofii dokonce dobu 10 minut, pfiipou‰tûjí v‰ak nevhodnost tohoto ãasového intervalu pro jiné dÛvody.) Pro znázornûní bûÏn˘ch pfiípadÛ je na obr. 2 ukázán vliv teploty ãerstvého betonu na konzistenci mûfienou prÛmûrem rozlití. V souhlasu se zamûfiením této kapitoly jsou uvádûny pouze prÛmûrné hodnoty v˘sledkÛ získan˘ch pfii zkou‰kách se dvûma portlandsk˘mi cementy PZ 35 F se stfiedním a vy‰‰ím obsahem C3A (9,9 a 12,4 %). KaÏdá z kfiivek, platící pro jiné sloÏení betonu, je oznaãena hodnotou vodního souãinitele. Hlavní charakteristiky sloÏení jsou uvedeny v tab. 1. Závislost prÛmûru rozlití na teplotû je znázornûna na obr. 2. U betonÛ, které jsou v tab. 1 oznaãeny 0,57 a 0,63, je tvar kfiivky podobn˘ jako na obr. 1, tedy obvykl˘. U pfiepískovaného betonu s vodním souãinitelem 0,75 je konzistence pfii v‰ech teplotách ãerstvého betonu prakticky stejná. Pravdûpodobnou pfiíãinou je velmi nízká viskozita cementové ka‰e s vysok˘m vodním souãinitelem.

PrÛmûr rozlití [mm]

700 600 0,57 0,63 0,75

500 400 300 5

10 15 20 25 30 Teplota ãerstvého betonu [°C]

35

Obr. 3 Vliv teploty [°C] na prÛmûr rozlití [mm] ãerstv˘ch betonÛ z cementu s nízk˘m obsahem C3A [5] Fig. 3 Effects of temperature [°C] on the diameter of spilling [mm] of fresh concrete from cement with a low content of C3A [5] Obr. 4 Vliv teploty na konzistenci ãerstvého betonu se superplastifikátorem [5] Fig. 4 Effects of temperature on the consistency of fresh concrete with superplasticizer [5]

Beton: sednutí kuÏele [mm] Malta: rozlití [mm]

Beton a malta se superplastifikátorem Beton 0,53-F

Malta-M

200 150 100 50 0 0

5

10 15 20 25 Teplota ãerstvého betonu [°C]

30

35

Vliv teploty na konzistenci pfii dobách míchání Sednutí kuÏele [mm]

1 min

3 min

10 min

200 150 100 50 0

0

5

10 15 20 25 Teplota ãerstvého betonu [°C]

30

35

Ménû bûÏné vlivy teploty ãerstvého betonu na konzistenci betonÛ • Vliv portlandského cementu s nízk˘m obsahem C3A [5]. Na obr. 3 jsou uvedeny v˘sledky zkou‰ek betonu vyrobeného z portlandského cementu obsahujícího 5,0 % C3A. Ostatní parametry jsou stejné jako u zkou‰ek uveden˘ch na obr. 2. Tvar kfiivek je u v‰ech betonÛ

Obr. 5 Vliv teploty ãerstvého betonu na sednutí kuÏele pfii rÛzn˘ch dobách míchání [5] Fig. 5 Effects of fresh concrete temperature on the settlement of the cone given different mixing times [5]

48

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

stejn˘, obvyklé je i zhor‰ení konzistence (zmen‰ení prÛmûru rozlití) pfii teplotách ãerstvého betonu kolem 30 °C. Neobvyklé je v‰ak zhor‰ení konzistence vlivem teploty kolem 5 °C. • Vliv superplastifikátoru [5]. Na obr. 4 je znázornûn vliv teploty na betony se superplastifikátorem na bázi melaminu. Byl pouÏit portlandsk˘ cement PZ 35 F obsahující 9,9 % C3A. SloÏení betonu je uvedeno v tab. 1 pod oznaãením 0,53 F. S oznaãením M jsou znázornûny v˘sledky zkou‰ek konzistence (rozlití) normové malty obsahující stejnou relativní dávku uvedeného superplastifikátoru. Pfiekvapiv˘ je „ztekucující“ vliv zv˘‰ení teploty ãerstvého betonu z 20 °C na 30 °C. • Vliv doby míchání [5] je znázornûn na obr. 5. Opût byl pouÏit portlandsk˘ cement PZ 35 F obsahující 9,9 % C3A. SloÏení betonu podle tab. 1 je oznaãeno 0,57. Anomální je pouze ztekucující vliv zv˘‰ené teploty na beton míchan˘ ve samospádové míchaãce pouze 1 minutu (u dfiíve popsan˘ch zkou‰ek byla doba míchání 2 minuty). • Vliv popílku [65b]. Wierig a Restorff provedli rozsáhlé zkou‰ky se tfiemi popílky, dvûma cementy (portlandsk˘, vysokopecní) a se tfiemi recepturami (první s obsahem cementu 300 kg/m3 a bez popílku pfii vodním souãiniteli 0,57, druhá a tfietí s dávkami 60 a 120 kg/m3 popílku pfii obsahu cementu 240 kg/m3 a vodocementovém souãiniteli 0,71). Pfiímûs popílku neovlivnila v˘znamnû vztah konzistence a teploty ãerstvého betonu. K v˘jimce proti obvyklému tvaru kfiivek do‰lo jen pfii vy‰‰í dávce popílku s vy‰‰í ztrátou Ïíháním (4,8 %) a s vy‰‰ím podílem rozpustn˘ch síranÛ: pfii zv˘‰ené teplotû ãerstvého betonu a u portlandského cementu nedo‰lo ke zhor‰ení konzistence, u betonu s vysokopecním cementem nastalo dokonce ztekucení. • Vliv plastifikaãních pfiísad [5b] Wierig a Restorff ovûfiovali téÏ vliv následujících plastifikaãních pfiísad: A na bázi lignosulfonátu a smûsné pfiísady B a C na bázi naftalenfolmaldehydu. Pfii v˘zkumu se ãtyfimi cementy nezjistili v˘znamn˘ a jednoznaãn˘ vliv pfiísady na sledovanou závislost konzistence a teploty. Opût v‰ak do‰lo k v˘jimeãnému tvaru kfiivek sledované závislosti. K nejv˘raznûj‰ímu ztekucení vlivem zv˘‰ení teploty z 20 na 30 °C do‰lo u portlandského

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES cementu s 9,7 % C3A a s 13,4 % C2S a to pfii v‰ech dávkách lignosulfonátové pfiísady (0, 0,25 a 0,5 %). K podobnému ztekucení do‰lo téÏ u vysokopecního cementu, v tomto pfiípadû u plastifikaãních pfiísad A a B a to jen pfii jejich vy‰‰ím dávkování. Znovu bylo zji‰tûno, Ïe rozhodující vliv na sledovan˘ vztah mají vlastnosti cementu. Vliv teploty na konzistenci cementov˘ch smûsí se podle [5a, b] mûní ãásteãnû i v závislosti na zku‰ebních postupech a na kamenivu (beton, malta, cementov˘ tmel, nasákavost kameniva). Pfii hodnocení je tfieba vzít v úvahu i náchylnost cementu k fale‰nému tuhnutí. VLIV

T E P LOT Y â E R S T V É H O

BETONU NA KONZISTENCI SAMOZHUTNITELNÉHO BETONU

O vlivu teploty ãerstvého betonu na konzistenci samozhutnitelného betonu uvedl [7] Uebachs, Ïe rÛst teploty mÛÏe zpÛsobit takové dal‰í ztekucení, pfii kterém dojde k sedimentaci hrubého kameniva a k poru‰ení jakosti povrchu. Naopak vlivem nízk˘ch teplot mÛÏe dojít ke zhor‰ení konzistence ohroÏujícímu samozhutnitelnost. PouÏívané pfiísady na bázi karboxylátéteru reagují na teplotu ãerstvého betonu rozdílnû (téÏ v závislosti na postupu míchání – poznámka autora pfiíspûvku). Pfii prÛkazu úãinnosti pfiísad je proto tfieba ovûfiit i jejich citlivost na teplotu ãerstvého betonu. VLIV

T E P LOT Y â E R S T V É H O

BETONU NA STRUKTURU CEMENTOVÉHO TMELU A NA PEVNOST

Pfiím˘ vliv teploty na pevnost ukazuje jiÏ Bechynû, kter˘ publikoval v˘sledky zkou‰ek provedené Pricem v roce 1951 [4]. Zkou‰ené ãerstvé betony sledované teploty byly bezprostfiednû po zhutnûní uzavfieny do nepropustn˘ch obalÛ. Po 2 hodinách byly formy s tûlesy uloÏeny aÏ do destruktivní zkou‰ky pfii teplotû 21 °C. Pro porovnání s dále komentovan˘m nov˘m v˘zkumem jsou v tab. 2 uvedeny relativní v˘sledky odeãtené z publikovaného grafu. Z relativních hodnot v pravé ãásti tab. 2 je zfiejmé, Ïe zv˘‰ení teploty ãerstvého betonu z 21 na 29 °C nemá na pevnost vût‰í negativní vliv. MoÏn˘mi dÛvody jsou krátkodobé dvouhodinové pÛsobení zv˘‰ené teploty a relativní hrubozrnnost cementÛ v dobû pfied 50 léty. B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Doba tvrdnutí [d] 7 28 90 180 7 Pevnost [%] pfii 5 °C 67 108 132 137 100 teplotû ãerstvého 21 °C 67 100 *) 118 129 100 betonu 29 °C 67 98 113 123 100 *) Po 28 dnech a pfii teplotû ãerstvého betonu 20 °C byla pevnost 33 MPa Tab. 2 Vliv teploty ãerstvého betonu na relativní pevnost betonu [4] Tab. 2 Effects of fresh concrete temperature on relative strength of concrete [4]

Zcela aktuální (kvûten 2003) je WihlerÛv ãlánek [8] o vlivu teploty na rÛst pevnosti cementov˘ch malt a betonÛ a o pfiíãinách tohoto vlivu. Pro zamûfiení na hlavní pfiíãinu je pfiitom zámûrnû vylouãen vliv teploty na konzistenci a to tím, Ïe je zkou‰ena malta stálého sloÏení: zmûny konzistence vlivem teploty ãerstvé malty nejsou eliminovány korekcí obsahu vody nebo vodního souãinitele. Pro praxi uvedená skuteãnost znamená, Ïe souhrnn˘ vliv na pevnost bude zpravidla pfii vysok˘ch teplotách vût‰í (v˘jimeãnû men‰í) o dfiíve uvedenou zmûnu vlivem nutné úpravy konzistence. Základní zkou‰ky byly provádûny na maltách s vodním souãinitelem 0,50 za pouÏití cementu CEM I 42,5 R a normového písku. V‰echny sloÏky mûly pfied mícháním teplotu pfiedepsanou pro ãerstvou maltu a pro následující jednodenní uloÏení ve formách se zakryt˘m povrchem. Po odformování byla tûlesa o‰etfiována ve vodní lázni teploty 20 °C. Do doby destruktivní zkou‰ky následovalo uloÏení na vzduchu pfii 20 °C a 65 % relativní vlhkosti. V tab. 3 jsou uvedeny relativní pevnosti odeãtené a pfiepoãtené z uvefiejnûn˘ch grafÛ. Napfi. pfii zv˘‰ení teploty z 20 na 35 °C se sniÏuje 28 denní pevnost o 14 %. Tab. 3 Vliv teploty*) ãerstvé a tvrdnoucí malty na relativní pevnost malty [8] Tab. 3 Effects of temperature of fresh and hardening mortar on relative strength of mortar [8]

28 108 100 98

3,5 5 7 14 28 3,5 5 5 °C 58 74 86 106 113 92 104 20 °C 63 71 75 93 100 **) 100 100 30 °C 61 61 71 86 94 97 86 35 °C 58 61 62 76 86 92 86 *) Malty tvrdly pfii uvedené teplotû 1 den, po odformování byly uloÏeny pfii teplotû 20 °C: 7 dní ve vodû, potom na vzduchu s relativní vlhkosti 65 %. **) Po 28 dnech a pfii teplotû ãerstvého betonu 20 °C byla pevnost 75 Mpa.

U KC E

• SANAC

E

180 106 100 95

V tab. 3 je mimo jiné ukázáno, Ïe po tfiech a pÛl dnech se za uveden˘ch podmínek pfii teplotû ãerstvého betonu 20 °C dosahuje vût‰í pevnost neÏ pfii vy‰‰ích teplotách; po pûti dnech tvrdnutí dala nejvût‰í pevnost teplota 5 °C. PouÏitím elektronového rastrovacího mikroskopu (obr. 6) a schématem (obr. 7) Wihler dokladuje a ilustruje, Ïe hlavní pfiíãinou teplotou ovlivnûného poklesu pevností je nestejnomûrné rozloÏení hydrataãních zplodin. Pfii zv˘‰ené teplotû se v prostoru mezi pevn˘mi zrny vytvofií síÈ jehlicov˘ch krystalkÛ a ta pak zpomaluje difúzní proces, na kterém je závislé pokraãování chemické hydratace. Obr. 6 odpovídá stavu po 1 dni o‰etfiování pfii uveden˘ch rozdíln˘ch teplotách. Wihlerovy snímky pofiízené po del‰ím o‰etfiování pfii teplotû 20 °C dále ukazují, Ïe popsan˘ charakter zplodin hydratace se dal‰ím o‰etfiováním pfii normální teplotû v zásadû nemûní. Nezávisle na teplotû platí, Ïe v poãáteãní fázi je rychlost hydratace závislá na rychlosti chemického procesu a Ïe v následující fázi je rychlost omezována pomalej‰ím prÛbûhem fyzikálního difúzního procesu. Dále platí, Ïe vliv teploty na chemick˘ proces (van’t HoffÛv a ArrheniÛv vztah) je vût‰í neÏ vliv teploty na prÛbûh difúze. Pfii trvale konstantní teplotû 5 °C proto napfi. zhydratuje po 50 dnech pfiibliÏnû stejné mnoÏství cementu (kolem 78 %) jako pfii v‰ech vy‰‰ích teplotách vãetnû 50 °C – viz [8-Bild 5] a pÛvodní pramen [9]. Doba, pfii které pevnost cementového v˘robku nejménû závisí na teplotû, je podle Wihlera kolem tfii a pÛl dne. Uvedená doba vyrovnání v˘sledkÛ se kvantitativnû v˘raznû li‰í od padesáti dnÛ, pfii kter˘ch se za dfiíve uveden˘ch podmínek dosáhne pfiibliÏnû stejného stupnû hydra-

Doba tvrdnutí [d] Pevnost [%] pfii teplotû ãerstvé malty

• KONSTR

90 111 100 96

5/2003

7 115 100 95 83

14 114 100 92 81

49

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

Obr. 6 Snímky cementového tmelu po 1 dni hydratace pfii teplotách: a) 5 °C, b) 15 °C, c) 35 °C Fig. 6 Picture of cement binder after oneday hydration at the following temperatures: a) 5 °C, b) 15 °C, c) 35 °C

Obr. 7 Schémata hydratace cementov˘ch zrn pfii nízké (a) a vy‰‰í (b) teplotû Fig. 7 Diagrams of hydration of cement grains at a low (a) and a high (b) temperature

tace. Jednou z pfiíãin rozdílnosti je doba pÛsobení uveden˘ch teplot. V dal‰í pfiíãinû mÛÏe spoãívat hlavní pfiínos Wihlerovy práce. Teplota ãerstvé malty a poãáteãního o‰etfiování ovlivÀuje pevnost nejenom zpomalením hydratace, ale i nestejnorodostí struktury ztvrdlého cementového tmelu: prostor mezi zrny cementu, ve kterém vzniknou zobrazené jehlice (obr. 6c a 7b), se nikdy nevyplní pevn˘mi hydráty tak, jako prostor v blízkosti cementov˘ch zrn nebo jako prostor mezi zrny cementu vlivem hydratace pfii nízké teplotû ãerstvé smûsi. Z ÁV ù RY

A MOÎNÁ V¯ROBNÍ

O P AT ¤ E N Í

V pfiedchozích kapitolách byly popsány hlavní dílãí dÛsledky zmûn teploty ãerstvého betonu oddûlenû, nejdfiíve na konzistenci a nakonec na pevnost ztvrdlého betonu konstantního sloÏení. Zv˘‰ení teploty, napfi. z 20 na 30 °C, souhrnnû ovliv-

ní proto zpravidla pevnost více neÏ uvedené nebo odvozené dílãí poklesy pevnosti: aÏ na popsané v˘jimky se oba vlivy sãítají. Celkov˘ vliv uvedeného zv˘‰ení teploty ãerstvého betonu odpovídá proto pfiibliÏnû Dohnálkovû smûrné specifikaci, poklesu pevnosti o 10 %. Pro vysoké náklady nelze uveden˘ pokles eliminovat ochlazováním betonu a ochlazování pfiichází v úvahu jen ve zcela v˘jimeãn˘ch pfiípadech a to s cílem omezit nepfiípustn˘ vliv objemov˘ch zmûn na teplotní napûtí a na vznik a ‰ífiku trhlin, napfi. u masivních konstrukcí nebo pfii betonování nové konstrukce na dfiíve vybetonovanou star‰í konstrukci. Druh˘ z uveden˘ch pfiípadÛ byl podle [10] ne zcela úspû‰nû fie‰en vstfiikováním tekutého dusíku do rychle otáãejícího se bubnu automíchaãe; mûrná spotfieba tekutého dusíku byla okolo 8 kgK–1m–3. Pro v˘znamnost uvedeného souhrnného poklesu pevnosti betonu je tfieba hledat ekonomicky reálné fie‰ení. Dohnálek i Wihler [8] doporuãují vedle dal‰ích opatfiení [1] pouÏití pfiísad pro zpomalení tuhnutí. Pfii tomto pouÏití bude tfieba vzít v úvahu i moÏnosti praktické realizace vhodn˘ch postupÛ dávkování s ekonomicky únosnou dobou míchání. TéÏ bude tfieba pfiihlédnout k uÏiteãnému upozornûní Rickerta [11] o nepfiíznivém vlivu nûkter˘ch retadarãních pfiísad na konzistenci ãerstvého betonu pfii jejich dávkování v dobû pfiidávání zámûsové vody a to i pfii teplotách kolem 20 °C (napfi. pfii bûÏném postupu míchání a dávkování sacharóza v pfiísadû ovlivÀuje negativnû konzistenci tím, Ïe urychluje poãáteãní tvorbu etringitu). Uvedená problematika je v˘zvou v˘zkumn˘m pracovníkÛm a pracovníkÛm v˘robcÛ a dodavatelÛ pfiísad do betonu: prokázat technickou a ekonomickou

Literatura: [1] Dohnálek J.: Letní betonáÏ. Beton TKS 2/2003 [2] Pytlík P.: Technologie betonu, VUT Brno, 2000 [3] Concrete Manual, 1955 Rukovodstvo po betonu, Gosenergoizdat 1958 [4] Price W.H.: Factors influencing Concrete Strenght, Journ. 22 (1951) [5a] Wierig H.-J., Restorff B.: Konsistenz und Ansteifen des Frischbetons, Schriftreihe des Bundesverbandes der deutschen Transportbetonindustrie 4, 1989 [5b] Wierig H.-J., Restorff B.: Konsistenz und Ansteifen des Frischbetons (2), Schriftreihe des Bundesverbandes der deutschen Transportbetonindustrie 6, 1990 [6] ACI Commitee 305: Hot Weather Concreting. Journ. ACI 74 (1977) [7] SVB: Forschung und Anwendung. beton 4/2003 [8] Wihler H.-D.: Der Einfluss der Temperatur auf die Festigkeitsentwicklung bei Mörteln und Betonen. Beton 5/2003 [9] Kjellsen K. O., Detwiller R. J.: Reaction kinetics of Portland cement mortars hydrated at different temperatures. Cement and Concrete Research 22 (1992) [10] Pfeuffer M a kol.: Kühlen des Frischbetons bei einer Autobahneinhausung. beton 6/2002 [11] Rickert J.: Einfluss von Verzögerern auf die Hydratation von Klinker und Zement. beton 2/2002, s. 103–108, beton 3/2002

vhodnost postupÛ dávkování pfiísad zpomalujících tuhnutí i v pfiípadû ãerstv˘ch betonÛ se zv˘‰enou teplotou a v kombinaci s novodob˘mi plastifikaãními a superplastifikaãními pfiísadami. Ing. Alain ·tûrba Kfiivá 8, 130 00 Praha 3 tel.: 266 314 854 e-mail: [email protected]

... K názoru, Ïe musím psát struãnû, aby ãtenáfii m˘ch knih je mohli vkrátku prostudovat pfii sv˘ch velmi omezen˘ch ãasov˘ch moÏnostech, jsem dospûl také proto, ponûvadÏ vím, Ïe obãané jsou plnû zaneprázdnûni ãinností vefiejnou i sv˘mi pracemi soukrom˘mi. ... Vitruvius Pollio, Deset knih o architektufie, Kniha pátá, ¤ím, 20. léta 1. st. pfi. n. l.

50

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Z AVÁDù N Í E N 19 92-1-1: NAVR HOVÁN Í BETONOV¯CH KONSTRUKCÍ“ DO PRAXE – MEZNÍ STAVY POUÎITELNOSTI

I N T R O D U C T I O N O F E N 19 92-1-1: D E S I G N OF CONCRETE STRUCTURES TO PRACTICE LIMIT STATES OF SERVICEABILITY PETR ·Tù PÁN E K Pfiíspûvek je pokraãováním série pfiíspûvkÛ [8], [13], [15], [24], které byly uvefiejnûny v pfiedchozích ãíslech ãasopisu. Tento pfiíspûvek je vûnován problematice návrhu betonov˘ch prvkÛ z hlediska mezních stavÛ pouÏitelnosti. This paper follows the sequence of parts [8], [13], [15], [24] published in the previous numbers of this journal. This paper is related to investigation and design of concrete members from the point of view ultimate limit states of serviceability. Mezi obvyklé mezní stavy pouÏitelnosti fiadí EC2 a) mezní stav omezení napûtí z hlediska podmínek pouÏitelnosti, b) mezní stav trhlin, c) mezní stav pfietvofiení. Jiné mezní stavy pouÏitelnosti (napfi. vibrace) se mohou uplatnit u nûkter˘ch konstrukcí. Tûmito mezními stavy se v‰ak EC2 a ani tento pfiíspûvek nezab˘vá. Pfii v˘poãtu mezních stavÛ pouÏitelnosti se uplatÀují následující kombinace, které závisí na povaze dominantního zatíÏení a) charakteristická (kvazistálá) kombinace ∑ Gk , j + Pk + ∑ ψ 2, i Qk , i , j ≥1

i ≥1

(115)

b) ãastá kombinace ∑ Gk , j + Pk + ψ 11, Qk ,1 + ∑ ψ 2, i Qk , i , (116) j ≥1

i 〉1

c) v˘jimeãná kombinace ∑ Gk , j + Pk + Qk ,1 + ∑ ψ 0, i Qk , i . (117) j ≥1

i 〉1

V pfiedchozích v˘razech znaãí Gk,j charakteristickou hodnotu j-tého stálého zatíÏení, Qk,1 charakteristickou hodnotu dominantního nahodilého zatíÏení, Qk,i charakteristickou hodnotu i-tého promûnlivého nahodilého zatíÏení, (i ≥ 2 ; jedná se o nedominantní zatíÏení), Pk charakteristickou hodnotu pfiedpûtí, ψ0, ψ1, ψ2 souãinitele B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

uvedené v EC2 a âSN EN 1990 pro rÛzné typy nahodil˘ch zatíÏení. U konstrukcí pozemních objektÛ obvykle mohou b˘t podle pfiednormy ãasté a v˘jimeãné kombinace urãeny podle zjednodu‰en˘ch vztahÛ a) návrhová situace s jedním nahodil˘m zatíÏením ∑ Gk , j + Pk + Qk ,1 ,

(118)

j ≥1

b) návrhová situace s nûkolika nahodil˘mi zatíÏeními ∑ Gk , j + Pk + 0, 9 ∑ Qk , i . j ≥1

(119)

i ≥1

M E Z N Í S TAV O M E Z E N Í N A P ù T Í Omezení napûtí z hlediska podmínek pouÏitelnosti se v EC2 pfiedepisuje pro a) tlaková napûtí v betonu. Nadmûrné hodnoty tlakov˘ch napûtí v betonu mohou v provozním stavu na konstrukci vyvolat – vznik podéln˘ch trhlin, – rozvoj mikrotrhlin v betonu, – vy‰‰í hodnoty dotvarování. Pfiitom tyto jevy mohou vést ke vzniku takov˘ch stavÛ, které znemoÏní pouÏívání konstrukce. b) tahová napûtí ve v˘ztuÏi. Cílem omezení napjatosti v˘ztuÏe je zamezení vzniku nadmûrného nepruÏného pfietvofiení v˘ztuÏe (a tím i celého prvku) a zamezení vzniku ‰irok˘ch, trvale otevfien˘ch trhlin v betonu. Omezení napûtí mohou vycházet i z jin˘ch poÏadavkÛ na funkci a trvanlivost konstrukce. Napfi. zv˘‰ené nároky na trvanlivost (pfiípadnû i vodotûsnost) konstrukce lze vyjádfiit poÏadavkem, aby pro nûkterou kombinaci zatíÏení byl prÛfiez namáhán poÏadovan˘m zpÛsobem (napfi. cel˘ tlaãen). Tyto poÏadavky v‰ak nejsou v EC2 v˘slovnû uvedeny; tímto zpÛsobem v‰ak lze napfi. vyjádfiit poÏadavky na konstrukce 2. kategorie, které byly uvedeny v âSN 73 1201-86, resp. speciální poÏadavky investora.

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

IÁL SER1992 EN

–

U LTR I MATE

V˘poãet napjatosti v prÛfiezu Pfii v˘poãtu napjatosti prÛfiezu lze vyuÏít následující modely chování betonového prÛfiezu a) prÛfiez bez trhliny (plnû pÛsobící prÛfiez v tahu i v tlaku), b) prÛfiez s trhlinou a tlaãenou ãástí, c) zcela trhlinou poru‰en˘ prÛfiez (prÛfiez bez tlaãené ãásti). Kritériem pro pouÏití jednotliv˘ch modelÛ je hodnota tahového napûtí vypoãteného v krajních vláknech betonového prÛfiezu. V˘poãet mezního stavu omezení napûtí se proto zahájí v˘poãtem napjatostí na plnû pÛsobícím prÛfiezu. Základní vztahy pro jednotlivé modely lze najít napfi. v [25]. Omezení tlakov˘ch napûtí v betonu Pokud tlaková napûtí v betonu pfiekroãí urãitou kritickou hodnotu, mohou v betonové konstrukci vzniknout podélné trhliny. Pokud se neuãiní jiná opatfiení (napfi. zvût‰ení krycí vrstvy podélné tlaãené v˘ztuÏe nebo omezení pfiíãn˘ch pfietvofiení pfiíãnou v˘ztuÏí musí b˘t v konstrukcích v oblastech prostfiedí tfiídy XD, XF a XS dle odst. 4.2 EC2 splnûna podmínka

/ σc / ≤ 0,6 fck ,

(120)

kde fck je charakteristická hodnota pevnosti betonu v tlaku a σc je napûtí betonu v tlaku pfii v˘jimeãné kombinaci zatíÏení. Pokud mÛÏe dotvarování betonu v˘znamnû ovlivnit funkci vy‰etfiovaného prvku (tj. v pfiípadû pokud pomûr rozpûtí k úãinné v˘‰ce prÛfiezu je vût‰í neÏ 0,85 násobek hodnot uveden˘ch v EC2), posuzuje se podmínka

/ σc / ≤ 0,45 fck ,

(121)

kde je napûtí σc vypoãteno od kvazistálé kombinace zatíÏení. M E Z N Í S TAV T R H L I N Trhliny v betonov˘ch konstrukcích mohou mít – zejména v pfiípadech trhlin ‰irok˘ch

5/2003

51

NORMY •

JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Tfiída prostfiedí

Konstr. Ïelezobetonové, pfiedpjaté s nesoudrÏnou Konstr. pfiedpjaté se soudrÏnou v˘ztuÏí kvazistálá kombinace zatíÏení v˘ztuÏí ãastá kombinace zatíÏení XO, XC1 0,4*) 0,2 XC2, XC3, XC4 0,3 0,2**) XD1, XD2, XS1 aÏ XS3 0,3 dekomprese***) *) Tato limitní hodnota je zavedena ze vzhledov˘ch dÛvodÛ, pokud není poÏadavek na vzhled, není nutno ‰ífiku kontrolovat **) MÛÏe b˘t zaveden poÏadavek dekomprese pro kvazistálou kombinaci ***) Dekompresí je oznaãován poÏadavek, Ïe ve‰kerá pfiedpínací v˘ztuÏ leÏí min. 25 mm v tlaãené ãásti betonu Obr. 31 Pomûrné pfietvofiení v˘ztuÏe u centricky taÏeného prutu Fig. 31 Strain of rebar in the case of centric tensioned concrete member

Tab. 1 Doporuãená ‰ífika trhliny wmax [mm] Tab. 1 Recommended values of maximal crack width wmax [mm]

a dlouhodobû rozevfien˘ch – limitující vliv na trvanlivost a Ïivotnost konstrukce. Trhliny vznikají buì pÛsobením pfiímého zatíÏení, nebo vynucen˘m pfietvofiením, resp. kombinací obou zpÛsobÛ. Trhliny v Ïelezobetonov˘ch konstrukcích namáhan˘ch ohybem, smykem, kroucením nebo tahem jsou vût‰inou nevyhnutelné (tedy obvyklé). Pfiitom ‰ífika trhlin závisí na vyztuÏení (tj. na mnoÏství v˘ztuÏe, velikosti a vzdálenosti profilÛ, na druhu v˘ztuÏe), na pevnosti betonu v tahu, na soudrÏnosti v˘ztuÏe a betonu, na krytí a uspofiádání v˘ztuÏe, na rozmûrech prvku a na jeho namáhání. ·ífika trhliny w na povrchu betonu se mûní v závislosti na vzdálenosti od v˘ztuÏn˘ch prutÛ. EC2 vychází z filosofie, Ïe • není moÏné pfiesnû stanovit ‰ífiku trhliny (zejména s ohledem na rozptyl tahové pevnosti betonu a soudrÏnost betonu a v˘ztuÏe) pomocí jednoduch˘ch vztahÛ, • znalost pfiesné ‰ífiky trhliny není pro trvanlivost betonové konstrukce v˘znamná, a proto EC2 povaÏuje za úãelnûj‰í stanovit zásady uspofiádání v˘ztuÏe pro zamezení vzniku ‰irok˘ch trhlin neÏ komplikovanû stanovit ‰ífiku trhliny v˘poãtem. Cílem návrhu konstrukce z hlediska mezního stavu ‰ífiky trhlin je zajistit, Ïe trhliny nezhor‰í pouÏitelnost a trvanlivost konstrukce. Posouzení lze provést dvûma zpÛsoby • pfiím˘m v˘poãtem ‰ífiky trhlin a kontrolou podmínky spolehlivosti, která vyjadfiuje, Ïe ‰ífika trhliny nepfiestoupí pfiedepsanou, resp. dohodnutou hodnotu, • dodrÏením jist˘ch doporuãení (kon-

ε sm − ε cm =

52

 fct ,eff σs  1+ α e ρ p ,eff  (123) 1− kt σ s ρ p ,eff E s  

(

)

B

strukãních zásad). Konstrukãní zásady pro dostateãné vyztuÏení prÛfiezu, velikost profilÛ a vzdálenost vloÏek jsou formulovány tak, Ïe jejich dÛsledkem je zaji‰tûní dostateãné spolehlivosti konstrukce dle mezního stavu ‰ífiky trhlin. Pfiitom se ‰ífika trhlin nepoãítá. EC2 se nezab˘vá trhlinami, které mohou vzniknout od jin˘ch jevÛ neÏ je pfiímé zatíÏení a vynucená pfietvofiení – napfi. mÛÏe jít o trhliny vyvolané plastick˘m smr‰Èováním, resp. chemick˘mi reakcemi v tvrdnoucím betonu. Pfii odvození pokynÛ pro stanovení minimálního mnoÏství a uspofiádání v˘ztuÏe se vychází z doporuãen˘ch hodnot maximální ‰ífiky trhliny wmax (tab. 1). Pokud nejsou kladeny na konstrukci speciální poÏadavky z hlediska omezení jejich trhlin (napfi. vodotûsnost), lze pfiedpokládat, Ïe limitní ‰ífiky trhlin uvedené pro kvazistálou (resp. ãastou) kombinaci zatíÏení budou zaji‰Èovat pro Ïelezobetonové prvky (resp. pro pfiepjaté prvky) dostateãnou spolehlivost se zfietelem na jejich vzhled a trvanlivost. Vznik a ‰ífika trhlin Závislost mezi pÛsobícím zatíÏením a pomûrn˘m pfietvofiením v˘ztuÏe obdélníkového Ïelezobetonového symetricky vyztuÏeného centricky taÏeného prutu je zakreslena na obr. 31. V prvku nevzniknou trhliny aÏ do dosaÏení pevnosti betonu v tahu; pÛsobící zatíÏení má velikost NI a odpovídá mu pfietvofiení v˘ztuÏe εI. Do tohoto okamÏiku se prvek nachází ve stavu I, pÛsobí pln˘ ideální prÛfiez tvofien˘ taÏen˘m betonem a v˘ztuÏí s plochou Ai . Po dosaÏení tahové síly NI = Ai fctm vzniknou primární trhliny. V místû trhlin jiÏ neplatí rovnost mezi pomûrn˘m pfietvofiením v˘ztuÏe a betonu; mimo trhlinu je rovnost pomûrn˘ch pfietvofiení zachováETON

• TEC

H NOLOG I E

na. Vzdálenost mezi primárními trhlinami je velká – obr. 32a. Mezi trhlinami spolu pÛsobí na pfiená‰ení zatíÏení taÏen˘ beton i v˘ztuÏ; v místû trhliny je napûtí v betonu rovno nule a ve‰keré tahové síly pfiená‰í pouze v˘ztuÏ. Po vzniku primárních trhlin dochází ke sníÏení tuhosti taÏeného prvku, neboÈ beton v místû trhlin nepÛsobí. Pfii zachování zhruba stejné hodnoty zatíÏení se zaãínají rozvíjet sekundární trhliny (obr. 32). Fáze rozvoje trhlin je ukonãena v bodû (NI,II ; εI,II) dle obr. 31. Pfii dal‰ím zvy‰ování zatíÏení jiÏ dochází ke zvy‰ování napjatosti ve v˘ztuÏi, spolupÛsobení betonu s v˘ztuÏí mezi trhlinami se pfii rostoucím zatíÏení zmen‰uje. Napjatost a pfietvofiení v˘ztuÏe narÛstá aÏ dosaÏení meze skluzu v˘ztuÏe (bod (Ny ; εy) na obr. 31). Vzhledem k rostoucímu zatíÏení klesá podíl ãásti zatíÏení pfieneseného mezi trhlinami taÏen˘mi betonem; závislost mezi zatíÏením a pfietvofiením se pfiibliÏuje teoretickému stavu pÛsobení prvku II, ve kterém se jiÏ spolupÛsobení taÏeného betonu mezi trhlinami neuvaÏuje. Podobn˘m zpÛsobem by bylo moÏno popsat chování Ïelezobetonového oh˘baného prvku u taÏeného okraje; jednotlivá stadia pÛsobení prvku z hlediska vzniku a rozvoje trhlin by byla obdobná. V˘poãet ‰ífiky trhlin Charakteristická ‰ífika trhliny wk se vypoãítá ze vztahu wk = sr,max (εsm – εcm) ,

(122)

kde sr,max je maximální vzdálenost, εsm je stfiední hodnota pomûrného pfietvofiení v˘ztuÏe pfii dané kombinaci zatíÏení (vãetnû zahrnutí vlivu vnucen˘ch deformací a tahového zpevnûní), εcm je stfiední hodnota pfietvofiení betonu mezi trhlinami. EC2 umoÏÀuje pouÏít pro urãení rozdílÛ pomûrn˘ch pfietvofiení v˘ztuÏe a betonu vztah (123) s omezením

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION εsm – εcm ≥ 0,6 σs / Es ,

(124)

Ve vztazích (123) a (124) znaãí σs napûtí v taÏené v˘ztuÏi vypoãtené na prÛfiezu poru‰eném trhlinou. U pfiedem pfiedpjat˘ch prvkÛ je moÏno uvaÏovat místo σs rozdíl σs – σp, kde σs je celkové napûtí ve v˘ztuÏi a σp je pfiedpûtí, αe = Es / Ecm, ρp,eff = (As + ξ12Ap)/ Ac,eff je úãinn˘ stupeÀ vyztuÏení efektivní taÏené oblasti betonu Ac,eff, Ac,eff je plocha betonu obklopující taÏenou v˘ztuÏ o v˘‰ce hc,eff = min {2,5(h–d),(h–x)/3, h/2}, k1 souãinitel vyjadfiující vliv doby trvání zatíÏení (k1 = 0,6 pro krátkodobé zatíÏení; k1 = 0,4 pro dlouhodobé zatíÏení). V˘znam dal‰ích symbolÛ je patrn˘ z obr. 33, ξ1 je upraven˘ pomûr soudrÏnosti betonu a v˘ztuÏe (viz vysvûtlivka za vztahem (130)). Maximální vzdálenost trhlin sr,max mÛÏe b˘t urãená ze vztahÛ a) v pfiípadech, kdy vzdálenost prutÛ taÏené v˘ztuÏe soudrÏn˘ch s betonem je malá, tj. kdy podle EC2 platí s ≤ 5(c+φ/2), pak sr,max = 3,4 c + 0,425k1k2φ / ρp,eff (125a) b) pro pfiípad v˘ztuÏe soudrÏné s betonem ve vzdálenostech s > 5(c+φ/2), resp. pro pfiípad nesoudrÏné v˘ztuÏe v taÏené zónû sr,max = 1,3(h–x)

(125b)

c) pro stûny vystavené teplotnímu namáhání, u kter˘ch vodorovná v˘ztuÏ nesplÀuje podmínky minimálního vyztuÏení (128) a u kter˘ch je spodní ãást spojena monoliticky s dfiíve proveden˘m základem, mÛÏe b˘t uvaÏováno sr,max = 1,3 H

(125c)

kde H je v˘‰ka stûny. Ve vztazích (125) znaãí φ prÛmûr v˘ztuÏe. Pokud je v prÛfiezu pouÏito n1 vloÏek prÛmûru φ1, n2 vloÏek prÛmûru φ2 atd., pak se pouÏije ekvivalentní prÛmûr vloÏky φ = (n1φ12 + n2φ22 +...) / (n1φ1 + n2φ2 +...); c je krytí v˘ztuÏe; k1 je souãinitel vyjadfiující vliv soudrÏnosti v˘ztuÏe (k1 = 0,8 pro v˘ztuÏ s velkou soudrÏností (za v˘ztuÏ s velkou soudrÏností je uvaÏována v˘ztuÏ s nehladk˘m povrchem); k1 = 1,6

pro v˘ztuÏ s hladk˘m povrchem); k2 je souãinitel vyjadfiující vliv rozdûlení pomûrného pfietvofiení po v˘‰ce prÛfiezu; (platí k2 = 0,5 pro ohyb; k2 = 1,0 pro prost˘ tah; k2 = (ε1 + ε2)/2ε1 pro pfiípad mimostfiedného tahu, resp. místního namáhání; ε1 (resp. ε2) je vût‰í (resp. men‰í) tahové pfietvofiení okrajÛ prÛfiezu vypoãtené pro trhlinami poru‰en˘ prÛfiez); h je v˘‰ka prvku a x je velikost tlaãené oblasti. V pfiípadû, Ïe úhel Θ, kter˘ svírá smûr hlavních napûtí a smûr v˘ztuÏe u prvkÛ vyztuÏen˘ch ve dvou navzájem kolm˘ch smûrech je vût‰í neÏ 15°, vypoãte se maximální vzdálenost trhlin ze vztahu sr ,max =

1

(126)

cos θ sin θ + sr ,max, y sr ,max, z

kde sr,max,j je vzdálenost trhlin vypoãtená pro smûr j = y, z dle (125). Omezení ‰ífiky trhlin bez pfiímého v˘poãtu Cílem omezení ‰ífiky trhlin je zaji‰tûní takového stavu konstrukce, aby nedo‰lo v dÛsledku existence trhlin k omezení Ïivotnosti a trvanlivosti konstrukce, resp. ke zhor‰ení jejího estetického pÛsobení. Pfiitom u Ïelezobetonov˘ch konstrukcí namáhan˘ch ohybem, tahem, smykem nebo kroucením nelze bez zvlá‰tních opatfiení zabránit vzniku trhlin. ·ífiku trhlin

Obr. 32 Centricky taÏen˘ symetrick˘ Ïelezobetonov˘ prvek: a) stav po vzniku primárních trhlin, b) stadium ukonãeného rozvoje trhlin Fig. 32 Centric tensioned concrete member: a) state after rising of primary cracks, b) stadium after ending of cracking

lze na pfiijatelnou míru omezit dodrÏením urãitého minimálního mnoÏství v˘ztuÏe, která je soudrÏná s betonem. Pfiitom je nutno kontrolovat prÛmûr prutÛ v˘ztuÏe a jejich vzdálenost. Urãení nejmen‰í prÛfiezové plochy betonáfiské v˘ztuÏe Minimální mnoÏství soudrÏné v˘ztuÏe mÛÏe b˘t stanoveno z podmínky rovnosti tahové síly pfiená‰ené betonem tûsnû pfied vznikem trhliny a tahové síly pfiená‰ené v˘ztuÏí po vzniku trhliny. Pro obdélníkov˘ prÛfiez namáhan˘ a) ohybov˘m momentem platí dle obr. 34a za pfiedpokladu ramene vnitfiních sil z = 0,85 h Asσs = 0,4 Act fct,eff ,

(127a)

b) dostfiedn˘m tahem (obr. 34b) Asσs = Act fct,eff .

(127b)

Ve vztazích (127) je Act prÛfiezová plocha taÏeného betonu pfied vznikem trhliny, fct,eff pevnost betonu v tahu v okamÏiku

Obr. 33 Efektivní taÏená plocha betonu Ac,eff , typické pfiíklady: a)nosník (nosníková deska, deska), b) taÏen˘ prvek Fig. 33 Effective tension area Ac,eff , typical cases: a) beam (slab), b)member in tension B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

53

NORMY •

JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

vzniku trhlin, Ap prÛfiezová plocha v˘ztuÏe a σs napûtí ve v˘ztuÏi. EC2 uvádí pro v˘poãet minimální plochy v˘ztuÏe vztah As,min = kc k fct,eff Act / σs ,

(128)

kde kromû jiÏ zaveden˘ch symbolÛ ve vztazích (127) znaãí kc souãinitel vyjadfiující vliv rozdûlení napûtí pfied vznikem trhliny a zmûnu ramene vnitfiních sil. Pro prost˘ tah je kc = 1,0; pro ohyb nebo pro namáhání excentricky pÛsobící normálovou silou pro obdélníkové prÛfiezy, pro stûny uzavfien˘ch prÛfiezÛ a T prÛfiezÛ   σc kc = 0, 4 1− fct , eff  ≤ 1 , (129a)  k1 h / h * 

(

)

pro pfiíruby uzavfien˘ch prÛfiezÛ a T prÛfiezÛ kc = 0 , 9

Fcr fct ,eff Act

≥ 0 ,5 .

(129b)

  fct ,eff φ  σs  w k =  3 , 4 c + 0 , 425 k1k2 1+ α e ρ p ,eff  , 1− kt  ρ p ,eff  E s  ρ p ,eff  

(131)

ρp,eff = As / (b hc,eff) .

(132)

(

rovnomûrného rozdûlení vlastních rovnováÏn˘ch napûtí od vynucen˘ch pfietvofiení, která vedou k redukci omezujících sil (k = 1,0 pro h ≤ 300 mm; k = 0,65 pro h ≥ 800 mm; pro mezilehlé hodnoty mÛÏe b˘t pouÏito lineární interpolace). Napûtí σs je maximální napûtí pfiipu‰tûné ve v˘ztuÏi okamÏitû po vzniku trhliny. MÛÏe b˘t uvaÏováno jako mez kluzu fyk; men‰í hodnoty musí b˘t pouÏity pokud vyplynou z kritéria pouÏitého prÛmûru v˘ztuÏe nebo ze vzdálenosti mezi vloÏkami. SoudrÏná pfiedpjatá v˘ztuÏ v taÏené zónû, která leÏí ve vzdálenosti men‰í nebo rovné 150 mm od tûÏi‰tû pfiedpínací v˘ztuÏe mÛÏe b˘t zapoãtena do v˘ztuÏe, která se podílí na omezení trhlin. Vztah (128) pak pfiejde do tvaru Ap = (kc k fet,eff Act – ξ1 Ap ∆σp)/σs , (130)

σc je stfiední napûtí betonu pÛsobící na prÛfiez (σc = NEd / bh), NEd je osová síla pÛsobící na prÛfiez, která je urãená z charakteristick˘ch hodnot pfiedpûtí a osov˘ch sil v uvaÏované kombinaci zatíÏení (tlaková síla má v tomto vztahu kladné znaménko); h* náhradní v˘‰ka prvku (h* = h pro h < 1,0 m; h* = 1,0 m pro h ≥ 1,0 m); k1 je souãinitel vyjadfiující vliv osov˘ch sil na rozloÏení napûtí (k1 = 1,5 je-li NEd tlaková; k1 = 2h* /(3h) je-li NEd tahová síla); k je souãinitel vystihující vliv neObr. 34 Urãení minimální prÛfiezové plochy betonáfiské v˘ztuÏe pro prÛfiez namáhan˘: a) ohybov˘m momentem, b) dostfiedn˘m tahem Fig. 34 Determination of minimum reinforcement areas: a) member in bending, b) member in tension

kde Ap je plocha soudrÏné pfiedpínací v˘ztuÏe (pfiedem nebo dodateãnû pfiedpjaté), která leÏí uvnitfi efektivní taÏené plochy betonu Ac,eff (viz obr. 33), ξ1 = √ (ξφs / φp) je upraven˘ pomûr soudrÏnosti betonu a v˘ztuÏe zohledÀující rozdílné prÛmûry betonáfiské a pfiedpínací v˘ztuÏe, ξ je pomûr soudrÏnosti pfiedpínací a betonáfiské v˘ztuÏe podle tab. 6.2. EC2, φs je nejvût‰í prÛmûr betonáfiské v˘ztuÏe, φp je ekvivalentní prÛmûr pfiedpínací v˘ztuÏe dle 6.8.2 EC2, ∆σp zmûna napûtí v pfiedpínací v˘ztuÏi vyvolaná pfietvofiením betonu od zatíÏení. Kontrola prÛmûru v˘ztuÏe ·ífiku trhliny lze vypoãítat ze vztahu(131) kter˘ byl získán dosazením (123) a (125a) do (122). Omezíme-li se pouze na nepfiedpjaté prvky obdélníkového prÛfiezu ‰ífiky b, platí

)

Geometrick˘ stupeÀ vyztuÏení ρh je definován jako podíl plochy v˘ztuÏe As a plochy prÛfiezu

ρh = As / (b h) .

(133)

Efektivní stupeÀ vyztuÏení lze vyjádfiit úpravou (132) a (133) ve tvaru

ρp,eff = ρh h/hc,eff .

(134)

Dosazením (134) do (131) je moÏno urãit prÛmûr v˘ztuÏe φ ve tvaru(135). Pokud do vztahu (135) dosadíme fct,eff = 2,9 MPa, budeme uvaÏovat v˘ztuÏ s velkou soudrÏností a dlouhodobé zatíÏení, pak pro zvolenou ‰ífiku trhliny wk a napûtí ve v˘ztuÏi σs získáme funkãní závislost mezi prÛmûrem v˘ztuÏe a geometrick˘m stupnûm vyztuÏení

φ = φ (ρh) ,

(136)

která pro pfiípad prostého ohybu i dostfiedného tahu symetricky vyztuÏeného prutu má zhruba stejné minimum φmin; samozfiejmû minima je dosaÏeno pro rÛzné stupnû vyztuÏení ρh. Hodnota φmin v závislosti na ‰ífice trhliny wk a uvaÏovaném napûtí ve v˘ztuÏi pfiedstavuje maximální pfiípustn˘ profil v˘ztuÏe, kter˘ pfii napjatosti σs zajistí trhlinu ‰ífiky wk. Hodnoty maximálních pfiípustn˘ch prÛmûrÛ prutÛ φs* zaji‰Èujících ‰ífiku trhlin v poÏadovan˘ch mezích jsou uvedeny v tab. 2. Podle EC2 je moÏno maximální prÛmûr prutu φs* uveden˘ v tab. 2 upravit, tj. v konstrukci lze pouÏít pruty o prÛmûru φs dle vztahÛ (137), kde h je v˘‰ka prÛfiezu, hcr je v˘‰ka taÏené zóny bezprostfiednû pfied vznikem trhliny od kvazistálé kombinace zatíÏení.

          Es w k h 1   φ= − 3, 4 cρ h h k1k2 0 , 425   c , eff       fct , eff  h  1+ α e ρh ⋅   σ s 1 − kt   h  hc , eff      ρh ⋅     h c eff ,    

54

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

(135)

5/2003

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION fct ,eff

φs =

kc hcr * φs 2 ,9 2 h − d

pro namáhání ohybem

fct ,eff kc hcr * φs 2 ,9 h − d

namáhání tahem s malou excentricitou (cel˘ prÛfiez taÏen˘)

(

)

(137)

Kontrola vzdálenosti prutÛ v˘ztuÏe Pokud uvaÏujeme obdélníkov˘ prÛfiez v˘‰ky h s v˘ztuÏí o prÛmûru φ v jedné vrstvû ve vzdálenosti s je moÏné urãit geometrick˘ stupeÀ vyztuÏení

ρh = π φ2 / (4 s h) ,

(138)

ze kterého lze vypoãítat vzdálenost v˘ztuÏe s = π φ2 / (4 ρh h) ,

(139)

Dosadíme-li do vztahu (139) za prÛmûr φ ze vztahu (135) získáme závislost mezi vzdáleností v˘ztuÏe s, napûtím v˘ztuÏe σs, ‰ífikou trhliny a v˘‰kou prÛfiezu h. EC2 uvádí tabulku maximálních vzdáleností prutÛ pro zaji‰tûní dostateãné spolehlivosti z hlediska ‰ífiky trhlin – tab. 3. Postup pfii kontrole trhlin bez pfiímého v˘poãtu ‰ífiky trhlin V pfiedchozích odstavcích byly naznaãeny zpÛsoby odvození pro urãení minimální plochy v˘ztuÏe v taÏené oblasti, pro stanovení maximálního profilu a vzdálenosti v˘ztuÏe. Pokud provádíme posouzení konstrukce z hlediska ‰ífiky trhlin bez jejího pfiímého v˘poãtu, je moÏno postupovat podle následujících bodÛ (1) pro Ïelezobetonové nebo pfiedpjaté desky v prvcích namáhan˘ch ohybem bez v˘znamn˘ch osov˘ch sil není nutno provádût Ïádné posouzení, pokud v˘‰ka desky nepfiekroãí 200 mm a pokud byly dodrÏeny konstrukãní zásady dle odst. 9.3 EC2, (2) pokud je dodrÏeno minimální mnoÏství v˘ztuÏe dle vztahu (128), tak, budouli dodrÏeny následující zásady, trhliny nebudou ovlivÀovat spolehlivost a pouÏitelnost konstrukce. a) Pokud jsou trhliny pfieváÏnû vyvolány vynucen˘mi pfietvofieními, staãí provést kontrolu maximálního prÛmûru v˘ztuÏe dle tab. 2. Pfiitom σs je hodnota napûtí ve v˘ztuÏi urãená bezprostfiednû po vzniku trhliny. b) Jsou-li trhliny vyvolány pfieváÏnû zatíÏením, kontroluje se jak maximální prÛmûr v˘ztuÏe (tab. 2), tak i maximální vzdálenost v˘ztuÏe (tab. 3). Napûtí ve B

ETON

• TEC

Napûtí ve v˘ztuÏi σs [MPa] 160 200 240 280 320 360 400 450

H NOLOG I E

v˘ztuÏi σs je urãeno od uvaÏované kombinace zatíÏení na trhlinami poru‰eném prÛfiezu. U pfiedem pfiedpjat˘ch prvkÛ, kde je omezení ‰ífiky trhlin provádûno zejména pfiedpjatou soudrÏnou v˘ztuÏí, mohou b˘t tabulky 2 a 3 pouÏity; napûtí ve v˘ztuÏi σs urãíme jako rozdíl celkového napûtí ve v˘ztuÏi a pfiedpûtí. Pro dodateãnû pfiedpjaté prvky, u kter˘ch je omezení ‰ífiky trhlin zaji‰tûno zejména betonáfiskou v˘ztuÏí, mohou b˘t tab. 2 a 3 pouÏity rovnûÏ; napûtí ve v˘ztuÏi se urãí se zapoãtením vlivu pfiedpínání. U nosníkÛ vy‰‰ích neÏ 1000 mm, u kter˘ch je hlavní nosná v˘ztuÏ soustfiedûna pouze v malé ãásti prvku, musí b˘t provedena dodateãná povrchová v˘ztuÏ omezující trhliny, resp. zabraÀující odlupování krycí vrstvy betonu – obr. 35. MnoÏství povrchové v˘ztuÏe nesmí b˘t men‰í neÏ As,min vypoãtené dle (128) s hodnotami k = 0,5 a ss = fyk. Vzdálenosti prutÛ a profil dodateãné povrchové v˘ztuÏe lze získat z tab. 3 a 2 za pfiedpokladu dostfiedného tahu a napûtí ve v˘ztuÏi rovnému polovinû napûtí σs urãeného pro hlavní v˘ztuÏ. P¤ETVO¤ENÍ Pfietvofiení prvku nebo konstrukce musí b˘t takové, aby nepfiíznivû neovlivÀovalo ani funkãnost ani vzhled. Mezní hodnoty pfietvofiení mají brát v úvahu povrch a funkci konstrukce, její povrchové úpravy (omítky, podhledy, atd.), pfiíãky a zpÛsob upevnûní. V EC2 jsou uvedeny jen orientaãní hodnoty mezních pfietvofiení: a) kritérium obecné pouÏitelnosti: PrÛhyb pfii kvazistálém zatíÏení nemá pfiekroãit 1/250 vzdálenosti podpor. Pro omezení prÛhybu mÛÏe b˘t pouÏito nadv˘‰ení; velikost nadv˘‰ení bednûní by nemûla pfiekroãit 1/250 rozpûtí. b) kritérium prÛhybu po zabudování prvku: PrÛhyb po zabudování (provedení) prvku by nemûl pfiestoupit hodnotu 1/500 rozpûtí pfii kvazistálé kombinaci zatíÏení. Ostatní omezení by mûla b˘t uvaÏována v závislosti na náchylnosti

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

Maximální prÛmûr prutu φS* [mm] wk = 0,4 mm 40 32 20 16 12 10 8 6

wk = 0,3 mm 32 25 16 12 10 8 6 5

wk = 0,2 mm 25 16 12 8 6 5 4 –

Tab. 2 Maximální prÛmûty prutÛ pro zaji‰tûní dostateãné spolehlivosti konstrukce z hlediska ‰ífiky trhlin wk Tab. 2 Maximum bar diameters for crack control Napûtí ve v˘ztuÏi σs [MPa] 160 200 240 280 320 360

Maximální vzdálenost v˘ztuÏe s [mm] wk = 0,4 mm 300 300 250 200 150 100

wk = 0,3 mm 300 250 200 150 100 50

wk = 0,2 mm 200 150 100 50 – –

Tab. 3 Maximální vzdálenost prutÛ pro zaji‰tûní dostateãné spolehlivosti konstrukce z hlediska ‰ífiky trhlin Tab. 3 Maximum bar spacing for crack control

k poru‰ení pfiipojen˘ch prvkÛ. Toto kritérium je formulováno s ohledem na moÏné po‰kození pfiipojen˘ch ãástí konstrukce. Tato kritéria byla odvozena z ISO 4356 a mûla by zajistit dostateãnou spolehlivost (pouÏitelnost) v objektech vyuÏívan˘ch pro úãely bydlení, kanceláfie, vefiejné budovy nebo továrny. Dal‰í omezení by mûla vyplynout z poÏadavkÛ investora a závisí na technologii

5/2003

Obr. 35 Povrchová v˘ztuÏ trámu Fig. 35 Additional surface reinforcement of beam

55

STAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES instalované v objektu, resp. na poÏadavku zabránûní nesprávné funkce objektu nebo jeho ãástí. Napfi. mÛÏe jít o poÏadavek správného odvodnûní ploch˘ch stfiech (zabránûní shromaÏìování vody, která nemÛÏe odtéct z místa s nadmûrn˘mi deformacemi). Ovûfiení mezního stavu pfietvofiení mÛÏe b˘t provedeno a) bez v˘poãtu pfietvofiení. PouÏívají se jednodu‰‰í metody zaloÏené napfi. na ovûfiení ‰tíhlosti prvku, b) v˘poãtem pfietvofiení a srovnáním vypoãten˘ch hodnot s pfiípustn˘mi limitními hodnotami. V pfiípadû, Ïe prvek nesplÀuje podmínky kritéria ohybové ‰tíhlosti, je nutno provést posouzení v˘poãtem. Proveden˘m v˘poãtem mÛÏe b˘t prokázána poÏadovaná spolehlivost konstrukce. Pfiípady, ve kter˘ch lze od v˘poãtu napûtí upustit U betonov˘ch desek a nosníkÛ, které splÀují podmínku ohybové ‰tíhlosti

l ≤ λd d

(140)

se pfiedpokládá, Ïe jsou splnûna kritéria a, b odst. 4.1. Ve vztahu (140) znaãí l rozpûtí prvku, d úãinnou v˘‰ku prÛfiezu a λd vymezující ohybovou ‰tíhlost

λd = κc1 . κc2 . κc3 . λd,tab

(141)

kde λd,tab je vyjádfieno vztahem (142); K je souãinitel závisl˘ na statickém schématu konstrukce a na poloze prÛfiezu, ve kterém je posuzováno pfietvofiení; ρo = √ (fck.10–3); ρ = As,prov/(b d) je geometrick˘ stupeÀ vyztuÏení tahovou v˘ztuÏí v extrémnû namáhaném prÛfiezu konstrukce (uprostfied pole pro nosníky, ve Tab. 4 Vymezující ohybové ‰tíhlosti λd,tab a souãinitel K Tab. 4 Basic ratios of span/effective depth for reinforced concrete members without axial compression and coefficient K

λ d ,tab =

3 / 2  ρ  ρ  pro ρ ≤ ρ o , K 11+ 1,5 fck o + 3 , 2 fck  o − 1   ρ  ρ     1 ρo ρ′  + K 11+ 1,5 fck fck pro ρ > ρ o ,  ρ − ρ ′ 12 ρo  

vetknutí pro konzolu), As,prov je plocha v˘ztuÏe v extrémnû namáhaném prÛfiezu o rozmûrech b a h; ρ’ = stupeÀ vyztuÏení tlakovou v˘ztuÏí v extrémnû namáhaném prÛfiezu; κc1 je souãinitel závisl˘ na tvaru prÛfiezu (κc1 = 0,8 pro T prÛfiezy s pomûrem ‰ífiky pfiíruby k ‰ífice Ïebra vût‰í neÏ 3; κc1 = 1,0 v ostatních pfiípadech); κc2 souãinitel závisl˘ na rozpûtí (κc2 = 7/l pro l >7,0 m; κc2 = 1,0 pro l ≤ 7,0 m); κc3 = 310 . 500 As , prov = souãinitel napûtí ρs fyk As ,req tahové v˘ztuÏe σs v extrémnû namáhaném prÛfiezu pfii ãasté kombinaci provozního zatíÏení, As,req prÛfiezová plocha v˘ztuÏe v prÛfiezu potfiebná k pfienesení extrémního momentu. Hodnoty ohybové ‰tíhlosti λd,tab vypoãtené pro beton C30, napûtí σs = 310 MPa, stupnû vyztuÏení ρ = 1,5 % a ρ = 0,5 % a doporuãené hodnoty souãinitele K jsou uvedeny v tab. 4. V˘poãet pfietvofiení Pfii v˘poãtu pfietvofiení je nutno uvaÏovat • takové zatûÏovací kombinace, které jsou pfiimûfiené posuzované situaci, • v˘stiÏné chování konstrukce pfii pfiíslu‰ném zatíÏení (tj. v pfiípadû, Ïe vzniknou trhliny v konstrukci, je nutno respektovat jejich vliv na tuhost konstrukce). Závislost mezi napûtím a pfietvofiením u betonov˘ch prvkÛ Na obr. 36 je zakreslena závislost mezi napûtím σs v˘ztuÏe a prÛmûrn˘m pfietvofiením u centricky taÏeného nebo oh˘baného prvku. Pokud pÛsobící zatíÏení (osová síla Nkd, resp. ohybov˘ moment Mkd)

Nosná konstrukce Prostû podepfien˘ nosník, prostû podepfiená deska (nosná v jednom a ve dvou smûrech) Krajní pole spojitého nosníku nebo desky nosné v jednom smûru, krajní pole desky nosné ve dvou smûrech, spojité ve smûru krat‰ího rozpûtí Vnitfiní pole spojitého nosníku nebo desky nosné v jednom nebo ve dvou smûrech Deska lokálnû podepfiená Konzola

56

B

ETON

• TEC

K

ρ = 1,5 % ρ = 0,5 %

1,0

14

20

1,3

18

26

1,5 1,2 0,4

20 17 6

30 24 8

H NOLOG I E

(142)

pfiekroãí hodnotu silového úãinku na mezi vzniku trhlin (osovou sílu Nr, resp. moment Mr), zaãnou vznikat první trhliny a tuhost prvku se zaãne sniÏovat. Pfietvofiení prvku vzrÛstá, dochází k zahu‰Èování trhlin (tato situace jiÏ byla podrobnûji popsána v pfiedchozím textu). PrÛmûrné pomûrné tahové pfietvofiení εsm lze vyjádfiit jako rozdíl pomûrného pfietvofiení v˘ztuÏe v trhlinû εs2 a pomûrného pfietvofiení v˘ztuÏe ∆εs , které vyjadfiuje vliv spolupÛsobení betonu mezi trhlinami

εsm = εs2 – ∆εs .

(143)

Experimenty bylo ovûfieno, Ïe platí ∆ε s = ∆ε s ,max

σ sr , σ s2

(144)

kde σsr je napûtí ve v˘ztuÏi pfii dosaÏení meze trhlin vypoãtené za pfiedpokladu, Ïe beton v tahu nepÛsobí; σs2 je napûtí ve v˘ztuÏi vyvozené na trhlinami poru‰eném prÛfiezu od uvaÏovaného zatíÏení a

∆εs,max = εs2r – εs1r ;

(145)

dal‰í oznaãení je patrné z obr. 36. Pokud zváÏíme platnost vztahÛ dle obr. 36

εs2r / εs2 = σsr / σs2 , εs1r / εs1 = σsr / σs2 ,

(146)

které dosadíme do (143), získáme po úpravû

εsm = ξ εs2 + (1–ξ) εs1 ,

(147)

kde

ξ = 1 – (σsr / σs)2 ,

(148)

Model dle EC2 EC2 zavádí pro pfieváÏnû oh˘bané prvky ve kter˘ch vzniknou trhliny model, kter˘ umoÏÀuje predikci chování ve tvaru

α = ξα II + (1 – ξ)α I ;

(149)

α je hledaná deformaãní veliãina (napfi. pomûrné pfietvofiení, pootoãení nebo kfiivost); α I (resp. α II) je hodnota deformaãní veliãiny stanovená za pfiedpokladu plnû pÛsobícího trhlinami neporu‰eného prÛ-

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Obr. 36 Závislost mezi napûtím σs a prÛmûrn˘m pfietvofiením taÏené v˘ztuÏe εsm Fig. 36 Dependence between stress σs and average strain εsm of tensioned rebar

fiezu (resp. za pfiedpokladu trhlinami plnû poru‰ené konstrukce), ξ je souãinitel vystihující tahové zpevnûní

ξ = 1 – β (σsr / σs)2 ,

(150)

β je souãinitel vyjadfiující vliv doby nebo opakování zatíÏení (β = 1,0 pro jednorázové krátkodobé zatíÏení; β = 0,5 pro dlouhodobû pÛsobící nebo opakovaná zatíÏení). Napûtí σs a σsr mají stejn˘ v˘Literatura [24] Procházka J., Krátk˘ J.: Zavádûní EN 1992-1-1: Navrhování betonov˘ch konstrukcí do praxe – mezní stavy únosnosti pfii poru‰ení smykem, kroucením a protlaãením, BETON TKS 4/2003, str. 46-51 [25] ·tûpánek P.: Mezní stavy pouÏitelnosti, In: Navrhování betonov˘ch konstrukcí podle Eurokódu 2., sb. konference, Ediãní stfiedisko âVUT v Praze, 2002, ISBN 80 238 9284 – 3, str. 105-129

znam jako v pfiedchozím odstavci. Závislost mezi ohybov˘m momentem Mkd a prÛhybem a je zakreslena na obr. 37. Celkové deformace, které zahrnují i vliv creepov˘ch deformací mohou b˘t vypoãteny pouÏitím efektivního modulu pruÏností betonu Ec , eff =

Ecm , 1 + ϕ ∞ , to

( )

kde ϕ (∞, t0) je souãinitel dotvarování. Kfiivost od smr‰Èování je moÏno stanovit ze vztahu 1 S = ε csα e rcs I

Pfiedná‰ky: • Beton ve v˘stavbû rodinn˘ch domÛ jako jeden z moÏn˘ch materiálÛ, Ing. arch. Jan ·típek, pfiedseda âKA • V˘voj betonu v ãesk˘ch zemích od 19. stol. do souãasnosti, Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc. • TEC

H NOLOG I E

( )

S SII S = ξ + I 1− ξ , I III II

• KONSTR

(153)

kter˘ je analogick˘ obecnému vztahu (149). Tento pfiíspûvek vznikl za podpory v˘zkumného zámûru FAST VUT v Brnû CEZ 322/98 26100007 „Teorie, spolehlivost a poru‰ování staticky a dynamicky zatíÏen˘ch konstrukcí“.

(152)

Prof. RNDr. Ing. Petr ·tûpánek, CSc. FAST VUT v Brnû Ústav betonov˘ch a zdûn˘ch konstrukcí Vevefií 95, 662 37 Brno e-mail: [email protected] BESTEX, spol. s r. o., inÏ. a proj. org. Bezruãova 17 a, 602 00 Brno

DÒM“

Workshop k pfiipravované architektonické a konstrukãní soutûÏi na rodinn˘ dÛm s pouÏitím monolitického betonu nebo betonov˘ch stavebnicov˘ch systémÛ, kterou vyhla‰ují âeská komora architektÛ, Svaz v˘robcÛ cementu âR a V˘zkumn˘ ústav maltovin Praha, s. r. o., se bude konat ve ãtvrtek 6. listopadu 2003 od 17 do 19 hodin v prostorách âeské komory architektÛ – Josefská 34/6, 118 00 Praha 1, zasedací místnost ve II. patfie

ETON

trhlin, urãí se pomûr S/I dle vztahu

kde εcs je pomûrné pfietvofiení betonu vyvolané smr‰Èováním; S statick˘ moment prÛfiezové plochy v˘ztuÏe k tûÏi‰ti prÛfiezu; αe = Es I Ec,eff; I moment setrvaãnosti prÛfiezu. Pokud se oãekává vznik

WORKSHOP „BETONOV¯

B

(151)

Obr. 37 Závislost mezi ohybov˘m momentem Mkd a prÛhybem a Fig. 37 Dependence between bending moment Mkd and deflection a

U KC E

• Beton jak ho skoro neznáme, Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc. • Pohledov˘ beton v architektufie, Doc. Ing. Rudolf Hela, CSc. • Betonov˘ rodinn˘ dÛm v Nebu‰icích, Ing. arch. Stanislav Fiala (Jednotlivá vystoupení budou trvat cca 15 minut.) Poté bude následovat diskuze, které se zúãastní porota architektonické soutûÏe betonov˘ dÛm ve sloÏení : Ludvík Grym, Jan Aulík, Jifií Buãek, Roman Kouck˘, Ján ·tempel, Jan ·épka, Milena Pafiíková, TomበV‰eteãka, Petr Laube, TomበSlameãka, Jarmila Kubínová Podrobnosti o vyhlá‰ení a podmínkách soutûÏe sledujte na: www.svcement.cz Pfiihlá‰ky a dal‰í informace: [email protected]

• SANAC

E

5/2003

57

NORMY •

JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

EVROPSKÉ

NORMY PRO BETONOVÉ PREFABRIKÁTY EUROPEAN STANDARDS FOR PREFAB CONCRETE ELEMENTS

VÁC L AV V I M M R âlánek popisuje dÛvody vedoucí k vytvofiení evropského systému norem pro betonové prefabrikované prvky, jejich obsah, postup pfiejímání zemûmi EU a dopady pfiijetí normy na v˘robce, strukturu a práci technick˘ch komisí CEN a moÏnosti ovlivÀování obsahu norem. This article lists the reasons for the establishment of the European system of standards for prefabricated concrete elements. It also decsribes their contents, admission process by EU countries, impacts of the standards admission on manufacturers, structure and work of CEN technical commissions and potential influencing of the standards content. Betonové prefabrikáty se bûÏnû exportují do sousedních zemí. Tato skuteãnost vyvolala potfiebu vytvofiit systém evropsk˘ch norem i v této oblasti. Cílem tûchto norem, ostatnû stejnû jako ostatních evropsk˘ch norem, je odstranit pfiekáÏky obchodu a usnadnit vstup na trh ostatních zemí EU. Vzhledem k tomu, Ïe âeská republika je právoplatn˘m ãlenem Evropského v˘boru pro normalizaci (Comité Européen de Normalisation), je povinností âSNI pfiejímat normy CEN do soustavy âSN. Do pojmu betonové prefabrikáty zahrneme nejenom konstrukãní prvky, které jsou souãástí nosn˘ch konstrukcí, ale i betonové v˘robky, které jsou „nenosné“ a mají spí‰e dekorativní charakter a v˘robky pro betonové dlaÏby a obrubníky. Evropskou normalizací betonov˘ch prefabrikátÛ se zab˘vá pfiedev‰ím technická komise CEN/TC 229 „Precast Concrete Products“, ale normami pro nûkteré speciální prefabrikáty se zab˘vají jiné technické komise. Jako pfiíklad mÛÏeme uvést betonové trouby a ‰achty pro vodovody a kanalizace, které jsou v kompetenci technick˘ch komisí CEN/TC 164 a CEN/TC 165 nebo stoÏáry elektrického osvûtlení, které zatím fie‰í technická komise CEN/TC 50. STRUKTURA TECHNICK¯CH KOMISÍ CEN Základními pracovními orgány CEN jsou tzv. technické komise (TC – Technical 58

B

Committee). Uspofiádání a hlavnû zamûfiení TC se zdaleka nekryje s technick˘mi normalizaãními komisemi (TNK), jak je známe z na‰í praxe v âSNI. Normy nezpracovávají pfiímo technické komise, ale jejich úzce zamûfiené pracovní orgány. V nûkter˘ch TC to jsou pracovní skupiny (WG – Working Group, napfi. CEN/TC 178 DlaÏební prvky a obrubníky), ty se pak nûkdy je‰tû ãlení na úkolové skupiny (TG – Task Group), které pfiímo texty norem pfiipravují. V tomto smûru je ponûkud zvlá‰tní technická komise CEN/TC 250, která má na starosti evropské normy pro navrhování nosn˘ch konstrukcí z rÛzn˘ch druhÛ materiálÛ. Pfiípravu základních norem zaji‰Èují subkomise, napfi. SC 2 – Navrhování betonov˘ch konstrukcí, SC 4 – Navrhování spfiaÏen˘ch ocelobetonov˘ch konstrukcí. Subkomise mohou mít pod sebou je‰tû pracovní skupiny (napfi. CEN/TC 250/SC 2/WG 2 – UpevÀování do betonu). Nejvy‰‰ím orgánem CEN/TC 229 je plénum, kde jsou zástupci normalizaãních institutÛ v‰ech ãlensk˘ch zemí CEN. Plénum odsouhlasuje zástupce do spojen˘ch pracovních skupin (JWG – Joint Working Group), potvrzuje zástupce v jin˘ch TC (Liaison Officer), jejichÏ úkolem je pfiená‰et informace mezi souvisejícími TC a koneãnû podle potfieby vytváfií redakãní skupiny pro finalizaci norem v rámci TC. V pfiípadû hlasování je uplatÀováno v‰eobecnû uÏívané pravidlo CEN o poãtu hlasÛ jednotliv˘ch ãlensk˘ch zemí. âeská republika disponuje tfiemi hlasy. Vzhledem k tomu, Ïe nûktefií ãlenové CEN mají aÏ deset hlasÛ by se mohlo zdát, Ïe je na‰e pozice bezv˘znamná. Ve skuteãnosti mají men‰í zemû dostatek hlasÛ, aby pfii vzájemné spolupráci dokázaly zabránit pfiijetí norem, které by je znev˘hodÀovaly. Skandinávské zemû v tomto ohledu spolupracují pfiímo vzornû. Pfiedseda CEN/TC 229, kter˘ je na základû voleb jmenován do funkce na ãtyfii roky, má k dispozici kromû sekretariátu (v této TC vykonává sekretariát francouzsk˘ AFNOR) je‰tû dva orgány. Jednak je to poradní panel, kam jsou jmenováni vybraní odborníci z pléna CEN/TC 229 a zástupci Evropského sdruÏení v˘robcÛ prefabrikátÛ (BIBM), jednak ¤ídící a koorETON

• TEC

H NOLOG I E

dinaãní skupina (SCG – Steering and Coordination Group). Kromû vedení technické komise a sekretariátu je zde vÏdy po jednom zástupci z ãlensk˘ch zemí a jsou zde pfiedsedové WG 1 aÏ WG 4. Aktivita technické komise CEN/TC 229 Betonové prefabrikáty je rozãlenûna do ãtyfi pracovních skupin. V nedávné dobû v‰ak pracovní skupina WG 2 byla pfiiãlenûna do WG 1. WG 1 metodicky fiídí pfiípravu norem pro betonové prefabrikáty, které jsou souãástí nosn˘ch konstrukcí nebo jejichÏ nosná funkce je jedním z nejdÛleÏitûj‰ích parametrÛ. Naopak do WG 3 je soustfiedûno zpracování norem pro betonové prefabrikáty, jejichÏ nosná funkce hraje spí‰e podfiadnou úlohu nebo se dokonce vÛbec neuplatní. Pracovní skupiny WG 1 aÏ WG 3 normy pfiímo netvofií av‰ak fiídí práci TG, které jsou bezprostfiednû odpovûdné za pfiípravu norem, jejich technickou správnost a dodrÏování cílov˘ch termínÛ. Ponûkud zvlá‰tní postavení má v této TC WG 4, která v pfiípadû potfieby vytváfií „ad hoc“ skupiny (AHG) pro fie‰ení konkrétních problémÛ, pfiipravuje dokumenty zásadního charakteru, metodické pokyny pro zpracovatele norem apod., ale dokonce sama i normy tvofií. Na obr. 1 jsou vzájemné vztahy orgánÛ CEN/TC 229 vyjádfieny graficky. Po urãitém období tápání a volnosti poskytnuté zpracovatelÛm norem do‰lo v CEN/TC 229 k dÛleÏitému rozhodnutí. To spoãívalo v tom, Ïe TC 229/WG 4 vytvofií jednotnou metodiku pro zpracovatele norem v návaznosti na pokyny CEN. Toto úsilí nakonec vyústilo ve zpracování jakési základní (kmenové) normy pro v‰echny betonové prefabrikáty. Tuto úlohu má plnit EN 13369 „Spoleãná ustanovení pro betonové prefabrikáty“. Je zpracována jako norma referenãní, na kterou se v hojné mífie odkazují speciální normy, které jsou urãené pouze pro nûkter˘ druh prefabrikátÛ. V dÛsledku pfiekotného v˘voje rÛzn˘ch pokynÛ CEN a ostatních souvisejících norem, zejména pro navrhování a provádûní betonov˘ch konstrukcí, se bezprostfiednû po jejím schválení ukázalo, Ïe je nezbytné provést její dÛkladnou revizi. Tato revize je dÛvodem, proã âSNI dosud nevydala EN 13369 v ãeském znûní. Jak uÏ se ãasto pfii normalizaci stává, revize EN 13369 se tro-

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

NORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION chu pozdrÏela. V prosinci 2002 byla na plénu CEN/TC 229 odsouhlasena a pfiedána ¤ídícímu centru CEN k formálnímu hlasování. OBSAH

NOREM PRO BETONOVÉ

P R E F A B R I K ÁT Y

V zásadû v‰echny normy pro betonové prefabrikáty obsahují tyto kapitoly: Pfiedmluva – krátké sdûlení, kdo a kdy normu zpracoval, lhÛty pro zavedení normy a informace, jak˘ je status pfiíloh. Pfiehled národních normalizaãních institucí, které mají povinnost normu zavést. Úvod – zde je zpravidla zafiazena krátká charakteristika v˘robkÛ, na které se evropská norma vztahuje. Rozsah – podrobná specifikace v˘robkÛ, kter˘ch se norma t˘ká. Normativní odkazy – pfiehled datovan˘ch a nedatovan˘ch odkazÛ a pravidla pro jejich pouÏití. Termíny a definice – pfiehled a vysvûtlení nejdÛleÏitûj‰ích pojmÛ, které se v pfiíslu‰né normû pouÏívají. PoÏadavky – v této kapitole jsou uvádûny v‰echny poÏadavky: • na vstupní materiály – Obvykle pouze odkaz na EN 13369. • na v˘robu – Obvykle opût odkaz na EN 13369 doplnûn˘ specifick˘mi poÏadavky, které se t˘kají pfiíslu‰ného druhu prefabrikátÛ. • na hotové v˘robky – Zde jsou uvádûny pfiípustné tolerance rozmûrÛ, charakteristiky povrchÛ, krytí v˘ztuÏe betonem, bezpeãnost pfii uÏívání, odolnost vÛãi vlivÛm povûtrnosti. • ostatní poÏadavky typické pro pfiíslu‰n˘ druh prefabrikátÛ Metody zkou‰ení – rozsah zkou‰ek je obvykle nároãnûj‰í a podrobnûj‰í neÏ je u nás dosud zvykem [1]. Zkou‰ení se t˘ká: • rozmûrÛ v˘robku; • vzhledu a kritérií jeho vyhodnocení; • mûfiení nasákavosti vodou; • pevnosti betonu; • tlou‰Èky krytí; • odolnosti vÛãi cyklickému zmrazování a rozmrazování a to obvykle oddûlenû pro v˘robky, které nepfiicházejí do styku s rozmrazovacími solemi a naopak pro v˘robky, u nichÏ je tfieba pfiedpokládat pÛsobení rozmrazovacích solí. Hodnocení shody – Obsahuje pfiedev‰ím odkazy na pfiíslu‰ná ustanovení EN 13369. Pojednává o zkou‰kách typu a fiízení tovární v˘roby. B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Oznaãování a znaãení ‰títkem – pfiedpisuje, co má b˘t na v˘robku (nebo jednom balení v˘robkÛ) uvedeno a co na dodacím listu a faktufie. Pfiílohy – kaÏdá norma je podle potfieby vybavena souborem pfiíloh. Pfiílohy mohou b˘t normativní nebo informativní. Obvykle obsahují metody provedení a vyhodnocení zkou‰ek, metody v˘poãtu (v pfiípadech, kdy je nezbytné doplnit ustanovení EN 1992-1-1). Zvlá‰tní úlohu má informativní pfiíloha ZA. V‰echny harmonizované normy musí povinnû obsahovat pfiílohu ZA, která zaji‰Èuje kompatibilitu v˘robku podle pfiíslu‰né normy se Smûrnicí 89/106/EEC. D O PA DY N A V ¯ R O B C E Hlavním cílem evropsk˘ch norem je odstraÀovat pfiekáÏky obchodu. Evropské

normy nepochybnû z mnoha dÛvodÛ usnadní v˘robcÛm betonov˘ch prefabrikátÛ export, odpadne studium lokálních pfiedpisÛ, zprÛhlední se zpÛsob pfiejímání v˘robkÛ. Pro v˘robce je rovnûÏ v˘hodou, Ïe budou mít k dispozici ãeské znûní normy, které bude totoÏné se znûním normy v jakékoliv ãlenské zemi CEN. Samozfiejmû s v˘jimkou národních pfiedmluv, poznámek a pfiíloh. Pokud pro urãit˘ v˘robek existuje EN odpadá nebezpeãí rozdílnosti pfiedpisÛ v jednotliv˘ch ãlensk˘ch zemích CEN, coÏ pfiirozenû usnadÀuje mezinárodní obchod. Úãast zástupcÛ âeské republiky nemá ze strany státních orgánÛ dostateãnou finanãní podporu a tudíÏ je spí‰e pasivní a nesoustavná. Je samozfiejmé, Ïe ti, kdo se pfiímo podílejí na zpracování normy (obvykle zástupci velk˘ch evropsk˘ch fi-

Tab. 1 Pfiehled zpracovávan˘ch norem v CEN/TC 229 Tab. 1 Outline of the designed standards in CEN/TC 229 ¤e‰itel WG1/TG2 WG1/TG3 WG1/TG16 WG2/TG2 WG1/TG5 WG1/TG6 WG1/TG7 WG1/TG8 WG1/TG9 WG1/TG10 WG1/TG13 WG1/TG14 WG1/TG11 WG1/TG15 WG2/TG4 WG2/TG5 WG3/TG4 WG2/TG6 WG1/TG1 WG1/TG1

WG3/TG5

WG3/TG7 WG1/TG4 WG1/TG12 WG4 WG4

• KONSTR

Název normy Precast concrete foundation piles – Prefabrikované betonové základové piloty Precast concrete masts and poles – Prefabrikované betonové sloupy a stoÏáry Stairs – Schodi‰tû Precast concrete floor slats for livestock – Prefabrikované betonové stájové ro‰ty pro dobytek Beam/block floor units and elements – Trámové stropy s vloÏkami Precast ribbed floor elements – Prefabrikované Ïebrové stropní prvky Linear precast concrete structural elements – Tyãové prefabrikované betonové prvky Loadbearing walls and facades – Nosné stûny a fasády Retaining wall elements – Prvky opûrn˘ch stûn Special precast prestressed concrete roof elements – Speciální prefabrikované pfiedpjaté betonové stfie‰ní prvky – Foundation supports – Základy – Bridge elements – Mostní prvky – Box culverts – Prostorové prvky pro inÏen˘rské sítû – Silos – Sila – Precast concrete safety barriers – Prefabrikovaná betonová svodidla – Precast concrete sound barriers – Prefabrikované betonové prvky protihlukové ochrany prEN 13198 Precast concrete products – Street furniture and garden products – Prefabrikované betonové v˘robky – Uliãní zafiízení a zahradní v˘robky – Precast concrete window frames – Prefabrikované betonové rámy oken prEN 1168-1 Precast concrete products – Hollow core slabs for floors – Part 1: Prestressed slabs – Prefabrikované betonové v˘robky – Dutinové panely pro stropy – âást 1: Pfiedpjaté desky prEN 1168-2 Precast concrete products – Hollow core slabs for floors – Part 2: Reinforced slabs – Prefabrikované betonové v˘robky – Dutinové panely pro stropy – âást 2: Îelezobetonové desky – Specifications and test methods for concrete made with wood chips as aggregate for precast products. – Specifikace a zku‰ební metody prefabrikovaného betonu jehoÏ plnivem jsou dfievûné piliny. – Test method for metallic fibre concrete – Measuring the equivalent flexural tensile stength. – Zku‰ební metody betonu s kovov˘mi vlákny – Mûfiení odpovídající pevnosti v tahu za ohybu. prEN 13747-1/2/3 Floor plates – Stropní desky prEN 13987-1 Garage boxes – Prostorové garáÏe prEN 13369 Common Rules – Spoleãná ustanovení – Lifting and Handling – Zvedání a manipulace

U KC E

âíslo normy prEN 12794 prEN 12843 – prEN 12737 – prEN 13224 prEN 13225 – – prEN 13693

• SANAC

E

5/2003

59

NORMY •

JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

gické správnosti pfiekladu. V CEN se hovofií o tom, Ïe bude vyhlá‰eno je‰tû asi tfiíleté období, kdy se budou shromaÏìovat pfiipomínky, které se pak pfii revizi evropské normy zohlední.

CEN/TC 229 Sekretariát AFNOR-F

Pfiedseda (F)

ADHOC Redakãní skupina

Poradní panel Plénum CEN/TC 229

LIASON OFFICERS koordinaãní kontakty

CEN/TC 229/SCG ¤ídící a koordinaãní skupina JWG 229/250

P¤EHLED

JWG 229/246

Z P R AC O VÁVA N ¯ C H

NOREM CEN/TC 229/WG1

Pfiedseda (I)

CEN/TC 229/WG2 Sekretariát UNI - (I) Sekretariát DIN - D

TG1 TG2 TG3 ......

CEN/TC 229/WG3

CEN/TC 229/WG4 Sekretariát AFNOR-F

Pfiedseda (F)

Sekretariát CERIB - (F)

Pfiedseda TG1

TG1

TG2

TG2

......

......

TG6

TG7

Pfiedseda (F) prEN 13369 TR Zvedání a manipulace s prefabrikáty

AHG metodika pouÏití EUROCODÒ

TG16

Kontrolní seznam

Obr. 1 Organizaãní schéma CEN/TC 229 Fig. 1 Organizational structure diagram CEN/TC 229

rem) se snaÏí vãlenit do norem taková ustanovení, která mohou oslabit postavení konkurence. Pokud konkrétní v˘robce nesleduje pfiípravu v˘robkov˘ch norem, mÛÏe se mu stát, Ïe nebude na novou situaci fiádnû pfiipraven. V krajním pfiípadû se mÛÏe ukázat jeho existující v˘robní zafiízení jako nevyhovující, neboÈ nebude schopen produkovat v˘robky v souladu se zavedenou âSN EN. Dal‰ím nebezpeãím je rozsah a mnoÏství zkou‰ek, které mohou b˘t daleko ãetnûj‰í a podrobnûj‰í oproti souãasn˘m zvyklostem. V konkrétním pfiípadû v˘robcÛ betonov˘ch dlaÏebních prvkÛ se jedná o zásadní zv˘‰ení nákladÛ na zkou‰ky, aãkoliv dosavadní zkou‰ky byly organizovány podle norem DIN. Tato situace mÛÏe zpÛsobit, Ïe mal˘ v˘robce bude velmi znev˘hodnûn, pokud vÛbec obstojí. Zpfiísnûné tolerance vedou ke zv˘‰ení nákladÛ na formovací techniku. Je‰tû hor‰í pfiípad nastává, je-li poÏadováno nákladné zku‰ební zafiízení takov˘ch parametrÛ, které se v âeské republice vÛbec nevyskytuje. Na úskalí okolností, Ïe nûkteré zkou‰ky se dosud v âeské republice neprovádûly, upozorÀuje pfiíspûvek [1]. MOÎNOSTI

OVLIV≈OVÁN Í OBSAH U

NOREM

Nejúãinnûj‰í, av‰ak dosti nákladn˘ zpÛsob je, zúãastnit se pfiípravy normy pokud moÏno od samého zaãátku. To znamená 60

B

v pfiípadû norem TC 229 zabezpeãit úãast odbornû zdatn˘ch a jazykovû vybaven˘ch zástupcÛ (normy se zpracovávají v angliãtinû) v TG. Zdaleka ne v‰echny ãlenské zemû v‰ak mají své zástupce ve v‰ech TG. Dal‰í moÏností je zasáhnout do vûcného obsahu normy ve stádiu ankety CEN. Prostudovat a vyhodnotit v‰echny normy v této fázi v‰ak nemÛÏe jedinec, proto jsou k tomuto úãelu ve vût‰inû zemí sestavovány tzv. monitorovací skupiny, jejichÏ ãlenové se rekrutují z odborníkÛ pro pfiíslu‰n˘ druh prefabrikátÛ. V této fázi projednávání v‰ak návrh normy není dosud pfieloÏen˘ do ãe‰tiny. Poslední moÏností, kdy je je‰tû teoreticky moÏné ovlivnit text normy je stádium formálního hlasování. V této fázi se v‰ak pfiipou‰tûjí pouze formální pfiipomínky. Pokud norma projde úspû‰nû formálním hlasováním, je pfiijata a âeská republika, jako fiádn˘ ãlen CEN, je povinna ji v urãité lhÛtû zavést a zru‰it pfiedpisy, které by byly s normou v rozporu. âSNI je povinen evropské normy pfiejímat, coÏ lze uãinit pouh˘m oznámením ve Vûstníku. Dosud se ale dafií, Ïe normy urãené ‰ir‰ímu okruhu zájemcÛ se pfiejímají pfiekladem. V podstatû kaÏd˘ má moÏnost se pfiihlásit do pfiipomínkového fiízení a tak pfiispût ke kvalitû a terminolo-

Normy, které fie‰í CEN/TC 229 se nezpracovávají podle nûjakého pevného seznamu. Obãas, se zfietelem na potfieby prÛmyslu, se nûkteré ze seznamu v pracovním plánu vypustí a naopak nové se objevují. V souãasnosti platn˘ pfiehled zpracovávan˘ch norem je uveden v Tab. 1. Na závûr seznamu uvedená norma pro „Zvedání a manipulaci s prefabrikáty“ je zpracovávána jako TR (Technical Report), coÏ je mínûno jako technické dobrozdání v úrovni, která odpovídá pfiedchozímu oznaãení pfiednormy ENV. Pfiedpokládá se, Ïe po urãité zku‰ební dobû bude TR „pov˘‰ena“ na EN. Nelze spolehlivû odhadnout, kdy bude která norma vyhlá‰ena. Je to zfiejmé z pfiíkladu EN 13369, která byla doporuãena plénem CEN/TC 229 k formálnímu hlasování v první polovinû prosince roku 2002. Do poloviny srpna 2003 ji dosud âSNI od ¤ídícího centra CEN ke hlasování neobdrÏel. LhÛta formálního hlasování je 6 mûsícÛ. Pak je‰tû nûjakou dobu trvá neÏ je koneãn˘ text normy ve v‰ech 3 úfiedních jazycích CEN (A, F, N) k dispozici. Z uvedeného je zfiejmé, Ïe âSN EN 13369 nebude vydána dfiíve neÏ ve druhé polovinû roku 2004. Z této zku‰enosti vypl˘vá, Ïe Ïádná z norem zpracovan˘ch TC 229/WG 1 pro konstrukãní prefabrikáty, nebude jako âSN EN zavedena dfiíve neÏ v roce 2005. Z ÁV ù R âSNI prostfiednictvím STÚ-K, a. s., zaji‰Èuje pfienos informací z pléna CEN/TC 229, CEN/TC 229/SCG, CEN/TC 229/WG 1(2) a CEN/TC 229/WG 4. Dále je zaji‰tûno zastoupení v CEN/TC 229/WG 1/TC 12 – Prefabrikované garáÏe, CEN/TC 250/SC 2/WG 2 „UpevÀování do betonu“, v plénu CEN/TC 178 „DlaÏební prvky a obrubníky a v CEN/TC 178/WG 1 „DlaÏební prvky a obrubníky z betonu“.

Literatura [1] Eybl J., Sobola J.: Nበvstup do EU se blíÏí – Uvádûní stavebních v˘robkÛ na trh. Beton – technologie, konstrukce, sanace 4/2003, str.54-56

ETON

• TEC

H NOLOG I E

• KONSTR

Ing. Václav Vimmr, CSc. STÚ-K, a. s. Washingtonova 25, 110 00 Praha 1 e-mail: [email protected]

U KC E

• SANAC

E

5/2003

SPEKTRUM SPECTRUM

ESTETIKA

V NAVRHOVÁNÍ BETONOV¯CH KONSTRUKCÍ

ALE NA KOHOUTKOVÁ Îijeme v dobû, kdy na vzhled jakéhokoli produktu, objektu ãi osoby je kladen velk˘ dÛraz. Estetizace se dokonce stává hlavním znakem urãit˘ch oborÛ lidské ãinnosti – v reklamû, médiích, politice. ZároveÀ ale estetika dovoluje paralelní existenci mnoha názorÛ vedle sebe. âím na nás pozitivnû pÛsobí urãitá stavba, je sloÏitá otázka. Jen tûÏko lze hledat vzorové ãi modelové pfiípady pfii v˘tvarné rozmanitosti souãasn˘ch staveb. Adaptabilita, sensibilita k prostfiedí, rÛst a rychlá zmûna jsou charakteristick˘mi znaky dne‰ního svûta a jsou také hlavními inspiraãními zdroji. Estetika betonov˘ch staveb z pohledu navrhování betonov˘ch konstrukcí byla obsahovou náplní jednání samostatné sekce 1. fib kongresu Ósaka 2002. BETON A ESTETIKA Beton je materiál kontrastÛ a protikladÛ. MÛÏe b˘t monotónní a odpuzující, o tom svûdãí pozÛstatky z minulého období, mÛÏe b˘t nádhern˘, pfiekvapiv˘ a jedineãn˘, jak ukazují pfiíklady staveb, kde architekt dal plnû vyniknout jeho nejlep‰ím vlastnostem. Základní kategorie estetiky betonov˘ch staveb ukazují pfiíklady z USA, Finska a Islandu (obr. 1). „Pfiísloveãnou“ krásu betonov˘ch konstrukcí mÛÏeme najít zejména v tvarovatelnosti – v krásn˘ch liniích obloukÛ a skofiepin (obr. 1b, c). Pokus o komplexní zhodnocení problému estetiky v návrhu betonov˘ch konstrukcí [2] pfiedstavuje teze tzv. „totálního“ návrhu. Shrnuje estetiku betonu do dvou smûrÛ: do formy, kde se estetika vztahuje k celkové podobû díla a tvaru jednotliv˘ch prvkÛ konstrukce a do estetiky materiálu, která zdÛrazÀuje sloÏky nebo mikrostrukturu betonu. Optimální estetiky formy lze dosáhnou integrací definovan˘ch podmínek do návrObr. 1 Základní estetické kategorie: a) hmota, b) linie, c) struktura d) textura, e) barva a)

B

ETON

hu. Koncepce stavby vzniká v t˘mu odborníkÛ. Nejprve je hledán racionální geometrick˘ tvar a strukturální forma, probíhá diskuze o interakci mezi návrhem a procesem v˘stavby – jsou zkoumány technologické moÏnosti návrhu. Je-li jako materiál vybrán beton je zdÛrazÀováno vyuÏití jeho v˘hodn˘ch vlastností: pÛsobení v tlaku, vysoká trvanlivost, odolnost proti poÏáru bez dal‰ích úprav a vyuÏití plastiãnosti v moÏn˘ch tvarech prvkÛ a celku. Pfii pouÏití architektonick˘ch forem jako jsou Ïebrové obloukové stfiechy, vlnité lomenicové desky, dvouvrstvé skofiepiny pro zastfie‰ení o velk˘ch rozpûtích, pÛsobí stavby dojmem jakoby se vzná‰ely ve volném prostoru [1]. Dobr˘ch v˘sledkÛ z hlediska estetické formy lze dosáhnout také v prefabrikované variantû opakováním omezeného poãtu typÛ prvkÛ (obr. 2). Estetiku materiálu nejvíce ovlivÀuje barevnost, textura, vizuální defekty a dlouhodobé vlivy poãasí. Diskuse o estetice v kontextu materiálu je postavena na t˘chÏ subjektivních a objektivních bodech jako u strukturní formy. Explicitnû stanovit, co je správné a co nevhodné z hlediska estetiky materiálu, je obtíÏné, lze v‰ak vymezit urãitá pravidla, která mohou vést k dobrému v˘sledku. Dohodnutá pravidla je tfieba opût dodrÏovat ve v‰ech fázích návrhu a v˘stavby tak, aby byla zaji‰tûna také trvanlivost estetického dojmu. Estetiku materiálu lze zejména ovlivnit rÛznou volbou zpracování povrchÛ, kde na prvním místû stojí barevnost. ·edá barva jako základní rozpoznávací znak betonu mÛÏe b˘t modifikována pouÏitím napfi. vysokopecní strusky nebo popílku do rÛzn˘ch odstínÛ ‰edi. Jin˘ch barevn˘ch odstínÛ lze dosáhnou pigmentací betonu, kter˘ se pouÏívá nyní ãastûji, neÏ jsme ochotni vûfiit (prefabrikované obklady, dlaÏby, stfie‰ní ta‰ky) nebo lze konstrukce betonovat do jin˘ch materiálÛ, které vyvolají barevn˘ efekt ãi zvolit povrchové nátûry, které pfii kvalitním provedení splní obdobnou funkci. Jinou moÏností je ãásteãná expozice pouÏitého kameniva

b)

• TEC

H NOLOG I E

c)

• KONSTR

U KC E

• SANAC

fib

(obr. 3). V˘sledn˘ estetick˘ úãinek ve v‰ech pfiípadech závisí na bednûní, ukládání a zhutÀování smûsi. Inovace ve vzhledu povrchu betonu lze dosáhnout zdÛraznûním textury, kterou lze ovlivnit pfii betonáÏi nebo úpravou ve fázi po zatvrdnutí. Je nutno mít na pamûti otázky dlouhodob˘ch úãinkÛ poãasí a zejména vody na vzhled. Potfieba dokonal˘ch linií na hranách prvkÛ, sloÏitûj‰ích geometrick˘ch tvarÛ a plastick˘ch ploch si mÛÏe vyÏádat zmûnu technologie betonáÏe nebo jin˘ typ betonu (beton pfiesnû definovan˘ch vlastností, vláknobeton, samozhutniteln˘ beton.) Proto je v t˘mu nutná úãast odborníka se znalostí technologií. Pokroãilé technologie vedou k definování nov˘ch estetick˘ch kategorií nebo jejich náplÀ posouvají nov˘m smûrem. Tento trend je v úspû‰n˘ch pfiípadech opût v˘sledkem t˘mové práce. Architektonicky v˘znamné stavby jsou navrÏeny i po stránce statického pÛsobení a provádûní vysoce funkãnû a ekonomicky. Zkvalitnûní vlastností betonu jako materiálu se projevuje v mnoha smûrech navrhování – materiál se uplatní ve zdÛraznûném detailu, ve vyjádfiení my‰lenky stavby (lidské mûfiítko nebo naopak dÛkaz nadfiazenosti pokroãilé technologie a její ovládání ãlovûkem) a celého prostfiedí. V˘voj betonov˘ch konstrukcí smûfiuje k perfektnímu provedení, a tím nepfiímo k v˘tvarnému vyjádfiení dosaÏené technologické úrovnû spoleãnosti. Poznatky v technologii a metodách navrhování se promítají do estetické stránky: pevnost betonu je vy‰‰í – konstrukce mohou b˘t ‰tíhlej‰í, tvary detailÛ propracovanûj‰í, rozpony vût‰í, tvarosloví konstrukãních prvkÛ neobvyklej‰í. Beton nov˘ch vlastností dobfie plní i nároãné poÏadavky na sofistikované poãítaãem generované tvary. Prefabrikace usnadÀuje svou témûfi neomezenou tvarovatelností novou artikulaci, a tím dosaÏení vÏdy jiného v˘razu betonov˘ch staveb. Prefabrikované prvky vyrobené s vysokou pfiesností a vysoce kvalitními viditeln˘mi povrchy umoÏÀují d)

E

IÁL SER2002

5/2003

e)

61

SPEKTRUM SPECTRUM

Obr. 2 Geotermální elektrárna ve Svartsengi, Island

Obr. 3 Fasáda s obnaÏen˘m kamenivem

nové barevné kombinace. V‰e pfii dodrÏení poÏadavkÛ vysoké efektivnosti v˘roby a krátk˘ch dob v˘stavby (obr.4). MOSTY DÛraz na harmonii architektonického fie‰ení s konstrukãním je zfiejm˘ i u mostÛ, kde lze najít dobré pfiíklady symbiózy funkãních, technick˘ch, statick˘ch a architektonick˘ch hodnot. Pfii udûlování cen fib 2002 pro vynikající betonové stavby byla zdÛrazÀována estetická stránka návrhu. Estetika nabyla zcela prvofiadého v˘znamu u klasického obloukového mostu (obr. 5) o rozpûtí 260 m pfiekraãující hluboké údolí, kter˘ porota ocenila zvlá‰tním uznáním pro dokonalou harmonii konstrukce s okolním prostfiedím, i kdyÏ mûla mírné v˘hrady k volbû základních dimenzí mostu. Zakfiivení odpovídá celkovému fie‰ení mostu, oblé linie a barevné fie‰ení v tlumen˘ch pastelov˘ch tónech pfiispívají k zaãlenûní mostu do krajiny. V evropsk˘ch podmínkách byl historicky chápán pfiínos architektury k návrhu mostu jako dodateãné zkrá‰lení (v podobû pfiidan˘ch doplÀkÛ, ozdobn˘ch prvkÛ, Obr. 5 Most Tensho, Japonsko

62

B

ãlenûní zábradlí, osvûtlení). Nyní je dávána pfiednost spolupráci inÏen˘ra s architektem od ran˘ch fází návrhu. Vzájemné pÛsobení obou profesí vede k nalezení optimálního fie‰ení konstrukce i k celkovému obohacení v˘sledného díla. Nûkolik pfiíkladÛ mostÛ ocenûn˘ch v soutûÏi fib dokládá, Ïe estetická stránka návrhu byla dÛleÏitou kvalitou pfii rozhodování poroty. Ocenûn˘ most na obr. 6 se vyznaãuje mimofiádnou lehkostí a elegancí plynoucí z nahrazení pln˘ch stûn bûÏného komorového prÛfiezu ocelov˘mi trubkov˘mi vzpûrami, které spojují horní a spodní betonovou desku a v nichÏ vedou pfiedpínací lana. Îelezniãní most pfiekraãující fieku Rhonu (obr. 7), svou podstatou robustní, získal zvlá‰tní uznání pro harmonickou syntézu technick˘ch poÏadavkÛ, architektonické formy a peãlivého návrhu detailÛ vãetnû lehkého zabarvení betonu. Most na obr. 8 získal ocenûní díky estetickému návrhu ladné kfiivky boãní stûny kanálu, která vizuálnû zmen‰ila více neÏ 7 m vysok˘ prÛfiez. Volba oblouku z hlediska estetického zaãlenûní do pfiírodního i technického okolí byla rozhodující u mostu na obr. 9. Je pfiíkladem podpofiení a zdÛraznûní estetick˘ch hodnot prostorov˘ch kfiivek mostu. Motivoval ji okolní alpsk˘ hornat˘ terén a blízkost v˘znaãného Ïelezniãního viaduktu z poãátku dvacátého století, na jehoÏ rytmus nová konstrukce navázala. UÏití vysokohodnotného betonu umoÏnilo minimalizovat rozmûry prvkÛ a tím

ETON

• TEC

H NOLOG I E

Obr. 4 Bytové domy v Espoo, Finsko

splnit poÏadavek na vizuální transparentnost stavby. DÛleÏit˘m vizuálním prvkem u mûstsk˘ch mostÛ, kter˘ tvofií samostatnou estetickou kategorii, je osvûtlení, které sv˘m pÛsobením navazuje na základní estetiku návrhu. Vychází z pfiedpokladu vytvofiení nov˘ch znakÛ mûstského prostoru, nov˘ch orientaãních bodÛ a dominant mûsta za noci a dává jim novou funkci i jinou my‰lenkovou náplÀ. Zejména u mostÛ zavû‰en˘ch na tenk˘ch závûsech pfiispívá k celkovému pocitu subtilnosti a snové lehkosti. Dobfie navrÏené osvûtlení sloÏené ze svûtel nûkolika barev umoÏní podtrhnout logiku technického fie‰ení a umocnit ãi dokonce mûnit v˘sledn˘ estetick˘ dojem ve tmû, kdy ostatní sloÏky vnímání jsou potlaãeny (bûÏné nebo slavnostní osvûtlení). BUDOVY A VE¤EJN¯ PROSTOR V kategorii budov (kromû demonstrace betonu jako univerzálního materiálu) je Obr. 6 Most Bras de la Plaine ve francouzském zámofiském departmentu Réunion

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

SPEKTRUM SPECTRUM

Literatura [1] Kawaguchi M.: On How Concrete Spatial Structures Can Be Beautiful, Proc. of 1st fib Congress, Sess. 14/1, Ósaka, 2002 [2] Oguri A., Cather B.: Achieving Concrete Aesthetics Through “Total Design“ Proc. of 1st fib Congress, Sess. 14/ 15, Ósaka, 2002 [3] Wilcox T., Guarre J. S., Berger F. S.: Bridge in Flight: Harmony of Style and Structure, Proc. of 1st fib Congress, Sess. 14/ 125, Ósaka, 2002

zdÛrazÀována estetická stránka návrhu, rÛznost plastick˘ch forem a kreativní pouÏití betonu jako prostfiedku pro vytvofiení esteticky pfiíjemn˘ch a elegantních budov. Inteligentní pouÏití dal‰ích stavebních materiálÛ, komplementárních k betonu, umoÏÀuje vytvofiení zajímav˘ch celkÛ velk˘ch mûfiítek pln˘ch barevn˘ch úãinkÛ. Invenãní prostorové uspofiádání podtrhuje architektonickou úspû‰nost budovy. Pfiíkladem je PB 6 Tower v La Défense v PafiíÏi (obr. 10), na níÏ je oceÀována elegance budovy dokazující schopnost betonov˘ch konstrukcí pfiizpÛsobit se ãist˘m architektonick˘m formám. âtyfiicetiposchoìová budova má prÛfiez mandlového tvaru vykrojen˘ dvûma kruhov˘mi oblouky. Hmota vûÏe je v jednom z rohÛ odkrojena svisl˘m kuÏelem. Sloupy 150 m vysoké budovy jsou v nadzemní ãásti z vysokopevnostního betonu B80 a stûny jádra z B60. Dojmu elegance je ãásteãnû dosaÏeno ‰tíhlostí, i kdyÏ právû ta byla omezena poÏadavky na sníÏení zrychlení Obr. 10 PB6 Tower v La Défense, PafiíÏ

B

ETON

• TEC

H NOLOG I E

obtékajícího vûtru pro udrÏení pohody vnitfiního prostfiedí. Budova na obr. 11 pfiedstavuje moderní typ superstruktury s v˘razn˘m inÏen˘rsk˘m vkladem do návrhu a precizním estetick˘m v˘razem technicistní povahy vãetnû detailÛ zpracování. Naopak u budovy na obr.12 je dojem lehkosti a pohybu dán jednotliv˘mi ãástmi o extrémnû tenk˘ch dimenzích, kter˘ je umocnûn poru‰ením vertikálního a horizontálního ãlenûní konstrukce a celkovou úsporností v˘razu. Z ÁV ù R Estetické aspekty konstrukãního betonu byly souãástí návrhu od prvních poãátkÛ a s rozvojem oboru se jejich v˘znam zvy‰uje. Souãinnost v˘tvarné ãi estetické stránky stavby s její funkãní hodnotou lze oznaãit jako základní podmínku úspû‰nosti. V rÛzn˘ch obdobích se stfiídavû klade dÛraz na modernost ãi umûfienost v˘razu, na eleganci klasick˘ch linií ãi na provokující novátorství. Je v‰ak také hodnoceno zaãlenûní do mûstského nebo pfiírodního prostoru a my‰lenkov˘ obsah díla, kter˘ vyjadfiuje základní umûlecké postoje architekta a vztah stavebníka ãi komunity k souãasnému stupni v˘voje technologií.

Obr. 7 Most TGV pfies Rhonu, Avignon, Francie

Obr. 8 Sart Canal Bridge, La Louvre, Belgie

V ãlánku byly vyuÏity poznatky získané pfii fie‰ení v˘zkumného zámûru CEZ J04/98:210000003, projektÛ GAâR 103/02/1005 a 103/03/00838. Ing. Alena Kohoutková, CSc. Kat. beton. konstr. a m ostÛ, FSc âVUT Thákurova 7, 166 29 Praha 6 tel.: 224 353 740, e-mail: [email protected]

Obr. 12 H-A-A centrum, Klagenfurt, Rakousko

Obr. 11 Bank of China, Peking

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

Obr. 9 Crozet u Grenoble, Fancie

5/2003

63

AKTUALITY TOPICAL

SUBJECTS

SEMINÁ¤E, SEMINÁ¤E,

KONFERENCE A SYMPOZIA

KON FE R E NC E A SYM P OZIA V

âR

S A N AC E A R E KO N ST R U KC E STAV E B 20 0 3 25. konference Termín a místo konání: 4. a 5. listopadu 2003, aula Fakulty Stavební, Vevefií 95, Brno e-mail: [email protected], www.fce.vutbr.cz/wta, [email protected], www.wta.cz, dále viz BETON TKS 4/2003 B ETO N Á ¤ S K É D N Y 20 0 3 + V ¯ STAVA B ETO N 20 0 3 10. mezinárodní konference Termín a místo konání: 3. a 4. prosince 2003, Pardubice Kontakt: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz J U N I O R STAV 20 0 4 6. odborná konference doktorského studia s mezinárodní úãastí • pozemní stavitelství, konstrukce, dopravní a vodní stavby • fyzikální a stavebnû materiálové inÏen˘rství • soudní inÏen˘rství Termín a místo konání: 4. a 5. února 2004, Fakulta stavební VUT v Brnû, Vevefií 95, Brno Kontakt: Ing. ·árka Zemánková, [email protected], Ing. Ivo Ostradeck˘, [email protected], tel.: +420 541 147 501, 541 147 468, fax: +420 541 147 502 Ústav stavebních hmot a dílcÛ, Fakulta stavební VUT v Brnû, Vevefií 95, 662 37 Brno, e-mail: [email protected] B ETO N OV É P O DZ E M N Í A Z Á K L A D OV É KO N ST R U KC E mezinárodní konference Termín a místo konání: 25. února 2004, Masarykova kolej, Praha Kontakt: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

B ETO N OV É KO N ST R U KC E V E X T R É M N Í C H P O D M Í N K ÁC H semináfi Termín a místo konání: 14. záfií 2004, Masarykova kolej, Praha Kontakt: Sekretariát âBS, tel.: 222 316 195, www.cbz.cz KON FE R E NC E A SYM P OZIA

I N T EG R AT E D L I F ET I M E E N G I N E E R I N G O F B U I L D I N G S A N D C I V I L I N F R A ST R U C T U R E S ( I LC D E S 20 0 3 ) 2. mezinárodní symposium Termín a místo konání: 1. aÏ 3. prosince 2003, Kuopio, Finsko e-mail: kaisa. [email protected], dále viz BETON TKS 3/2003 F R AC T U R E M EC H A N I C S O F CO N C R ET E A N D CO N C R ET E ST R U C T U R E S F R A M CO S - 5 5. mezinárodní konference Termín a místo konání: 12. aÏ 15. dubna 2004, Vail, Colorado, USA e-mail: [email protected], [email protected], [email protected], www.ust.hk/framcos5, dále viz BETON TKS 3/2003 CO N C R ET E ST R U C T U R E S : T H E C H A L L E N G E O F C R E AT I V I T Y fib symposium • evolution of materials for concrete structures, new construction techniques

64

B

ETON

• TEC

C I B W O R L D B U I L D I N G CO N G R E S S Termín a místo konání: 2. aÏ 7. kvûtna 2004, Toronto, Ontario, Kanada e-mail: [email protected], www.cib2004.ca, dále viz BETON TKS 3/2003 5 T H I N T E R N AT I O N A L E P H D SY M P O S I U M I N C I V I L ENGINEERING • structural analysis and design • behaviour and modelling of materials • concrete structures, composite structures • road and railway structures Termín a místo konání: 17. aÏ 19. ãervna 2004, TU Delft, Nizozemí Kontakt: Tom Scarpas, RSSE, TU Delft, Stevinweg 1, 2628 CN Delft, The Netherlands, fax: +3115 278 5767, e-mail: [email protected], www.phdce5.nl CO N S EC 0 4 – CO N C R ET E U N D E R S E V E R E CO N D I T I O N S – E N V I R O N M E N T A N D LOA D I N G 3. mezinárodní konference Termín a místo konání: 20. aÏ 23. ãervna 2004, Seoul, Korea e-mail: [email protected], http://conlab.snu.ac.kr, dále viz BETON TKS 3/2003 S E M C 20 0 4 – ST R U C T U R A L E N G I N E E R I N G , M EC H A N I C S A N D CO M P U TAT I O N 2. mezinárodní konference Termín a místo konání: 5. aÏ 7. ãervence 2004, Kapské mûsto, Jihoafrická republika e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 4/2003

T EC H N O LO G I E B ETO N U 20 0 4 3. mezinárodní konference Termín a místo konání: 6. a 7. dubna 2004, Masarykova kolej, Praha Kontakt: Sekretariát âBS, tel.: 222 316 195, www.cbz.cz

ZAHRANIâNÍ

• development in modelling and computation techniques, IT • industrialization of concrete structures, flexibility, architecture Termín a místo konání: 26. aÏ 28. dubna 2004, Avignon, Francie Kontakt: Francoise Raban, AFGC c/o SETRA, 46, avenue Aristide Briand – BP 100, F-92225 – Bagneux Cedex – France, fax.: +33 1 4611 3288, e-mail: [email protected]

CO M P O S I T E CO N ST R U C T I O N I N ST E E L A N D CO N C R ET E V 2. mezinárodní konference Termín a místo konání: 18. aÏ 23. ãervence 2004, Mpumalanga, Jihoafrická republika e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 3/2003 U LT R A H I G H P E R F O R M A N C E CO N C R ET E mezinárodní symposium • composition, strength and deformation behaviour of UHPC • design and construction of UHPC • sustainability, economy, standardisation, testing procedures Termín a místo konání: 13. aÏ 15. záfií 2004, Kassel, SRN Kontakt: Symposium Secretariat, University of Kassel, Werkstoffe des Bauwesens / FB 14, Office of UHPC-Symposium, Mönchebergstrasse 7, D-34125 Kassel, Germany, fax: +49 561 804 2662, e-mail: [email protected], http://www.uni-kassel.de/uhpc2004/ M ET R O P O L I TA N H A B I T S A N D I N F R A ST R U C T U R E IABSE symposium Termín a místo konání: 22. aÏ 24. záfií 2004, ·anghaj, âína e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 4/2003 I A B M A S 20 0 4 – CO N F E R E N C E O N B R I D G E M A I N T E N A N C E , S A F ET Y A N D M A N AG E M E N T 2. mezinárodní konference Termín a místo konání: 19. aÏ 22. fiíjna 2004, Kyoto, Japonsko e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 3/2003

H NOLOG I E

• KONSTR

U KC E

• SANAC

E

5/2003

CÍL A NÁPL≈ 10. BETONÁ¤SK¯CH DNÒ 2003

KONEâNÁ POZVÁNKA

âeská betonáfiská spoleãnost âSSI www.cbz.cz

Konference s mezinárodní úãastí

10. BETONÁ¤SKÉ DNY 2003 spojené s v˘stavou

BETON 2003 konané pod zá‰titou Mgr. Pavla Nûmce, ministra pro místní rozvoj, Ing. Milana Urbana, ministra prÛmyslu a obchodu, Bc. Miloslava Macely, ãlena rady Pardubického kraje, Doc. Ing. Milana Veverky, CSc., prezidenta Svazu podnikatelÛ ve stavebnictví v âR

Konference 10. Betonáfiské dny 2003 je hlavní konferenãní akcí v oboru betonu a betonov˘ch konstrukcí konanou v roce 2003 v âeské republice. Jejím cílem bude seznámit úãastníky s nejv˘znaãnûj‰ími betonov˘mi konstrukcemi uplynulého roku, a s nejdÛleÏitûj‰ími novinkami v oblasti navrhování i provádûní betonov˘ch konstrukcí. V programu bude nûkolik pfiedná‰ek v˘znaãn˘ch zahraniãních odborníkÛ, které budou vûnovány velk˘m zahraniãním stavbám z betonu a nûkter˘m aktuálním trendÛm souãasného betonového stavebnictví. Je‰tû vût‰í prostor neÏ loni bude dán odborn˘m diskuzím a neformálním setkáním. Vlastní program bude stejnû jako v loÀském roce probíhat paralelnû ve dvou sálech, obraz i zvuk budou pfiená‰eny je‰tû do tfietího sálu. Jednání konference bude doplnûno slavnostní zahajovací recepcí k 10. v˘roãí âBS s komponovan˘m programem a tradiãním spoleãensk˘m veãerem. Souãástí Betonáfisk˘ch dnÛ bude dvoudenní V˘stava BETON 2003 – viz samostatná pozvánka.

ZÁ·TITA NAD 10. BETONÁ¤SK¯MI DNY 2003 Mgr. Pavel Nûmec, ministr pro místní rozvoj Ing. Milan Urban, ministr prÛmyslu a obchodu Bc. Miloslav Macela, ãlen rady Pardubického kraje zodpovûdn˘ za dopravu Doc. Ing. Milan Veverka, CSc., prezident Svazu podnikatelÛ ve stavebnictví v âR

P¤ÍPRAVN¯ V¯BOR Ing. Pavel âíÏek Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. Ing. Milan Kaln˘ Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc. Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc.

Doc. Ing. Karel Doãkal, CSc. Doc. Ing. Rudolf Hela, CSc. Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. Prof. RNDr. Ing. Petr ·tûpánek, CSc.

KONTAKTNÍ SPOJENÍ PRO ZASLÁNÍ DAL·ÍCH INFORMACÍ

3. a 4. prosince 2003 Pardubice, DÛm hudby

Pro podrobné informace o konání konference, její odborné náplni, o doprovodné betonáfiské v˘stavû a moÏnostech prezentace se obracejte na: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261 e-mail: [email protected], www.cbz.cz

ODBORNÉ ZAMù¤ENÍ A CÍL ·KOLENÍ V prÛbûhu let 2002 a 2003 byla Divizí dopravní cesty âesk˘ch drah, s. o., pfiipravena a vydána zásadní novelizace Kapitoly 17 (Beton pro konstrukce) a Kapitoly 18 (Betonové mosty a konstrukce) Technick˘ch kvalitativních podmínek staveb âesk˘ch drah. Novelizovaná znûní obou tûchto kapitol t˘kajících se novû budovan˘ch betonov˘ch konstrukcí pro Ïelezniãní dopravu pfiiná‰ejí tentokrát fiadu zcela nov˘ch poÏadavkÛ a podmínek. Je to dáno nutností reagovat textem TKP na soubor evropsk˘ch norem navrhování, provádûní, údrÏby a správy betonov˘ch konstrukcí, které se zapracovávají do systému ãesk˘ch norem, i na dal‰í související podmínky provázející vstup âeské republiky na otevfien˘ stavební trh Evropské unie a její propojenou dopravní infrastrukturu. âeské dráhy, s. o., se proto rozhodly uspofiádat ve spolupráci s âeskou betonáfiskou spoleãností âSSI (âBS) jednodenní ‰kolení zamûfiené na v˘klad poÏadavkÛ kapitol 17 a 18 TKP âD. ·kolení, které je urãeno projektantÛm, stavebním firmám, v˘robcÛm betonov˘ch dílcÛ a v˘robkÛ pro beton, i pracovníkÛm správy a údrÏby betonov˘ch konstrukcí na Ïeleznicích, se zamûfií hlavnû na novinky v poÏadavcích a jejich odchylky vÛãi pfiedcházejícím verzím TKP a také na jejich zpfiesnûní oproti platn˘m âSN. DÛraz bude poloÏen nejen na záleÏitosti v˘roby betonu a betonáÏe, ale i na související problematiku: geometrickou pfiesnost konstrukcí, certifikaci a zaji‰tûní kvality, prÛkazní a kontrolní zkou‰ky apod. Organizátofii ‰kolení vûfií, Ïe si jeho úãastníci neodnesou jen informace o souboru technick˘ch poÏadavkÛ âesk˘ch drah, ale Ïe si v diskuzích, kter˘m bude dán na ‰kolení velk˘ ãasov˘ prostor, ujasní také v˘znam a dosah nov˘ch ustanovení.

POZVÁNKA

âeská betonáfiská spoleãnost âSSI www.cbz.cz ve spolupráci s

âesk˘mi drahami, s. o., Divizí dopravní cesty, o. z.

·kolení

TKP âD – KAPITOLY 17 A 18 TECHNICKÉ KVALITATIVNÍ PODMÍNKY STAVEB âESK¯CH DRAH,

KAPITOLA 17: BETON PRO KONSTRUKCE KAPITOLA 18: BETONOVÉ MOSTY A KONSTRUKCE

P¤ÍPRAVN¯ V¯BOR Ing. Jifií BroÏovsk˘, CSc. Ing. Blanka Karbanová Ing. Bohuslav Steãínsk˘ Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc.

Doc. Ing. Vladislav Hrdou‰ek, CSc. Doc. Ing. Jifií Krátk˘, CSc. Ing. Roman ·afáfi

KONTAKTNÍ SPOJENÍ A DAL·Í INFORMACE Pro podrobné informace o konání ‰kolení, jeho odborné náplni a moÏnostech firemní prezentace se obracejte na: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261 e-mail: [email protected], www.cbz.cz

26. ledna 2004 Praha, Masarykova kolej âVUT

S VA Z

V¯ROBCÒ CEMENTU

S VA Z

V ¯ROBC Ò B ETON U

âESKÁ

âR

âR

B ETONÁ¤SK Á SP OLEâ NOST

SDRUÎENÍ

âSSI

P R O S A N AC E B E T O N O V ¯ C H K O N S T R U K C Í