Ing. Václav Honzík
Doporučený postup panelových domů
zřizování
otvorů
v nosných
stěnách
Úvod Vzhledem k tomu, že se vyskytly řady nedostatků při zhotovování otvorů v příčně nosných stěnách ve všech krajích republiky a v různých panelových soustavách panelových objektů rozhodlo vedení komory společně s ČVUT Praha a VUT Brno uspořádat semináře. Po vyhodnocení proběhlých seminářů bylo rozhodnuto, že bude vypracována příručka, ve které budou popsány postupy, jak v jednotlivých případech postupovat. Problematika zřizování otvorů je velmi široká a ani při zpracování této příručky nebude možno použít vždy beze zbytku některé naznačené postupy. V každém kraji se vyskytuje řada soustav, které mají odlišnosti, které je nutno respektovat. Tato skutečnost se obrazila při pořádání jednotlivých seminářů v krajích. Často jsme byli žádáni, abychom poskytli na provádění otvorů přednášky, které bychom v jednotlivých krajích přednesli. Tento způsob předávání širší veřejnosti jsme odmítli z důvodu, že přednášky všech přednášejících je nutno sjednotit tak, aby nebyly pokud možno žádné rozpory k dané problematice nebo minimální. Je nutno si uvědomit, že přednášející jsou jednak i profesoři z akademické sféry a jednak statici, kteří pracují na projektech po celý svůj život. I zde vyplynula rozdílnost náhledu na jednotlivé dodatečně zřizované otvory, které bylo nutno sjednotit v maximální míře tak, aby výsledkem byl náhled, jak se k dané problematice postavit. Semináře proběhly ve většině krajů v České republice. V první fázi jsme chtěli širokou veřejnost seznámit s problematikou dodatečně zřizovaných otvorů. Ukázat na širokou škálu problémů a jak s nimi naložit. Definitivní řešení bylo naznačeno, ale nebylo specifikováno tak, aby následní zpracovatelé mohli již přímo s předvedenými závěry pracovat. Plně chápeme, že posluchači nemohli v dané době plně využít přednesených referátů, když neměli možnost mít tyto referáty v elektronické nebo písemné formě, neboť pouze při skutečném zadání si většina z nás uvědomí hloubku problému, se kterým se musí vypořádat. Semináře proběhly v jednotlivých krajích a seznámily projektanty s problematikou zřizování otvorů v příčně nosných stěnách. V jednotlivých krajích proto, že prakticky v každém kraji jsou použity pro panelovou výstavbu různé soustavy a obsáhnout společně všechny soustavy je příliš rozsáhlé a znát všechny soustavy podrobně, je téměř nemožné. Účelem těchto seminářů bylo však hlavně upozornit na úskalí při zřizování námi doporučených otvorů. Dále uvedený doporučený postup předpokládá, že se bude zřizovat vždy pouze jeden otvor v jednom panelu a veškeré změny napětí vzniklé z těchto úprav se dotknou pouze panelu, ve kterém bude zhotoven otvor, pokud máme použít zjednodušených metod výpočtu V našich předpokladech jsme vycházeli z toho, že úpravy požadované objednatelem budou pokud možno minimální a za rozumnou cenu. To znamená, aby se nestalo, že statický výpočet bude dražší než vlastní provádění. S tím souvisí i otázka stavebně technického průzkumu, který by se v některých případech musel v poměrně velkém rozsahu provádět, což samozřejmě podstatně zvyšuje cenu projektových prací.
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík Z dostupných poznatků z praxe zatím vyplývá, že statický výpočet není vůbec proveden a pokud je proveden, je velmi často proveden za naprosto špatných předpokladů působení konstrukce. Tato příručka je osvětou, aby se projektanti (hlavně statici, kteří ze zákona mají k této problematice vypracovat statický výpočet) dovedli orientovat ve správném působení panelových domů, které se již více než 20 let nestaví, avšak jejich údržba i případné úpravy jsou stále více požadovány. Zřizování otvorů je trendem posledního desetiletí. Zabýval jsem malorozponovými soustavami- a to zvláště PS 69 v různých stavech vývoje a T06B. Jsou to soustavy s maximálním rozponem příčně nosných stěn do 4800 mm. Na začátku těchto souprav byly uvažovány jednak panely vyztužené pro dolní patra (cca4) a panely nevyztužené pro zbývající patra. S postupem vývoje byla snaha o zmenšení pracnosti a zmenšení záměny vyztužených a nevyztužených panelů. Tím na příklad v soustavě PS 69 došlo do stadia, že panely bez otvoru byly opatřeny pouze výztuží po obvodu panelu a žádnou další vnitřní výztuží, která by v panelech měla být podle současné normy. Výztuž v panelech se vyskytovala pouze v nadpražích a v přilehlých pilířích, které byly následně posuzovány jako železobetonové. Hlavně z těchto důvodů jsou pro zjednodušené metody uvažovány panely pouze z prostého betonu, neboť neobsahují výztuž, která je u některých soustav umístěna v úrovni nad dveřmi. Tuto výztuž by bylo vždy možno využít pro zřízení dodatečného otvoru a posoudit zda je dostatečná. Zjednodušené metody nedávají výsledek stejný jako při modelu stěny, avšak chyba, která může být i dosti značná dává ve většině případů výsledky na straně bezpečnosti, avšak pouze pro otvory do světlosti 1,0 m.
Další část příspěvku se bude podrobněji zabývat pouze otvory do velikosti do 1,0 m Početní analýza řady zjednodušených výseků panelových stěn ukázala, že různé zjednodušené metody na bázi přibližného modelování poskytují značný rozptyl výsledků. Zjednodušené modely berou v potaz pouze zatížení svislé rovnoměrné, neuvažují se účinky působení větru, přídavky napětí vyvozované zkrucováním stropních tabulí u nesymetrických soustav, atd. Smyková únosnost styků je zatížena řadou nejistot, týkajících se vyztužení styků či jejich spolehlivého vyplnění betonem. Proto se doporučuje dodržovat následující pokyny. Mezi tyto nejistoty patří i provedení zálivkové výztuže mezi panely, proto je snaha při zjednodušeném výpočtu, že tahové síly v nadpraží i nově vytvořené pilíře budou uvažovány jako prostý beton. Při výpočtech jsme většinou uvažovali beton B250. (pro výpočet EU možno uvažovat C20/25) Při jakýchkoliv pochybnostech je nutno ověřit minimálně Schmidtem jakost betonu.
u okrajů stěn zůstane min. šířka stěnového pilíře alespoň 500 mm – únosnost pilíře musí být vždy posouzena výpočtem zároveň tuhost pilíře a nadpraží se nebudou příliš lišit
otvory se předpokládají šíře do 1000 mm v rámci jednoho panelu
zřizování otvorů lze provádět pouze technikou vrtání a řezání, nelze užívat bouracích kladiv. V horním rohu otvoru hrozí proříznutí a to by mělo být realizováno tak, že rohy budou před řezáním vyvrtány. Nejprve vyvrtat otvory a následně provést řezání. Nejvhodnější se jeví vrtat otvor jádrovým vrtem o průměru 50 mm a následně po provedení doplnit otvor dřevěnou obložkou. V případě, že nebudou rohy vrtány, zmenšit patřičně zhotovovaný otvor.
v každém návrhu zřízení otvoru musí být zvážena otázka podepření konstrukcí během provádění úprav, před zřízením otvoru a v době jeho provádění
výška nadpraží (překladu) nad otvorem zůstane cca 630 mm
2
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík
v jednom stěnovém panelu lze zřídit max. jeden otvor, předpokládá se, že je posuzován panel šířky minimálně 2400 mm. I při větších šířkách panelů je nutno zvážit zbývající pilíře a posoudit jejich únosnost vždy minimálně na normálové zatížení při zřizování otvoru do 1000 mm
před zpracováním posudku je nezbytné zjistit skutečný stav stěny v nejbližším vyšším a nižším podlaží. Je třeba požadovat po objednateli posudku, aby zjistil informaci o celkové míře nových otvorů v posuzované stěně oproti původnímu stavu. Jedná se minimálně o patro nad a pod nově zřizovaným otvorem V dalším bude podrobně rozebráno, na které účinky je panel nutno posoudit a co je nutno zjišťovat.
je třeba respektovat okolnost, že stěnové panely byly vyztuženy po obvodě pouze lemovací výztuží
v případě návrhu dodatečného vyztužení otvoru (metoda HELIFIX, KOMPAKT, uhlíkové lamely, vyztužení pásovou ocelí, betonářskými pruty apod.) musí být posouzena požární ochrana nově realizovaných prací
zjednodušené výpočty (nepředepisuje se jednotná metoda, autorizované osoby mají různá ověřená programová vybavení) musí být v souladu s požadavky EUROKÓDU 2, konstrukce z prostého betonu mají omezenou duktilitu, uvažuje se s lineárně pružným chováním průřezů
Zřizování větších otvorů má svá zvláštní specifika. Znamená to dopracovat osazení tahové výztuže, což má několik dalších zajímavostí – při doplnění výztuže vyfrézováním-znamená vyfrézování drážky minimálně 30 – 35 mm hluboké, což znamená lokální oslabení z jedné strany o cca 25 %)To je samozřejmě značné oslabení. Drážku však je třeba provést z obou stran, to znamená oslabení o cca 50 %. Z toho ovšem plyne výše zmiňované podrobné prošetření montážního stavu minimálně 1 patra, při velkém otvoru je již třeba vyšetřovat kolika pater se dotkne montážní stav a jak tedy dimenzovat příslušnou tahovou sílu. Hloubka 35mm není zvolena náhodně - podle EN by mělo být krytí 20 mm a prut musí být obalen celý a nikoliv pouze z jedné strany. Drážka musí být skutečně čistá, neboť spojení se stávajícím betonem musí být plně funkční. Nepřipadá v úvahu použít obyčejný jemnozrnný beton, neboť použitá směs nemůže být suchá a při větším vodním součiniteli dojde ke smršťování a může dojít k oddělení zalité spáry od zbývajícího panelu – k požadovanému zesílení nedošlo, ale skutečný stav je horší než kdybychom nedělali nic. Nemusím zde zdůrazňovat lidský faktor, který je neobyčejně velký. Z toho nakonec vyplyne, že daným problémem se bude zabývat pouze velmi úzká část pracovníků, která toto bude schopna zabezpečit. Pokud někdo namítne, že podobným způsobem to prováděl již řadu let a nedošlo k poruchám, odpověď je jasná. Konstrukce je přemáhána, ale nedošlo k vyčerpání na mez pevnosti, což normy nedovolují. V konstrukci nemusí nutně dojít k trhlinkám. Vyplnění drážky by bylo nutno provést ze speciálních malt např. z materiálů BASF s přesně použitými návody. Při tomto zesílení nemáme ještě zajištěno spojení dvou nově zhotovených drážek, které by musely být zajištěny vrty s přichycením příčných prutů k podélným pomocí svarů a následně teprve provést vyplnění drážek. Zesílení lze rovněž provést pomocí uhlíkových vláken. Uhlíková vlákna však musí být lepena na důkladně očištěný beton, což bez broušení prakticky nelze provést. Úpravy s dodatečným zřízením otvoru se často provádějí v obývaných bytech a provedení takových opatření jako broušení betonu se budou majitelé bránit a výsledkem bude nefunkční detail. Mimo jiné uhlíková vlákna je nutno požárně chránit např. sádrokartonem. Nelze ponechat bez úprav. Tahové síly musí být řádně zakotveny, a to samozřejmě neznamená pouze 10Ø za líc otvoru. Z výše uvedených důvodů jsem zastáncem pouze tak velkých otvorů, aby nebylo nutno doplňovat otvor výztuží a jejich provedení je potom zdaleka jednodušší a i cenově dostupnější.
3
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík Ke zcela jinému přístupu dochází, pokud se bude jednat o rekonstrukci celého objektu, často i s jinou náplní. Zde se však bude jednat o zcela jiné náklady, jak projekční tak prováděcí, spojené samozřejmě i s podrobným stavebně technickým průzkumem. V tomto případě se jedná o rekonstrukci zcela jiného rozsahu než při zřizování lokálních otvorů do 1000 mm. Výsledky těchto otvorů (jakých – těch při rekonstrukcích?) jsou řešeny v jiné části publikace profesorem Witzanym a profesorem Štěpánkem. Společenská poptávka si jistě vyžádá i požadavky na zřizování větších otvorů, jejichž řešení se vymyká výše uvedeným podmínkám. V takových případech je zapotřebí informovat objednatele, že řešení vyžaduje komplexní přístup včetně zjištění detailních podkladů, stavebně – technického průzkumu, detailních výpočtů, což vede k celkové vyšší finanční náročnosti. Poznámka: Analýza problematiky vedla k poznání, že pro panelové konstrukce byla vydána celá řada výjimek, dnes již obtížně dohledatelných. Autoři těchto pokynů nadále pracují na vyjasnění detailnějších okolností ohledně požárního posuzování objektů a zvážení významu nezbytnosti provádění výpočtů podle EUROKÓDŮ. Jde o tisíce domů a zvažuje se okolnost žádosti o výjimky promítnuté do národních aplikačních dokumentů EUROKÓDŮ. Není v silách autorů těchto pokynů získat výsledky v takto krátké době. Zatím je bezpodmínečně nutné posuzovat podle ČSN EN, poněvadž výjimka není projednána.
Základní panel pro možnost zřízení dodatečného otvoru Jako základní panel, ve kterém je možno zřídit otvor byl vybrán panel 2400 mm a tloušťky 150 mm. Tento panel je dostatečně široký, aby v něm bylo možno zřídit otvor do velikosti 900 – 1000 mm. Na uvedeném schématu je patrno, že v panelovém objektu prochází svislé spáry po celé výšce nad sebou a nedochází k „převázání“ tak, jak je tomu na příklad u cihelného zdiva. S tím souvisí problematika roznášení svislých a vodorovných účinků na jednotlivé panely příčně nosné stěny. Je zřejmé, že styk má zcela odlišnou únosnost než plný panel (pro názornou představu styk dvou panelů v PS 69 má únosnost cca 400kN/m2), což je zcela jiná hodnota než plnohodnotný beton C20/25) v plném panelu). Proto snaha pro jednoduchost vede k tomu, že u běžných případů budou veškeré účinky přenášeny posuzovaným panelem. Jestliže mají být normálové síly přeneseny panelem, který je nevyztužený a posouzený podle norem EU je patrno, že zřizovaný otvor nemůže být velký bez podrobného statického řešení. S tím je ovšem spojena i finanční stránka, neboť většina vlastníků panelových bytů má představu, že se něco vyřízne a je hotovo. V dalších vybraných schématech při zřizování otvorů v příčně nosných stěnách bylo vždy vycházeno, že se jedná o zřízení jednoho otvoru v jednom bytě s minimálními nebo žádnými úpravami betonového panelu a pokud možno bez doplňování betonářskou výztuží nebo jiným způsobem upravováno nadpraží (např. vložený ocelový rám). Ve velké většině případů by se mělo jednat o zřízení otvoru do 900 max. 1000 mm světlosti na výšku dveří. I při otvoru 900–1000 mm je nutno provést statický výpočet, který prokáže, že v dané soustavě a daném místě lze otvor zhotovit. Důležité je zkontrolovat nejen nadpraží s ohledem na vzniklé doplňující tahové síly, ale posoudit i přerozdělení napětí do nově vzniklých pilířů. Nejvhodnější při zkráceném výpočtu by bylo, aby zbývající části panelů plně přenesly celkové normálové síly z objektu, jak by připadly na jeden vyšetřovaný panel. Je zřejmé, že čím bude otvor zřízen v nižším podlaží, tím bude namáhání pilířů větší a tím bude třeba věnovat větší pozornost velikosti otvoru, který budeme chtít navrhnout a posoudit. Při zjednodušeném výpočtu nám budou tahové síly v nadpraží stejné, avšak při přesnějším výpočtu se tahové síly v nižších patrech zvětšují. Dále je nutno pokud je otvor v prvním panelu od fasády zjistit, zda obvodový plášť je zavěšen či nikoliv, což podstatně mění namáhání ve zbývajících částech nově vzniklých pilířů. Zároveň předpokládáme, že
4
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík při zjednodušení bude proveden pouze jeden otvor v jednom podlaží. Na tento předpoklad již bylo upozorněno při předpokladech pro zřizování otvorů. V jiném případě je nutno se zabývat celou stěnou. Zjednodušující výpočet může spočívat v tom, že nadpraží uvažujeme jako stěnový nosník s redukovanou výškou 0,5 x 0,6 m (výška nadpraží) a na tento rozměr posoudíme stěnu jako M=1/8q l2 s redukovaným ramenem. Pokud takto posouzený průřez vyhoví požadavku únosnosti průřezu na prostý beton, můžeme posoudit zbývající části panelu na normálové síly připadající na nově vytvořený pilíř. Zjednodušující výpočet lze namodelovat i pomocí náhradní příhradoviny. Výsledky se příliš neliší. V každém případě si musíme být vědomi, že se jedná o přibližný výpočet. Je zde však určitý problém, že podle Eurokódu každý otvor musí být opatřen alespoň konstrukční výztuží. Tento požadavek nesplňujeme, neboť jsme si vědomi, že doplnění výztuže by mohlo skutečný stav napjatosti při malých otvorech spíše zhoršit s ohledem na velký lidský faktor a v neposlední řadě i prodražení projekčních i prováděcích prací. Velikost otvoru vychází z únosnosti průřezu v závislosti na zatěžovací šířce přilehlých modulů příčně nosných stěn. Na příklad pro PS69 může zatěžovací šířka nabývat hodnoty od 3,6 m, 4,2 m až 4,8 m na základě uspořádání příčně nosných stěn. S tím bude souviset i velikost zřizovaného otvoru. Rozbor zatížení však musí být proveden podle EUROKÓDŮ a i posouzení průřezu podle příslušné normy. Je zcela zřejmé, že použitím Eurokódů bude spolehlivost konstrukce vyšší než při použití původních norem ČSN.
Obr. 1 Panely délky 2400 mm s různým umístěním otvorů
5
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 1) Panel se zřízením otvoru do 900 – 1000 mm Pro zřízení tohoto otvoru je možno použít zjednodušující výpočet. Prokážeme, že nadpraží je schopno přenést vzniklé tahy jako prostý beton. Při tomto zjednodušeném vypočtu je však nutno prokázat, že pilíře, které zbývají v panelu, jsou dostatečně únosné a vyhoví pro normálové síly, které na pilíř budou působit z celé soustavy nad vzniklým otvorem. Pro výpočet nadpraží postačí uvažovat, že nadpraží je zatíženo vlastní hmotností a stropem z jednoho podlaží. Únosnost nadpraží je možno prokázat např. metodou náhradní příhradoviny nebo uvažováním nadpraží jako nosník se sníženou výškou nebo nadpraží jako monolitický oblouk vetknutý s táhlem vetknutý do stojek pilířů zbývajících po zhotovení otvoru. Zjednodušující výpočet vždy vychází z toho, že veškeré změny v napjatosti po zřízení otvoru je schopen přenést panel, ve kterém je otvor zřízen. Při zjednodušujícím výpočtu nepředpokládáme přenesení normálových sil do sousedních panelů. Při zřizování otvoru u obvodového pláště je třeba znát, jak je obvodový plášť přichycen do soustavy (zda je zavěšen nebo samonosný). Zbývající nově vytvořené pilíře nebudeme posuzovat na vodorovné síly, neboť se jedná o lokální záležitost. lze provést, pokud je pod i nad plný panel pilíř je nutno posuzovat zjednodušenou metodou
Obr. 2 Základní panel bez otvoru – otvor do šířky 900 mm Pokud posoudíme návrh otvoru v uvažované šířce, přesto nesplníme požadované požadavky EC normy – každý otvor musí být alespoň olemován výztuží. Tento velmi přísný požadavek však dokládáme výpočtem, že prostý beton je schopen přenést tahové síly bez výztuže. Vzhledem k tomu, že není již zapotřebí se zabývat smršťováním a dotvarováním si myslím, že tento přestupek normy EC lze plně odůvodnit. Posuzování otvorů se týká malorozponových soustav, které mají příčně nosné stěny z prefabrikátů předepsané výšky a šířky větší nebo rovny 2400 mm. Tloušťka těchto panelů je uvažována skladebně 150 mm. Netýká se soustav panelů s otvory v příčně nosných stěnách. V těchto panelech není možno uvažovat, že nadpraží s otvory je schopno přenášet tahovou sílu jako prostý beton, neboť nadpraží nevytváří bez výztuže prvek, který by byl schopen tyto síly přenášet. V těchto případech doporučuji otvory neprovádět. Při uspořádání nového otvoru v těchto panelech používali projektanti jako překlad ocelové válcované nosníky, tyto nosníky jsou však uloženy do panelu s otvory, zde dochází ke koncentraci napětí, které není možno jednoznačně stanovit. 6
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 2) Panel s otvorem větším než 1000 mm Tento panel s otvorem větším než 1000 mm již nesplňuje uvedené předpoklady, které jsou uváděny pro otvor se světlostí do 900 – 1000 mm a je tedy nutno prokázat možnost zřízení takového otvoru přesnějším výpočtem – namodelováním celé příčně nosné stěny a podobně. Při tomto výpočtu by však bylo nutno provést stavebně technický) průzkum minimálně celé této stěny včetně zjištění chování styků. Vzhledem k tomu, že otvor bude zhotoven pouze v jednom patře, budou náklady na zjištěné podklady značně vyšší než v případě otvoru do 1000 mm a spojené s prohlídkou bytů na výšku celého objektu. Z hlediska legislativy se může stát, že toto vůbec nebude možno zajistit a je tedy otázka, kdo ponese zodpovědnost při eventuálních poruchách nad a pod vyšetřovaným otvorem. Zároveň i statický výpočet při provedení stavebně technického průzkumu bude podstatně vyšší. Při zřizování tohoto otvoru bude již nutno opatřit výztuží nadpraží, zajistit podle podrobného statického výpočtu dostatečné kotevní délky a vzít v úvahu, ve kterém podlaží bude úprava prováděna. Při větších otvorech je nutno prověřit i montážní stav při provádění.
VÝPOČET NUTNÝ
Obr. 3 Základní panel – otvor širší než 1000 mm
7
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 3) Otvory v panelu nad sebou, v jednom podlaží otvor rozšířen Všechny otvory ve stávajícím panelu jsou olemovány výztuží a to jak po stranách, tak i v nadpraží. V případě zvětšeného otvoru bude porušena stávající výztuž kolem otvoru a není ani zaručeno, že výztuž v nadpraží bude mít dostatečnou délku kotvení. Dále přenos z horních pater se dosud přenášel do stávajících pilířů. Při rozšíření otvoru bude část nadpraží zatížena pilířem z horního patra a na nadpraží rozšířeného otvoru bude zatížena normálovými silami a tím bude nadpraží namáháno zcela jinak než v původním stavu. Za tohoto stavu by bylo nutno vyšetřit otvor nejen na ohyb a tah, ale ve zvýšené míře i na smyk. Pokud by pilíř byl poblíž styku, bude pilíř namáhán zvětšenou normálovou silou, ale nebude již mít původní výztuž a zbývající pilířek bude znehodnocen. Závěr – nedoporučuji provádět. Pokud bude bezpodmínečně nutné provést rozšíření otvoru, bude nutno provést podrobný výpočet se všemi účinky a to minimálně celé stěny. Závěr – nutné doplnění výztuže v nadpraží a doplnění výztuže nově vzniklého sloupu. Podrobný výpočet celé stěny nutný.
ZÁSADNĚ NEPROVÁDĚT porušení výztuže okolo otvoru, možnost porušení výztuže i v nadpraží původní pruty v nadpraží v každém případě krátké
budou
pilíř je nutno posoudit běžným způsobem nadpraží je potřeba věnovat maximální pozornost s přenosem sil
Obr. 4 Stávající panel s otvorem – rozšíření otvoru
8
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 4) Umístění otvorů tak, že otvory nejsou nad sebou Nově zřizované otvory nemají nadpraží vyztuženo, neboť byly prováděny dodatečně. Z tohoto důvodu je přenášení normálových sil složitějšího charakteru, než uvažujeme v panelovém objektu, kde jdou veškeré otvory nad sebou, v některém podlaží může otvor chybět. Spodní stěnový panel není namáhán pouze zatížením od horního podlaží, ale je namáhán i normálovými silami z horních podlaží. O jejich skutečné velikosti je nutno se přesvědčit podrobným výpočtem celé příčně nosné stěny. Je nutná i zkušenost statika se správným namodelováním zatížení. Výsledkem však bude, že i pokud dodržíme velikost otvoru do světlosti Lo= 900 mm nebudeme moci ponechat nadpraží bez výztuže. Pokud budeme zesilovat je nutno zabývat se i montážními stavy, které vzniknou při zesilování. Stav otvorů a jejich posunutí vůči sobě musí obsahovat již původní zadání při zřizování otvoru. Cena statického výpočtu bude řádově rozdílná od zřízení otvoru 900 mm v běžných případech.
NEVHODNÉ – NEPROVÁDĚT otvory musí být nad sebou v jiném případě podrobný výpočet namodelování stěny včetně úprav
Obr. 5 Dva nové posunuté otvory ve dvou podlažích nad sebou, mezi otvory nezbývá pilíř Zde narážíme na legislativu, neboť majitel bytu nad a pod nemusí umožnit zaměření v bytě, které je důležité pro navržení dodatečného otvoru a tím je prakticky znemožněn objektivní statický výpočet, který by správně vyhodnotil objektivní zadání. Pro výpočet by měl statik dostat podepsaný podklad, jak jsou nebo nejsou zřízeny otvory v přilehlých podlažích. Závěr – Otvor neprovádět Při striktním požadavku investora provést skutečně podrobné vyšetření celé příčně nosné stěny včetně namodelování styků mezi panely. Nedílnou součástí je návrh zesílení kolem otvoru s důkladným vyšetřením i montážního stavu. Samozřejmostí je podrobné vyšetření únosnosti nově vzniklých pilířů i nadpraží s vyšetřením smykové únosnosti nadpraží s posunutým otvorem.
9
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 5) Otvory zhotoveny posunuté ve dvou podlažích nad sebou, mezi otvory zbývá pilíř Jednotlivé pilíře je nutno vyšetřit na příslušné normálové síly. Před zhotovením otvorů je uvažováno, že panel je z prostého betonu s pomocnou výztuží pouze na obvodu panelu. S ohledem na EC normy by měly být otvory lemovány. U krajů vzniknou malé pilíře. Bez výztuže tyto pilíře by bylo možno uvažovat pouze v horních patrech. Zde je na místě podrobný výpočet s doplněním výztuže. Nepostačí přibližný výpočet jako v obr. 2- vstupy jsou jiné. Nedoporučuji provádět u pilíře velikosti 2400 mm. Panel by musel mít větší délku minimálně 3600 mm, 4800 mm. V panelu šířky 2400 mm dva otvory nelze provést. Pozor – pokud chceme uvažovat prostý beton je nutná šířka pilíře u zřizovaných otvorů minimálně 500–600 mm, a i přes takto navrženou úpravu provést podrobný nikoliv zjednodušující výpočet Závěr – provést pouze za předpokladu podrobného výpočtu, jinak neprovádět. Navrženo i s ohledem na cenu statického výpočtu.
pilíř musí být podrobně posouzen, otvory počítat ze stěny jako celek podrobný výpočet nutný zbývající pilířky v kraji panelů vyjdou pravděpodobně pouze pro dvě patra – nutný podrobný výpočet
Obr. 6 Dva nové posunuté otvory ve dvou podlažích nad sebou, mezi otvory zbývá pilíř
10
Doporučený postup zřizování otvorů v nosných stěnách panelových domů Ing. Václav Honzík 6) Provedení otvoru přes spáru panelu Nad nově zřizovaným otvorem není žádná výztuž. Navíc zřízením nového otvoru dojde ještě k porušení konstrukční výztuže, která byla využita při zvedání panelů a pomáhá zvyšovat kompaktnost panelu kolem styků. Napraží s ohledem na styk není plně funkční v celé své šířce i výšce s ohledem na styk panelů. Doplnění výztuže kolem otvoru i nadpraží nezajistí homogennost průřezu nadpraží. Při přenášení normálových sil z vyšších podlaží by nadpraží muselo fungovat jako konzola a zde je patrno, že průhyb v místě styku by zapříčinil vznik trhliny a tím by znevěrohodnil konstrukci kolem nově navrženého otvoru. Při malém otvoru by nedošlo k výrazným poruchám, avšak vzniklé napjatosti nebudou odpovídat požadavkům EC norem a bude čerpáno z rezerv, které nejsou normami dovoleny. Pokud by přesto někdo chtěl takto otvor zhotovit, znamená to, že daná problematika musí být řádně staticky prověřena a prokázána. Upozorňuji, že nestačí prohlášení „to vyjde“ a podepsat. To není inženýrský přístup a nelze jej akceptovat. S tímto názorem jsem se na semináři setkal, a proto zde na úskalí této problematiky upozorňuji. Styk mezi panely má zcela jinou únosnost než plná neoslabená stěna, což se tomto případě vyskytuje. Závěr – nedoporučuji provádět otvor takto situovaný, vzhledem k množství vstupů, které nelze spolehlivě určit.
nelze zajistit plné spolupůsobení sousedních panelů dojde k porušení svislé výztuže na obvodě panelů CHYBNÉ – NEPROVÁDĚT
Obr. 7 Otvor v kraji dvou sousedních panelů
11
