sanace a rekonstrukce - beton tks › sites › default › files › beton_tks_2005-03.pdf ·...

S A N A C E A R E K O N S T R U K C E

3 / 2 0 0 5

S P O L E Č N O S T I A S V A Z Y P O D P O R U J Í C Í Č A S O P I S

C O N A J D E T E V T O M T O Č Í S L E

/ 5 5M O R G E R & D E G E L O

4 9 / Z A V Á D Ě N Í E N 1 9 9 2 - 1 - 2 : „ N A V R H O V Á N Í B E T O N O V Ý C H K O N S T R U K C Í – Č Á S T 1 - 2 : N A V R H O V Á N Í N A Ú Č I N K Y P O Ž Á R U “ D O P R A X E – Ú V O D , M A T E R I Á L O V É C H A R A K T E R I S T I K Y

/ 5 7C E N Y B R I T S K É B E T O N Á Ř S K É S P O L E Č N O S T I Z A R O K 2 0 0 4 P R O

Z D A Ř I L É S A N A C E A R E K O N S T R U K C E B E T O N O V Ý C H O B J E K T Ů

3 1 / Ž E L E Z O B E T O N O V Ý S K E L E T A M E Z I V Á L E Č N Á P R Ů M Y S L O V Á A R C H I T E K T U R A V Č E S K O S L O V E N S K U

2 9 /

P R E T L A Č E N I E D O S I E K B E Z Š M Y K O V E J V Ý S T U Ž E

1 2 / P R O B L E M A T I K A S A N A C Í P O D L A H H R O M A D N Ý C H G A R Á Ž Í

/ 3 8S T Á R N U T Í B E T O N O V Ý C H P O V R C H Ů A J E J I C H Ú D R Ž B A

SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR

K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5

tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798

e-mail: [email protected]

www.svcement.cz

SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR

Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./

fax: 261 215 769


www.svb.cz

SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH

KONSTRUKCÍ

Sirotkova 54a, 616 00 Brno

tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180

mobil: 602 737 657


www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz

ČESKÁ BETONÁŘSKÁ

SPOLEČNOST ČSSI

Samcova 1, 110 00 Praha 1

tel.: 222 316 173

fax: 222 311 261


www.cbz.cz

B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 3 / 2 0 0 5 1

Ročník: pátýČíslo: 3/2005 (vyšlo dne 15. 6. 2005)Vychází dvouměsíčně

Vydává BETON TKS, s. r. o., pro:Svaz výrobců cementu ČRSvaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSISdružení pro sanace betonových konstrukcí

Vydavatelství řídí: Ing. Vlastimil Šrůma, CSc.Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorky: Kateřina Jakobcová,

Petra Johová

Redakční rada:Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Luděk Bogdan, Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (před-seda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo-předseda), Ing. Jan Hutečka, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeček, Ing. Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, PhD, Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc.

Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér,Heřmanova 25, 170 00 Praha 7

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

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

Tisk: Libertas, a. s., Drtinova 10, 150 00 Praha 5

Adresa vydavatelství a redakce:Beton TKS, s. r. o. Samcova 1, 110 00 Praha 1www.betontks.czVedení vydavatelství:tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261e-mail: [email protected], objednávky předplatného a inzerce:tel./fax: 224 812 906e-mail: [email protected]

[email protected]

Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovnéa balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH

Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157ISSN 1213-3116Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1 čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000

Za původnost příspěvků odpovídají autoři.Označené příspěvky byly lektorovány.

Foto na titulní straně: Pavilon A, Výstaviště Brno, foto V. Šrůma

BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace.

O B S A H

Ú V O D N Í K

SANAC E B ETONOV ÝC H KONSTR U KC Í – DOT ÝK A J Í SE NÁS VŠEC H

Zdeněk Jeřábek / 2

T É M A

TRVAN L IVOST – NÁKL ADY – SP OLE H L IVOST KONSTR U KC Í

Břetislav Teplý / 3

P R O F I L Y

MADOS MT, S . R . O . / 6

BETOSAN, S . R . O . / 1 0

O B R A Z O V Á P Ř Í L O H A

BETOSAN, S . R . O . / 8

S A N A C E

PROB LE MAT I K A SANAC Í P ODL AH H ROMADNÝC H GAR ÁŽ Í

Vítězslav Vacek / 1 2

M AT E R I Á L Y A T E C H N O L O G I E

VYUŽ IT Í KOM P OZITN ÍC H MATE R IÁLŮ PRO ZES I LOVÁN Í ŽE LEZOB ETONOV ÝC H KONSTR U KC Í

Pavel Dohnálek / 1 6

GR AFF I T I A ANT IG R AFF I T I

Mária Búciová / 2 0

STANOVE N Í BAR I É ROV ÝC H VL ASTNOST Í PROSTŘ E DKŮ SE KU N DÁR N Í OC H R ANY ŽE LEZOB ETON U VŮČ I CO2 – ČÁST 1. KAR BONATAC E B ETON U

Václav Pumpr, Jiří Dohnálek / 2 4

SANAC E VAD PAN E LOV ÝC H DOM Ů

René Růžička, Alena Hynková / 2 7

STÁR N UT Í B ETONOV ÝC H P OVRC H Ů A J E J IC H Ú DRŽBA

Jana Margoldová / 2 9

ŽE LEZOB ETONOV Ý SKE LET A M EZ IVÁLEČ NÁ PR Ů MYSLOVÁ ARC H ITE KTU R A V ČESKOSLOVE NSKU

Petr Vorlík / 3 1

V Ě D A A V Ý Z K U M

PR ETL AČ E N I E DOS I E K B EZ ŠMYKOVE J V ÝSTUŽE Ľudovít Fillo, Andrej Bartók, Ľuboš Rojko / 3 8

PŘ E H LE D STAVU P OZNÁN Í O T VOR B Ě TR H L I N V B ETON U V R ANÝC H STADI ÍC H A MOŽNOSTEC H J E J Í HO OVL IVN Ě N Í

Hirozo Mihashi, João Paulo De B. Leite / 4 2

DOC. ING. J I Ř Í KR ÁTKÝ, CSC. – PĚTASE DM DESÁT I LET Ý / 4 8

N O R M Y • J A K O S T • C E R T I F I K A C E

EU ROKÓD EN 1991-1-1: „VL ASTN Í T Í HA A UŽ ITNÁ Z AT ÍŽE N Í”Milan Holický, Jana Marková / P Ř Í L O H A – I

ZAVÁDĚ N Í EN 1992-1-2: „NAVR HOVÁN Í B ETONOV ÝC H KONSTR U KC Í – ČÁST 1-2: NAVR HOVÁN Í NA ÚČ I N KY P OŽ ÁR U“ DO PR AXE – ÚVOD, MATE R IÁLOVÉ C HAR AKTE R IST I KY

Jaroslav Procházka /49

S P E K T R U M

MORG E R & DEG E LO / 5 5

CE NY BR IT SKÉ B ETONÁŘSKÉ SP OLEČ NOST I Z A ROK 2004 PRO ZDAŘ I LÉ SANAC E A R E KONSTR U KC E B ETONOV ÝC H OB J E KTŮ / 5 7

EVROPSK Á C E NA Z A SOUČASNOU ARC H ITE KTU R U MI ES VAN DE R ROH E AWAR D 2005 / 6 0

A K T U A L I T Y

SKONČ I LO 15. SYM P OZI U M – „SANAC E 2005“ / 6 2

REC E NZE / 6 3

SE M I NÁŘ E, KON FE R E NC E A SYM P OZIA / 6 4

Ú V O D

S A N A C E B E T O N O V Ý C H K O N S T R U K C Í – D O T Ý K A J Í S E N Á S V Š E C H

2 B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 3 / 2 0 0 5

E D I T O R I A L

V uplynulém období jsme zaznamenali něko-lik zajímavých akcí, které se týkají oblasti sana-cí betonových konstrukcí. Jednou z nich bylo nedávno skončené, v pořadí již patnácté mezi-národní symposium s názvem SANACE 2005, které se konalo ve dnech 12. a 13. května tra-dičně v Brně. Tentokráte to bylo pod mottem „Sanace historických betonových konstrukcí.“ Velký zájem o účast na tomto symposiu svědčí o tom, že se jedná skutečně o navýsost zajíma-vou oblast pro mnoho odborníků – z řad pořá-dajícího Sdružení pro sanace betonových kon-

strukcí i z odborné veřejnosti. Když jsme v organizačním výboru plánovali letošní symposium,

přemítali jsme, jaké hlavní téma zvolit. Jako odborníci na sana-ce, jsme každý mírně profilovaní něčím jiným, často odlišným. Někdo „horuje“ pro mosty, někdo pro betonové skelety, někdo zase pro vodohospodářské stavby atd. Tato témata jsou samo-zřejmě velmi aktuální, ale již jsme jim věnovali pozornost v před-chozích ročnících našich symposií. Proto jsme si dovolili krok zpět, respektive výše, abychom se na problematiku podívali v šir-ším nadhledu. Napadlo nás, že společným rysem pro problema-tiku sanací je především to, že poškození betonových konstruk-cí nastává v čase.

Problematika sanací betonu pojednává o různých příčinách poškození a degradace betonových konstrukcí, ale tato poškození jsou vždy kladena do časové osy. A odtud je krůček k historii.

Používání betonu svádí k myšlence, že se jedná o zcela nový konstrukční materiál, který je navíc díky rozvoji nových techno-logií stále více a více používán masově ve stavebnictví. Zde je nutno si uvědomit, že použití betonu jako stavebního materiá-lu je docela letité. Když se nebudeme ohlížet na ty nejstarší kon-strukce, které jsou ozdobou antických míst, kde byl vlastně mate-riál s obdobnými vlastnostmi, jako je beton, také používán, může-me spatřit mnoho velmi zajímavých betonových konstrukcí, které provázejí období průmyslového rozvoje v celém světě, jež může-me datovat do 19. a 20. století. Tyto konstrukce jsou často památ-kově chráněny.

Je zajímavé, že je pro nás překvapením, že tyto staré konstruk-ce jsou mnohdy ve velice dobrém stavu a je zajímavé a poučné, že mnohdy relativně nové konstrukce jsou zralé pro sanaci již ve stadiu, kdy jsou uváděny do provozu.

Co z toho plyne? Myslím, že několik myšlenek o předávání a přebírání kulturního a hospodářského dědictví, které bychom možná měli mít na paměti:• sanujme odpovědně a s veškerou péčí a prozíravostí histo-

rické betonové konstrukce a předávejme je dále v dobrém stavu našim dětem

• poučme se tak z umu a fortelnosti našich otců• budujme nové moderní stavby z betonu tak, aby se jimi

museli sanačně zabývat nejdříve naši vnukové.V průběhu symposia proběhla řada zajímavých diskusí na sanač-

ní témata. Hlavní téma předchozího symposia (SANACE 2004) bylo: „Sanace betonových konstrukcí ve světle vstupu ČR do EU“. Nyní jsme v EU právě jeden rok a mnoho diskusí bylo vedeno právě s ohledem na tento fakt. Jde o kompatibilitu norem, směr-

nic a konec konců také tržního prostředí, kde se ČR výrazně přiblí-žila obecným zvyklostem dosavadních členských států EU. V tom-to ohledu jsme všichni zaznamenali např. nový způsob zadávání veřejné zakázky. Prohloubila se spolupráce se zahraničím i SSBK spolu s ČBS vstoupilo do úzkého kontaktu s betonářskými svazy Rakouska, Maďarska a Chorvatska.

Nejen zvýšeným stupněm spolupráce s ostatními členskými zeměmi EU, ale také díky mnoha dalším aspektům, sílí tlak na provádění sanací betonových konstrukcí.

Jako velmi zajímavé a přínosné bych chtěl ocenit vystoupe-ní pana Ing. Františka Menšíka, který v závěru letošního sanační-ho symposia přečetl text petice, která byla vyhlášena na uplynu-lé konferenci Mosty 2005 (20. až 22. 4. 2005, Brno). Tuto peti-ci podepsalo na tři sta předních odborníků v dané oblasti, v čele byl jeden ze špičkových manažerů MDS ČR. Petice upozornila na mnohdy katastrofální stav mostních konstrukcí v ČR a na fakt, že se s těmito konstrukcemi nic neděje. Jakoby se myslelo stylem jednoho nedávno působícího špičkového politika, který co se týče mostů a jejich stavu prohlásil něco v tom smyslu, že … „ všichni stále varují, a přitom se dosud nic vážného nestalo“ …

A zde je kámen úrazu. České školství a „česká betonářská škola“ jsou na vynikající úrovni. O tom svědčí velmi vysoká tech-nická úroveň našich staveb. Ovšem výrazně pokulhává údržba, tedy v neposlední řadě i sanace betonových konstrukcí. Přitom na místech kompetentních pracovníků, kteří zodpovídají za tech-nický stav staveb, které slouží veřejnosti, jsou právě odborníci, kteří prošli během svých vysokoškolských studií kurzy betonové-ho stavitelství a nauky o materiálech. Mnoho z nich je také členy různých profesních organizací. Přitom často jsou jejich postoje v praxi jejich pracovních míst jakoby v přímém protikladu s do-saženým vzděláním. Většinou pod heslem „nejsou finanční pro-středky“ jakoby modifikují své poznatky o stavařině. Je to postoj pštrosa, který strká hlavu do písku a myslí si při tom, že nebezpe-čí pominulo, že tímto postojem snad poruchy konstrukcí samo-volně vymizí …

Proto bych chtěl na závěr vyzdvihnout naše kolegy, kteří čas od času zvednou pomyslnou pochodeň profesionality a například prostřednictvím zmíněné petice upozorní na stav věci. Jen tak dál. Je to velmi angažovaný postoj a je vlastně naší povinností se k ně-mu připojit. V opačném případě bychom mohli k mým předcho-zím tezím o předávání dědictví přidat ještě jednu:• po nás potopa, ať si naše problémy vyřeší ti, co přijdou po

nás …To je ovšem naprosto absurdní a jistě nepřípustné.Mimochodem – neodpustím si drobný cynismus. Doporučuji

věnovat se sanacím betonových konstrukcí, neboť je zcela zřejmé, že díky současné strategii na různých úrovních, se vlastně neustá-le zvyšuje pracovní potenciál oboru sanací betonových konstruk-cí. Jednou jistě nastanou velké žně pro ty, kteří budou připrave-ni absorbovat tento obrovský tržní segment. Jenom doufejme, že iniciací pro to nebude nějaká velká katastrofa!

Všem sanačním odborníkům přeji úspěchy a loučím se zvolá-ním „SANACÍM BETONU ZDAR“.

Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc.

Prezident SSBK

T R V A N L I V O S T – N Á K L A D Y – S P O L E H L I V O S T K O N S T R U K C ÍD U R A B I L I T Y – C O S T S – R E L I A B I L I T Y O F S T R U C T U R E S

T É M A


B Ř E T I S L AV T E P LÝ

Příspěvek uvádí základní myšlenky moderních trendů ve sta vebnictví, které hodnotí náklady v souvislosti s životností objektu, spolehlivostí a jejich optimalizací.The paper presents the basic ideas concerning some new trends in building activities which assess the building costs in the view of the whole life, reliability and their optimisation.

Již v úvodu se chci čtenáři omluvit, že v tomto příspěvku částečně opakuji některé úvahy již několikráte zmiňované při jiných příleži-tostech (např. [1], [2]). Zdá se mi ale, že pronikání těchto zásad do praxe je velmi obtížné a seznámení co největšího počtu odborní-ků (projektantů, manažerů, investorů a též legislativní sféry!) s tou-to tématikou je potřebné. Jsem přesvědčen, že to může mít přízni-vé důsledky ekonomické, ekologické a v neposlední řadě též příz-nivý vliv na konkurenceschopnost českého stavebnictví.

Připomeňme nejprve základní evropský předpis v oblasti sta-vebnictví, kterým je Směrnice Rady 89/106/EHS o stavebních výrobcích (Construction Products Directive – CPD). Účelem směrnice je zajistit sjednocení základních požadavků, kladených ve veřejném zájmu na stavební výrobky, a zajistit volný pohyb těchto výrobků v rámci Evropské unie a na území států, které s Unií uzavřely dohodu „PECA”. Směrnice stanovuje základní požadavky na stavby, definuje technické specifikace a určuje zásady prokazování shody stavebních výrobků s těmito technic-kými specifikacemi (to může být naplněno buď splněním poža-davků harmonizované evropské normy, nebo jiným technickým řešením, pokud je výrobce schopen prokázat a garantovat spl-nění požadavků příslušné směrnice jiným způsobem).

Směrnice CPD uvádí šest základních požadavků (od mecha-nické odolnosti až po úsporu energie); všechny tyto požadav-ky však mají být plněny po celou dobu „ekonomicky přiměřené životnosti“ a lze tedy říci, že nadřazeným či „sedmým“ základ-ním požadavkem direktivy CPD je trvanlivost, resp. životnost. Vyplývá to ostatně i z dalšího dokumentu Evropské komise a Stálého výboru pro stavebnictví připojeného ke směrnici CPD, tj. z Pokynu F: Trvanlivost a směrnice o stavebních výrobcích (CONSTRUCT 99/367).

Trvanlivost u stavebního výrobku není pouhou materiálovou vlastností, je vztažena ke schopnosti materiálů, prvků a systé-mu zachovat specifické užitné i jiné vlastnosti na požadované úrovni, během daného časového rozpětí a za daných podmí-nek provozu a působení prostředí (viz např. ISO 15686-1 [3]), tj. za běžné či projektem předpokládané údržby. Nepochybně jsou v těchto souvislostech ve hře i ekonomická kritéria.

Ž I V OT N O S T A S P O L E H L I V O S T

Trvanlivost je obecný výraz pro schopnost odolávat degrada-ci vnějšími vlivy a opotřebení provozem. Výslednicí trvanlivos-ti všech komponentů je pak životnost stavebního prvku, kon-strukce, objektu, která je vlastně kvantifikací trvanlivosti (vyjád-řenou obvykle v rocích). Při projektování nové konstrukce hovo-říme o návrhové životnosti a u konstrukce již provozované pak o životnosti zbytkové.

Při úvahách o životnosti a nákladech musí být brán ohled nejenom na výchozí podmínky, ale též na předpokládanou degradaci materiálů, konstrukčních prvků i celku v čase (vyvola-né provozem a působením prostředí) a musí být uvažována též nutnost údržby, oprav, resp. výměny některých částí ve vztahu k cenovým relacím. To pak umožní objektivněji hodnotit a srov-návat alternativní řešení, příp. omezit riziko neplánovaných a ne-ekonomických důsledků.

Po celou dobu životnosti musí být vždy zajištěna také potřeb-ná/požadovaná míra spolehlivosti nosných prvků konstrukce a také konstrukce jako celku, která se hodnotí ve vztahu k mez-ním stavům – viz základní pravidla pro projektování konstruk-cí [4]. Podle nich se porovnávají účinky zatížení s účinky odpo-ru konstrukce i s ohledem na vlivy prostředí. Jako míry spolehli-vosti se užívají alternativně index spolehlivosti β nebo pravděpo-dobnost poruchy pf . Jejich návrhové hodnoty by měly být zaru-čeny po celou dobu životnosti nosné konstrukce.

Současné hodnocení životnosti a spolehlivosti často nebývá prováděno a ani Eurokódy, resp. příslušné ČSN k tomu nedá-vají jasné návody.

Správná prognóza životnosti i hodnocení spolehlivosti mohou být relativně složité úlohy, při jejichž řešení se uplatní množství faktorů. Některé z nich nemusí být předem dostatečně známy a řada z nich má náhodný charakter. Vzhledem k těmto nejis-totám (náhodnostem) souvisejících veličin a jevů je potřebné dát přednost pravděpodobnostním metodám před postupy deterministickými [5].

N O V É T R E N DY V N AV R H O VÁ N Í

Problém trvale udržitelného života je v posledních létech zmiňo-ván v mnoha oborech lidské činnosti, zejména činnosti průmys-lové. Sem patří samozřejmě také stavebnictví, ale bohužel se nezdá, že by tímto směrem byla v ČR příliš zaměřena pozornost. Zejména ve vyspělých zemích se projevuje snaha o významné inovace ve stavebnictví: objekty, konstrukce a stavební výrobky se mají navrhovat a vyrábět s ohledem na jejich cílové, specific-ké užitné vlastnosti (performance), tedy mj. s větším ohledem na přání zákazníka.

Pro podporu těchto myšlenek vznikl v roce 2001 velký mezi-národní projekt s názvem „Performance – Based Building“ (PeBBu), o kterém bylo u nás již referováno např. v [1] a kte-rý je součástí 5. rámcového evropského programu. Zaměříme-li se pouze na oblast navrhování, pak se v rámci uvedeného tren-du obvykle hovoří o přístupech Performance-Based Design, tj. o navrhování konstrukcí s ohledem na užitné vlastnosti. Znamená to tedy např. navrhovat konstrukci dle potřeb a přá-ní investora na specifickou životnost a nikoliv jenom na nomi-nálních 50 let (u mostů 100 let); podobně u dalších vlastností konstrukce. Lze též pro úplnost uvést, že tyto přístupy patří do skupiny tzv. Integrovaného navrhování [6].

C E L K O V É N Á K L A DY

Pod pojmem cena stavebního objektu si obvykle představujeme náklady spojené s jeho pořízením. Připomeňme ale, že v úvo-du zmíněném Pokynu F se praví: „Ekonomicky přiměřená život-

T O P I C

T É M A


nost předpokládá, že budou uvažována všechna příslušná hle-diska, jako jsou: náklady na projekt, stavbu a užívání, provoz-ní překážky, rizika a následky poruch, pojištění na pokrytí těchto rizik; náklady na kontrolní prohlídky, údržbu a opravy; odstraně-ní stavby a hlediska ochrany životního prostředí“. Je tedy nutné uvažovat náklady celkové, které lze definovat jako

Ncelk = Nin + Nk + Nm + Np + p1 . N1 ++ p2 . N2 + p3 . N3 + … (1)

kde Nin náklady na záměr, projekt a výstavbu Nm náklady na údržbu Nk náklady na kontrolu či prohlídky (po celou dobu

předpokládané životnosti tL roků) Np náklady na provoz objektu (vytápění, osvětlování,

pojištění, během doby tL) p1.N1 náklady na opravy, které mohou nastat s pravděpo-

dobností p1 (během doby tL) p2.N2 rekonstrukce, s pravděpodobností p2 p3.N3 odstranění stavby s pravděpodobností p3.

Přitom pravděpodobnost p1 je obvykle totožná s příslušnou pravděpodobností poruchy a nejčastěji zde půjde o mezní stavy použitelnosti. Šestý člen rovnice (1), tj. náklady na rekonstrukce se nemusí vždy uplatnit; pravděpodobnost p3 se zřejmě bude vázat k meznímu stavu únosnosti a nejčastěji bude platit p2 = p3. Ve vztahu (1) mohou samozřejmě přistoupit ještě další sčítance typu piNi (např. důsledky odstranění stavby a náklady spojené s recyk-lací materiálu, uložením odpadu apod.). Je potřeba připomenout, že cena peněz se v čase mění a je také náhodnou veličinou. Obvykle se to postihuje tak, že cenu v čase t uvažujeme jako

N(t) = N(1+r)t (2)

kde N je cena současná a r je diskontní sazba (procentní faktor), považovaná za náhodnou veličinu.

Pozn.1: Nedávná studie ukázala překvapující údaj – hodnota Nin je v průměru (různé typy staveb v Evropě) jen asi 3% z Ncelk. Je tedy skutečně nutné rozhodovat, projektovat a optimalizo-vat z pohledu celého období životnosti! Jinými slovy: vhodné investování do Nin (např. zvýšená izolace, zvýšené krytí výztuže a pod.) může v dlouhodobém horizontu přinést značné úspory. Ale tento pozitivní jev se může uplatnit již také v kratším obdo-bí ve vztahu k Nk, Nm a Np.

Pozn. 2: V případech hodnocení stávajících konstrukcí se Nin nemusí uvažovat a ostatní složky celkových nákladů budou v ta-kových případech vztaženy ke zbytkové životnosti.

Pozn. 3: Asi 50 % výdajů ve stavebním sektoru se týká údrž-by a oprav – viz [3]. V této souvislosti je zajímavé uvést v Ho-landsku tradované pravidlo „pětinásobku“: 1 gulden nerozumně uspořený v Nin znamená později výdaj 5 guldenů v Nm, resp. 25 guldenů v N1 nebo N2 [7].

Otázka celkových nákladů stavebních objektů a jejich praktic-ká aplikace v plánování a projektování naráží na ochotu (či spíše ne ochotu) investorů, majitelů a provozovatelů ke komplexněj-šímu a dlouhodobějšímu pohledu. Čím častěji se mění majitel nebo způsob a účel užívání objektu, tím méně je dlouhodobý pohled na náklady zajímavý. Jinými slovy – optimalizace nákla-dů nepochybně úzce souvisí s typem majetnictví objektu a je-ho předpokládanou délkou. „Historie vlastnictví“ je u občanské stavby často velmi pestrá, ale např. u větších mostních staveb

je téměř vždy jen jeden majitel a také účel užívání se nemění po celou dobu životnosti. V takových případech by vlastník měl mít zájem optimalizovat náklady celkové, ne jenom ty okamži-té. S tím ovšem souvisí také optimalizace spotřeb energie, mate-riálů a práce. To je zřejmě důvodem, proč se v zahraničí nejvíce vyvíjel a aplikoval “cost–effective life–cycle engineering” (volně přeloženo „cenově efektivní inženýrství s ohledem na celkovou životnost; často se užívá též název „Whole-Life Costing“ – zkrá-ceně WLC) právě v mostním stavitelství. V ne dávných létech jsou tyto zásady však prosazovány obecněji – viz výše citované směr-nice CPD a Pokyn F; že jde o nutnost potvrzuje též doporučení britských státních institucí [8]: státní zakázky nových i rekonstru-ovaných staveb mají být posuzovány z cenového hlediska celé-ho životního cyklu!

Je vhodné též připomenout, že existuje jistý rozpor: dle CPD podléhají evropským technickým specifikacím stavební výrobky, zatím co požadavky na stavby jsou předmětem stavebních řádů, tj. národních stavebních předpisů – ale stavba je souborem sta-vebních výrobků. Poznamenejme, že v poslední době se hovoří také o tom, že směrnice CPD mají být revidovány.

Z ÁV Ě R

Výše uvedené náměty by měly být v ČR – členu EU – také respektovány. Je to jistě podtrženo i skutečností, že stavebnic-tví spotřebovává asi 40 % energií a vytváří 40 % z celkového množství člověkem vyprodukovaných odpadů. Rozhodně by hle-diska celkových nákladů měla být respektována nejprve alespoň při státních zakázkách.

Cílem pro správný návrh, užívání a údržbu stavebního objek-tu tedy musí být stanovení a zabezpečení takové strategie, která by vedla k uspokojivé hladině spolehlivosti při nejnižších mož-ných nákladech, při dodržení požadované životnosti a minima-lizaci zátěže životního prostředí. Doposud se však při návrhu nových konstrukcí a při rozhodování o stávajících konstrukcích jen v omezené míře přihlíží k těmto hlediskům současně. Jak již bylo řečeno, často převládá snaha po snížení nákladů počáteč-ních, bez ohledu na náklady další, což má zákonitě za následek zvýšení nákladů celkových. Nepochybně je účelná jistá optima-

T O P I C

Literatura:[1] Hájek P., Teplý B. a Křístek V.: „Trvale udržitelný rozvoj

a betonové konstrukce“, Beton TKS 2002 , číslo 4 , str. 40–42[2] Teplý B.: „Navrhování betonových konstrukcí na užitné

vlastnosti“, Sborník semináře Betonové konstrukce a udržitelný rozvoj, ČBS, Praha, 2004, s. 29–34

[3] ISO 15686-1: Buildings-Service life planning. General principles, 2000

[4] ČSN EN 1990: Zásady navrhování konstrukcí, ČNI, 2003[5] Teplý B. a Novák D.: „Spolehlivost stavebních konstrukcí“,

Skriptum, Akad. Nakl. CERM, Brno, druhé vyd. 2004 [6] Hájek P.: „Integrovaný návrh betonových konstrukcí“, sborník

konf. Betonářské dny 2003, str. 451–455[7] Vesikari E.: „Service life of concrete structures with regard to

corrosion of reinforcement“, Technical Research Centre of Finland, Research REP. 553, Espoo, 1988

[8] HMSO 2000: „The new Treasury Procurement Guidance Note – No. 7“; „Whole Life Costs“. The HM Treasury, Her Majesty‘s Stationary Office, UK

T É M A


lizace celkových nákladů, životnosti, spolehlivosti, využitelnosti konstrukce a environmentální šetrnosti.

Závěrem opakujme, že bude vhodné přimět investory, projek-tanty a výrobce (legislativně a též např. daňovými úlevami), aby podřídili rozhodování a plánování optimalizaci celkových nákla-dů. S tím se pojí nepochybně také další otázky, jako je minima-lizace spotřeby energie, využívání demontovatelných konstruk-cí, problematika skládkování nebo recyklace materiálů z demolic (např. výrobu betonu s využitím recyklovaného kameniva).

Tento příspěvek byl vypracován za přispění Výzkumné centra CIDEAS (1M6840770001), financovaného MŠMT ČR.

Prof. Ing. Břetislav Teplý, CSc.

Fakulta stavební, VUT v Brně

Žižkova 17, 602 00 Brno

tel: 541 147 642, fax: 541 147 667


www.fce.vutbr.cz/CHE/teply.b/

T O P I C

M A D O S M T , S . R . O .

P R O F I L Y


Naše společnost zahájila činnost ve stavební sezóně 1999. Oblast, ve které jsme chtěli působit, je skryta v názvu – mosty a dopravní stavby. Sídlem je malá obec Lupenice u Rychnova nad Kněžnou.

Začátek činnosti navázal na o dva roky starší společnost MADOS C, s. r. o. Ta vznikla začátkem roku 1997 jako nový subjekt. Obrat, schopnosti a rozsah byl přiměřený finančnímu, technologickému a lidskému zázemí. To bylo minimální a podle toho vypadaly získané zakázky. Našimi odběrateli, kteří nám dali důvěru, byly některé stavební firmy, správy a údržby silnic a úřa-dy obcí. Byly to tedy opravy malých mostních objektů a zpevně-ných ploch. První rok jsme měli obrat 7,8 mil. Kč a začali firmu zdokonalovat technologicky i personálně. Největší zakázkou v prvním roce byla subdodávka opravy mostu přes řeku Mum-lavu u Harrachova.

V následujících letech jsme postupně zvětšovali objem sta-vební výroby, doplňovali vybavení a zkvalitňovali kádr pracovní-ků. Naši odběratelé nám začali důvěřovat, a proto jsme mohli zrealizovat postupně i několik zajímavých staveb. Nejpočetnější z nich jsou mostní objekty.

R E F E R E N Č N Í S TAV BY

V roce 1998 jsme zahájili opravu mostu z prefabrikovaných nos-níků o šesti polích přes řeku Orlici u obce Čestice. Klasická opra-va s odbouráním na nosnou konstrukci s novým vystrojením a kompletní sanací byla dokončena roku 1999.

V roce 1999 jsme provedli opravu nadjezdu nad čtyřpru-hem I/10 z Mladé Boleslavi do obce Jemníky. Byla to komplet-ní rekonstrukce s odbouráním na nosníky typu KA, výměnou ložisek, obnovou mostního vystrojení a kompletní sanací nosné konstrukce a velmi degradované spodní stavby. V tomto roce jsme také rekonstruovali objekt v Kladrubech nad Cidlinou, kde jsme zbourali starý parapetní most, rozšířili spodní stavbu a rea-lizovali spřaženou konstrukci.

V roce 2000 jsme sanovali tzv. Znojemský most v Jihlavě a re-konstruovali ocelový příhradový most s betonovou mostovkou přes Labe u Lochenic. Zhotovili jsme i první větší nový most, byla to stavba vyvolaná rozsáhlými povodněmi Divoké Orlice v Žam-berku. Rámová příčel měří 24 m a je dodatečně předpjatá.

Roku 2001 jsme postavili nový most na dělené rychlostní komunikaci I/37 u Březhradu u Hradce Králové. V přímé dodáv-ce pro ŘSD jsme kompletně opravili objekt na silnici Běstvina – Spačice. Most jsme očistili na nosnou konstrukci, obnovili roz-sáhlým bouráním a řezáním statickou funkci, vyměnili ložiska a kompletní vystrojení mostu. Sanace spodní stavby byla znač-ná. V tomto roce jsme zhotovili také naši největší silniční stavbu, rekonstruovali jsme téměř všechny přejezdy mezi pruhy na dál-nici D11 z Prahy až na konec úseku u Poděbrad.

Rok 2002 probíhal ve znamení rekonstrukcí starých mostů. Prvním byla oprava technické památky, je to most se třemi oblouky přes řeku Labe u obce Němčice. Konstrukci jsme kom-pletně očistili, proinjektovali epoxidovými kompozicemi, izolo-vali, zaplnili lehčeným drenážním betonem, obnovili vystroje-ní mostu včetně odvodnění a celoplošně sanovali. Konstatovali jsme, že naši předchůdci ve třicátých letech opravdu uměli. Dru-hou zajímavou stavbou byla oprava Smetanova mostu v Třebí-či (obr. 3 až 6). Dva betonové oblouky a most přes náhon byly hodně poničené, rekonstrukce byla opět značného rozsahu – izolace, vyřešení statického systému v nosné konstrukci i zábra-dlí, odvodnění, sanace a oprava založení mostu v korytě.

V roce 2003 jsme postavili několik nových mostů. Největší dvoupolový most na hranicích Česka a Polska přes Divokou Orli-ci má předpjatou nosnou konstrukci délky 36 m. Měl by oživit příhraniční oblasti.

Roku 2004 jsme provedli rekonstrukci mostu na přehradní hrázi elektrárny na Labi u Předměřic. Dvě pole jsou přes vodu, třetí těsně nad budovou elektrárny (obr. 1 a 2). Vyměnili jsme ložiska, obnovili betonové zábradlí, odvodňovací systém a izo-laci. Objekt, který vlastní po částech Královehradecký kraj, ČEZ a povodí Labe, pochází ze třicátých let a byl našimi předchůdci také velice dobře postaven.

Další zajímavou rekonstrukcí dokončovanou nyní v květ-nu je rekonstrukce mostu známého jako „Zemská brána“. Je to kamenná klenba o světlosti 12 m, kterou v letech 1900 až 1903 stavěli místní pod vedením italských řemeslníků a stavite-lů. Z mostu po rozebrání masivních kamenných opěr a parape-tů zůstal jen oblouk a zdivo asi 2 m nad hladinou Orlice. Po mik-ropilotách, injektování a zhotovení dodatečně vložených kon-

P R O F I L E S

Obr. 1 Most přes Labe u Předměřic – před opravou Obr. 2 Po opravě

P R O F I L Y


strukcí, kterými byla rozšířena vozovka, bylo obnoveno kamen-né zdivo a svahové kužele. Záměr co nejvěrněji rekonstruovat tento známý most se podařilo dodržet (obr. 7 a 8).

N O V É Z Á M Ě RY Společnost MADOS MT, s. r. o., se zabývá zejména rekonstruk-cemi a stavbou mostů malých a středního rozpětí. Pro komplet-ní dodávky těchto typů staveb a komunikací jsme doplnili čin-nost o provádění elastických mostních závěrů, opravy spár ve vozovkách, svislé a vodorovné dopravní značení. V novém areá-lu v Žamberku sídlí opravárenská činnost a středisko na montáž silničních svodidel. Postupně naši činnost rozšiřujeme a doplňu-jeme o silniční a vodohospodářské stavby.

Naše společnost chce být solidním partnerem pro velké firmy působící na našem stavebním trhu. Naši pracovníci se zúčastňují četných školení pro zdokonalení technických, osobních i profes-ních vlastností. Samozřejmostí je zavedení systému kvality dle ČSN EN ISO 9001:2001 a zavádění systému EMS.

Ing. Ivo Muthsam, ředitel společnosti

Ing. Vlastimil Tyrala, technický ředitel

MADOS MT, s. r. o.

Lupenice 51, 517 41 Kostelec nad Orlicí

tel.: 494 544 554, fax: 494 544 524


www.madosmt.cz

P R O F I L E S

Obr. 3 Opravený Smetanův most v Třebíči Obr. 4 Sanované zábradlí

Obr. 5 Když voda zatéká … Obr. 6 Detail opravené římsy a zábradlí mostu

Obr. 7 Opravený most „Zemská brána“ Obr. 8 Z průběhu opravy

B E T O S A N , S . R . O .

Hotel Gold Český Krumlov – kompletní oprava po záplaváchHotel Gold Český Krumlov – complete repair after floods

Oprava svodidlových zídek - most „Jižní spojka“ / Repair of guard walls – bridge „Southern Junction“

Administrativní objekt Jankovcova ul., Praha 7 – sanace a hydroizolace suterénních prostorAdministrative building in Prague 7, Jankovcova street – maintenance and hydroinsulation of the basement space

Česká národní banka (rekon-strukce nosného sketeletu) / Czech National Bank

Elektrárna Dětmarovice – sanace pláště chladící věže Power plant Dětmarovice – maintenance of cooling tower sheath

Vodojem Hradec Králové – celková generální opravaElevated water tank in Hradec Králové – capital repair

Sladovna Nymburk – výstavba nového dvoulískového hvozdu – tepelně izolační systém / Malt plant in Nymburk – construction of new double-kiln – thermal-insulating system

Palác Koruna – sanace železo betonového stropu původních lázníPalace Koruna – maintenance of the original spa ceiling from reinforced concrete

Sanace železničního viaduktu – Hranice na MoravěMaintenance of railway viaduct – Hranice na Moravě

Sanace vodojemu HORAL ve Špindlerově Mlýně– sanace železobetonových konstrukcí– obložení dna a stěn skleněnými deskami 400 x 600 mmMaintenance of water tank HORAL in Špindlerův Mlýn– maintenance of reinforced concrete structures– cladding of walls and bottom by glass panels 400 x 600 mm

Generální rekonstrukce mostu v Doudlebech nad Orlicí – sanace mostních oblouků a masivní objemová injektážCapital reconstruction of bridge in Doudleby nad Orlicí – maintenance of bridge arches and massive volume injection

Rekonstrukce Žižkovské věže v Praze 3 – sanace terasy v 11. patřeReconstruction of Žižkov Tower in Prague 3 – maintenance of terrace on the 11th floor

Fotografie: z archívu firmy Betosan s.r.o.

B E T O S A N , S . R . O .

P R O F I L Y


A LT E R N AT I VA , K T E R O U O C E N Í T E !Betosan, s. r. o., jako výrobní firma byla za ložena v roce 1992. Ve své činnosti navázala na úspěšnou činnost stejnojmenné konzultačně-expertní firmy orientované na diagnostiku železo-betonových konstrukcí a poradenství v oblasti jejich oprav. Prud-ký rozvoj oblasti sanací železobetonu poznamenaný mimo jiné absencí vhodných a zejména cenově dostupných materiálů na tuzemském trhu urychlil rozhodnutí zaměřit činnost firmy z ob-lasti diagnostiky spíše do oblasti výrobní. Tento posun v činnos-ti firmy byl pak v roce 1992 završen založením firmy Betosan, s. r. o., jako firmy specializované na výrobu maltovin a hmot právě pro oblast oprav betonu a železobetonu.

Cílem bylo nabídnout profesionálně formulované hmoty, které by byly alternativou k hmotám dováženým. A to nejen alterna-tivou cenovou při plné technické srovnatelnosti výrobků, ale alternativou z hlediska aplikačního servisu, alternativou z hledis-ka pružnosti a operativnosti dodávek a v neposlední řadě i al-ternativou řešící individuální a často velmi specifické požadav-ky zákazníka, kdy firma Betosan, s. r. o., byla schopna nabídnout materiálové řešení „na míru“ s neustálým akcentem na vysokou úroveň kvality dodávaných hmot.

Firma Betosan, s. r. o., se záhy etablovala na stavebním trhu jako největší tuzemský výrobce specializující se na sanační hmoty, spe-ciální maltoviny, hydroizolační maltoviny a další produkty tzv. sta-vební chemie a své vedoucí místo si udržuje i nadále nejen obje-mem produkce, ale i šíří nabízených výrobků.

K VA L I TA N A P R V É M M Í S T Ě

Je pochopitelné, že v náročné konkurenci výrobků renomo-vaných světových producentů bylo možné obstát pouze s vý-robky nejvyšší kvality. Firma Betosan, s. r. o., proto od prvopo-čátku své existence kladla mimořádný důraz na zajištění jakos-

ti produkce. Výrobky jsou kontrolovány nejen vlastní laborato-ří, ale kvalita je dozorována i nezávislou akreditovanou laborato-ří HORSKÝ, s. r. o.; samozřejmostí je, že veškeré nabízené výrob-ky jsou certifikovány TZÚS Praha, jsou schváleny Hlavním hygi-enikem ČR, řada z nich má atest na přímý styk s pitnou vodou či potravinami.

Soustavná péče o kvalitu produkce vyústila v to, že se firma Betosan, s. r. o., stala jako jedna z prvých tuzemských firem v oblasti produkce speciálních a sanačních materiálů držite-lem certifikátu ISO 9001. Náročné prověřovací řízení opakova-ně osvědčilo, že firma je schopná zajistit kvalitu svých výrobků na úrovni plně srovnatelné s vyspělými evropskými i mimoev-ropskými státy.

A P L I K AČ N Í S E R V I S

Specifickým rysem produktů stavební chemie je potřeba neustá-lého kontaktu mezi investorem, projektantem, vlastním zhotovi-telem sanačních prací a dodavatelem materiálů. V oblasti sanací neexistují typová řešení, rutinní přístup k zakázce se v této oblas-ti často nevyplácí. Pracovníci firmy i distribuční partneři považují proto za samozřejmé, že vlastní sanaci musí předcházet alespoň základní průzkum konstrukce, při vlastní realizaci pak je žádou-cí jak materiálové, tak technologické provedení zakázky optima-lizovat.

Navíc „terénní“ zkušenosti jsou pro vý robce sanačních a speci-álních materiálů základní informací jak pro zlepšování vlastností stávajících výrobků, tak pro výrobní inovace. Chybami se učíme všichni, především tomu, jak jim předcházet.

Z tohoto důvodu považujeme za samozřejmé, že v rám-ci dodávky materiálů po skytneme zhotoviteli či investoro-vi ma ximální technickou podporu. To samé platí v plné míře i o našich distribučních partnerech.

D O S T U P N O S T M AT E R I Á L Ů

Pro oblast oprav a sanací je rovněž typické, že jen ve výjimeč-

P R O F I L E S

Ředitel společnosti Ing. Václav Pumpr, CSc., s cenou „Nejlepší sanační materiál roku 2004“

P R O F I L Y


ných případech lze stanovit přesné množství potřebných mate-riálů, jen zřídkakdy je rozsah poškození v potřebné míře znám před započetím vlastní sanace. Proto je pochopitelné, že jak investor, tak zhotovitel ocení, že může potřebný materiál obdr-žet v průběhu několika hodin či dnů.

Denní kapacita výroby na úrovni 30 t umožňuje vyhovět obratem jak velkým zakázkám, tak zároveň flexibilita výrobní-ho zařízení dává možnost uspokojit i rozsahem nevelké zakáz-ky. Firma Betosan, s. r. o., si byla navíc dobře vědoma, že důle-žitým aspektem je i regionální dostupnost materiálů. Ne každý má možnost nebo je ochoten odebírat nevelká množství přímo z výroby. Firma Betosan, s. r. o., proto postupně buduje síť kva-lifikovaných distributorů.

V Praze, Brně, Batelově a Plzni má firma vlastní prodejní skla-dy. Kromě toho má firma úspěšné zastoupení i v SR a posilu-je své pozice na dalších zahraničních trzích, především v pobalt-ských republikách a na Ukrajině.

V Ý V O J V Ý R O B K Ů , I N O VAC E Vedle jakosti produkce „vsadila“ firma Betosan, s. r. o., i na její komplexnost. V současné době je v nabídce firmy již více než 115 výrobků a nabídka se soustavně rozšiřuje. Při vývoji firma systematicky spolupracuje s největšími výrobci primárních suro-vin stavební chemie, jakými jsou např. BASF, WACKER-CHEMIE, MÜNZIG CHEMIE, DOW CHEMICALS a mnozí další.

Zcela mimořádné postavení pak zaujímají ve výrobním progra-mu firmy Betosan, s. r. o., výrobky s přísadami největšího světo-vého producenta tzv. krystalizačních materiálů, kanadské firmy XYPEX Corporation. Firma Betosan, s. r. o., je v celosvětovém měřítku prvou a jedinou firmou, která obdržela licenční opráv-nění zabudovat do svých výrobků speciální přísady XYPEX. O vý-jimečnosti těchto produktů svědčí i to, že v roce 1997 obdržela firma Betosan, s. r. o., čestné uznání FOR ARCH 97 za hydroizo-

lační maltovinu WATERFIX XP(TH). V letošním roce byla hydroi-zolační malta MONOCRETE MONOMIX XP TH s přísadou XYPEX zvolena Sdružením pro sanace betonových konstrukcí sanačním materiálem roku 2005.

V letošním roce oslaví společnost Betosan, s. r. o., 13 let své existence. Vě říme, že i v následujících letech budeme schop-ni uspokojit náročné požadavky našich zákazníků, rozšiřovat sortiment našich výrobků a jsme přesvědčeni, že i v následu-jících letech udržíme či zlepšíme kvalitu našich výrobků, aby-chom plně dostáli požadavkům vyplývajících z držení certifiká-tu ISO 9001. V nadcházející letech jsme rozhodnuti učinit vše proto, aby Betosan, s. r. o., zůstal i nadále alternativou, ke které se zákazníci mohou vždy obrátit s důvěrou.

Betosan, s. r. o.

Na Dolinách 28, 147 00 Praha 4

tel.: 241 431 212


www.betosan.cz

P R O F I L E S

Obr. 1 Interiér Sladovny Nymburk

Obr. 2 Sanace terasy v 11. patře Žižkovské věže v Praze 3

P R O B L E M A T I K A S A N A C Í P O D L A H H R O M A D N Ý C H G A R Á Ž ÍR E C O N S T R U C T I O N O F F L O O R S O F M E G A G A R A G E S

S A N A C E


V Í T Ě Z S L AV V AC E K

Tento příspěvek se zabývá analýzou příčin vzniku některých opakujících se typických poruch podlah hromadných garáží a možnostmi jejich předcházení použitím správného technického řešení.This paper analyzes the causes of initia-tion of some typical, frequently occurring faults of garage floors and their potential prevention by applying the right techni-cal design.

Velké objekty hromadných garáží konstru-ované ze železobetonu a předpjatého betonu se u nás ve větším počtu zača-ly stavět v průběhu uplynulých deseti let. Konstrukčně bývají řešeny jako prefabri-kované, monolitické, ale nejčastěji kom-binované skeletové systémy, doplněné v podzemních partiích nosnou obvodo-vou stěnou. Stavějí se jak samostatné

objekty garáží s pojížděnou střechou, tak i integrované do spodních podlaží hotelů, obchodních nebo administrativních cen-ter. Vertikální spojení podlaží se u větších objektů děje rampami, u garáží menších ve stísněnějších prostorových poměrech pak nákladními autovýtahy.

Charakteristickým zatížením těchto pro-stor je kromě vlastní tíhy a pohyblivé-ho zatížení od účinků dopravy i expozice mokrým procesům, především v souvis-losti s chemickými rozmrazovacími látka-mi a sněhem, někdy i prudkým změnám teplot, např. při nedostatečně regulova-ném větrání. Jejich společným znakem je úplná absence nebo existence jen pro-vozně nedostatečného systému odvod-nění. Investoři obvykle společně s pro-jektanty předpokládají strojní úklid, který je však reálně prováděn s dostatečnou intenzitou zpravidla jen u menších neve-řejných objektů.

Podcenění těchto fenoménů ve spoje-ní s nevhodným a technicky nepocho-pitelným uplatňováním normových kri-térií, např. mezních šířek trhlin ve vodo-rovných konstrukcích takových objektů, vede ke vzniku typické, systematicky se

opakující poruchy, totiž protékání vody a vodních roztoků stropními konstrukce-mi shora dolů.

Proti minulosti se změnila skladba svis-lého řezu vodorovné konstrukce. Byly minimalizovány balastní podlahové vyrov-návací nebo spádové vrstvy, postup-ně přecházíme k úpravě líce nosné kon-strukce jako tzv. nulové podlahy. Pozitiv-ní je v tomto případě odlehčení stavby ve prospěch užitného zatížení, zjednodušení a urychlení výstavby včetně tomu úměr-nému zlevnění. Znamená to však i vyšší nároky na betonářské práce, a to i v pro-jekční přípravě.

Skeptici zde patrně namítnou, že původ-ní skladba konstrukci lépe ochrání. Není to pravda, častěji jen problém skryje očím. Další námitka bude na vrub beto-nu, a sice že by měl sám odolat. To jistě ano, ale bez trhlin a korodující oceli. Tedy jako materiál ano, v konstrukci je již situa-ce poněkud složitější.

Prefabrikovaná konstrukce má většinou určitou volnost montážních styků, která umožňuje lokálně snížit napjatost. Prvky se montují ve stáří několika dní, tj. při určitém stupni tvrdnutí a odeznění prvot-ních objemových změn. Naproti tomu monoliticky prováděná stropní deska je od počátku vázaná na svislé konstrukce spodního podlaží, tj. sloupy, polostěny a někdy i na obvodovou nosnou stěnu. Tyto okolnosti zpravidla projekt ignoru-je, protože se zabývá pouze statikou již vyzrálé konstrukce a nikoli výrobními stá-dii nebo dokonce organizací a postupem výstavby. V nejlepším případě je řeše-na velikost dilatujících celků dilatačními

R E H A B I L I T A T I O N

Obr. 1 Prolomená konstrukce pojížděné střechy hromadných podzemních garáží

Fig. 1 Snapped structure of the roof for car traffic in underground megagarages

Obr. 2 Schéma rozvoje koroze výztuže na trhlině

Fig. 2 Diagram of corrosion development of reinforcement in a crack

S A N A C E


spárami nebo vloženými poli při elimina-ci smrštění u betonáže. Při použití kom-binovaných systémů vznikají přiměřeně složitější situace. Slabinou bývají oblas-ti zmonolitnění, např. tuhost monolitic-ké vrstvy, přecházející přes styčnou spáru stropních dílců nad průvlakem apod.

Prvním signálem rozvíjejícího se pro-blému bývá poškození laku dole stojí-cích vozidel. Jde však i o známku zásad-ního ohrožení nosné způsobilosti, nebo chcete-li, trvanlivosti konstrukce. Nápra-va stavu většinou vyžaduje časově nároč-nou reprízu, resp. provedení skutečné podlahy, a zpravidla s sebou nese nepří-jemné komplikace v omezení běžného provozu. Pokud se situace zanedbá, vede k výraznému poškození konstrukce, které může skončit i jejím kolapsem. Oprava takových stavů je jistě možná, ale tech-nicky již velmi náročná.

Koroze ocelové výztuže postupuje za přítomnosti chloridů z posypových solí

poměrně rychle. Její rozvoj je podpořen i vícečetným střídáním mokrých a suš-ších period, které umožňují efektivní transfer zplodin i nových aktivních reak-tantů.

I když nedojde přímo ke kolapsu kon-strukce jako na obr. 1, zanedbání ochra-ny proti vodě, potažmo korozi, vede poměrně rychle k zásadnímu poškoze-ní hlavní nosné výztuže. Stav konstrukce si potom zpravidla vynutí masivní sana-ci, která spočívá v obnažení celého pro-filu výztuže, otryskání podkladu vysoko-tlakým vodním paprskem, pasivaci výztu-že proti další korozi a následnou plošnou reprofilaci.

Shora se tato operace týká zejména podporových oblastí. Opravená plocha se následně chrání progresivními elastic-kými přímo pojížděnými stěrkovými sys-témy jako např. Auto-Gard. Jde o systém vícevrstvý se samostatně provedenou hydroizolační membránou a zdrsňujícím

pískovým vsypem v předposlední vrst-vě, uzavřené závěrečným nátěrem. Auto--Gard je systémem proto, že řeší syste-maticky veškeré detaily, jako jsou trhlin-ky nebo spáry v podkladu (včetně dila-tačních), styky vodorovné a svislé kon-strukce, styk různých materiálů, např. betonu s ocelovým zábradlím, návaznost na odvodňovače apod. Tímto způso-bem vzniká mělká, pružná a nepropust-ná vana, odolná všem provozním nápl-ním vozidel a mechanickému zatížení jejich pojezdem. V extrémně zatížených místech, jako jsou rampy, místa otáče-ní, zastavování a u rozjezdů u závor, vjez-dů apod., je doporučeno provádět k po-psané standardní skladbě ještě zesilova-cí vrstvu. Kromě vysoké odolnosti, hou-ževnatosti a pružnosti se systém Auto--Gard vyznačuje i určitou mírou propust-nosti vodních par, což je podstatné např. při aplikacích na střechách vystavených oslunění, kde by jinak mohlo docházet


Obr. 3 Pasivovaná výztuž na podhledu stropu garážíFig. 3 Passivated reinforcement on the garage ceiling

Obr. 4 Reprofilace podhledu mokrým torkretemFig. 4 Change of ceiling section using wet gunite

Obr. 5 Dokončená oprava podhledu s imitací otisku bedněníFig. 5 Completed repair of the ceiling with an imitation of formwork

marks

Obr. 6 Výluhy z protékající trhliny na karoserii dole stojícího vozuFig. 6 Extracts from a leaking crack on the body of a down

parked car

S A N A C E


ke vzniku puchýřů tlakem vodních par zespodu.

Na podhledu se tato operace, po ukončení prací shora, zakončí sekundár-ním ochranným nátěrem, který zvyšuje ochranný efekt krycí vrstvy betonu proti vodě a průniku CO2. Svou pružností by měl zajistit překlenutí drobných trhlinek,

které se pohybují při změnách teploty nebo vlhkosti prostředí, např. sesíťovaný akrylátový nátěr Neoflex 7100.

Bohužel se, nikoli vzácně, setkáváme s použitím nevhodných materiálů pro nátěry garážových podlah. Jsou tenké, málo odolné a křehké, neschopné plnit funkci obrusnou, natož hydroizolační

a ochrannou. Pro opravu trhlin se potom používají různé neumělé lokální postupy, které zase působí pouze místně a hlav-ně dočasně.

Obrázky 13 až 17 ukazují podstatné momenty provádění skutečného podla-hového ochranného systému pro gará-že Auto-Gard.


Obr. 11 Opraveně neopravená (špatně opravená) podlahaFig. 11 Badly repaired floor

Obr. 12 Nadměrný obrus povrchu v obloukuFig. 12 Excessive wear of the surface of an arch

Obr. 9 Garáž za provozu v ziměFig. 9 Garage in winter operation

Obr. 10 Detail průsaku v pohledu zespoduFig. 10 Detail of seepage – bottom view

Obr. 7 Trhliny v ploše hlazeného betonuFig. 7 Cracks on the surface of concrete flatwork

Obr. 8 Typická trhlina přes kout objektuFig. 8 Typical crack across the corner of the facility

S A N A C E


Z uvedených příkladů je jistě dostateč-ně zřejmé, že podlaze garáží ve všech jejích funkcích je třeba věnovat patřičnou pozornost při návrhu i provádění stav-by. Podcenění těchto aspektů je zásad-ním ohrožením životnosti i bezpečnos-ti objektů provedených jako železobeto-nové konstrukce. Pro garážové objekty

o velkých rozponech se používají i strop-ní prvky předpjaté, což jen umocňuje popsaná rizika, neboť jejich řádnou opra-vu je zpravidla možné řešit pouze výmě-nou prvků.

Technický vývoj v této oblasti je napří-klad v zámoří podstatně dále než u nás. Proto by bylo jen naší škodou nepoučit

se z cizí zkušenosti a zbytečně opakovat již známé chyby.

Ing. Vítězslav Vacek, CSc.

CSI saman, s. r. o.

Poděbradská 55, 190 00 Praha 9

tel.: 281 867 744, fax: 281 867 743



Obr. 14 Zesilující pásek obvodového stykuFig. 14 Bonding tie of the peripheral joint

Obr. 13 Tmelení trhlin a spár v podkladuFig. 13 Binding of cracks and joints in the underlayer

Obr. 17 Provedené dopravní značení na opravené podlaze podzemní garáže

Fig. 17 Completed traffic marking on the repaired floor of the underground garage

Obr. 18 Jedna z provozovaných garáží ochráněná ve všech podlažích

Fig. 18 One of the garages in operation protected on all storeys

Obr. 15 Nátěr penetrační vrstvyFig. 15 Penetration layer coating

Obr. 16 Provádění vrstev stěrkyFig. 16 Application of trowel-on coating

V Y U Ž I T Í K O M P O Z I T N Í C H M A T E R I Á L Ů P R O Z E S I L O V Á N Í Ž E L E Z O B E T O N O V Ý C H K O N S T R U K C ÍU S E O F F I B R E – R E I N F O R C E D P O L Y M E R S F O R S T R E N G T H E N I N G O F R E I N F O R C E D C O N C R E T E S T R U C T U R E S

M A T E R I Á L Y A T E C H N O L O G I E


P AV E L D O H N Á L E K

V současné době je ve světě a zejména ve vyspělých zemích velké množství chátra-jících objektů, které budou muset být v nejbližších letech opraveny, pokud má jejich používání v budoucnu pokračovat. Tyto objekty se řadí do mnoha kategorií, ale nejvážněji jsou postižené objekty v oblasti průmyslu a dopravní infrastruk-tury, které jsou většinou železobetonové.Potřebují nejenom opravu a navrácení původních vlastností, ale většinou jsou i přetížené, např. dálniční mosty, a je tudíž nutné také jejich zesílení. Tento vážný a stále se zhoršující stav si žádá inovativní řešení, které by umožnilo rychlou, nákladově efektivní a trvan-livou opravu postižených konstrukcí tak, aby mohlo dojít k obrácení negativního trendu. Jednou z metod, která je ve světě viděna jako odpověď na tento závažný problém, je použití kompozit-ních materiálů pro zesilování konstrukcí zejména železobetonových, ale také zděných či dřevěných.There are currently numerous decaying constructions worldwide, particularly in developed countries. If the exploitation of these constructions is to continue, they will have to be repaired in the nearest future. Such constructions fall into many categories; the most seriously damaged structures, though, belong to industry and transport infrastructure, and they are predominantly made of rein-forced concrete. First of all, they need to be repaired and gain back their original characteristics. However, they are also mostly overloaded, for example in the case of motorway bridges, and therefore need strengthening. This grave, con-stantly worsening condition requires an innovative solution which would facilitate a fast, cost-effective and durable repair of damaged structures so that the nega-tive trend is averted. One of the methods considered as an answer to this serious problem is the use of composite materi-als for strengthening of the structures, primarily reinforced concrete ones, but also masonry or timber ones.

Vývoj vlákny vyztužených plastů, anglicky Fiber-Reinforced Polymers (dále jen FRP) začal během II. světové války. Rychle ros-toucí petrochemický průmysl vyvinul tyto materiály především pro použití v americ-kém vesmírném programu a armádním letectví. V osmdesátých letech minulého století pak snižující se ceny těchto mate-riálů umožnily jejich postupné rozšíření do civilního letectví, automobilového prů-myslu, oblasti sportovních potřeb a v ne-poslední řadě také do stavebnictví. Počá-teční výzkum využití FRP ve stavebnictví byl prováděn především v USA, Japonsku a západní Evropě, v prvních dvou přípa-dech bylo motivací také zesilování staveb pro odolání seismickým zatížením. V sou-časné době je v těchto zemích zesilování s FRP velice rozšířené a v omezené míře se tyto materiály používají i pro novostav-by. Rozšíření používání FRP ve stavebnic-tví také dokazuje fakt, že stavebnictví je druhým největším odběratelem kompo-zitních materiálů po leteckém průmys-lu. Vzhledem k rychle rozšiřujícímu se používání těchto materiálů ve stavebnic-tví mnoha zemí se všeobecně předpo-kládá, že v nejbližších několika letech se stavebnictví stane jejich největším odbě-ratelem.

Technika zesilování s FRP principiálně navazuje na metodu zesilování beto-nových konstrukcí externími ocelovými pláty, oproti které má řadu podstatných výhod, např.: rychlejší aplikaci, mnohem snazší instalaci, která nevyžaduje použi-tí permanentního lešení, podpor během lepení ocelových plátů a tudíž značně šetří čas pracovníků. S tím souvisí i ome-zení doby potřebné pro rekonstrukci či zesílení, podstatné hlavně v průmyslo-vých provozech a u dopravních staveb, kde dlouhá odstávka nebo uzavírka je velkým problémem. V dnešní době jsou také velice podstatné úspory na doprav-ních nákladech dané nízkou váhou těch-to materiálů v porovnání s jejich mecha-nickými vlastnostmi. Dalším podstatným pozitivem této metody je také téměř neznatelné přitížení zesilované konstruk-ce díky nízké relativní hmotnosti kom-pozitních materiálů a také zanedbatelná

změna profilu vzhledem k použití FRP lamel o tloušťce většinou v řádu několi-ka milimetrů.

K O M P O Z I T N Í M AT E R I Á LY

Jak již jejich název naznačuje, kompozit-ní materiály jsou komponované dvěma nezávislými fázemi, a to vlákny a pojivem. Vlákna dodávají kompozitním materiálům jejich výborné mechanické vlastnosti, jeli-kož mají vysoce orientovanou chemickou strukturu, jež má vynikající vlastnosti v ta-hu při velmi nízké váze. Naopak pojivo v tomto případě zajišťuje přenos napětí mezi jednotlivými vlákny a zajišťuje jejich chemickou a mechanickou ochranu, pro-půjčující FRP dlouhodobou trvanlivost a odolnost vůči agresivním prostředím. Svojí stavbou jsou tyto materiály předur-čeny k použití především v tahu, kdy je plně využito výborných vlastností vláken. Při ostatních zatíženích přebírá hlavní nos-nou úlohu pojivo s mnohem nižšími hod-notami mechanických vlastností.

V dnešní době jsou pro výrobu FRP pro stavebnictví běžně používány tři druhy vláken: vlákna skelná, aramidová a kar-bonová. Tato vlákna jsou pak kombi-nována s celou řadou pojiv, z kterých jsou nejběžnější epoxidy a polyestery. Kombinací různých druhů vláken a po-jiv lze pak docílit velice rozmanité hod-noty mechanických vlastností, ceny a tr-vanlivosti. Z mechanických vlastností FRP jsou důležité především pevnost v tahu, modul pružnosti a plně elastické chová-ní až po mezní zatížení. Modul pružnos-ti se pohybuje ve velmi širokém rozpě-tí mezi 38 GPa pro skelná vlákna s po-lyesterovým pojivem až po 155 GPa pro karbonová vlákna s epoxidovým pojivem. Pevnost v tahu se pak pro výše jmeno-vané materiály pohybuje mezi 900 MPa a 2700 MPa. Z dalších zajímavých vlast-ností můžeme jmenovat koeficient tep-lotní roztažnosti blízký nule pro někte-ré kombinace vláken a pojiv. Další velice důležitou vlastností FRP je jejich rychlá ztráta mechanických vlastností při vyso-ké teplotě a z toho vyplývající problé-my s odolností takto zesílené konstrukce vůči požáru. Tento problém je ale řešitel-

M A T E R I A L S A N D T E C H N O L O G I E S



ný s pomocí speciálních nátěrů či nástři-ků vnějšího povrchu FRP lamel.

V současné době jsou nejrozšířenější materiály kombinující karbonová vlákna s epoxidovým pojivem, jejichž mecha-nické vlastnosti i trvanlivost jsou v mno-ha ohledech nejlepší. Tyto vlastnosti jsou pak vyváženy relativně nejvyšší cenou mezi kompozitními materiály pro sta-vebnictví. Samozřejmě ne všechny apli-kace vyžadují tyto maximální hodno-ty mechanických vlastností a trvanlivos-ti a mohou tedy použít materiály ceno-vě dostupnější.

Mezi nejvýznamnější výrobce FRP pro stavebnictví ve světě patří švýcarská SIKA (www.sika.com) s karbonovými lamela-mi CarboDur a dvousložkovým epoxi-dovým lepidlem SikaDur, na americkém trhu je pak významná např. společnost FYFE (www.fyfeco.com) s karbonový-mi lamelami a dvousložkovými epoxidy řady Tyfo. K dalším významným společ-nostem patří americká společnost Wat-son Bowman Acme Corp. (www.mbrace.com), vyrábějící zesilující FRP systém pro železobeton pod značkou Mbrace, dále pak společnost Hughes Brothers (www.hughesbros.com), produkující materiály FRP pod komerčním názvem Aslan nebo

britská FiberForce Composites (www.fib-reforce.co.uk), nabízející jak FRP lamely, tak rozmanitou škálu ostatních profilů.

V Y U Ž I T Í

Jak již bylo řečeno, FRP lze využít pro zesi-lování mnoha druhů stavebních materiá-lů, především však konstrukcí železobeto-nových, zděných nebo dřevěných. Kromě zesilování jsou FRP stále častěji využívány v novostavbách, a to zejména v chemic-ky agresivních prostředích, nebo pokud je celková váha konstrukce limitována.

Kompozitní materiály lze použít pro

zesilování železobetonových konstrukcí několika různými způsoby. Důležitá je vždy orientace hlavních nosných vláken kompozitu ve směru nejvyššího napě-tí tak, aby byl plně využit jejich poten-ciál. Vzhledem k tomu, že kompozitní materiály mají většinou vlákna oriento-


Obr. 1, 2 Příklady zesilování vodorovných nosných prvků kompozity

Fig. 1, 2 Examples of strengthening of horizontal structural members

with FRP [1]

Obr. 3, 4 Příklady zesilování vertikálních nosných prvků pomocí kompozitních materiálů

Fig. 3, 4 Examples of strengthening of vertical structural members with FRP [1]

21

43



vaná pouze v jednom nebo ve dvou na sebe kolmých směrech, je velmi důležitý detailní návrh zesílení s případným pou-žitím více vrstev FRP s vlákny orientova-nými více směry.

Praktické použití FRP pro zesilování při-bližují obr. 1 až 4. Například průvlaky mo hou být zesíleny v tahových zónách pro zvýšení ohybové pevnosti, nebo ve smykových zónách pro zvýšení smykové pevnosti (obr. 1). Železobetonové desky pak mohou být zesíleny aplikací FRP v ta-hových zónách (obr. 2). U železobetono-vých sloupů může být dosaženo jak zvý-šení osové pevnosti, tak pevnosti v ohy-bu pomocí FRP lamel, nalepených jak v osovém, tak v příčném směru (obr. 3). V případě stěn pak může zesílení pomocí FRP dosáhnout zvýšení ohybové a smy-kové pevnosti a také částečně chránit beton před účinky exploze.

Z P Ů S O BY A P L I K AC E

Materiály FRP se vyrábějí a aplikují třemi způsoby. První metoda používá FRP ve formě finálních lamel či desek lepených pomocí většinou dvousložkových epoxi-dových lepidel na betonovou konstrukci. Lamely či desky jsou tak vyrobeny ve své konečné podobě přímo na lince výrobce, čímž je zajištěna jejich kvalita a rovnoměr-nost. Nejběžnějším výrobním procesem FRP je proces, anglicky nazývaný „pul-trusion.“ Tento kontinuální proces sestá-vá z protahování pramenů vláken nejprve tekutým pojivem, které je pak ve finálním průřezu vytvrzeno v tepelné matrici a pro-ces končí zakrácením materiálu na poža-dovanou délku.

Druhou metodou je aplikace vláken či vlákenných tkanin a pojiva přímo na

místě použití. Tato metoda umožňuje vel-kou variabilitu, co se týče tvarů zpevňo-vané konstrukce, nebo výsledných vlast-ností zesílení, daných orientací vláken a počtem jejich vrstev. Nevýhodou je pak těžko kontrolovatelná kvalita toho-to druhu zesílení, které může obsahovat vzduchové kapsy a tudíž mít horší a ne-rovnoměrné vlastnosti. Dalším negativ-ním faktorem je relativní pracnost.

Třetím způsobem je pak aplikace vlá-ken smáčených v nevytvrdlém pojivu

přímo od výrobce a jejich následná fina-lizace pomocí tlaku nebo tepla na místě aplikace. Předsmáčení vláken pojivem přímo výrobcem zajišťuje konzistentněj-ší kvalitu smáčení a částečně eliminu-je možnost vzniku vzduchových kapes, a tudíž produkuje kvalitnější zesílení.

Z výše uvedených aplikačních postu-pů je nejvíce oblíbený postup lepení pře-dem vyrobených lamel či desek na beto-novou konstrukci. To je dáno jeho mnoha výhodami, zaručenou kvalitou kompozit-ních lamel, nízkou pracností, a tudíž rych-lou aplikací s nízkými náklady na pracov-ní sílu. Vzhledem k tomu, že FRP lamely nebo desky jsou v tomto případě konzis-tentně kvalitní a s vysokými hodnotami modulu pružnosti a pevnosti v tahu, je nutné pro využití jejich plného potenciá-


Literatura:[1] Market Development Association

(MDA): FRP Product Gateway, http://www.mdacomposites.org/PSGbridge_concreterepair_intro.html

[2] Tony Gee and Partners: http://www.tgp.co.uk/feature/cfrp2/cfrp.feat.html

[3] Peters S. T.: Handbook of Composites, 2nd Edition, Chapman and Hall, 1998

[4] U.S. Army Corp of Engineers: Engineering and Design: Composite Materials for Civil Engineering Structures, ETL 1110-2-548, Březen 1997

[5] NCHRP 10-59: Research Initiative: Construction Specifications for Bonded Repair and Retrofit of Concrete Structures Using FRP Composites, National Cooperative Highway Research Program, Spojené Státy Americké, 2004

[6] Karbhari V. M., Chin J. W., Huston D., Benmokrane B., Juska T., Morgan, R., Lesko J. J., Sorathia U., Reynaud D.: Durability Gap Analysis for Fiber-Reinforced Polymer Composites in Civil Infrastructure,” Journal of Composites for Construction, Ročník 7, Číslo 3, Stránky 238–246, 2003

[7] Bonacci J. F., Maalej M.: „Externally

Bonded FRP for Service-Life Extension of RC Infrastructure”, Journal of Infrastructure Systems, Ročník 6, Číslo 1, Stránky 41–51, 2000

[8] Myers J. J., Murthy S., Micelli F.: „Effect of Combined Environmental Cycles on the Bond of FRP Sheets to Concrete“, Příspěvek konference Composites In Construction, Porto, Portugalsko, 10.–12. října, 2001

[9] Buyukozturk O., Hearing B.: „Crack propagation in concrete composites influenced by interface fracture parameters”, International Journal of Solids and Structures, Ročník 35, Číslo 31–32, Stránky 4055–4066, 1998

[10] Buyukozturk O., Hearing B.: „Failure Behavior of Precracked Concrete Beams Retrofitted with FRP“, Journal of Composites for Construction, Ročník 2, Číslo 3, Stránky 138–144, 1998

[11] Buyukozturk O., Gunes O., Karaca E.: „Progress on understanding debonding problems in reinforced concrete and steel members strengthened using FRP composites”, Construction and Building Materials, Ročník 18, Číslo 1, Stránky 9–19, 2004

Obr. 6 Železobetonový oblouk zesílený obalením FRP laminátem

Fig. 6 Reinforced concrete arch strengthened with FRP sheet wrap [2]

Obr. 5 Železobetonová deska zesílená použitím FRP lamel

Fig. 5 Reinforced concrete slab strengthened with FRP strips [2]




lu věnovat maximální pozornost přípravě povrchu betonu a výběru vhodného lepi-dla, jelikož spoj mezi betonem a kompo-zitem je kritickým místem celého třífázo-vého systému.

V Ý Z K U M A N O R M A L I Z AC E

Samozřejmým předpokladem širokého uplatnění FRP ve stavebnictví je výzkum, který umožňuje postupnou normalizaci těchto materiálů, lepidel, postupů navrho-vání zesílení pomocí FRP i následné apli-kace. Normalizace pak umožňuje neje-nom rychlejší a kvalitnější navrhování, ale především přináší postupný nárůst důvě-ry odborné veřejnosti i investorů, a tím možnost pro další rozšíření této metody.

Z hlediska výzkumu jsou nejlépe prostu-dované vlastnosti samotných FRP, které byly po řadu desetiletí používány v mno-hem extrémnějších podmínkách v letec-tví a kosmonautice [3]. Také vlastnosti stavebních lepidel, např. dvousložkových epoxidů, jsou všeobecně známé. Mno-hem důležitější je ale společné chování tohoto třífázového systému, jehož počá-teční vlastnosti byly prostudovány velice zevrubně v mnoha experimentál ních pro-gramech v posledních dvou de setiletích [4, 5]. Na druhé straně dlouhodobá trvan-livost (v řádech desítek let) celého zesilo-vacího systému v různých extrémních kli-matických podmínkách či chemicky agre-sivních prostředích nebyla dosud plně

prostudována a výzkum v této oblasti stále pokračuje [6 až 8]. Výzkum trvan-livosti zesílení pomocí FRP v současné době probíhá také na Massachusetts Institute of Technology pod ve dením pro-fesora O. Buyukozturka [9 až 11]. Kon-krétně se tato výzkumná skupina zamě-řuje na vliv vysoké relativní vlhkosti, vyso-ké teploty nebo cyklického zmrazování na mechanické vlastnosti lepeného spoje mezi betonovým podkladem a FRP.

Tak, jak postupuje výzkum této zesilo-vací metody, pokračuje i vývoj v oblas-ti norem standardizujících tuto oblast. Ve Spojených státech jde v současné době především o směrnice American Concre-te Institute (ACI) komise 440 „Guide for the Design and Construction of External-ly Bonded FRP Systems for Strengthen-ing Concrete Structures” a také o výzkum-nou iniciativu National Cooperative High-way Research Program (NCHRP) 10-59. „Construction Specifications for Bon ded Repair and Retrofit of Concrete Struc-tures Using FRP Composites”. V Evro-pě pak například Comité Euro-Interna-tional du Béton (CEB-FIB) bulletin číslo 14 – „Externally bonded FRP reinforce-ment for RC structures“. V České repub-lice se v současné době připravují tech-nické podmínky Ministerstva dopravy ČR pro přípravu, projektování a provádění zesilování nosných konstrukcí betonových mostů a lávek.

Z ÁV Ě R

Zesilování železobetonových konstrukcí pomocí FRP je v mnoha ohledech atrak-tivní metoda, která je jednou z odpovědí na špatný a rychle se zhoršující stav svě-tové infrastruktury. Jejími hlavními výho-dami jsou výrazné zesílení, trvanlivost, chemická odolnost, variabilita, rychlá apli-kace, a tudíž nízké mzdové náklady, které by měly vyvážit vyšší náklady na mate-riál. Za nevýhody lze v současné době považovat především malou zkušenost projektantů a odborné veřejnosti s tou-to metodou, danou také teprve se rozví-jejícími standardy a normami. S postup-ným rozšířením kvalitních standardů a no-rem a se současným nárůstem praktic-kých zkušeností s touto metodou lze do budoucna očekávat velký nárůst používá-ní FRP pro zesilování a opravy betono-vých, cihelných či dřevěných konstrukcí. Následně lze také očekávat větší využi-tí těchto materiálů v novostavbách, např. jako výztuž pro beton nebo jako samo-statné profily.

Pavel Dohnálek

student stavebního inženýrství

Massachusetts Institute of Technology

#16 2031 Commonwealth Avenue

Brighton, Massachusetts 02135 U.S.A.


P O U Ž I T Í S A M O Z H U T N I T E L N É H O B E T O N U P Ř I O P R A V Ě M O S T UBěhem léta 2004 byl ve Finsku opravován 155 m dlouhý a 25 m široký zavěšený Sääksmäki Bridge postavený v šedesá-tých letech 20. století (obr. 1). Při opravě došlo ke změně static-kého schématu mostu monolitickým spojením mostovky se ztu-žujícími nosníky v tzv. kompozitní konstrukci.

K opravě mostu byl použit samozhutňující beton K35. Husté uspořádání výztuže (395 kg/m3 nebo 82 kg/m‘) omezilo max. velikost použitého kameniva na 16 mm (obr. 2). Prů-běžně prováděné výrobní zkoušky betonu při dodávkách na stavbu za přítomnosti zástupce betonárny potvrzovaly hodno-ty materiálových charakteristik naměřené během laborator-ních zkoušek. Ztužující pásy byly betonovány kontinuálně během pozdních večerních hodin v týdnu na přelomu června a července, kdy bylo stálé počasí, dostatek světla a v pozdních denních hodinách bylo možno omezit automo-bilový provoz. Protože bylo třeba omezit zatížení i chvě-ní mostu, mohl být na mostě vždy pouze jeden automíchač. Betonáž dopadla dobře a na podzim našla kontrola na 220 m dlouhých pásech pouze několik málo trhlinek – bylo jich méně než předpokládal projekt.

jm

Betoni 1/2005, str. 44–45

G R A F F I T I A A N T I G R A F F I T IG R A F F I T I A N D A N T I G R A F F I T I



M Á R I A B Ú C I O VÁ

Fasády budov, niekedy histo ric kých,niekedy nových alebo novozrekon štru- ova ných, povrchy in žinierskych stavieb sú čoraz častejšie pomaľované výtvormi, označovanými ako graffiti. Názory na tento jav sú rôzne. V príspevku sa zao-berám metódami odstraňovania grafitov – mechanickými a chemickými. Ochrana konštrukcií pred grafitmi – antigrafitové nátery a fólie. Prevencia – výchova.Facades of buildings, sometimes his-torical, sometimes newly reconstructed and civil engineering works are increas-ingly more often marked with headlines and paintings – graffiti. Opinions on these differ. The techniques of removing graffiti are mechanical and chemical. Mechanical ones include wiping off, removing with use of pressure water, abrasive methods and use of laser. Chemical ones include use of organic solvents. Protecting techniques – anti-graffiti coats and films. Prevention – education.

Č O S Ú T O G R A F F I T I ?Vo svojom okolí sa stále častejšie stretá-vame s výtvormi – čarbanicami spreje-rov, ktoré pokrývajú fasády budov, plo-tov, mostov, tunelov, podchodov, dokon-ca vlakov, električiek a pod. Názory ľudí na tieto „výtvarné“ prejavy sú rôzne, niektorí ich považujú za prejavy vandalizmu, iní za prejavy umenia.

Termín graffiti pochádza z gréckeho slova graphein, čo znamená písať a je to plurál talianskeho slova graffito, zname-najúceho škrabať [1].

Hoci rôzne príklady graffiti boli nájde-né na stenách jaskýň prehistorického človeka, pozostatkoch antických miest, u mezoamerických Indiánov..., súčasné používanie termínu sa spája s moder-ným urbánnym prostredím 20. storo-čia. Nástroje staroveku sa zamenili za nástroje moderné: farebné spreje, trys-ky a značkovače. Avšak ľudská potreba komunikovať zostáva. Samotné graffiti označuje výtvor (piece – jedna writero-va práca, kúsok) a jeho tvorcovia sú pisa-telia (writers). Moderné graffiti je stále o slovách a o písaní slov. Writeri (ang-lický termín prispôsobený slovenskému

skloňovaniu) zanechávajú svoju správu na verejných priestranstvách, stenách budov, v prostriedkoch verejnej dopra-vy... Writeri vytvárajú svoj vlastný vizuálny slang, podmaňujú si klasické lineárne pís-mená a podrobujú ich skúške odolnos-ti. Vytvárajú tak sami nové formy a štý-ly, od starých gotických, bublinových až po komplikovaný divoký štýl (wild style). K pôvodnému umeniu písmen niektorí writeri pripojili figuratívnu kresbu. U nás sa používa pomenovanie grafiťáci alebo sprejeri.

Graffiti je odrazom sociálnej situácie a životného štýlu 60-tych rokov minulé-ho storočia v amerických veľkomestách. Podzemné dráhy a ulice predmestí tvo-rili ideálne podmienky pre vznik novej expresie. Zo začiatku to boli osobné znač-ky, „tagy“, no čoskoro sa vyvinuli do zlo-žitejších farebných výtvorov. V 70-tych rokoch vznikala v černošských štvrtiach New Yorku centralizovaná scéna v pod-zemí, objektom záujmu sa stali vagó-ny podzemných dráh, ktoré umožňova-li writerskú komunikáciu na celomestskej základni. Táto činnosť sa veľmi rýchlo roz-širovala medzi mládežou a neskôr celé toto hnutie dostalo označenie hip-hop graffiti, resp. sa stalo prejavom hip-hop kultúry 70-tych rokov. Hnutie hip-hop zahrňovalo okrem iného rapovú hudbu, DJ, break dance a graffiti ako spôsob vyjadrenia chudobnej, mestskej mládeže. Graffiti art bolo prijaté časťou odbornej verejnosti ako umelecký prejav. Násled-ne sa konalo niekoľko výstav, avšak toto umenie stratilo v prostrediach galérií svoj pôvodný charakter a autentickosť. Presta-lo byť atraktívne aj pre svojich tvorcov a to najmä vďaka strate ilegality a s tým spojeným dobrodružstvom, nebezpečím a adrenalínom. Od tohto momentu sa na scéne vytvárajú dva prúdy – pôvodný

agresívny v pouličnej podobe a oficiálny umelecký prístup.

V Európe sa začali graffiti objavovať v 70-tych rokoch hlavne zásluhou tlače, obchodníkov s umením a kultovým fil-mom. „Oldschoolové“ umenie New Yorku bolo obohatené novými prvka-mi a vznikla „newschool“ graffiti. Zvlášť v Západnom Nemecku sa začali graffi-ti tešiť veľkej obľube u tunajšej mláde-že. Doménou nemeckých, a najmä ber-línskych prejavov sa stali, rovnako ako v USA, depá a vlakové súpravy metra, a hlavne Berlínsky múr. Rozdiel medzi európskymi graffitmi a tými zo Spoje-ných štátov spočíva v tom, že nevznik-li ako prejav sociálne najslabších vrstiev, ale ako módny trend, len tak z „frajeriny“ dokázať svoju originalitu, individuálnosť a schopnosť vyčleniť sa z davu.

Po roku 1989 sa s týmto javom stále častejšie stretávame aj u nás, množstvo pouličných nápisov a obrazov na ste-nách stále narastá. Frekvencia používania výrazu graffiti si vynútila slovenskú ver-ziu v slovnej podobe grafity. Postoje k to-muto novému fenoménu sú rôzne – od znechutenia cez nevšímavosť až po vyvo-lanie agresivity.

Grafiťáci majú mesto rozdelené na tzv. legálne a ilegálne zóny. V legál-nych zónach (v menej frekventovaných ča stiach) je kontrola polície menej ostrá. Grafity v ilegálnych zónach v cen-tre mesta sa cenia z pohľadu sprejerov vďaka väčšiemu riziku a s tým spojené-mu adrenalínu vyššie, jednoducho sú pre nich z ich pohľadu cennejšie.

Na vytváranie grafitov sa používajú hlav ne fixy a spreje. Kreslí sa aj kriedou, rúžom, ceruzkou, guličkovým perom a farbami (olejovými, nitrocelulózový-mi, akrylovými a pod.) pomocou štetca alebo spreja. Nápisy – kresby, zhotovené


Obr. 1 Plochy konštrukcií mosta Lafranconi lákajú

sprejerovFig. 1 Areas of the Lanfranconi bridge

attract sprayers of graffiti



pomocou sprejov a fixov, sú vyhotovené rýchlejšie a majú väčšiu životnosť. Fixy sa hodia najmä na hladké povrchy – lešte-ný kameň, drevo, sklo, koženku, plexisklo. Ich náplne obsahujú väčšinou organic-ké farbivo rozpustené v organickom roz-púšťadle. Niektoré nápisy fixami sa dajú odstrániť vodou, niektoré nie. Roztok far-biva môže prenikať i do málo poréznych podkladov, čo sťažuje čistenie. Prenikanie farby do hĺbky zväčšuje aj použitie orga-nických rozpúšťadiel pri čistení. Najčastej-ší prostriedok vytvárania grafitov sú spre-je. Sú použiteľné na akýkoľvek, i veľmi členitý povrch. Vzdialenosťou trysky od povrchu podkladu sa dá meniť šírka línie i sýtosť farby a umožňujú rýchle pokres-lenie plochy (aj pomocou šablón). Rýchle zasychajú a dajú sa kúpiť v širokom sor-timente odtieňov, sýtosti, lesku a fluores-cencie farieb. Farbiacou zložkou sprejov je obyčajne tuhý pigment alebo inertný nosič zafarbený vhodným farbivom. To obmedzuje preniknutie do štruktúry pod-kladu a uľahčuje odstránenie nápisu.

M E TÓ DY O D S T R A Ň O VA N I A

Môžeme ich rozdeliť na mechanic-ké a chemické [2]. Medzi mechanické metódy patrí stieranie, odstraňovanie tla-kovou vodou, abrazívne metódy a po-užitie lasera. Stieranie sa hodí na hlad-ké povrchy a farby, ktoré netvoria súvislý film, napr. nápisy kriedou. Použitie prúdu vody pod tlakom sa používa na hladkých i hrubých povrchoch (glazovaná kerami-ka, sklo, hliník, kameň) často ako druhý krok po narušení farieb organickými roz-

púšťadlami. Tento spôsob je účinnejší ako stieranie, je však možné poškodenie čisteného povrchu, prípadne silné zvlh-čenie, ak ide o porézny materiál. Abra-zívne metódy zahŕňajú čistenie pomo-cou častíc abrazívneho prášku nesené-ho buď prúdom vzduchu alebo vody. U niektorých typov prístrojov spôsobuje konštrukcia trysky rotačný pohyb abrazíva v prúde nosného média a navyše vibrá-ciu tohto média. Namáhanie povrchu je menšie a týmto spôsobom sa dá aj leš-tiť. Dá sa využiť na všetkých podkladoch fasád. Laser využíva rozdielne vlastnos-ti náteru a podkladu. Dajú sa ním odstra-ňovať kresby farbami, nanášané sprejom alebo štetcom. Táto metóda je veľmi šetr-ná, ale pomalá a finančne nákladná. Che-mické metódy odstraňovania grafitov sú založené na rozrušení farby. Najčastej-šie ide o organické rozpúšťadlá alebo ich zmesi, ktoré zmäkčujú farbu. Následne sa odstraňujú mechanicky horúcou alebo tlakovou vodou.

M E T Ó DY O C H R A N Y

Účinnou ochranou pred grafitmi sú anti-grafiové nátery, ktoré zabraňujú prenika-niu farieb do podkladu, prípadne znižujú priľnavosť farby, čím uľahčujú odstránenie kresby. Zároveň však znižujú prie pustnosť vodných pár a plynov, takže sa nehodia na ošetrenie budov. Antigrafitový náter tvorí neviditeľný priehľadný film, z kto-rého sa grafity dajú opakovane odstra-ňovať pri relatívne nízkych nákladoch. Nedochádza pritom k porušeniu čistené-ho povrchu ani k porušeniu samotného ochranného náteru. Antigrafitové nátery tvoria vosky, akrylátové a silikónové poly-méry či kopolyméry, polyuretánové alebo epoxidové nátery, fluorované polyméry, či prírodné polysacharidy alebo celulóza. Každý z použitých materiá lov má svoje

výhody a nevýhody. Napr. vosk je lacný, umožňuje dýchanie stavby, ale po roku dostane zákal. Pri odstraňovaní antigrafi-ty náteru sa strháva celá vosková vrstva, potom sa musí naniesť nová. Polyuretány sú nevýhodné z hľadiska nízkej priepust-nosti difúznych pár, ale vydržia najdlhšie, sú najodolnejšie a odstraňovanie grafitov z nich je najlacnejšie. Ochranné nátery na báze polysacharidov upchajú póry na fasáde, takže farba neprenikne dovnútra, ale celý náter sa musí odstrániť horúcou vodou. Ďalší spôsob ochrany je použitie fólií, ktorých základom je obvykle polyes-ter. Vyrábajú sa vo viacerých ver ziách, líšia-cich sa použitou lepiacou vrstvou. Polyes-ter má uzavretú štruktúru, do ktorej horšie prenikajú farby, ale nehodí sa na zložitej-šie povrchy. Nedávno bola vyvinutá špe-ciálna klasická dekoračná fólia so zabudo-vanou ochranou pred grafitmi, ktorá sa dá použiť ako náhrada laku.

Pre zabezpečenie ochrany budov proti grafitom je potrebné:• odstránenie starých grafitov a iných

nečistôt pomocou špeciálnych chemic-kých produktov, ktoré grafity odstránia bez porušenia čisteného povrchu,

• dočistenie povrchu, prípadne premaľo-vanie farebnej omietky v odtieni zhod-nom s podkladom,

• aplikácia antigrafitového náteru,• následný servis v podobe odstraňova-

nia nových grafitov z už ochráneného povrchu.

P R E V E N C I A A L E G I S L AT Í VA

Azda najdôležitejšia ochrana pred gra-fitmi je prevencia – výchova. Aj tá má


Obr. 2 „Vylepšená“ novozrekonštruovaná fasáda historickej budovy v centre mesta

Fig. 2 „Improved“ facade of historical building in the centre of the city

Obr. 3 Bratislavský nový most po „návšteve“ sprejerov

Fig. 3 New bridge in the city of Bratislava after visit of sprayers


R E K O N S T R U K C E B E T O N O V Ý C H „ N A S L O U C H A C Í C H Z R C A D E L “ V E V E L K É B R I T Á N I I



však svoje úskalia. Odborníci konštatujú, že osvetu je potrebné vykonávať na vyso-kej profesionálnej úrovni, inak môže byť kontraproduktívna. To isté platí i o druhej stránke výchovy – represii.

Počnúc 1. júnom 2005 v SR nadob-

úda účinnosť schválená novela Trestné-ho zákona poslankyne Kataríny Tóthovej, ktorým sa dopĺňa zákon č. 140/1961 Zb. Trestný zákon v znení neskorších predpi-sov. Táto novela zavádza novú skutkovú podstatu trestného činu a sleduje zámer zvýšiť ochranu vecí pred ich poškodením a znehodnotením postriekaním, pomaľo-vaním alebo popísaním farbou alebo inou látkou. Novela je motivovaná tým, že doterajšia právna úprava neumožňovala postihovanie uvedených činov adekvátne ich spoločenskej nebezpečnosti a výške spoločenských škôd, a tým nedostatočne odradzovala potenciálnych páchateľov pred páchaním skutkov. Páchateľovi hrozí odňatie slobody až na jeden rok alebo peňažný trest, pri značnej alebo opakova-ne spôsobenej škode alebo členovi orga-nizovanej skupiny alebo sa škoda spôso-bí na veci, ktorá požíva osobitnú ochranu odňatie slobody na šesť mesiacov až tri roky alebo peňažná pokuta.

Z ÁV E R

Psychológovia sú názoru, že každý člo-vek na svete chce po sebe zanechať svoj „podpis“ – viditeľný znak, že niečo doká-že, že má vplyv na svet a ľudí okolo seba. Grafit je ich „výtvor“, rukolapný dôkaz ich práce, snov, umenia, že niečo dokážu, že sú jedineční. Tvrdé potláčanie nemá zmysel, vyvoláva protitlak. Lepšie je akti-vity sprejerov podchytiť, usmerniť ich tak, aby rozlišovali, kedy a kde sú ich kresby ťažkým vandalizmom, ktorým pripravujú daňových poplatníkov o nemalé finančné prostriedky a kedy môžu esteticky oživiť šedé, fádne plochy niektorých konštrukcií, ktoré im správca vyčlení.

Ing. Mária Búciová, PhD.

katedra technológie stavieb

Stavebná fakulta STU

Radlinského 11, 813 68 Bratislava SK


http://www.svf.stuba.sk/kat/TES/index.html

Známá naslouchací zrcadla ve Velké Británii, nacházející se v bý-valém kamenolomu nedaleko močálů Romney Marshes v Ken-tu, nedávno prošla počáteční fází konzervačního programu. Byla postavena Královskými inženýry (The Royal Engineers) koncem 20. let minulého století a tvoří je tři rozměrné betonové stavby, dva kulaté talíře o průměru 6 a 9 m a jedna 61 m dlouhá zeď.

Zrcadla byla záměrně umístěna na poloostrově Denge, který je orientován k Paříži, protože se předpokládalo, že by se s je-jich pomocí dal zaslechnout možný válečný útok. Operátor pou-žíval mikrofon a stetoskop, aby zachytil zvukové vlny odrážející se ze zrcadel, a poté mohl spustit alarm. Objev radaru v polovi-ně 30. let naslouchací zrcadla z betonu učinil zbytečnými. Dnes jsou evidovány jako technická památka.

V 50. letech koupila pozemek, na němž zrcadla stojí, firma RMC Aggregates a začala zde těžit štěrk. Stavby byly závažně poddolovány a okolo se rozlila velká jezera. Zrcadla byla pone-chána na náspu, vrávorala na štěrkovém podloží a podemílaly

je vlny z jezer. Menší zrcadlo prasklo a nebezpečně se naklonilo a základy většího byly vystaveny vážnému nebezpečí.

Práce stavebního inženýra Camerona Taylora Bedforda (CTB) nezahrnovala jen opravu nakloněných zrcadel. Strategií první fáze konzervačního programu bylo vrácení štěrku na místo kolem zrcadel v drátěných koších (gabionech), oprava opěr-né zdi, která byla ve špatném stavu, a velké trhliny táhnoucí se směrem k vrcholu šestimetrového zrcadla.

V druhé fázi projektu budou uskutečněny složitější opravy. Náspem na východ a západ od zrcadel budou prokopány kaná-ly, takže se zrcadla ocitnou na ostrově. Návštěvníci k nim budou mít přístup přes otočný můstek. CTB by měl údajně projekt dokončit v létě 2005. Jeho prioritou je mimo jiné úzká spolu-práce s britskými ochránci přírody.

Z časopisu Concrete for the Construction Industry 3/2005přeložila Kateřina Jakobcová

Literatúra:[1] Tomečková J.: Graffiti ako spôsob

(ne)kultúrneho vyžitia, Zborník SAV Bratislava,1999

[2] Kuncová M.: Antigraffiti aneb Pryč s nápisem, Sign 2001, č. 4

[3] AXIOM real Slovensko. www.axiomreal.sk

[4] Odstraňování graffiti. www.kaluma.cz.[5] ANTIGRAFFITI. www.degussa.cz.[6] Návrh poslankyne NRSR Kataríny

Tóthovej na vydanie zákona, ktorým sa dopĺňa zákon č. 140/1961 Zb. Trestný zákon v znení neskorších predpisov (november 2004)

Mott MacDonald Ltd.je jedna z nejv!tších sv!tovýchmulti-disciplinárních projektov!inženýrských konzulta"níchspole"nostíMott MacDonald Praha, s.r.o. je "eská pobo"kamezinárodní spole"nosti Mott MacDonald Ltd. Naše organizace poskytuje služby v mnoha oblastech inženýrského poradenství a projektového managementu. Jedná se o poradenské služby, zpracování studií ekonomického hodnocení, zpracování a posuzování všech stup#$ projektové dokumentace, %ízení a supervize projekt$.Tyto "innosti zajiš&ujeme v t!chto oblastech:

Silnice a dálniceŽelezniceMosty a inženýrské konstrukceTunely a podzemní stavbyVodní hospodá!stvíŽivotní prost!edíGeodetické práceGra!cké aplikaceInženýring a konzulta"ní "innost

Firma Mott MacDonald Praha, spol. s r.o. pracuje v systému jakosti dle 'SN EN ISO 9001.

Kontakt:Mott MacDonald Praha, spol. s r.o.Ing. Ji%í PetrákNárodní 15, 110 00 Praha 1tel.: +420 221 412 800, fax: +420 221 412 810GSM: +420 724 022 870www.mottmac.cz, e-mail: [email protected]

kvalita zkuš

enos

t

Beton_6_04.indd 1 30.11.2004 11:26:23


D E T E R M I N A T I O N O F B A R R I E R P R O P E R T I E S O F M E A N S O F S E C O N D A R Y P R O T E C T I O N O F R E I N F O R C E D C O N C R E T E F R O M C O 2

S T A N O V E N Í B A R I É R O V Ý C H V L A S T N O S T Í P R O S T Ř E D K Ů S E K U N D Á R N Í O C H R A N Y Ž E L E Z O B E T O N U V Ů Č I C O 2Č Á S T 1 . K A R B O N A T A C E B E T O N U



V ÁC L AV P U M P R , J I Ř Í D O H N Á L E K

V příspěvku jsou diskutovány základní po znatky o procesu karbonatace žele zo-betonu, vlivy, které rychlost tohoto pro-cesu ovlivňují a jsou odvozeny vztahy pro popis rychlosti tohoto chemického proce-su. Dále je stručně popsán nežádoucí vliv poklesu alkality cementového kamene na korozní stav uložené výztuže.This paper seeks to discuss fundamen-tal knowledge about the process of carbonation of concrete, as well as the effects influencing the speed of this pro-cess. Relations for the description of the speed of this chemical process are also derived. Further, an undesirable impact of the alkalinity of cement stone on cor-rosion of the embedded reinforcement is briefly explained.

Železobeton se nesporně stal dominu-jícím konstrukčním materiálem staveb-ní výroby druhé poloviny 20. století. Spo-jení betonu schopného přenášet tlaková napětí s ocelovými výztužnými vložkami, které zachycují a přenášejí napětí taho-vá, poskytlo konstruktérům a projektan-tům materiál umožňující provádět kon-strukce, jejichž technická realizace jiný-mi tradičními materiály by byla jen obtíž-ně řešitelná.

Prefabrikovaný a zejména monolitický beton navíc umožnil architektům zhmot-nit téměř libovolné výtvarné představy. Když se pak k těmto unikátním vlastnos-tem přidala ještě skutečnost, že uložená výztuž díky alkalické pasivaci nepodléhá korozi, zdálo se, že stavebnictví má k dis-pozici materiál rozsáhlých možností, který má neomezenou trvanlivost a obejde se prakticky bez údržby. Z těchto před-stav však byla jak technická, tak netech-nická veřejnost rychle vyvedena. Počet konstrukcí, které nedlouho po dokonče-ní vykazovaly více či méně závažné poru-chy a poškození, se počal rychle zvyšo-vat, a to i tam, kde byly konstrukce vysta-veny pouze působení atmosféry. Příči-

nou většiny těchto defektů je, jak je ostat-ně všeobecně známo, koroze výztužných vložek, primárně způsobená karbonata-cí betonu, tj. reakcí hydroxidu vápenaté-ho obsaženého v cementovém tmelu se vzdušným oxidem uhličitým.

Přestože skutečnost, že beton postup-ně karbonatuje, je známa včetně nežá-doucích dopadů na uloženou výztuž prakticky stejně dlouho jako železobeton sám [1], teprve na přelomu 50. a 60. let, tedy v době, kdy nabyly škody na žele-zobetonových konstrukcích již alarmují-cích rozměrů, vzala technická veřejnost na vědomí, že železobetonové konstruk-ce je žádoucí vhodným způsobem chrá-nit. Pro dodatečně aplikovaná opatření (nátěry, impregnace apod.) se vžil termín sekundární ochrana.

V průběhu doby byla laboratorně i prak-ticky vyzkoušena velmi pestrá paleta pro-středků sekundární ochrany, z nichž se mnohé neosvědčily, mnohé se ukázaly být naopak dobře použitelné.

Obecně se však zejména ukázalo, že je prostředky sekundární ochrany nutno ověřovat, stanovovat u nich parametry, na základě kterých by bylo možno pro-středky objektivně vybírat, resp. stano-vit racionálně technologické podmínky jejich aplikace.

Z hlediska ochrany železobetonových konstrukcí patří s ohledem na to, co bylo řečeno výše, mezi stěžejní jakostní uka-zatele nesporně odpor, který prostřed-ky sekundární ochrany kladou prostu-pu CO2.

Cílem předkládaného sdělení je uká-zat, jaké parametry ovlivňují rychlost kar-bonatace, jak lze kvantifikovat rychlost tohoto procesu a v neposlední řadě, jaké jsou dopady poklesu alkality na koroz-ní stav výztuže v železobetonových prv-cích a konstrukcích. V dalších příspěv-cích bude ukázáno, jakým způsobem lze požadavky na prostředky sekundární ochrany kvantifikovat ve smyslu schop-nosti brzdit proces karbonatace a ukázat, jakým způsobem je lze měřit.

K O R O Z N Í S TAV V Ý Z T U Ž E A K A R B O N ATAC E B E T O N U

Cementový beton je vyráběn ze směsi cementu, kameniva, vody a popř. dal-ších přísad přidávaných v menších množ-stvích. Cement, resp. jeho pojivé slož-ky – slínkové minerály reagují s vodou, přičemž tento primárně chemický děj je doprovázen vytvářením gelovité a semi-krystalické tuhé struktury, tedy dějem fyzi-kálně-mechanické povahy. Právě hydra-tovaná cementová kaše propůjčuje beto-nu mechanickou pevnost a nazývá se cementovým tmelem.

Produktem hydratace cementu na bázi portlandského slínku je kromě pest-ré směsi hydratovaných kalciumsilikátů a kalciumaluminátů i hydroxid vápenatý. Hydroxidu vápenatého – portlanditu se v průběhu hydratace vyděluje až 25 % z celkového množství hydrátů. Díky rela-tivně nízké rozpustnosti vytváří hydro-xid v pórovém systému typické krysta-ly. Rozpustnost portlanditu je za nor-málních okolností cca 0,16 g ve 100 g vody při 20 °C. To dostačuje k tomu, že vodný roztok v pórovém systému čers-tvého betonu je silně zásaditý s hodno-tou pH cca 13.

V prostředí o této zásaditosti se na povr-chu výztužné oceli vytváří pevně ulpívají-cí vrstvička hydroxidů železa, která povrch oceli tzv. pasivuje a chrání před další koro-zí. Z obr. 1 vyplývá, že v takto pasivova-ném stavu se ocel nalézá pouze v prostře-dí o hodnotě pH přibližně 9,5 až 12,5.

Hydroxid vápenatý vstupuje za urči-tých podmínek vcelku ochotně do reak-ce s kyselými plyny obsaženými v at-mosféře. Bylo experimentálně prokázá-no, že krom extrémních případů (jako je chemický průmysl apod.) [3] je neutra-lizace vyvolána v rozhodující míře reakcí hydroxidu s C02. Reakce může probíhat jak v plynné, tak v kapalné fázi. Průběh reakce v kapalné fázi vede podle násle-dujícího reakčního schématu ke vzniku rozpustného hydrogenuhličitanu vápe-natého:




Tato reakce reprezentuje vlastně koroz-ní proces II. druhu dle Moskvina [4] a má za následek pomalý rozpad cementové-ho tmelu, resp. celého betonu.

Reakci v plynné fázi lze schematicky popsat takto:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Přeměna hydroxidu na uhličitan vápe-natý má za následek postupný pokles pH pórového roztoku. V okamžiku, kdy pH betonu v důsledku těchto neutralizač-ních reakcí poklesne v okolí výztuže na hodnotu cca 9,5÷9,6, dochází ke ztrátě pasivace a výztuž může začít korodovat podle schématické reakce:

2Fe + 11/2O2 + H2O → Fe2O3 . H2O

Vznikající vrstva hydratovaných oxidů železa má přibližně 2,6x větší objem (v li-teratuře bývá uváděn až 7x větší objem) než je objem výchozí oceli. V betonu se takto generují značné tlaky (tento tzv. krystalizační tlak je experimentálně velmi obtížně měřitelný, v literatuře bývá uvá-děno, že se jedná o tlaky cca 25 MPa, v jiných pramenech lze najít až 150 MPa), jež vedou k rozpraskání a odlupo-vání krycí vrstvy betonu, což pochopitel-ně má za následek urychlení celého pro-cesu. Nejsou-li korozní procesy včas pod-chyceny, dochází k postupnému osla-bování výztužných vložek a může dojít k ohrožení statické únosnosti konstrukce. Případné opravy nadměrně poškozených konstrukcí představují mnohdy obtížně řešitelný technický problém a z hlediska ekonomického narůstají náklady s mírou poškození geometrickou řadou.

Rychlost karbonatace závisí na několi-ka parametrech, přičemž stěžejními jsou kvalita (pevnost) betonu, ošetření beto-nu v raných stádiích a v neposlední řadě rychlost karbonatace ovlivňuje relativ-ní vlhkost prostředí i obsah vody v póro-vém systému betonu (beton zcela suchý či naopak nasycený vodou karbonatuje velmi pomalu). Přestože byla karbonata-ce jako taková popsána již na počátku 20. století, kvantifikace tohoto procesu byla formulována až později [5]. Bylo ukázá-no, že rychlost procesu vyjádřená jako tloušťka zneutralizované vrstvy lze v zá-vislosti na čase vyjádřit jako:

(1)

kde sc tloušťka zneutralizované vrstvy [m]

K konstanta zahrnující kvalitu betonu apod. [m2/s]

t čas [s]Graficky vystihují průběh karbonatace

křivky uvedené v obr. 2 [9].

T R A N S P O R T CO 2 B E T O N E M A P R O S T Ř E D K Y S E K U N D Á R N Í O C H R A N Y

Pro matematický popis transportních procesů CO2 si představme objemo-vý element vzduchu vymezený plochou A a délkou x (viz obr. 3).

Jestliže koncentrační spád CO2 je na hranicích objemového elementu c1 – c2, pak množství plynu prošlého plochou A za jednotku času lze vyjádřit následu-jícím vztahem

dn = −DL .A

c1 − c2

∆x.dt (2)

kde n množství plynu prošlého plo-chou A [kg]

DL difuzní koeficient CO2 ve vzdu-chu [m2/s]

A plocha objemového elementu [m2]

c1; c2 koncentrace CO2 na hranicích objemového elementu [kg/m3]

x dráha daného koncentračního spádu [m]

t čas [s]

Tento vztah je známý jako I. Fickův zákon [6] a ukazuje, že množství plynu prošlého objemovým elementem je da né velikostí plochy, kterou plyn prochá-zí a koncentrací zkoumané plynné látky. Tento tok hmoty, jehož hnacím motorem je vyrovnávání rozdílu v koncentraci zkou-mané látky se nazývá difúzí a konstan-ta úměrnosti DL se označuje jako difúzní koeficient. Za konstantní teploty a tlaku je pro plynné látky difúzní koeficient kon-stantní a nezávislý na koncentraci zkou-mané látky.

Úpravou rovnice (2) lze I. Fickův zákon přepsat do podoby:

J.

= −D ⋅ dcdx

(3)

kde J. je hustota toku dané látky

[kgm-2s-1]

Přestože striktně vzato platí I. Fickův zákon v této podobě pouze pro fázově homogenní prostředí, v našem případě tedy pro difúzi CO2 ve vzduchu či v pó-rech vyplněných vzduchem, bylo proká-záno, že ho lze dobře použít i k popi-su transportu přes např. tenké polymer-ní membrány (které tvoří většinu pou-

Obr. 2 Průběh karbonatace v závislosti na čase [9]

Fig. 2 Carbonation process depending on time [9]

Obr. 1 Pourbaixův diagram: Závislost korozního stavu oceli na hodnotě pH a elektrodového potenciálu. [2]

Fig. 1 Pourbaix diagram – dependence of steel corrosion on pH value and electrodes capacity [2]

Obr. 3 Modelové znázornění I. Fickova zákona

Fig. 3 Model representation of Ficek‘s Law

H2O H2OCa(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2




žitelných prostředků sekundární ochra-ny) nebo vrstvou betonu. Zde se obvykle jedná o kombinaci několika transportních mechanizmů (viz dále).

Upravíme-li nyní rovnici (2) pro popis transportu oxidu uhličitého vrstvou beto-nu, pak můžeme psát:

dn = D.Ac1 − c2

x⋅ dt (4)

Koeficient D reprezentuje v tomto pří-padě difúzní koeficient CO2 ve vrstvě betonu.

Předpokládejme, že množství oxidu uhličitého pro karbonataci objemové-ho elementu (pro zreagování veškerého přítomného hydroxidu vápenatého) lze vyjádřit jako:

dn = a.dV (5)

kde a množství CO2 potřebné k ne-utralizaci veškerého hydroxidu vápenatého v objemovém ele-mentu

Rovnici (5) lze přepsat do podoby:

dn = a.A.dx (6)

Spojením rovnic (4) a (6) a po úpravě dostáváme:

x .dx = Dc1 − c2

a⋅ dt (7)

Integrací za okrajových podmínek t = 0, x = 0 dostáváme:

x2 = 2D ⋅c1 − c2

a⋅ t

(8)

a po odmocnění obou stran rovnice (8) získáváme:

x = 2D ⋅

c1 − c2

a⋅ t

(9)

Za stálé teploty a tlaku lze považovat D

za konstantní (viz výše) a za tohoto před-pokladu můžeme rovnici (9) upravit do konečné podoby:

x = Kt (10)

kde K =2D c1 − c2

a

(11)

Vztah (10) je empiricky odvozeným „odmocninovým“ zákonem vyjádřeným rovnicí (1). Ze vztahu je patrné, že rych-lost postupu neutralizace (karbonata-ce) je úměrná odmocnině času, přičemž konstanta úměrnosti zahrnuje kvalitu betonu charakterizovanou jednak „difúz-ním“ koeficientem D (závisí na porovi-tosti apod.), jednak obsahem hydroxidu a (tato hodnota je odvislá od množství a typu použitého cementu). Konstan-ta úměrnosti dále zahrnuje koncentrač-ní spád oxidu uhličitého mezi povrchem betonu a zónou (hranicí postupující) kar-bonatace a relativní vlhkost.

Z rovnice (11) vyplývá, že rychlost kar-bonatace za obvyklých podmínek (tj. kdy koncentrace oxidu uhličitého je daná slo-žením atmosféry) je závislá především na hodnotě difúzního koeficientu CO2 v be-tonu. Zpomalení průběhu karbonatace lze obecně dosáhnout zvýšením odpo-ru, tj. snížením hodnoty D. Zvýšení odpo-ru je u samotného betonu limitováno řadou okolností, u konstrukcí již postave-ných je tento parametr vlastně neovlivni-telný. Zastavení nebo lépe řečeno zpo-malení karbonatace lze však dosáhnout aplikací dodatečných vrstev, které prostu-pu CO2 kladou zvýšený odpor, na povrch betonu.

Z ÁV Ě RY

Ochrana železobetonových konstrukcí reprezentuje ve všech vyspělých zemích aktuální problém, v tuzemsku pak o to naléhavější, že ochrana železobetonu a betonu byla v minulosti zcela podceně-na. Předkládaná práce si proto kladla v pr-vé části za cíl ukázat, jaký je dopad kar-

bonatace železobetonu na korozní stav výztuže a proč je významné proces kar-bonatace zpomalit např. aplikací dodateč-né ochranné bariéry. Pro popis a kvantifi-kaci chování betonu opatřeného dodateč-nou krycí vrstvou (bariérou) se jeví jako užitečné zavést pojem tzv. koeficientu odporu proti difúzi µ. Popis pohybu plynu porézním materiálem a z toho vyplývají-cí definice koeficientu odporu proti difúzi µ bude předmětem 2. pokračování toho-to příspěvku.

Ing. Václav Pumpr, CSc.

BETOSAN, s. r. o.,

Na Dolinách 28, 147 00 Praha 4

Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc.

Kloknerův ústav ČVUT

Šolínova 7, 166 08 Praha 6

Lias Vintířov, lehký stavební materiál, k.s. 357 44 Vintířov

tel.: +420 352 324 444 fax: +420 352 324 499


R = 4,4 m2 KW -1

EXTRÉMNÍ TEPLO

banery_168x25.indd 1 14.4.2005 15:23:07

Literatura:[1] Zschokke B.: Über das Rosten

der Stahleinlagen im Eisenbeton, Schweizerische Bauzeitung Bd.67 (1916)

[2] Pourbaix M.: Atlas d‘équilibres électrochimiques, Paris 1963

[3] Beton + Fertiteil-Technik, 51, 1985, Heft 11, str. 722–729

[4] Moskvin V. M.: Povyšeeniestojkosti betona i železobetona při vozdejstvii agressivnych sred., Moskva, Strojizdat 1975

[5] Nishi T.: RILEM Symposium, Praha 1961

[6] Moor W. J.: Fyzikální chemie (český překlad), SNTL Praha 1972

[7] Bilčík J., Cesnak J.: Poruchy a rekon-štrukcie nosných sústav. Životnosť, poruchy a rekonštrukcie betónových a murovaných konštrukcií, JAGA group, Bratislava 1998

[8] Farbe und Lack, 89, 1983, str. 513–518

[9] Luley H.: Instandsetzen von Stahlbetonoberflächen, Beton-Verlag, Düsseldorf, 1989

S T A V E B N Í K O N S T R U K C EM A T E R I Á L Y A T E C H N O L O G I E

S A N A C E V A D P A N E L O V Ý C H D O M ŮR E H A B I L I T A T I O N O F P R E F A B R I C A T E D P A N E L B U I L D I N G S


R E N É R Ů Ž I Č K A , A L E N A H Y N K O VÁ

Již řadu let se v naší republice pro-jevují statické poruchy na panelových domech. Příčin vzniku poruch je celá řada. Nekvalitní výroba samotných panelů, neodborná montáž, působení povětrnostních vlivů nebo minimální údržba.Structural defects of prefabricated panel buildings have long appeared in the Czech Republic. There are numer-ous causes of the faults development. They include bad quality production of prefab panels, unprofessional assem-bly, climatic effects and/or minimal maintenance.

Sanace vad panelových domů lze rozdě-lit do dvou základních skupin:• nosné konstrukce stěn a stropů• obvodové pláště

Z těchto základních skupin v realizacích převažuje sanace vad obvodových pláš-ťů. V Jihočeském kraji převažují ve svém množství dvě konstrukční soustavy:• T06B• PS69/2 Jč

Obvodový plášť u KS T06B je vytvo-řen parapetními panely křemelinovými 1200 x 3600 mm, tloušťky 200 mm, které byly realizovány cca od roku 1970 a panely keramickými 1200 x 3600 mm, tloušťky 300 mm, od roku 1970 dále.

Obvodový plášť u KS PS69/Jč je tvo-řen parapetními panely keramickými 350 mm a sendvičovými betonovými celostěnami.

Na jednotlivých typech panelů obvo-dového pláště se vyskytují statické vady, které mění v době svého vzniku statické hodnoty panelu a snižují jejich schopnost přenášet zatížení na ně kladené z titulu jejich funkce v konstrukci domu. Z průzku-mů a posudků lze konstatovat, že rozsah,

typ a příčiny vad jsou rozdílné a nelze k je-jich posuzování a sanaci přistupovat zjed-nodušeným obecným způsobem.

V A DY V Y S K Y T U J Í C Í S E N A PA N E L E C H K Ř E M E L I N O V Ý C H

Roztržení panelu v celé jeho hmotě a tloušťce – vada je přesně disponova-ná v polovině délky panelu. Směr trhliny je svislý. Schéma postupu vzniku a rozvo-je trhliny sleduje směr zespodu nahoru. Trhlina v každém stavu svého rozvoje pro-chází vždy celou tloušťkou panelu. Tato porucha se vyskytuje na 100 % objek-tů s výskytem do průměru 64 % všech panelů na objektu (obr. 1).

Mrazové porušení panelů, zejména v oblastech pod parapety, na hranách styčných spár a ve spodním líci nadpraží. Mrazové porušení je hloubkové v závis-losti na stavu fasádní úpravy a plošné do hloubek cca 2 mm. Nechráněná místa vykazují lokální rozpady do hloubky 20 až 50 mm s tvorbou kráterů. Tato vada se vyskytuje na 100 % objektů s výsky-tem průměrně na 25 % všech panelů na objektu (obr. 2).

V A DY V Y S K Y T U J Í C Í S E N A K E R A M I C K Ý C H PA N E L E C H

Trhliny venkovní betonové monierky se vyskytují v poloze vodorovné, svislé, šikmé, mapovité. Trhliny jsou povrchové, zasahu-jící do hloubky až 8 mm (mapovité a šik-mé trhliny) až po trhliny na celou tloušť-ku betonové monierky (vodorovné a svis-lé trhliny). U těchto trhlin je viditelné zavlh-čení okrajů trhliny. Tato vada se vyskytuje na průměrně 62 % objektů s výskytem na 65 % všech panelů na objektu.

Trhliny po celém obvodu panelu ve spodním líci, na bočních plochách a na parapetech v poloze mezi venkovní beto-novou monierkou a keramickou výplní panelu. U těchto trhlin bylo hloubkový-mi sondami zjištěno úplné odtržení beto-nové monierky, která zůstává zavěšena pouze na vnitřních kotvách. Cca na 32 % panelů dochází k vysypávání keramiky z panelu. Tato vada se vyskytuje průměr-

ně 61 % objektů s výskytem na 61 % všech panelů objektu.

Celostěnové betonové sendvičové panely vykazují vodorovné trhliny na „pilířcích“ kolem oken a v nadpraží. Tyto trhliny neprochází celou tloušťkou panelu, zasahují do hloubky cca 60 mm. Vykazují však prosak korozních zplodin. Tato vada se vyskytuje na průměrně 28 % objek-tů s výskytem na 65 % všech panelů na objektu.

Každá z uvedených základních vad si zasluhuje samostatný rozbor řešení.

Je mylným názorem, že tyto static-ké vady, bez řešení a bez zpětného návratu panelu do jeho původní funk-ce sanací, lze skrýt zateplovacím sys-témem nebo pouze omítkou. Neře-šení těchto vad je příčinou poruch nových úprav a zateplovacích systé-mů na domech.

Ř E Š E N Í

Řešení těchto statických vad systémem Helifix je z hlediska konstrukce panelů a z hlediska návratu k jejich původní sta-tické funkci optimální. Umožňuje mini-málním zásahem do konstrukce panelu řešit všechny výše uvedené základní sta-tické závady (obr. 4).

Realizace řešení sanace jednotlivých vad je patrná na domě Prachatická č.p. 8, 10 v Českých Budějovicích (obr. 4). Podobným způsobem je v Jihočeském kraji sanována řada domů v obou kon-strukčních soustavách. Sanace jsou rea-lizovány od roku 1998, domy jsou pro-hlíženy a sledovány a k dnešnímu dni se neprojevily žádné nové nebo druhot-né vady. Doba sedmi let je pro obecné závěry sice krátká, ale ukazuje již nyní na úspěšnost systému, je-li prováděn zaško-lenou a certifikovanou firmou.

ZÁKL ADN Í Ř EŠE N Í J E DNOTL IV ÝC H VAD

• roztržené křemelinové panely – osaze-ním stahovacích spon HeliBar do tmelu HeliBond MM2, v délce a počtu podle šířky trhliny se zakončením do šikmého vrtu na celou hloubku panelu (obr. 3a)


Obr. 1 Postup tvorby trhliny až ke vzniku závažné statické poruchy

Fig. 1 Progression of crack right to the emergence of serious static failure



• trhliny venkovní betonové monierky vodorovné, svislé, šikmé – osazením stahovacích spon HeliBar kolmo na trh-linu do tmelu HeliBond MM2 v délce a počtu podle šířky trhliny se zakon-čením do kolmého vrtu procházející-ho tělem panelu do vnitřní betonové monierky (obr. 3b)

• odtržená betonová monierka venkovní celoplošně – osazením kotev CemTies kolmo na venkovní líc panelu na celou tloušťku panelu v počtu podle konkrét-ní tloušťky trhliny (obr. 3c)

Systém oprav je doplněn injektáží trh-lin a „slepením“ roztržených částí pane-lu z titulu návratu spolupůsobení všech částí vrstev panelu a z titulu zabránění pronikání vody z atmosférických srážek do panelu.

Z ÁV Ě R

Statické vady panelů obvodových plášťů nelze podceňovat. Jsou závažnou poru-chou, která může znehodnotit opravy a za-teplovací systémy fasád. Popsaný sanač-ní systém je pro svoji subtilnost, spoje-nou však s vysokou hodnotou pevnos-ti v tahu ocelových nerezových stáčených prutů z astenické oceli mimořádně vhod-ný a po zkušenostech ze sedmiletých realizací i bezporuchový a plně funkční pro návrat statických hodnot panelů. Pro úspěšnost sanace lze doporučit před reali-

zací provedení stavebně technického prů-zkumu a zadání prací zaškoleným a certifi-kovaným odborným firmám.

Článek byl lektorován.

René Růžička

HELIFIX CZ, s. r. o.

Za Viaduktem 429, 400 01 Ústí nad Labem

tel./fax: 475 207 964

e-mail: [email protected], www.helifix.cz

Dipl. Ing. Alena Hynková, CSc.

VYKOS CZ, s. r. o., vývojové a konstrukční studio

Vrbenská 547, 370 01 České Budějovice


Lias Vintířov, lehký stavební materiál, k.s. 357 44 Vintířov

tel.: +420 352 324 444 fax: +420 352 324 499


Rw = 57 dBEXTRÉMNÍ TICHO

banery_168x25.indd 2 14.4.2005 15:23:22

Obr. 2 Odstranění degradovaného betonu kolem trhliny

Fig. 2 Removal of degraded concrete around the crack

Obr. 3 a, b Umístění spon kolmo na trhlinu do kombinace drážky a vrtů

Fig. 3 a, b Placing of ties across the crack to the combination of slot and drill holes

Obr. 4 a, b Frézování drážek a tvarování výztuže HeliBar

Fig. 4 Cutting of slots and shaping of HeliBar reinforcement

Obr. 3 c Rastr kotev CemTiesFig. 3 c Raster of CemTies anchors

a)

a) b)

b)

c)


S T Á R N U T Í B E T O N O V Ý C H P O V R C H Ů A J E J I C H Ú D R Ž B AC O N C R E T E S U R F A C E A G E I N G A N D I T S M A I N T E N A N C E



J A N A M A R G O L D O VÁ

Článek shrnuje faktory, které ovlivňují stárnutí betonových povrchů a zmiňuje doporučení pro jejich údržbu používaná ve Finsku.Circumstances influencing concrete sur-face ageing and recommendation for its maintenance are mentioned in the article.

Jak již bylo uvedeno v předchozím čísle časopisu, vzhled vnějšího betonového povrchu se jeho stárnutím mění hlavně vlivem usazování prachu, smáčením deš-těm a zarůstáním mechem. Znečistění mohou způsobit také úniky vápna a rostli-ny, které do povrchu zapustí kořeny. Pokud architekt v návrhu se stárnutím povrcho-vých vrstev materiálu počítal, potom pati-na, kterou povrch stárnutím získává, obvyk-le nenarušuje požadovaný vzhled.

Údržbu betonového povrchu (všech svislých i vodorovných ploch) je nutné plánovat společně s údržbou celého objektu.

P R AC H , V Í T R A D É Š Ť

Prach se obvykle dělí na jemný (s velikostí částic do 1 µm) a obyčejný prach (s veli-kostí částic od 1 µm do cca 1 mm), z kte-rého je největší část minerálního původu.

Nejvíce prachu se usazuje na površích otočených do rušných ulic. Čím výše je povrch vzhledem k ulici, tím méně je prachu ve vzduchu a tím větší je rychlost větru. Prach se shromažďuje na všech plochách, přirozeně nejvíce na vodorov-ných. Vlhkost povrchu zvyšuje přilnavost prachu. V horní části vysokých domů může silný vítr průčelí dokonce čistit. Vítr, který fouká laminárně nebo víří, způsobu-je odlišné usazování prachu (obr. 1 a 2). Oblasti kolem trhlin zůstávají vlhčí déle než ostatní plochy povrchu, a proto jsou trhliny po částečném oschnutí povrchu zřetelnější. Prach se kolem vlhkých trh-lin déle usazuje, nepravidelnosti povrchu způsobují jeho víření a časem se tak i na suchém povrchu trhlina stane výraznější.

Směr a množství deště záleží na výšce budovy a na šířce okapů. Při promoknutí stěny vystavené dešti lze rozlišovat násle-dující fáze: • voda se vsakuje do betonu

• po nasáknutí části povrchu začíná voda po povrchu stékat

• po nasáknutí celé stěny voda volně stékáPovrch nasává vodu tím rychleji, čím

je pórovitější. Pravděpodobnost nasává-ní se zvyšuje se vzrůstající výškou stěny. Pórovitá stěna se nasytí vodou nejpozdě-ji po několikahodinovém působení šik-mého deště. Čistá stékající dešťová voda povrch vymývá. Pokud je dešťová voda znečistěná usazeninami (např. z balkó-nů, plochých střech, parapetních plechů), tyto se při stékání usazují v pórech beto-nu a stopy po stékání zůstanou na stěně patrné i po uschnutí. Často je na průče-lích vidět vliv obou (obr. 3 a 4).

S U B L I M ÁT Y

Alkalický sublimát se usazuje na povrchu z ve vodě rozpustných alkalických solí, které jsou v betonu vždy přítomné. Za pří-znivých podmínek se při schnutí na povr-chu čerstvého betonu vytváří bílá vrstvič-ka. Díky své rozpustnosti ve vodě se alka-lický sublimát lehce odstraňuje např. očiš-těním tlakovou vodou.

Tvorbě alkalického sublimátu lze zabrá-nit, či podstatně snížit jeho výskyt, pou-žitím co nejmenšího množství vody při výrobě betonu a udržováním vlhkého povrchu betonu v počáteční fázi jeho tvrdnutí (vlhkost > 65 %) pomocí pro-středků vyráběných k tomuto účelu nebo pomocí těsné plastové folie. Studené a větrné počasí zvyšují riziko tvorby sub-limátu, stejně jako pórovitý povrch formy. Jak beton stárne a jeho struktura se stává hustší, tvorba sublimátu se snižuje.

Vápenný sublimát je uhličitan vápenatý, který vzniká reakcí oxidu uhličitého obsa-ženého ve vzduchu s hydroxidem vápe-natým v betonu. Velké množství vápen-ného sublimátu se tvoří zejména tehdy, je-li po odstranění formy či bednění ještě nezatvrdlý a pórovitý povrch beto-nu vystaven vnější vlhkosti (déšť, noční rosa atd.). Voda uvolňuje z ještě pórovi-té vrstvy betonu hydroxid vápenatý, který okamžitě reaguje s oxidem uhličitým

a vý sledkem je tvorba sublimátu. Prav-děpodobnost tvorby velkého množství vápenného sublimátu je velká tehdy, je-li povrch formy nasákavý, tvrdnutí betonu pomalé, vzduch vlhký a teplota nízká.

Výskyt vápenného sublimátu je možné omezit následujícími opatřeními:• omezit nasákavost povrchu formy (z pr-

ken nebo překližky) namočením až do bodu nasycení nebo navoskováním tak, aby nepřijímal vodu

• povrch betonu ihned po odstranění formy zakrýt plastovou fólií

• použít betonovou směs s nízkým poměrem vody a cementu

• zejména ve studených podmínkách zajistit rychlé tvrdnutí betonového povr-chu volbou rychle tvrdnoucího druhu betonu, tepelnou ochranou při a po betonáži Vápenný sublimát nelze odstranit pou-

hým omýváním vodou. Jako nejúčinnější způsob se ukázalo omývání směsí vody a písku pod tlakem. Omývat však lze povrch betonu až několik týdnů po beto-náži, kdy už je povrch dostatečně tvrdý a hutný, aby se po omytí netvořila nová vrstva sublimátu. Vápenný sublimát se z povrchu opotřebovává také sám, avšak velmi pomalu.

Obr. 1 Typické zóny znečištění průčelíFig. 1 Characteristic areas of facade

pollutions

Obr. 2 Vliv rychlosti větru na množství a umístění usazenin

Fig. 2 The influence of wind speed in the amount and location of deposit

slabý vítr (laminární proudění) => usazování na návětrné straně

středně silný nebo silný vítr (víření) => usazování na závětrné straně

výsledkem je prach usazený na celém povrchu

A – častá silná rychlost větru => menší znečištění

B – rychlost větru klesá => silnější znečistění

C – rostoucí vliv dopravy => zóna nejsilnějšího znečistění




Nečistoty jsou nejvíce vidět na světlém povrchu. Znečištění se nedá úplně zabrá-nit, ale je možné škody zmírnit ochranný-mi prostředky povrchu a vhodnou údrž-bou. Špinavé pruhy a skvrny po stékající vodě lze omezit vedením dešťové vody okapy a umístěním vývodů okapů dosta-tečně blízko povrchu země. Není vhodné umístit vývody okapů blízko stěny budo-

vy, protože voda se z nich vlivem větru rozstřikuje na zeď.

Čistitelnost povrchů je nutné vzít v úva-hu zejména v místech, která jsou nejvíce vystavena znečištění.

O C H R A N N É P R O S T Ř E D K Y P R OT I Z N E Č I S T Ě N Í

Beton je pórovitá látka, proto se voda do něj vsakuje a jeho povrch výrazně ztmav-ne. Kolísání tmavosti způsobené vlhkos-tí a také znečištěním povrchu lze zame-zit zabráněním vsakování vody do beto-nu. K tomu je možno použít impregnační prostředky, které výrazně nezmění odstín betonového povrchu oproti neošetřené-mu povrchu. Životnost ochranných pro-středků však není příliš dlouhá a musí být tedy opakovaně obnovovány během životnosti konstrukce.

Impregnační prostředky zabraňují ka pilárnímu pronikání vody skrz povrcho-vé vrstvy. Povrch betonu se stává hydro-fobním bez vytvoření povlaku na povr-chu. Nejznámější impregnační prostřed-ky jsou silany, siloxany a silikonové prys-kyřice neboli polysiloxany. Vedle jme-novaných jsou užívány i akryláty a tef-lon. Na betonové povrchy se používají impregnační prostředky určené speciál-ně pro tento účel, např. silikonáty nejsou vhodné. Odolnost proti alkáliím je u ně-kterých impregnačních prostředků ome-zená, a proto nemohou být použity na povrchu čerstvého betonu. Impregnační prostředky vysušující beton mohou v ně-kterých případech zrychlit karbonatizaci.

Prostředky obyčejně neobsahují pig-menty, přes to mohou změnit světlost a lesk povrchu. Proto je doporučováno prostředky vždy předem vyzkoušet.

P O Ž A D AV K Y N A K VA L I T U O C H R A N N Ý C H P R O S T Ř E D K Ů

Základní kvalitativní požadavky, které musí splňovat impregnační prostředky na vnější povrch používané ve Finsku (jejich splně-ní je kontrolováno dle finských norem):• Propustnost vody a vodní páry:

- prostředek musí snížit vstřebávání vody do povrchu min. o 40 %

- poměr množství vypařené vody k množství vstřebané vody je min. 60 % z odpovídajícího poměru u povrchu neopatřeného prostřed-kem nebo poměr množství vypaře-né vodní páry k množství vstřebané vody je min. 100 % z odpovídajícího poměru u objektu neopatřeného pro-středkem

- prostředek nesmí zvýšit drolení beto-nu vlivem mrazu

• Vzhled povrchu opatřeného ochranným prostředkem se nesmí časem zhoršit (např. bělení nebo odlupování)

• Prostředek musí zamezit znečištění povrchu a/nebo ulehčit jeho čištění

• Prostředek nesmí zvýšit nerovnoměrné zvlhnutí od deště nebo uschnutí povr-chuNěkteré impregnační prostředky mohou

být aplikovány nejdříve po 6 měsících od výroby betonu. Při aplikaci je třeba postu-povat dle návodů výrobce.

P R O S T Ř E D K Y P R OT I G R A F F I T T I

Proti graffiti lze použít ochranné prostřed-ky určené k tomuto účelu. Prostředky proti graffiti zabraňují vstřebávání barev použitých na graffiti hlouběji do beto-nu a potřeba čištění se tím omezuje pouze na povrch betonu. Dobrá čistitel-nost povrchu se zakládá buď na tom, že se graffiti dá lehce odstranit z ochranné-ho prostředku, nebo na tom, že se celá ochranná vrstva dá lehce odstranit a ob-novit. Jsou vyráběny ochranné prostředky na bázi vosků, sacharidů, akrylátů, poly-uretanu nebo epoxidů. Prostředky oby-čejně neobsahují pigmenty, ale mohou změnit barvu povrchu. Je doporučováno předem je vyzkoušet.

Jako ochrana proti graffitti jsou doporu-čovány horkou vodou odstranitelné pro-středky, které nezvyšují zatížení způsobe-né povětrnostními vlivy na beton. Graffitti jsou odstraňována z povrchu opatřeného ochranným prostředkem horkou vodou pod tlakem i s ochranným prostředkem. Po čištění je povrch znovu ošetřen.

připravila Jana Margoldová

Obr. 4 Povrch průčelí se stopami prachu a deště

Fig. 4 Marks of dust and drenching on a facade

Obr. 3a, b Zmoknutím betonový povrch ztmavne

Fig. 3a, b Concrete surface gets darker by soaking

Literatura:[1] BY40 2003 Betonirakenteiden

pinnat/luokitusohjeet, Suomen Betoniyhdistys r.y., Helsingisaä 2003

R E I N F O R C E D C O N C R E T E S K E L E T O N A N D I N T E R - W A R I N D U S T R I A L A R C H I T E C T U R E I N C Z E C H O S L O V A K I A

Ž E L E Z O B E T O N O V Ý S K E L E T A M E Z I V Á L E Č N Á P R Ů M Y S L O V Á A R C H I T E K T U R A V Č E S K O S L O V E N S K U



P E T R V O R L Í K

Průmyslové stavby 19. století představují bezesporu zásadní zlom ve vývoji prosto-rové koncepce architektury. Přechod od zemědělské společnosti k průmyslové, od manufaktury k velkovýrobě, byl doprovázen potřebou zcela odlišných výrobních objektů; určující podmínkou byla velká nečleněná plocha, vyšší počet podlaží a pochopitelně také rychlost výstavby. Nástrojem a zároveň katalyzátorem celého procesu se sta-lo především prosazování nových materiálů, skeletu jako primární nosné struktury a v návaznosti i prostorové nebo prvkové „prefabrikace“. Prvenství patří kovovým konstrukcím (litina, ocel, velkoplošné sklo), nicméně jejich zavádění souběžně provázely také první kroky v odhalování možností cementu a betonu, materiálů, které si velmi rychle nacházely neotřesitelné pole působnosti v oblasti inženýrských děl, zakládání a výroby drobných architektonických prvků (dlažby, odlitky aj.).Industrial structures of the 19th century undoubtedly represent a principal turn-ing point in the development of spa-tial architectural concept. The transition from agricultural to industrial society, from manufacture to mass production was accompanied by a need for totally different production facilities. A large, unstructured area, a higher number of storeys, as well as production speed

became decisive conditions. The whole process was, in the first place, lever-aged and catalyzed by introduction of new materials, the skeleton as a pri-mary supporting structure, and spatial or unit “prefabrication“. Metal structures (cast iron, steel, large-area glass) were exploited first. However, their adoption ran parallel to initial steps made in revealing the potential of cement and concrete, materials which quickly found sound application in engineering works, foundation construction and production of small architectural elements (paving, castings, etc.).

Ž E L E Z O B E T O N O V Ý S K E L E T A P R Ů MY S L

První ojedinělé pokusy prosadit železobe-tonové nosné konstrukce můžeme u nás vystopovat už na konci 19. století. Jedná se ale pouze o drobnější stavby nebo samostatné části konstrukce. U přáde-len v Anglii nalezneme počátky kovové-ho skeletu už na konci 18. století. Skuteč-ně plného a efektivního uvedení do praxe se dočkal železobeton teprve na počátku 20. století a rutinního zvládnutí dokonce až po 1. světové válce.

Jako základní nosná struktura nale-zl železobetonový skelet nejširší odezvu

zejména u rozměrných mnohapodlaž-ních objektů s důrazem na volnou nebo variabilní dispozici (průmysl, obchodní domy, velkotržnice apod.). Proti star-ším smíšeným konstrukcím výrobních objektů nabízel řadu rozhodujících výhod – vysoká únosnost (rozpony, podlaž-nost, zatížení), prostorová tuhost a jed-nolitost konstrukce (dynamické namáhá-ní, bodové zatížení, menší rozsah ztužu-jících prvků (srv. masivní obvodové zdivo + lehký skelet), prostorově-konstrukč-ní variabilita (složitější části technologie lze snadno začlenit výměnou nebo zesí-lením a možnost dodatečných dispo-zičních změn [1, 2]. Fascinujícím příno-sem musely být zejména (často pouze


Obr. 2 a, b Nákladové nádraží Žižkov, Praha 3 – Žižkov, 1934–1937

Fig. 2 a, b Žižkov goods station, Prague 3 – Žižkov, 1934–1937

Obr. 1 Transformační stanice Edison. Praha 1 – Nové Město, 1926–1930

Fig. 1 Edison transforming station. Prague 1 – Nové Město, 1926–1930

a) b)



domnělé) vlastnosti betonu jako materiá-lu – odolnost vůči mechanickému a che-mickému namáhání, povětrnosti, vyso-kým teplotám, požáru a působení elek-trického pole (např. rozvodna Elektrárny ESSO v Tovární ulici v Kolíně od J. Fragne-ra z let 1929 až 1932 nebo Transformač-ní stanice Edison v Jeruzalémské ulici na Novém Městě v Praze od F. A. Libry z let 1926 až 1930 – obr. 1).

Díky těmto přednostem si i přes zřejmé drobné nevýhody (mokrý proces, hmot-nost, komplikované zesilování a nahra-zování částí konstrukce) získal železobe-tonový skelet mezi staviteli i stavebníky průmyslových objektů velmi rychle své

zastánce. Zatímco inženýrské stavby měly výlučnou pozici zejména v získává-ní zkušeností s konstrukcemi velkých roz-pětí, extrémního namáhání a při hledání limitů materiálu, přínos výrobních objek-tů spočíval především v tom, že posky-tovaly zkušenost přenosnou i na ostatní typologické druhy.

M E Z I VÁ L E Č N É V Ý R O B N Í O B J E K T Y

Železobetonový skelet meziválečných průmyslových staveb vycházel přiroze-ně nejčastěji z ověřeného, přehledného schématu (srv. patent na železobetono-vý skelet F. Hennebiqua z roku 1892) – podpora – průvlak – trám – deska (např. servisní budova Aero v továrně letadel v Praze 9 – Vysočanech od J. Freiwalda a J. Böhma z roku 1923).

Vedle tohoto v zásadě konvenčního řešení se ale začaly záhy objevovat i va-riace na téma ploché stropy – pilí-ře s hřibový mi hlavicemi; princip vynu-cený požadavky maximálního rozponu, extrémního zatížení a výhodného pomě-ru mezi konstrukční a světlou výškou (např. Automobilka Praga v Ocelářské ulici v Praze 8 – Libni od S. Bechyněho a Z. Merze z let 1917 až 1918, jež byla zbourána v roce 2002, nebo Nákladové nádraží Žižkov od K. Caivase a V. Weise z let 1934 až 1937 – obr. 2).

Architektura výrobních objektů také nezřídka využívala zkušenost z oblas-ti inženýrských staveb a velkorozpono-vých konstrukcí, zejména na zastřeše-ní rozměrné technologie (Hala Vodár-ny a filtrační stanice v Praze 4 – Podolí od A. Engela z let 1923 až 1928 či Spa-lovna odpadků v Praze 9 – Vysočanech od F. Roitha a F. Faltuse z let 1931 až 1933, zbourána 2003) nebo mimořád-

ně rozlehlých prostor bez vnitřní podpo-ry (např. Ústřední dílny Elektrických pod-niků města Plzně v Cukrovarské ulici od F. Mlynaříka a S. Smoly z let 1931 až 1934 – Obr. 3). Tyto zpravidla oblou-kové konstrukce v některých případech výhodně využívaly propojení velkorozpo-nových částí s běžným podlažním skele-tem podružných prostor v jeden spolu-působící celek.

Výhody železobetonového skeletu pro průmyslové provozy přesvědčivě doklá-dá skutečnost, že býval často proveden, místo tradičního lehkého krovu, ve formě železobetonových rámů až do konstruk-ce mansardové střechy (např. budova ETA v Bartoškově ulici v Praze 4 – Nus-lích od Bukovského a Kottlanda z let 1924 až 1926 – obr. 4).

Doslova revoluční zvrat znamenala žele-zobetonová stropní, respektive střešní, konstrukce jako neodolatelné vábení uza-vřít objekt plochou střechou. „Moderní architektura všech zemí směřuje pomocí nových konstruktivních prostředků k na-hražení normálně používané šikmé stře-chy střechou rovnou. Četné provede-né práce a návrhy nejlepších moderních architektů všech zemí vykazují snahu po jednoduché kubické formě a upotřebují rovných střech... Odpor četných řemesl-níků proti rovným střechám resultuje nej-častěji z dosavadního provádění dřevo-cementové krytiny na trámové stropy...


Obr. 4 ETA, Praha 4 – Nusle, 1924–1926Fig. 4 ETA, Prague 4 – Nusle, 1924–1926

Obr. 3 a, b Ústřední dílny Elektrických podniků města Plzně, Plzeň 3 – Doudlevce, 1931–1934

Fig. 3 a, b Central workshops of Electrical Enterprises of the Town of Pilsen, Pilsen 3 – Doudlevce, 1931–1934

a) b)



Při nových způsobech konstrukce stropů betonových... tato závada odpadá.“ [3]

Specifickou skupinou využití železobe-tonu v organismu průmyslových objek-tů a areálů byly konstrukce samostatných armatur a technologií, koncipované jako skelet (vodárenské věže), kotvení lehčích konstrukcí (telekomunikace) nebo zalo-žené na prostorové tuhosti a klenebném efektu (např. sila Královédvorské cemen-tárny, a. s., v Králově Dvoře u Berouna od K. Skorkovského a K. Wintera z let 1927 až 1928 – viz obr. 5 a Hostivař-ského parního mlýnu a pekáren v praž-ské ulici U továren od B. Hybšmana z let 1919 až 1922). Beton nalézal širokého uplatnění i u nenosných částí – na lehké výplně (monierky, okna), vysoce odol-né podlahové krytiny a menší prefabri-kované prvky.

E S T E T I K A

Estetiku výrobních objektů bezesporu silně předurčuje jejich užitný charakter,

důraz na návratnost investice a absen-ce potřeby dodatečně vnesené exkluzi-vity nebo vypovídací hodnoty (srv. burzy, administrativní budovy). Omezujícím fak-torem se naopak stává značný objem a jednolitost budovy, případně charakter pouhého hranolového „obalu“. Navzdory převaze pragmatických podmínek existu-jí i v meziválečné průmyslové architektuře půvabné, formálně bohaté výjimky; nedíl-nou součástí průmyslových areálů navíc bývaly i administrativní budovy, vzorkov-ny, dělnické domy, vila ředitele apod., kde byla estetická kritéria a reprezentativ-ní požadavky podstatně vyšší.

Pomineme-li jednoúčelové průmyslové stavby, jejichž průčelí bylo zpravidla for-mováno „zevnitř“, dle uspořádání techno-logie, a podléhalo proto méně dobovým trendům (např. Továrna na výrobu sváře-cího plynu firmy Hydroxygen v Praze 5 – Hlubočepích, od F. A. Libry a K. Pelíš-ka z let 1937 až 1939), většina mezi-válečných výrobních objektů se potýka-la se zásadním problémem dokonalé-ho osvětlení pracovního místa, daným velikostí volné nečleněné plochy podlaží (hloubka traktu i objektu, výtěžnost plo-chy). Tato podmínka přirozeně vedla ke

snaze maximálně odlehčit průčelí zavá-děním mechanického rastru oken, zvět-šováním jejich počtu a velikosti; pozdě-ji s nástupem železobetonového skele-tu (srv. Pět bodů Le Corbusiera z roku 1926) uplatněním pásového okna (např. Palác garáží Jaroslava Nováka v Hradci Králové na náměstí 5. května od J. Fňou-ka z roku 1932 – obr. 6, či továrna na výrobu kufrů K. Zejdy v Přerově, Husově ulici, od E. Sonnenschein-Oehlerové a O. Oehlera z let 1936 až 1937) a v krajním případě prosklením průčelí, někdy vyme-zeným přiznáním nosné struktury (např. Fezko Strakonice v ulici Na dubovci od Č. a L. Prokopa z let 1936 až 1938 nebo Hala E – Ústřední sklad ministerstva pošt


Obr. 7 Akciová továrna automobilů Josef Walter, a. s., Praha 5 – Jinonice, 1929

Fig. 7 Joint-stock car factory Josef Walter JSC, Prague 5 – Jinonice, 1929

Obr. 6 Palác garáží Jaroslava Nováka, Hradec Králové, 1932

Fig. 6 Garage Palace of Jaroslav Novák, Hradec Králové, 1932

Obr. 5 a, b Královedvorská cementárna, Králův dvůr u Berouna, 1927–1928

Fig. 5 a, b Králův Dvůr cement works, Králův dvůr near Beroun, 1927–1928

a) b)



a telegrafů v Praze 9 – Vysočanech, Kol-benově ulici, od K. Skorkovského z let 1931 až 1932). „Vysoká intensita svět-la u oken musí býti přenesena nejvyšší možnou měrou do střední části budovy a intensivní jas světla musí býti utlumen. Moderní praxe řešila tento úkol tím, že zvětšovala poměr plochy okenní ku ploše stropu... Během posledních tří desetile-tí pozorujeme velké změny, pokud se týče oken průmyslových budov. Kolem r. 1890–1900 typická továrna byla osvět-lena dvou i vícedílnými okny, která často zabírala méně než 50 % plochy, jež byla k disposici. Po té byl poměr okenní plo-chy k volné ploše zdí značně zvětšován, až se stalo zvyklostí, že 80 % volné plo-chy zdí zabíraly okna... Poslední zdokona-lení konstrukcí betonových umožňuje jíti až na hranici stoprocentní...“ [4].

Tento vývoj se pochopitelně neobe-šel bez tendence výsledný výraz archi-tektonizovat, byť jen v mezích přiměřeně účelného řešení. Motiv přiznaného skele-tu byl často rafinovaně rozvedený a obo-hacený o další souvislosti, například „při-znáním“ náběhů stropů (Akciová továrna automobilů Josef Walter, a. s., v Praze 5 – Jinonicích od A. Šimka z roku 1929 –

obr. 7 a Veřejné skladiště v holešovickém přístavu v Praze 7, Jankovcově ulici, od F. Bartoše z let 1926 až 1928 – obr. 8), pří-padně záměrně zdůrazněný do té míry, že se stal znakem průmyslového urče-ní objektu (např. Garáže Pod Slovany na Novém Městě v Praze 2, Trojické ulici, od O. Tyla z let 1929 až 1931) rastr skeletu pouze na vstupním průčelí jako abstraktní pozadí barokního kostela, zatímco ostat-ní fasády jsou v levnějším provedení jako hladké, omítané s pásovými okny) nebo estetickou hříčkou (např. Garáže Maniny v Praze 7 – Holešovicích, od B. Adámka a F. Čelikovského z let 1926 až 1928 – obr. 9). Rozteče pilířů na fasádě jsou zde podřízeny jednotnému rytmu navzdo-ry tomu, že pak neodpovídají skutečným vnitřním rozponům skeletu.

Oblíbeným motivem bylo i logické vyjá-dření kontrastu mezi odlehčenou, pro-sklenou hmotou výrobní haly a plnými zdmi komunikací a zázemí (např. Dýhár-na Orel, závod na překližky a dýhy, parní pila v Praze 9 – Vysočanech, Poděbrad-ské ulici, z roku 1928).

Beton pokládali meziváleční architekti a stavitelé za extrémně odolný materiál, esteticky i funkčně plnohodnotný povrch. Nezřídka ho proto ponechávali na prů-čelí i v interiéru výrobních objektů jako pohledový (úspory, omyvatelnost…). Pohledový beton se uplatňoval neje-nom ve větších plochách (konstrukce), ale i u detailů, kde je s výhodou využí-

váno prefabrikace, výroby přesného, lev-ného stavebního prvku ve velkém množ-ství: ostění (např. Státní ústav hydrologic-ký a hydrotechnický v Praze 6 – Dejvicích od F. Bartoše z let 1932 – 1933) a rámy oken, betonové mříže, sklobeton, ozdob-né hlavice, římsy, kuželky zábradlí, stoja-ny osvětlení apod. „Betonová okna toho-to systému (pozn.: belgické firmy Cimar-mé) byla použita již pro celou řadu roz-ličných budov továrních, skladišť, remis, hangarů, kanceláří, škol i dělnických pří-bytků. Velkou výhodou těchto oken jest jejich důkladnost a ohnivzdornost... Tato okna jsou doporučitelna především tam, kde jsou vysazena velkému opotřebová-ní a kde jakýmkoli opravám s ohledem na práci v továrně snažíme se zabráni-ti (průmyslové stavby, skladiště, nádražní budovy atd.)“ [5]. Výrobní a technologic-

H I S T O R Y

Obr. 9 Garáže Maniny, Praha 7 – Holešovice, 1926–1928

Fig. 9 Garages Maniny, Prague 7 – Holešovice, 1926–1928

Obr. 10 Administrativní a průmyslové objekty ve Zlíně

Fig. 10 Administrative buildings and industrial structures in Zlín

Obr. 8 Veřejné skladiště v holešovickém přístavu, Praha 7 – Holešovice, 1926–1928

Fig. 8 Public storehouse in Holešovice port, Prague 7 – Holešovice, 1926–1928



ké objekty tak lze vnímat jako jedny z prv-ních staveb, kde je uplatněný „syrový“ beton, bez dodatečného formálního tva-rování (můžeme si dokonce položit otáz-ku, zda nebyly přímou inspirací pro pová-lečný brutalismus).

V Ý R O B N Í O B J E K T Y , D O B A , A R C H I T E K T I

Téma průmyslového, výrobního objek-tu poskytovalo platformu, na které bylo možno v nezvyklé míře vyzkoušet prová-zat vzájemně technické, provozní a este-tické řešení, a naplnit tak ideál pokroko-vé architektury, v tomto případě více než přiléhavé heslo „forma vychází z funkce“. Průmyslová architektura se stala nositelem nové estetiky i koncepčního myšlení a je-jí přísné podmínky, vyvážený poměr funk-ce – konstrukce – cena – výraz, potenciál-ním nosným vzorem pro dobové architek-ty. Stroje a hromadná výroba se v té době staly symboly pokroku (srv. hnutí futuris-mus nebo Le Corbusierův dům Citrohan, jehož název měl asociovat značku auto-mobilů). Jistě není náhodou, že se foto-grafie průmyslové architektury staly oblí-beným obrazovým doprovodem dobo-vých článků zabývajících se směřováním moderní architektury a „novou estetikou“ [6, 7, 8]. V souvislosti se stavbou výrob-ních objektů také zaznívají jména předních osobností české meziválečné architektury (jednalo se o atraktivní, ale i velmi výnos-né zakázky); vedle autorů objektů uvede-ných v realizacích bychom mohli jmeno-vat řadu dalších: P. Janák, J. Gočár, J. Krej-car, B. Sláma, J. Kříž, O. Novotný, F. Vaha-la atd. Podstatnou roli v prosazování žele-zobetonových konstrukcí v Českosloven-sku sehrál také tlak zavedených staveb-

ních firem: Skorkovský, Pražská stav. a bet. spol.; V. Nekvasil, a. s. Praha; Kapsa & Mül-ler, podnikatelství staveb v Praze apod.

Na závěr nelze opominout jeden z nej-známějších příkladů meziválečné (neje-nom) průmyslové architektury – Baťův Zlín (obr. 10), kde se železobetono-vý skelet [9] stal hybnou silou prosperi-ty, základním kamenem nově zakláda-ných měst, neuvěřitelné rychlosti výstav-by a projektování, organizace práce, ale zároveň i symbolem osobní svobo-dy a rovnosti (výrobní, dělnické objekty měly stejný výraz a někdy i dispozice jako administrativní – halové kanceláře, kultur-ní, školské a jiné budovy.

Cílem tohoto textu není oslavovat prů-myslové objekty jako jediné nositele pokro-ku, ale pouze připomenout jejich zásadní iniciační roli a skutečnost, že se jedná o působivou architekturu, která svoji neza-měnitelnou atmosféru získává právě díky tomu, že nechává plně vyznít konstrukcím a materiálům. „Dospělo se jednoty mezi kulturou a civilisací, jež obě vděčí za svůj rozkvět stroji. Jsme svědky zrodu nových forem a skutečností, které nikde v minu-losti nemají obdoby (průmyslové umění, železobetonové stavby, auta, aviony, radi-otelegrafie, kino, fotografie, linotyp) – a lze tedy ho vořiti zde o moderním slohu, jenž se vyznačuje ještě pregnantnější vzneše-nou uniformitou, než antika nebo gotika... Zatím stavební inženýr ruku v ruce s ostat-ními technickými vynálezci, pod diktátem účelu, s krajní ekonomií a využitím všech civilisačních vymožeností, sestrojuje z no-vých, neklasických materiálů (beton, žele-zo, sklo) účelové stavby průmyslové... Vynalézáním nových konstrukcí, nových prostorů, řešením nových půdorysných disposic dospěl skoro bezděčně k nebýva-lým, zajímavým komposicím hmot, k nád-herné plastice geometrických objemů.

Nepopíratelně krásné průmyslové stavby vyvolávají mužnou atmosféru.“ [10]Fotografie současného stavu (barevné): Petr Vorlík. Dobové fotografie: Archiv VPCD

Ing. arch. Petr Vorlík

Výzkumné centrum průmyslového dědictví ČVUT

Pod Juliskou 4, 166 34 Praha 6

tel.: 224 351 858


http://vcpd.cvut.cz


Literatura:[1] Bechyně S.: Stavitelství betonové.

Česká matice technická, Praha 1934, s. 1–31.

[2] Teysler – Kotyška: Technický slovník naučný. Nakladatelé Borský a Šulc, Praha 1927, heslo: „beton“

[3] Mezinárodní dotazník o technické proveditelnosti horizontálních střech a balkonů. Stavba, 1925–6, s. 22

[4] Foog V. R.: Osvětlení amerických průmyslových budov přímým denním světlem. Stavba, 1924–5, s. 5–8

[5] Ondřej S.: Betonová okna. Stavba, 1923, s. 73–78

[6] Le Corbusier: Vers une architecture. 1923

[7] Starý O.: Názory na moderní architek-turu. Stavba, 1922, s. 193–206

[8] Teige K.: Konstruktivismus a nová architektura v SSSR. Stavba, 1926–7, s. 19–32

[9] Sehnal A.: O organisaci provádění standardisovaných železobetono-vých objektů fy Baťa Stavitel, 1927, s. 146–148

[10] Teige K.: K nové architektuře (poznámky na okraj knihy Vers une architecture od Le Corbusier Saugniera). Stavba, 1923, s. 183

Obr. 11 a, b Zdymadlo v Poděbradech, 1923Fig. 11 a, b The sluice in Poděbrady, 1923

a) b)

O P L Á Š T Ě N Í S T A V E B – D A L Š Í U P L A T N Ě N Í L I A P O R B E T O N U

F I R E M N Í P R E Z E N T A C E


Zdá se, že ve využití Liaporu v pozemním stavitelství došlo k dalšímu posunu. Důkazem toho jsou prefabrikované prvky z lehkého hutného betonu, které se s úspěchem uplatnily na opláštění novostavby kotel-ny umístěné v areálu Rozvodu tepla „Farářství“ v Hradci Krá-lové, kde bude objekt sloužit jako jeden ze záložních zdro-jů tepla pro vytápění města v případě výpadku dodávky tepla z centrálního zdroje.

Konstrukčně představuje stavba jednolodní halový objekt s oce-lovou nosnou kostrou, řešený jako dvoj-kloubový rám s nestejně vysokými slou-py. Nosný rám je navržený ze svařovaných I profilů se středovým portálovým ztuži-dlem a krajními šikmými rámy a s polotu-hým kotvením do základové konstrukce. M A T E R I Á L Investor požadoval, aby obvodový plášť zavěšovaný na ocelovou nosnou konstruk-ci byl tvořen panely z lehkého tepelně izo-lačního betonu. Na jejich výrobu měl být původně použit beton MLB 3,5-925, ale po konzultacích s projektan-tem byl materiál změněn na hutný lehký beton LC 8/9 D1,0 s krychelnou pevností 10 MPa, který při zachování objemové hmotnosti spoleh-livě zajistí dostatečnou proti-korozní ochranu výztuže, což u lehkého mezerovitého beto-nu není v daném prostředí možné. Finální úprava fasády objektu bude dokončena v le-tošním roce obložením opláš-ťovacích panelů keramickými pásky Klinker.KO M P L E T A C E O P L Á Š T Ě N Í Hmotnost použitých fasádních dílců byla při rozměru 6 x 3 m a tloušťce 200 mm zhruba 3,6 tuny. Díky tomu bylo možné provádět navěšování panelů na ocelo-vou konstrukci bez speciálních autojeřá-bů, což se projevilo v úspoře nákladů na montáž i dopravu. K opláštění bylo zapo-třebí 46 rovných a 31 obloukových pane-lů, s hranami opatřenými ocelovými úhel-níky. Všechny dílce pro opláštění vyrobil Lias Vintířov, LSM, k. s., a podle požadav-ků dodavatele stavby a technologických dodávek je dopravoval na stavbu. Při mon-táži opláštění, která se vzhledem k ome-zenému prostoru na staveništi prováděla pomocí dvou mobilních jeřábů a montáž-

ní plošiny, se postupovalo od spodní řady panelů v obloukové části objektu kotelny. Panely se k nosné ocelové konstrukci při-vařovaly pomocí ocelových lemovacích úhelníků a plechových příložek.

U P L A T N Ě N Í L I A P O R B E T O N Ů Lehké Liaporbetony vykazují oproti normál-ním betonům nízkou objemovou hmot-nost i tepelnou vodivost a naopak vyso-kou akustickou pohltivost. Lias Vintířov, LSM, k. s., dodává lehké betony v pevnost-ních třídách LB 2 až LB 60 v objemo vých hmotnostech 550 až 2 000 kg/m3, a to jak

s mezerovitou, tak také hut-nou strukturou. Výborné tepelně izolační vlastnosti leh-kých Liaporbetonů se uplat-ňují zejména v oblasti zdi-cích vibrolisovaných tvarovek, které tvoří kompletní zdicí sys-tém Liatherm, ale i v prefabri-kaci. Technicky i ekonomicky jsou zajímavé i aplikace obvo-dových plášťů z Liaporbeto-nu u halových průmyslových objektů, kde jsou jednotlivé dílce dodávány již s konečnou povrchovou úpravou.

ST Ě N A , F A S Á D A I V R T N Á P L O Š I N A Výsledky vývoje betonářských technolo-gií v oblasti vysokopevnostních lehkých betonů (LB 30 a výše) dokazují, že jejich nízká objemová hmotnost nemusí být vždy v protikladu s jinou požadovanou vlastností betonu – pevností v tlaku. S je-jich aplikací se lze setkat zejména u kon-strukčně náročných výškových budov, nebo u inženýrských staveb, např. most-ních konstrukcí. Za velmi unikátní, ale prů-kaznou lze považovat aplikaci vysokopev-nostních lehkých Liaporbetonů při stav-bě plovoucí vrtné plošiny pro těžbu zem-ního plynu u norského pobřeží Severní-ho moře. A jsou tu další možnosti – pro-tihlukové zábrany či stěny podél doprav-ních komunikací, kde se zhodnocují výbor-né zvukově absorbční schopnosti lehkých Liaporbetonů (protihlukové stěny Liadur), konstrukčně řešené jako dvouvrstvé pre-fabrikované plošné dílce. Vedle své funk-ce protihlukové bariéry mohou být díky své mnohotvárnosti i zajímavým architek-tonickým prvkem v krajině i v detailu. Se stejně zajímavým efektem působí i fasád-ní oplášťovací prvky z Liaporbetonu, což je patrné z přiložených fotografií.

Další informace obsahují firemní www.liapor.cz

C O M P A N Y P R E S E N T A T I O N

S T A V E B N Í K O N S T R U K C E


S T R U C T U R E S

www.liapor.czLias Vintířov, lehký stavební materiál, k.s.

357 44 Vintířovtel.: +420 352 324 444 fax: +420 352 324 499


Slovo beton již od dětství vyvolává v každém představu materiálu studeného, těžkého, vlhkého a tvrdého,

na druhé straně však pevného a neobyčejně trvanlivého. Lehký keramický beton z Liaporu tyto představy bourá a dává

betonu naprosto nové dimenze. Studený povrch se mění v teplý, vlhkost mizí, tíha klesá a tvrdost se mění ve snadnou

opracovatelnost. Co je však důležité, základní dobré vlastnosti – pevnost a trvanlivost – zůstávají.

Více informací se dozvíte na:

BETON S LEHKOSTÍ TVARU

in_A4_prefa.indd 1 15.4.2005 14:48:46

P R E T L A Č E N I E D O S I E K B E Z Š M Y K O V E J V Ý S T U Ž E P U N C H I N G O F S L A B S W I T H O U T S H E A R R E I N F O R C E M E N T



Ľ U D O V Í T F I L LO , A N D R E J B A R T Ó K , Ľ U B O Š R O J K O

Analýza pôsobenia lokálne podopretých stropných dosiek bez šmykovej výstuže predpätých nesúdržnými lanami, resp. vystužených rozptýlenými oceľovými vláknami. Porovnanie výsledkov experi-mentov s teoretickými modelmi. Analysis of local supported flat slabs behaviour without shear reinforce-ment prestressed by monostrands and reinforced by steel fibres, respectively. Comparison between test results and theoretical models.

Prijímanie novej európskej legislatívy pre navrhovanie nosných konštrukcií stavieb, tzv. Eurokódov a uplatnenie ich princípov pri navrhovaní lokálne podopretých strop-ných dosiek, iniciovali porovnávanie teo-retických (normových) záverov s expe-rimentami, ktoré sú cestou k pochope-niu prístupov navrhovania a mechaniz-mu porušenia – pretlačenia dosiek bez šmykovej výstuže. Analyzoval sa vplyv predpínacích nesúdržných výstuží – tzv. monostrandov a vplyv rozptýlenej oceľo-vej výstuže v betóne – tzv. vláknobetónu na odolnosť stropnej dosky, lokálne podo-pretej kruhovým stĺpom.

Experimentálny program pozostá-val z troch typov 8-uholníkových dosi-ek, ktoré boli pretláčané stĺpom kruho-vého prierezu (obr. 1). Vzorky boli vyro-

bené v prefe ZIPP-Bratislava, spol. s. r. o., Závod Sereď. Predpínaciu výstuž s kotvi-acou technikou poskytol Doc. Ing. Milan Chandoga, PhD.

P R E T L AČ E N I E D O S K Y B E Z Š MY K O V E J V Ý S T U Ž E

Pri lokálne podopretých doskách môžu vznikajúce koncentrované namáhania v ob-lasti styku podpery a dosky, viesť k „pretla-čeniu“ dosky. Tento priestorový stav napä-tia a deformácie predstavu je kombináciu ohybového a šmykového namáhania. Pri navrhovaní podľa medzného stavu únos-nosti sa takéto namáhanie z dôvodov zjednodušenia delí na posúdenie ohybo-vej a šmykovej odolnosti. Porušenie pretla-čením predstavuje zvláštny prípad šmyko-vého namáhania dosiek a potvrdzuje úzku súvislosť medzi navrhovaním na pretla-čenie a na šmyk. Pri doske bez šmyko-vej výstuže nastane po vyčerpaní odolnos-ti betónu v ťahu porušenie v pretlačení – nad podperou zostane časť dosky typické-ho kužeľovitého resp. ihlanovitého tvaru.

Ú Č I N O K P R E D PÄT I A P R I P R E T L AČ E N Í D O S K Y

Tlaková normálová sila vyvoláva v do-ske tlakové normálové napätia pôsobiace v jej rovine, ktoré zvyšujú odolnosť dosky v pretlačení aj po vzniku šikmých trhlín tým, že zväčšujú efekt zaklinenia betóno-vých zŕn v trhlinách, čím zvyšujú jej šmy-

S C I E N C E A N D R E S E A R C H

Obr. 3 Vzorka - predpätý variantFig. 3 PC – sample

Obr. 4 Schématické znázornenie typov vzoriek PC – predpätý betón, RC – železobetón, FRC – vláknobetón

Fig. 4 Schematic representation of concrete samples PC – prestressed c., RC – reinforced c., FRC – fibre reinforced c.

Obr. 1 Usporiadanie testuFig. 1 Test set up

Obr. 2 Usporiadanie meracích zariadeníFig. 2 Configuration of gaugers



kovú odolnosť. K spomenutým priazni-vým účinkom možno navyše pridať zdvi-hový účinok predpínacej výstuže pri jej parabolickom vedení.

P R Í S P E V O K R O Z P T Ý L E N E J V Ý S T U Ž E

V súčasnosti sa používa široká paleta vlá-kien rôznych materiálov, tvarov a veľkos-tí. V zásade ich možno rozdeliť na dve základné skupiny v závislosti od očakáva-ného cieľa, ktorý sa pridaním vlákien sle-duje. Na tento účel bolo treba použiť vlák-na, ktoré majú dostatočnú pevnosť, vhod-ný modul pružnosti a dostatočnú schop-nosť spolupôsobenia s okolitým betónom. Medzi najčastejšie používané vlákna z tej-to skupiny patria oceľové a sklenené vlák-na. Azbestové a uhlíkové vlákna, ktoré tiež spĺňajú uvedené fyzikálno-mechanické kri-tériá sa používajú veľmi obmedzene, a to jednak z dôvodu známych negatívnych vlastností azbestu, resp. vysokej ceny v prí-pade uhlíkových vlákien. Pri prezentova-

nom experimente sa na zvýšenie ťahovej pevnosti betónu a potlačenie krehkého charakteru porušenia použili vlákna DRA-MIX®, 40 kg/m3.

E X P E R I M E N TÁ L N Y P R O G R A M

Vzorky sa odlišovali spôsobom vystuže-nia:• vystužený betón – železobetón RC• vláknobetón – FRC (rozdiel oproti RC:

betón s použitím rozptýlenej oceľo-vej výstuže – DRAMIX RC-80/60-BN, 40 kg/m3)

• predpätý betón PC (rozdiel oproti RC: dodatočné predpätie nesúdržnou výstužou, tzv. monostrandami).Zloženie betónovej zmesi bolo rovna-

ké pre všetky vzorky, betón triedy – C30/37. Schéma usporiadania testov a umies-tnenie meracích zariadení je naznačená na obr. 1 a 2. Vzorka predpätého betó-nu je na obr. 3.

Počas testov sa merali nasledovné veli-činy:• vnášaná sila• zvislé priehyby (presnosť 0,01 mm)• pomerné pretvorenia (stlačenia) be tónu

na dolnom povrchu dosky tenzometric-kými páskami

• pomerné pretvorenia (predĺženia) be tónu na hornom povrchu dosky prí-ložnými deformmetrami so základňou 200 mm a presnosťou 0,001 mm

• pomerné pretvorenia (predĺženia) oce-ľových tyčí kotviacich podperný 8-uhol-níkový rám

• rozvoj a šírky trhlín.

V Ý S L E D K Y E X P E R I M E N TÁ L N Y C H M E R A N Í

Porušením vzoriek sa potvrdil jeho krehký charakter. Porušenie nastalo náhle a bolo sprevádzané aj zvukovým efektom. Maxi-málna vzdialenosť poruchového kužeľa od líca stĺpa sa pohybovala medzi troj-násobkom až štvornásobkom priemernej účinnej výšky dosky.

Zlyhanie RC vzorky nastalo pri sile 780 kN. Pri porovnaní návrhových odol-ností voči pretlačeniu, vypočítaných podľa modelov definovaných v EN 1992-1-1 [2] a STN 73 1201 [1], a experimentálne zís-


Obr. 5 Merané pomerné pretvorenia v oboch smeroch

Fig. 5 Measured strains in both directions

Obr. 6 Predpínacia sila v jednom lane – počas skúšky

Fig. 6 Prestress force in one strand – during test

Obr. 7 Porovnanie rozvoja a šírky trhlín PC – predpätý betón, FRC – vláknobetón, RC – vystužený betón

Fig. 7 Comparison of cracks progress and width

Obr. 8 Porovnanie odolnosti a priehybu v strede dosky pre:PC - predpätý betón, FRC - vláknobetón, RC – železobetón

Fig. 8 Comparision of carrying capacity and deformation in the middle of the slabs: PC – prestress concrete, FRC and RC



kanej odolnosti, bola zistená bezpečnosť voči porušeniu vyššia ako dva.

Pri vzorkách dodatočne predpätých nesúdržnou výstužou malo zlyhanie podobne krehký charakter. Sila potreb-ná na porušenie vzoriek bola 1080 kN a 1090 kN.

Príspevok predpätia do únosnosti je možné rozdeliť na dve zložky: Na zdviho-vý účinok lán určený z ich sklonu v prv-ku, prechádzajúcich šikmou trhlinou (3,7° a 5,3°) a na príspevok tlakových normálo-vých napätí. Zdvihový účinok lán pri zly-haní vzoriek dosiahol 204 kN. Príspevok tlakových normálových napätí s veľkosťou cca 1,6 MPa bol 101 kN, čo predstavova-lo asi 13 % z únosnosti variantu RC – len vystužený betón bez šmykovej výstuže. Z tejto hodnoty vyplýva, že súčiniteľ vply-vu normálových napätí bol χn ≈ 1,13. Ko eficient vypočítaný podľa normového vzťa hu [1] 477 sa pohyboval od 1,10

– 1,16 – 1,25 v závislosti od hodno-ty uvažovanej ťahovej pevnosti betónu Rbt (priemerná – charakteristická – návr-hová). Návrhová hodnota Rbtd, ktorá sa používa pre overenie šmykovej únosnos-ti v pretlačení, dáva hodnotu súčiniteľa χn = 1,25.

Pri modeloch podľa EN 1992 [2] 6.47 je príspevok normálových napätí defi-novaný ako 0,10 σcp ucr d = 62 [kN]. Pria-znivý vplyv normálových napätí je nižší v porovnaní z výsledkami experimentov o 39 %.

Z tohto pohľadu môžeme konštatovať, že redukčný koeficient 0,10 (odporúčaná hodnota) je konzervatívna, a hodnota pre overenie šmykovej odolnosti nosníkových dosiek – 0,15 – je bližšie k skutočnosti. Bezpečnosť voči porušeniu, definovaná ako pomer (Vtest – VP) / VRd, bola v prípa-de predpätých dosiek pre model STN 73 1201 [1] väčšia ako dva (2,03), kým pre model EN 1992-1-1 [2] sa pohybova-la okolo 1,95.

Pri vzorkách s rozptýlenou výstužou – vláknobetón – nastalo zlyhanie pri si lách 950 kN a 955 kN. Charakter porušenia nebol taký, ako v prípade vzo-riek z klasického betónu, a nebol sprevád-zaný zvukovým efektom (jemné praska-nie na úrovni sily > 900 kN). Obvod poru-chového kužela mal podstatne menšiu vzdialenosť od líca stĺpa ~ 2d a teda aj dĺžka kritického obvodu bola kratšia. Vlákna tvorili 0,5 % objemu vzorky a ich príspevok k šmykovej odolnosti bol cca 170 kN, čo predstavuje 22 % odolnosti

variantu z vystuženého betónu. Mera-nia naznačujú vysokú efektívnosť vlákno-betónu z hľadiska zvýšenia šmykovej odolnosti doskových prvkov v pretlačení.

T E O R E T I C K Á A N A LÝ Z A

V fib bulletine 12 [4] v kap. 7 je porov-nanie mechanických modelov a výsled-kov 250-tich testov dosiek bez šmyko-vej výstuže. Porovnávané sú hodnoty experimentálne zistenej a vypočítanej sily pretlačenia. Pomer Vexp/Vcal je posudzo-vaný z hľadiska strednej hodnoty, štan-dardnej odchýlky a variačného koeficien-tu. Väčšina vzoriek mala hrúbku 80 až 130 mm, stupeň vystuženia ρ = 0,5 až 2, a pevnosť betónu 10 až 45 MPa. Aj z týchto dôvodov sa volili dosky hrúbky 180 mm, betón C30/37, a preveroval sa vplyv predpätia a vláknobetónu.

Pre teoretickú analýzu sa používajú rôzne modely. Priestorový prútový model s diagonálnymi betónovými tiahlami – (obr. 11, 12) názorne zviditeľňuje tok síl v doske. Trhliny nie sú jednoznačne defi-nované, ale môžu sa uvažovať v kritériu porušenia ako redukovaná hodnota pev-nosti betónu v tlaku.


Obr. 9 Porušenie vzorky z vystuženého betónu – rozvoj trhlín

Fig. 9 Failure of RC specimen – crack distribution

Obr. 10 Kužel pretlačenia – vzorka z vláknobetónu – rez v osi symetrie

Fig. 10 Punching – FRC specimen – section in the axis of symmetry

Obr. 11 Prútový - priestorový model vzorky z vystuženého betónu RC

Fig. 11 Strut and Tie - 3D model of RC specimen

Obr. 12 FEM-model – diagonály – normálové sily v tangenciálnom smere

Fig. 12 FEM-model – diagonals – normal forces in tangential direction

340 mm 330 mm

2500 300 mm


Z ÁV E RY

V príspevku je analyzovaný problém „lokálneho podopretia“ veľkorozponových vystužených a predpätých betónových stropných dosiek bez šmykovej výstu-že a porovnanie s odporú čaniami v sú-visiacej slovenskej technickej norme STN 73 1201-86 [1] a v spoločnej európskej norme EN 1992-1-1 Design of Concre-te Structures [2].

Posudzovala sa rozhodujúca časť lokálne podopretých stropných dosiek – spojenie stĺpa s časťou betónovej dosky, mechaniz-mus pretlačenia, a to pre dosky vystužené aktívnym predpätím a dosky vystužené rozptýlenými oceľovými vláknami.

Matematický model a odporúčania nori-em boli porovnané s výsledkami experi-mentov troch typov 8-uholníkových dosi-ek rozmeru 2,5 m a hrúbky 180 mm. Overoval sa vplyv nesúdržnej predpína-cej výstuže a rozptýlených oceľových vlá-kien na šmykovú odolnosť – mechaniz-mus pretlačenia dosky stĺpom kruhové-ho prierezu. Pre porovnanie boli odskúša-né rovnaké vzorky bez šmykovej výstuže. Všetky vzorky boli navrhnuté s rovnakým percentom vystuženia pozdĺžnou výstu-žou (∅R20, as = 125 mm).

Realizované experimenty poskytli nové výsledky, ktorými je možno rozšíriť data-bázu venovanú problematike pretlačenia, výstižne spracovanú vo fib Bulletine 12 [4]. Ide najmä o výsledky vplyvu doda-točného predpätia a rozptýlenej výstuže.

Široké uplatnenie lokálne podopretých stropných dosiek, by malo zaručovať ich bezpečnú a bezporuchovú prevádzku. Treba sa však vyvarovať chybám v pro-jektoch či pri realizácii, aby nedochád-

zalo k totálnemu zlyhaniu konštrukcie (obr. 13). Hoci pri tomto kolapse stro-pu garáží našťastie neprišlo k stratám na životoch, je treba po preskúmaní mediali-zovať príčiny uvedeného nešťastia, aby sa zabránilo podobným progresívnym zlyha-niam a nenahraditeľným stratám.

Prof. Ing. Ľudovít Fillo, PhD.

Ing. Andrej Bartók

Ing. Ľuboš Rojko

Stavebná fakulta STU v Bratislave

Radlinského 11, 813 68 Bratislava SK

tel.: +421 252 961 749, fax: +421 252 967 027

e-mail: [email protected],



www.svf.stuba.sk

Literatúra:[1] ČSN 73 1201: Navrhování betono-

vých konstrukcí, Vydavatelství ÚNM Praha, 1986

[2] EN 1992-1-1 – Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1: General rules and rules for buildings, Brussels, CEN Central Secretariat, Január 2004, 225 s.

[3] Regan P. E., Braestrup M. W.: “Punching shear in reinforced concre-te”, CEB BULLETIN D’INFORMATION No 168, Comité Euro-International du Béton (CEB), 1985

[4] fib Bulletin 12: “Punching of struc-tural concrete slabs”, Technical report prepared by the CEB/fib Task Group “Utilisation of concrete tension in design“, Fédération internationale du béton (fib), 2001, 307 s.

[5] ČSN 73 1204: “Navrhování bet-onových deskových konstrukcí působících ve dvou směrech”, Vydavatelství ÚNM Praha, 1986

Obr. 13 Porušenie stropu bodovo podopretých dosiek

Fig. 13 Flat slab failure


P Ř E H L E D S T A V U P O Z N Á N Í O T V O R B Ě T R H L I N V B E T O N U V R A N Ý C H S T A D I Í C H A M O Ž N O S T E C H J E J Í H O O V L I V N Ě N ÍS T A T E O F T H E A R T R E P O R T O N C O N T R O L O F C R A C K I N G I N E A R L Y A G E C O N C R E T E



Dokončení článku z 2. čísla časopisu

A N A LÝ Z A S M R Š Ť O VÁ N Í A T V O R BY T R H L I N V B E T O N U V R A N Ý C H S TÁ D I Í C H

Analytické modely pro popis vzájemné-ho spolupůsobení dotvarování a smršťo-vání jsou nezbytné, protože metody pro přímé experimentální měření spolupů-sobení těchto jevů zatím neexistují. Přes-tože je deformační chování betonu v ra-ných stádiích neobyčejně složité, dá se simulovat numerickou analýzou, pokud je jeho mechanizmus popsán konzistent-ním analytickým modelem a jsou for-

mulovány příslušné konstitutivní rovni-ce. Simulace chování průběhu smršťo-vání pomocí numerické analýzy je neo-byčejně důležitá, protože může osvětlit to, jaké faktory mají bezprostřední dopad na vznik a vývoj trhlin při smrštění, a mů-že usnadnit nalezení základních opatře-ní k omezení tvorby a rozvoje trhlin. To je ovšem možné pouze za předpokladu, že analytický model vhodně vyjadřuje sku-tečný mechanizmus a hodnoty materi-álových vlastností použité při analýze se co nejvíce blíží realitě. Na obr 5 je uve-den „vývojový“ diagram specifikující poža-davky na jednotlivé kroky analýzy chová-ní betonu v raných stádiích s uvážením smršťování a současné tvorby trhlin. Je třeba poznamenat, že teplotní účinky dia-gram nezahrnuje, a proto pokud analy-zujeme betonové prvky, u kterých není možné nárůst hydratačního tepla opome-nout, např. z vysokopevnostního betonu, je nutné změny v rozložení teplot a je-jich účinky zohlednit změnou materiálo-vých vlastností.

Při analýze vzniku a rozvoje trhlin vyvo-laných autogenním smršťováním nebo smrštěním v důsledku vysychání, je třeba při posuzování, zda působící napětí vyvo-lá vznik trhlin, určovat napětí ve vhod-ných časových intervalech. Nicméně, aby se dala taková napětí vyvolaná smršťová-ním vypočítat, je především třeba kvan-tifikovat síly, které je způsobují. Již bylo uvedeno, že tato napětí vznikají násled-kem omezování betonových prvků volně se deformovat během smršťování. Na druhé straně smršťování je způsobeno vlhkostními gradienty vyvolanými pohy-bem vody směrem k povrchu. Abychom mohli tato napětí vypočítat, musíme mít přesné znalosti o obsahu vlhkosti půso-bící v různých okamžicích nebo o rych-losti difúze a rozložení vlhkosti v betono-vém prvku.

V literatuře [3] je popsána analýza tvor-by trhlin následkem smrštění od vysychá-ní prováděná na vzorcích tvaru kruhové-ho prstence metodou konečných prvků (obr. 6). Cílem studie bylo prozkoumat vliv materiálových vlastností na chová-ní betonu během smršťování. První ana-lýzy zaměřené na působení difúze vod-ních par na tvorbu a růst trhlin ukázaly, že difúzní koeficient betonu hraje význam-nou roli při tvorbě trhlin. Obr. 7 ukazuje, že čím vyšší je rychlost vodního výparu z betonu, tím dříve se začnou tvořit trh-linky a tím větší je jejich šířka. Později byl zkoumán vliv na vlhkosti závislého koe-ficientu smršťování α(h), určeného jako první derivace výsledné křivky s ohle-dem na potenciál vlhkosti h, a to ve vzta-hu k riziku vzniku trhlin (5).

(5)

Obr. 8 ukazuje, že čím je beton sušší, tím větší je poměrné přetvoření od smrš-tění. To také demonstruje, viz maximální amplituda α0, že nejvyšší hodnota koe-ficientu deformace od smrštění α(h), podstatně ovlivnila chování při smrště-ní a tvorbě trhlin. Koeficient deformace od smrštění α(h), byl stanoven pro dvě úrovně amplitudy (α0 a α0/2) a modul pružnosti E byl uvažován ve třech růz-ných hodnotách (15, 25 a 35 GPa). Se zvyšováním modulu pružnosti dochá-zelo snadněji k tvorbě trhlin a zvyšova-la se také rychlost rozevírání jejich šířky. Tato tendence se dokonce projevovala silněji, pokud byla hodnota α(h) nastave-na na nižší amplitudu α0/2. Kromě toho bylo zjištěno, že změna odporu proti tvor-bě trhlin (křivka tahového změkčení a lo-mová energie GF) zpozdila tvorbu viditel-ných trhlin a omezila tendenci ke zvět-šování jejich šířky. Navíc se prokázalo, že tvorba viditelných trhlin se dá relativně řídit zvýšením hodnoty GF (obr. 9). Z řa-dy analýz provedených za použití mode-lů lomové mechaniky byl vyvozen důle-žitý závěr: tahová pevnost betonu ovliv-ňovala tvorbu mikrotrhlin, ale měla jen malý dopad na následný růst šířky trh-

Obr. 6 Zkušební vzorek pro stanovení smršŤovacích trhlin omezený ocelovým prstencem (Wittmann a kol. 2002).

Fig. 6 Specimen of the ring.restrained shrinkage cracking

Fáze analýzy Popis

Stanovení počátečních podmínek

Modelování hydratační reakce a mikrostruktury, vyjasnění okrajových podmínek

Výpočet rozložení obsahu vody uvnitř prvku průřezu (analýza pohybu vody včetně procesu vysychání)

Nelineární teorie difúze vody v porézních mediích, kvantifikace vztahu mezi obsahem vody a difúzním koeficientem

Výpočet poměrného přetvoření od volného smrštění uvnitř prvku

Stanovení vztahu mezi poměrným přetvořením od smrštění a obsahem vody

Výpočet rozdělení napětí od smrštění v betonovém prvku nejsou-li umožněny objemové změny

Charakteristika dotvarování v tahu a modul pružnosti betonu v raných stadiích

Analýza trhlinPodmínky vzniku a rozvoje trhlin a tahové změkčení

Obr. 5 Vývojový diagram numerické analýzy zahrnující smrštění i tvorbu trhlin

Fig. 5 Flowchart of numerical analysis of shrinkage – cracking

malta

ocelový prstenec

radiální vysychání




lin, tj. tvorbu a růst trhlin. Z této analytic-ké práce vyplynul důležitý poznatek, že udržování vysoké rychlosti výparu vody a s ním spojené deformace od smrště-ní představují nejefektivnější způsob říze-ní průběhu smršťování. Ještě účinněji se toho dá dosáhnout, jestliže odolnost proti tvorbě trhlin zůstane co nejvyšší a tuhost co nejnižší.

Proniknutí do podstaty věci poskytlo užitečné tipy pro kontrolu a řízení tvor-by trhlin vyvolané smršťováním beto-nu v raných stádiích a vedlo k vybudo-vání teoretického a analytického zákla-du, který podporuje nedávný experimen-tální výzkum a optimalizuje nově vyvi-nuté postupy. Např. přísada redukující smrštění a/nebo rozpínavá přísada může pomoci omezit růst deformace od smrš-tění a přidáním vlhkého, lehkého kame-niva do vysokopevnostního betonu lze omezit rychlost vodního výparu [3]. Rov-něž přidání vláken do betonu může zlep-šit jeho odolnost proti tvorbě trhlin a mů-že pomoci kontrolovat jejich růst a roze-vírání [17].

Proto jsou analytické metody zcela nezbytné k dosažení optimálního zpo-malení rychlosti smršťování pomocí volby parametrů betonové směsi, jejího slože-ní, včetně různých typů cementu, přísad a příměsí. Jsou také potřebné pro odhad vlivu změn velikosti prvků na průběh smršťování, tvorby trhlin a vzniku „nových spár” v místech trhlin na zmenšení míry omezení posunu konstrukce/prvku.

N E J N O V Ě J Š Í P O Z N AT K Y O Z K O U Š E N Í T V O R BY T R H L I N V B E T O N U V R A N Ý C H S TÁ D I Í C H N Á S L E D K E M S M R Š Ť O VÁ N Í

Obecně můžeme zkoušky betonu v ra-ných stádiích rozdělit na čtyři typy podle jejich účelu:• zkoušení hodnot fyzikálních vlastností; • zkoušky chování testované konstrukce

či prvků ve skutečných podmínkách;• zkoušky k získání relativního srovnání

vlastností a chování; • zkoušky k řízení kvality a kontroly.

Z toho vyplývá, že výběr zkušební me tody závisí na účelu testování. V Ja-ponsku se při sledování tvorby trhlin v betonu od smrštění nejběžněji použí-vá „Zkušební metoda pro sledování tvor-by trhlin od smrštění následkem vysy-chání betonu s omezením objemových změn“, označena jako JIS-A-1151 podle Japonské průmyslové normy. K měře-

ní napětí vyvolaného objemovými změ-nami v důsledku autogenního smrštění, což je parametr, vyžadovaný k prognó-ze počátku tvorby trhlin ve vysokopev-nostním betonu, je užívána revidovaná zkušební metoda „Návrh metody pro zkoušky napětí při autogenním smršťo-vání betonu“. Obě zmíněné metody jsou jednoosého typu s omezením deforma-ce. V první metodě je používáno ocelo-vé bednění k bránění průběhu objemo-vých změn zvnějšku („zkouška s bed-něním“). Druhá metoda naopak užívá deformované pruty procházející stře-dem betonového vzorku, které brání objemovým změnám uvnitř („zkouška s armaturou“). První metoda ve skuteč-nosti umožňuje měřit průměrné tahové napětí působící na průřez prvku, proto-že napětí vznikající v důsledku bránění objemovým změnám je měřeno přílož-ným tenzometrem na straně rovnoběž-né s formou. U druhé metody je naopak sledován rozdíl mezi poměrným pře-tvořením v blízkosti armatury, ke které je připevněn tenzometr, a přetvořením na hraně vzorku – na řezu prvkem se vytvoří gradient přetvoření. Vyhodnoce-ní napětí při omezení objemových změn na základě měřených přetvoření poblíž výztuže jako působícího průměrného tahového napětí na průřezu tak může vést k velké chybě [3]. Obě zkušební metody jsou navrženy tak, aby umož-nily relativní srovnání odolnosti beto-nu k tvorbě trhlin, ale neumožňují zís-kat hodnoty fyzikálních vlastností. Jak už jsme se zmínili, fyzikální vlastnosti vzor-ku procházejí s věkem značnými změ-nami v souladu s postupem vysychání a hydratace a současně dochází k ná-růstu deformací způsobenému dotva-rováním a relaxací. Proto se stále mění úroveň omezení objemových změn a nedá se přesně rozlišit napětí vznikají-cí v důsledku tohoto omezení a násled-kem probíhajícího smršťování.

„Metoda rámu“ vyvinutá v Němec-ku v šedesátých letech minulého sto-letí k měření tepelného napětí je pou-žívána ke kontrole tvorby trhlin v beto-nu v raných stádiích, zvláště trhlin vznik-lých vlivem změn teplotního pole. Přes-tože je sledovaný prvek upnutý v tuhém ocelovém rámu, míra omezení je mno-

hem menší než 100 %. Omezující sílu měří tenzometry připevněné k rámu. I v Německu [18] byl tento rám zdoko-nalován tak, aby poskytoval 100% ome-zení. V novém rámu (obr. 10) označo-vaném jako Temperature-Stress Testing Maschine (TSTM) byl k „volnému“ konci prvku připojen ovladač k regulaci vzdá-lenosti mezi kontrolními značkami upro-střed vzorků o stejném průřezu, aby udr-žoval vzdálenost konstantní [4]. Pomo-cí deformačních snímačů byla provádě-na měření délky prutů z uhlíkových vlá-ken připevněných po obou stranách sle-dovaného prvku. Byly vyvíjeny i dal-ší zkušební přístroje založené na rámu s pohyblivým upevněním konců vzor-ků zvláště ke zkoušení betonu v raných stádiích. Bylo nalezeno jiné řešení říze-ní úrovně omezení [17, 19] tak, že sevřel konce vzorku uvnitř omezujícího rámu s jedním pohyblivým koncem připouta-ným k zařízení na stlačený vzduch. Zku-šební lavice ke zkoušení vzniku a rozvo-je trhlin byla pro betonáž prvku uložena

Obr. 7 Difúze vodních par a šíření trhlin [3]Fig. 7 Water diffusion and crack

propagation

Obr. 8 Koeficient smrštění a šíření trhlin [3]Fig. 8 Shrinkage coefficien and arack

propagationObr. 9 Strain softening a růst trhlin [3]Fig. 9 Strain softening and crack

propagation

Difú

zní k

oefic

ient

[cm

2 /d]

Vlhkost [-] Doba vysychání [dny]

Roze

vřen

í trh

lin [m

m]

Koef

icie

nt s

mrš

tění

(10–3

)


Roze

vřen

í trh

lin [m

m]


Roze

vřen

í trh

lin [m

m]




vodorovně a po odstranění bednění oto-čena svisle. Byly použity dva stejné vzor-ky, z nichž jeden byl omezen a druhý byl ponechán volně, aby se mohl smršťovat. Takové nastavení zkoušky mělo umožnit, aby napětí vyvolané omezenou defor-mací bylo zaznamenáno, zatímco pro-bíhá měření přetvoření druhého vzor-ku, ponechaného volně se smršťovat. Údaje o dotvarování je také možné zís-kat, pokud jsou současně zaznamenává-na přetvoření v důsledku volného smrš-ťování ve vzorku se stejným poměrem směsi. Možným nedostatkem tohoto návrhu zkoušky je skutečnost, že zkouš-ka je prováděna ve svislé poloze, což způsobuje, že k přetržení dojde v horní části vzorku následkem vlivu jeho vlast-ní váhy.

Později bylo navržení zkoušky modi-fikováno [20] tak, aby se mohla prová-dět ve vodorovné poloze. Posun vol-ného konce byl sledován a opakovaně manuálně přizpůsoben úpravou zatíže-ní způsobujícího ve vzorku osový tah. Pro zdokonalení přesnosti měření byl vyvinut systém řízení počítačem s uza-vřenou smyčkou [21]. S růstem smrš-tění k dané úrovni přetvoření je vzorek tažen silou tak, že se přetvoření vrátí na nulovou hodnotu (obr. 11a). Při každém kroku, kdy se proces opakuje, je napětí potřebné k výrazné deformaci zazname-náno a vyneseno do grafu korelace času a napětí k získání historie vývoje napě-tí od smrštění (obr. 11b). Podobné zku-šební metody, znovu postupně nastavu-jící přetvoření na nulu, jsou označová-ny jako „Discretized restrained shrinka-ge“(DRS) testing [22]. Díky tomuto vývo-ji byla získána cenná experimentální data o vlivu jednotlivých materiálů, poměrech směsi a stupni omezení na vývoj napě-tí od smrštění. Obr. 11 ukazuje základní koncepci řízení přetvoření od smrštění přijatou pro tyto zkušební metody.

Obr. 12 ukazuje příklad výsledků zkou-šek autogenního smrštění u betonu v ra-ných stádiích pomocí popsané meto-dy stoprocentní kontroly přetvoření. Uka-zuje se, že růstová tendence napětí od smršťování je do značné míry ovlivněna úrovní omezení. V případě běžných zku-šebních metod zaměřených na testová-ní dotvarování, se přetvoření od dotvaro-vání podle zkušeností zmenšuje v soula-du s poklesem poměru vody a cementu. Nicméně při zkouškách DRS betonu v ra-ných stádiích funguje spíše mechaniz-

mus relaxace než dotvarování. V každém případě některé výzkumy zdůrazňují, že je nutné zkoumat vlastnosti dotvarování betonu v raných stádiích a nepřihlížet při tom ke znalostem o betonu, který ukon-čil hydratační proces, jichž už bylo shro-mážděno dosavadním výzkumem velké množství [22].

K R I T É R I A P O Č ÁT K U S M R Š Ť O VÁ N Í A T V O R BY T R H L I N

Jakmile jsme schopni předpovědět napě-tí vyvolané smršťováním, které je důsled-kem vysychání, nebo přetvořením od autogenního smršťování, potřebujeme určitá kritéria, abychom mohli posoudit, zda vzniklé napětí povede ke vzniku trh-lin. Obr. 5 naznačuje obecné požadavky na kritéria pro vznik trhlin, nicméně zatím nebylo žádné obecně přijato. V součas-né době je jeho nalezení již reálné díky pokroku v oblasti přesnosti hodnotících postupů fyzikálních vlastností, jako jsou např. zkoušky TSTM a DRS, a také v ob-lasti analytických metod zaměřených na vysoce nelineárních chování při deforma-cích od smršťování. Dva alternativní pří-stupy ke stanovení kritérií pro vznik trh-lin, navržené v nedávné době, si zaslou-ží zmínku.

Porovnání výsledků zkoušek tvorby trh-lin během smršťování a přímé tahové zkoušky pomocí TSTM ukázalo [23], že tahová napětí v době iniciace vzniku trh-lin jsou přibližně na úrovni 75 % pevnos-ti v příčném tahu bez ohledu na rozdíly mezi dvěma druhy použitého cementu (čtyři různé poměry směsi) a na stupni hydratace betonů. Dále uvedli, že jedno-osá tahová pevnost vzorku ve tvaru štíh-lého kvádru, který byl při testování pou-žit, byla asi 88 % pevnosti v příčném tahu. Na základě těchto výsledků a uvá-žíme-li jak tahovou pevnost, tak tahové napětí vzorků smršťujících se zkušebních těles popsaných normálním rozdělením, je variační koeficient V, který je poměrem standardní odchylky σ a průměrné hod-noty µ, považován za rovný 10 % pnutí vzniklého smršťováním a 8 % příčné tahové pevnosti. Uvažujeme-li R – S = Z, kde R je příčná tahová pevnost a S je napětí vzniklé při smršťování, pravděpo-dobnost poruchy (vzniku trhliny) Pf je dána vztahem (6)

Pf {Z < 0} = Pf {–β} (6)

kde β je index bezpečnosti daný vzta-hem (7)

Obr. 11 Princip měření poměrného přetvoření od smrštění

Fig. 11 Principle of the discretized restrained shrinkage test

Obr. 12 Změny v napětí od smrštění dle úrovně omezení

Fig. 12 Changes in shrinkage stress according to restraint revels

Obr. 10 Schéma zkušebního stroje na měření teploty a napětí (Springenschmid a kol. 1994)

Fig. 10 Outline of TSTM apparatus

1 Vzorek: průřez 150 x 150, délka 1500 mm

2 „Volný“ konec vzorku3 Upevněný konec vzorku4 Krokový motor: přesnost posunu 1 µm5 Měření zatížení6a Měření pohybu konce vzorku6b Měření délky pomocí prutů

z uhlíkových vláken7 Forma s ohřívacím/chladícím systémem8 PC k řízení a zaznamenávání9 Kryostat na ohřívání/chlazení formy

a) Celková deformace prvku

Pružné přetvoření

Celk

ové

pom

ěrné

pře

tvoř

ení

Čas

εlimitní

Nap

ětí

Teoretické napětí od stálého plného omezení vzorku

Časb) Vnesené napětí

Přírůstky zatížení

Nap

ětí [

N/m

m2 ]

Stupeň omezení 1,0

Stáří [dny]



Portlandský cement




(7)

A tak když předpokládáme mez spoleh-livosti 5 % a zavedeme koeficient bez-pečnosti γ, definovaný jako poměr mezi charakteristickými hodnotami pevnosti Rchar a napětí Schar, což je běžný postup při řešení inženýrských úloh, dostaneme rovnici (8)

(8)

Proto je koeficient bezpečnosti γ beto-nu v raných stádiích při namáhání tahem dán vztahem (9)

(9)

kde fctmspl je průměrná hodnota pevnos-ti v příčném tahu a hodnota 0,75 fctmspl je považována za kritérium pevnosti, což odpovídá výše uvedenému empirickému pozorování, že průměrné napětí v do-bě iniciace vzniku trhlin od smršťování je 75 % pevnosti v příčném tahu. Výraz σ představuje průměrnou hodnotu napě-tí od smrštění. Přípustný poměr napětí η, který odpovídá koeficientu bezpečnosti γ, je dán vztahem (10)

(10)

Grafy na obr. 13 ukazují vztahy mezi koeficientem bezpečnosti γ, pravděpo-dobností poruchy Pf a přípustným pomě-rem napětí η. Grafy umožňují určit povo-lený poměr napětí η, odpovídající prav-děpodobnosti počátku vzniku trhlin Pf, která představuje návrhový požadavek na chování konstrukce. Přípustné hodno-ty η je též možné srovnávat s hodnotami získanými numerickou analýzou napětí od smršťováním pro daný prvek. Pokud je hodnota odhadovaná při analýze větší než přípustná hodnota η, potom je prav-děpodobnost počátku vzniku trhlin vyšší než předem určená hodnota, a proto je nutné provést změny a snížit tak nebez-pečí růstu napětí od smršťování.

Podobně byl použit již dříve zmíně-ný vzorek s omezujícím kruhovým prs-tencem (obr. 6), byla provedena para-

metrická studie a bylo dokázáno, že kri-téria vzniku trhlin by měla být vyjádřena trojrozměrnými funkcemi [24]. Parame-try jsou koeficient napětí od smršťování α(h), lomová energie GF a modul pruž-nosti E (obr. 14). Pokud předem prove-deme zkoušky, abychom získali uvede-né tři materiálové vlastnosti betonu, který má být použit, můžeme stanovit počá-tek vzniku trhlin. Zjistí-li se, že se beton nachází v oblasti počátku vzniku trhlin, musí být v návrhu materiálu provedeny příslušné změny, aby se materiál dostal mimo tuto oblast (obr. 15).

I N T E L I G E N T N Í M AT E R I Á LY Z A B R A Ň U J Í C Í T V O R B Ě T R H L I N N Á S L E D K E M S M R Š Ť O VÁ N Í

V tomto desetiletí došlo v mnoha oblas-tech včetně stavebního inženýrství k vý-raznému vývoji inteligentních materiálů. Volně lze inteligentní materiály definovat jako materiály vybavené funkcemi, např. vnímání (detekce přítomnosti látky či pro-blému), zpracování (rozhodování o tom, jaká opatření podniknout a/nebo kdy je podniknout) a spouštění (nastartová-ní plánovaných úkonů). Podle této kon-cepce byly navrženy betonové kompozit-ní materiály, které mají samočinně kontro-lovat problémy spojené se smršťováním a zabránit tvorbě trhlin v betonu v raných stádiích. „Inteligentní” beton [3] byl vyvi-nut ke kontrole hydratačního tepla, aby zabránil problémům se vznikem trhlin od změn teploty (obr. 16). Do směsi beto-nu byla přimísena parafínová mikrokaps-le obsahující prostředek ke zpoždění hyd-ratace. Jakmile teplota betonu stoupne na jistou hodnotu, určenou typem pou-žitého parafínu s různou teplotou tavení, mikrokapsle se roztaví a uvolní retardač-ní hydratační činidlo. Tak lze udržovat tep-lotu betonu pod určitou hodnotou a je možné omezit tepelné pnutí. Tento nový materiál prokázal svou účinnost při udržo-vání teploty pod stanovenou úrovní vhod-nou pro ustálenou hydrataci a ke zmírňo-vání rychlého vzrůstu a poklesu teploty v betonu. Je třeba si všimnout, že výsle-dek je naprosto odlišný od postupů, při

kterých jsou retardační hydratační přímě-si přímo zavedeny do směsi. Hydratační teplo se sníží v závislosti na velikosti kon-strukčního prvku, nicméně teplotní gradi-enty mohou stále růst od jádra k povrchu. Výsledky experimentů, při kterých byla užita zmíněná technologie řízení, doka-

Obr. 13 Návrhový graf znázorňující přípustný poměr mezi napětím a pevností, faktor bezpečnosti a pravděpodobnost porušení [3]

Fig. 13 Design graph for the allowable stress/strenth ratio, safety factor a probability of fracture

Obr. 14 Riziko tvorby trhlin jako funkce lomové energie, koeficientu smršťování a modulu pružnosti [3]

Fig. 14 Risk of crack formation as a function of fracture energy, coefficient of shrinkage and Young’s modulus

Obr. 15 Řízení tvorby trhlin pomocí návrhu materiálů [24]

Fig. 15 Crack control by material design

Pravděpodobnost porušení Pf [–]

Přípustný poměr mezi napětím a pevností η [–]

Fakt

or b

ezpe

čnos

ti [–

] Variační koeficient V

Kone

čné

smrš

tění

Stře

dní h

odno

ta k

oefic

ient

u sm

ršťo

vání

Vznik trhlin

Bez trhlin

Lomová energie [N/m]

Modul pružnosti [GPa]

Stře

dní h

odno

ta k

oefic

ient

u sm

ršťo

vání

Kone

čné

smrš

tění

Vznik trhlin

Bez trhlin

Lomová energie [N/m]




zují, že je využitelná v praxi technologie betonu. Byla také navržena směs mikro-kapslí vytvořených z různých druhů para-fínu, jejichž teplota tavení se může růz-nit. Tak by bylo možné detailněji řídit ros-toucí a klesající teplotu. V současné době navržená studie zkoumající účinek použi-tí směsi mikrokapslí s rozličnými teplota-mi tavení probíhá.

Byl zkoumán i vývoj jiného nového materiálu, který získal chemickými zása-hy do hydratačního procesu, což nazna-čuje slibné možnosti v oblasti kont-roly smršťování následkem vysychání [25]. Tato koncepce je založena na úpravě betonových kompozitů přidáním ve vodě rozpustných chemických látek během mísení proto, aby se snížil vodní výpar při volném vysychání betonu na vzduchu. Tímto způsobem by se samo-činně ošetřující se beton mohl obejít bez vnějšího ošetřování. Bylo zkouše-no šest různých chemických látek. Pět z nich byly syntetické ve vodě rozpust-né polymery a jedna byla přírodní che-mická látka. Testy ukázaly, že některé chemické látky mají pozitivní samočinně ošetřovací účinek. Tento výzkum byl pro-váděn na obyčejném betonu. Tato kon-cepce si jistě zaslouží další zkoumání, aby se určila její aplikovatelnost na vyso-kohodnotné betony. Další výzkum [26] byl zaměřen na vliv mikrostruktury na fyzikální vlastnosti samočinně se ošet-řujícího betonu. Na vzorcích z nového materiálu byly provedeny standardní tla-

kové zkoušky i testy počáteční povrcho-vé absorpce. Výsledky naznačují, že che-mické látky působí v mikrostruktuře urči-té změny a že nový materiál vykazuje značné zlepšení kvality povrchu a pev-nosti v tlaku ve srovnání s betonem ulo-ženým na vzduchu. Přesto, že je nezbyt-né další zkoumání proveditelnosti výro-by samočinně se ošetřujícího betonu, zvláště co se týče vysokohodnotných betonů, tyto studie přinesly povzbudi-vé výsledky.

Další postup úpravy materiálu, který přinesl slibné výsledky s ohledem na kontrolu a řízení autogenního smršťová-ní, spočívá v použití promáčeného leh-kého kameniva na podporu ošetření vysokopevnostního betonu. V Němec-ku byly zkoumány možnosti nahrazení dílu kameniva o normální váze lehčeným kamenivem, aby byla do betonu dodána voda, a byl tak podpořen proces tvrdnutí [27]. Ukázalo se, že tento postup je efek-tivní k vyvážení některých účinků vysy-chání betonu s nízkým poměrem vody a cementu. Tato koncepce je relativně

jednoduchá – voda potřebná k hydrata-ci je uchovávána uvnitř betonu pomo-cí lehkého kameniva s vysokým obsa-hem vlhkosti. Výzkum posuzoval výmě-nu výhod tvrdnutí s přidanou vlhkostí versus možnou ztrátu pevnosti při pou-žití lehkého kameniva. Necitlivost vyso-kopevnostního betonu s lehkým kame-nivem na druh ošetření byla význam-nou předností ve srovnání s betonem obsahujícím kamenivo o normální váze. To můžeme přičítat přítomnosti vnitřní vlhkosti z lehkého kameniva umožňují-cí prodloužení hydratace a tvrdnutí, které bylo nezávislé na metodě vnějšího ošet-ření. Uvnitř betonu s lehkým kamenivem může tvrdnutí pokračovat i poté, co se povrch stane nepropustným, což snižu-je potřebu dodatečného vlhkého ošet-řování. Pro výzkum bylo použito lehké kamenivo Liapor 9,5 (složené z rozpína-vého jílu se sférickou geometrií a obje-mem pórů přibližně 55 %) [3]. Kulový tvar a relativně hustá vnější slupka leh-kého kameniva umožňují jeho spolehli-vé využití k výrobě vysokohodnotného

Literatura:[17] Paillere A. M., Serrano J. J.: Effect

of fiber addition on the autogenous shrinkage of silica fume concrete, ACI Material Journal, 86 (2), 139–144, 1989

[18] Springenschmid R., Gierlinger E., Kernozycki W.: Thermal stress in mass concrete: a new testing method and the influence of different cements, Proc. of 15th Internat. congress for large dam, Lausanne 1985, R4, 57–72

[19] Paillere A. M., Serrano J. J.: Appareil d’etude de la fissuration di beton, Bull. Liaison Labo. P et Ch., 83, 29–38, 1976

[20] BloomR., Bentur A.: Free and restrained shrinkage of normal and high-strength concrete, ACI Material Journal, 92 (2), 211–217, 1995

[21] Kovler K.: Testing system for determining the mechanical behaviour of early-age concrete under restrained and free uniaxial shrinkage, Materials and Structures, 27 (170), 324-330, 1994

[22] BissonnetteB., Marchand J., Charron J. P., Delagrave A., Barcelo L.: Early age behavior of cement-based materials, in Materials Science of

Concrete (VI), S. Mindess & J. Skalny, Eds. The American Ceramic Society, 243–326, 2001

[23] Stress-based crack criterion as a basis for prevention of through-crack in concrete structures at early ages, in Pre-Proc. of RILEM Internat. Conf. on Early Age Cracking in Cementitious Systems (EAC’01), Haifa, Israel, 229–236, 2001

[24] Martinola G.: Optimizing cement-based coatings with respect to shrinkage crack formation, in Proc. of 10th Internat. Confer. on Fracture (ICF10), CD, 2001

[25] Dhir R. K., Hewlett P. C., Lota J. S, Dyer T. D.: An investigation into the feasibility of formulating „self-cure“ concrete, Materials and Structures, 27 (174), 606–615, 1994

[26] Dhir R. K., Hewlett P. C., Lota J. S, Dyer T. D.: Influence of microstructure on the physocal properties of self-curing concrete, ACI Materials Journal, 93 (5), 465–471, 1996

[27] Weber S., Reinhardt H.: A blend of aggregates to support curing of concrete, Proc. of Inter. Symp. on Struct. Lightweight Aggregate Concrete, Sandefjord, Norway, 662–671, 1996

Obr. 16 Schematický popis mechanizmu inteligentního betonu

Fif. 16 Schematic description of the smart concrete mechanism

Beton

Retardační hydratační prostředek

Kapsle

Kapsle detekuje hydratační teplo (vnímání)

Kapsle se taví při navržené teplotě (zpracování)

Kapsle uvolňuje retardační hydratační prostředek ke zpoždění hydratačního procesu (spouštění)




betonu. Tak bylo možné úpravou vnitř-ních vlhkostních podmínek omezit nebo odstranit autogenní smršťování.

Z ÁV Ě R E Č N É P O Z N Á M K Y

Vzhledem k tomu, že vznik trhlin v be-tonu v raných stádiích následkem smrš-ťování je ovlivňován množstvím složi-tých a vzájemně spolupůsobících fakto-rů, experimenty přinášely rozporuplné výsledky. Proto byl vývoj opatření na kon-trolu a řízení tvorby trhlin považován za

neproveditelný úkol. Nicméně pozoru-hodný pokrok v oblasti výzkumu postup-ně osvětlil hlavní faktory těchto jevů. Proto je nyní do jisté míry možné řádně zhod-notit fyzikální vlastnosti, které jsou urču-jící pro zkoumané jevy, a předpovědět chování při smršťování pomocí nume-rické analýzy s využitím získaných fyzi-kálních vlastností. Další pokrok ve výzku-mu a rozsáhlé využití výsledků zkoumá-ní při vlastním navrhování a výstavbě jsou na dosah.

Český překlad textu byl lektorován.

Profesor Hirozo Mihashi


João Paulo de B. Leite, asistent

Oba: Katedra architektury a stavební vědy

Inženýrská škola, Univerzita Tohoku, Japonsko

otištěno s laskavým souhlasem autorů,

redakčně zkráceno

R E K O N S T R U K C E D I V A D L A L A S C A L A V M I L Á N ĚArchitektonická renovace milánské La Scaly, jejímž autorem je švýcarský architekt Mário Botta, zahrnovala stavební a technic-ké úpravy, rozšíření plochy určené pro služby a strojní vybave-ní zákulisí. Součástí projektu je též změna přilehlé budovy býva-lé banky.

Historická budova z 18. století postavená dle návrhu italského architekta Piermariniho prošla konzervační restaurací a byla roz-šířena o jevištní věž a novou administrativní budovu elipsovité-ho tvaru nazvanou Elissoide. V souladu s požadavky nové tech-nologie bylo zvýšeno horní patro a rozšířeno dolní patro jeviš-tě. Podlaha hlediště byla nakloněna, aby poskytovala lepší vidi-telnost. Kromě zvýšené jevištní věže byl zrestaurován prázd-ný prostor vnitřního nádvoří a původní stavební prvky na střeše byly odstraněny, aby vytvořily prostor pro nový elipsovitý objekt šaten herců. Obě nové budovy přesahují střechu a jsou posta-veny z železobetonu obloženého klasickým Botticinovým mra-morem. Na budově Elissoide mramorové tyče vytvářejí série prázdných a plných prostor, které umožňují přístup denního světla do dynamického interiéru.

Váha mramoru, relativně vysoké riziko odlamování kamene

a nedostatek místa na staveništi vedl konstruktéry fasády ze společnosti Aliva k použití předem smontovaných panelů. Elip-tická geometrie byla následně rozdělena do kruhových oblou-ků.

Celý povrch byl dále rozdělen do tří pásem, každé pro jednot-livé podlaží, která byla poskládána z panelů o váze 2 t. To mělo svůj význam proto, aby konstrukce mohla sloužit i jako sluneč-ní clona.

Každý panel obložený mramorovými lištami má vnitřní kostru z galvanizované pozinkované oceli s prvky z lisovaných trubek. Aby v místech připojení vnějšího pláště na vnitřní betonovou konstrukci nedocházelo k namáhání tahem, jsou vnější panely připevněny izostatickými prvky.

Všechny mramorové tyče jsou uvnitř vyztuženy proužky z ne-rezavějící oceli, které byly lepeny epoxidovou pryskyřicí. Tyto prvky byly poté ukotveny k rámům a zbylé panely uloženy mezi speciální podpůrné rámy.

Rekonstrukcí divadla La Scala se budeme podrobněji zabývat v 5. čísle časopisu.

Z italského časopisu The Plan, No. 009, April 2005

přeložila Kateřina Jakobcová




D O C . I N G . J I Ř Í K R Á T K Ý , C S C . – P Ě T A S E D M D E S Á T I L E T Ý

Letos v lednu se dožil pětasedmdesáti let Doc. Ing. Jiří Krátký, CSc., stále v tvůrčí aktivi-tě jak v oblasti pedagogické a vědecké, tak i odborně publikační a normalizační.Jiří Krátký se narodil v lednu 1930 v Olomou-ci. Maturoval v roce 1949 na státním fran-couzském reálném gymnáziu v Praze, státní závěrečnou zkoušku na ČVUT Fakultě inže-nýrství „stavitelství: specializace konstruktivní“ složil v roce 1954. Po studiu vyhrál konkurz na asistenta Prof. Ing. Dr. Jiřího Klimeše na nově vzniklé Vysoké škole železniční, kated-ře mostů a tunelů a pracoval na této škole i po jejím přemístění do Žiliny jako odbor-ný asistent až do roku 1963. Externí vědec-kou aspiranturu ukončil obhajobou v roce 1965, kdy získal vědec-kou hodnost kandidáta věd za práci na téma: „Tenkostěnné kon-strukce železničních mostů z předpjatého betonu“. Na VŠD praco-val i na řadě projektů, z nichž nejvýznamnější byly: „Projekt nájez-dových mostů na ocelárnu VSŽ Košice“ a s Prof. Klimešem „Sou-těžní návrh na přemostění nuselského údolí“, který byl oceněn porotou.

V roce 1963 přešel do Státního ústavu dopravního projektová-ní, střediska mostů, kde pracoval jako samostatný projektant na projektech mostů, např. na širokorozchodné trati do VSŽ Košice a především na vzpěradlové mostní konstrukci na železničním zhlaví stanice Praha – Vršovice přes ulici Otakarova – Vršovická, až do roku 1967.

V roce 1967 byl Jiří Krátký vybrán v konkurzu na místo odbor-ného asistenta ČVUT stavební fakulty, na katedru betonových konstrukcí. Kromě pedagogických povinností se věnoval J. Krátký intenzivně úkolům výzkumu, zvláště: nové teorii únosnosti beto-nových konstrukcí ve smyku za ohybu, jakož i experimentálnímu výzkumu a teorii navrhování vláknobetonových konstrukcí. V ko-lektivu Prof. J. Klimeše pracoval na typizaci železničních mostů. Za spolupráci na úkolu: „Teoretické řešení konstrukce televizní věže na Bukové Hoře“ byl v roce 1976 odměněn cenou akade-mie Kloknera.

Významně se věnoval problémům normalizace. Zpracoval řadu ČSN, např. Písemné značky veličin pro navrhování staveb, popří-padě jejich části jako Zatížení stavebních konstrukcí, Zatížení mostů, Zatížení a evidence mostů pozemních komunikací, Navr-hování betonových konstrukcí, včetně komentáře atd.

V roce 1989 spolupracoval na dočasné vysokoškolské učeb-nici s Prof. Ing. Ludevítem Véghem, DrSc.: „Betonové konstruk-ce“, MŠČSR Praha 1989 a spolupracoval též na řadě výpočetních programů např. „BETON při navrhování podle ČSN 731201“. Po roce 1990 začíná Doc. Krátký spolupracovat na zavádění Euro-kódů do praxe, a to Eurokódu 2: Navrhování betonových kon-strukcí, spolupracuje na zavedení předběžné normy ČSN P ENV 1992-1-1: Navrhování betonových konstrukcí – část 1-1 Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby – 1994. Dále spolupracu-je s Prof. Jaroslavem Procházkou, CSc., na problematice navrho-vání částečně spřažených konstrukcí beton – beton. Zabývá se též otázkami výpočtu železobetonových konstrukcí podle teorie plasticity. V oblasti vláknobetonu vytváří s kolektivem dlouhodobý

program na výzkumu dotvarování i smršťo-vání vláknobetonu ve spolupráci s Polytech-nikou ve Varšavě. Pro MDS Praha spolupra-cuje na úkolu „Technické a kvalitativní poža-davky železničních drah, kap. 18: Betonové mosty a konstrukce“.

V roce 1997 ve spolupráci s Doc. Vlad. Hrdouškem, CSc., pracoval na překladu před-běžné normy ČSN P ENV 1992-2: Navrhová-ní betonových konstrukcí – část 2: Betonové mosty. Své zkušenosti z navrhování, provádě-ní a zkoušení vláknobetonu uplatnil s Doc. K. Trtíkem, CSc. a Doc. J. Vodičkou, CSc., ve dvou monografiích: „Drátkobetonové kon-strukce: Úvodní část a příklady použití. Směr-

nice pro navrhování, provádění, kontrolu výroby a zkoušení drátko-betonových konstrukcí“. ČKAIT – ČBZ Praha 1999, a dále „Komen-tář a příklady“ k výše uvedené Směrnici, KTV Praha 1999. Dále do Stavební ročenky 1999, ČSSI a ČKAIT zpracoval kapitolu: Prů-myslové podlahy z drátkobetonu. Zavedení stropních konstrukcí z předpjatých nosníků Rector s betonovými tenkostěnnými vložka-mi s posouzením podle ČSN umožnil Doc. J. Krátký s Prof. J. Pro-cházkou v roce 2000. I nadále pracuje docent Krátký na zavádění mezinárodních a definitivních Evropských norem jako např. Zásady navrhování stavebních konstrukcí – Označování – Základní značky, Navrhování stavebních konstrukcí – Slovník (Spolehlivost a zatíže-ní konstrukcí, Betonové konstrukce), Betonové trouby a tvarovky z prostého betonu, drátkobetonu a železobetonu aj.

V současné době spolupracuje Doc. Krátký na překladu defini-tivní evropské normy EN 1992-1-1 Navrhování betonových kon-strukcí a na národní příloze k této normě. Podle zásad EN připra-vuje ve spolupráci s Doc. Ing. Vlast. Kukaněm, CSc., též návrh nové ČSN 73 6222 Zatížitelnost mostů pozemních komunikací.

Doc. Krátký je stále členem technických normalizačních komi-sí č. 36: Betonové konstrukce a č. 38: Spolehlivost stavebních konstrukcí a jejich zatížení. V obou TNK předsedá subkomisím: Názvosloví a značky. Dále je členem Technického normalizační-ho výboru, který je vrcholným poradním orgánem ředitele České-ho normalizačního institutu pro odborné záležitosti v oblasti tech-nické normalizace. Napsal 18 skript, 17 monografií a okolo 100 odborných článků.

Díky své práci a píli docent Krátký stál u zrodu a vývoje nových technologií, zejména betonu vyztuženého vlákny, jakož i při vývo-ji nových pokrokových teorií v oblasti smykové únosnosti betonu. Významným přínosem Doc. Krátkého je, že dovede výsledky své teoretické práce aplikovat i v praxi. Neocenitelný je i jeho přínos v oboru normalizační práce. Práce a angažovanost Doc. Krátkého v oblasti pedagogické i vědeckovýzkumné je stále velmi význam-ná a přínosná.

Přejeme docentu Krátkému mnoho zdraví a nezmenšený elán řešit další teoretické i praktické problémy v oboru betonových konstrukcí, jakož i další pracovní a osobní úspěchy. Věříme, že Doc. Krátký bude i nadále aktivním členem Katedry betonových konstrukcí a bude pomáhat radou i zkušenostmi mladším spolu-pracovníkům.

Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

E U R O K Ó D E N 1 9 9 1 - 1 - 1 V L A S T N Í T Í H A A U Ž I T N Á Z A T Í Ž E N ÍE U R O C O D E E N 1 9 9 1 - 1 - 1 S E L F W E I G H T A N D I M P O S E D L O A D S


I

M I L A N H O L I C K Ý , J A N A M A R K O VÁ

Norma EN 1991-1-1 poskytuje pokyny pro stanovení objemové tíhy staveb-ních a skladovaných materiálů, pro vlastní tíhu stavebních prvků a pro užitná zatížení pozemních staveb. Do soustavy českých norem je zavedena jako ČSN EN 1991-1-1. V české národ-ní příloze jsou doporučeny hodnoty užitných zatížení a zpřesněny pokyny pro navrhování nosných prvků na užitná zatížení působící z více pater nebo na určitou plochu.Eurocode EN 1991-1-1 gives guidance for determination of densities for con-struction and stored materials, for self-weight of construction works and for imposed loads of buildings. This stan-dard was implemented into the system of Czech national standards as ČSN EN 1991-1-1. The Czech National Annex recommends values of imposed loads and specifies procedures for the design of structural members for imposed loads acting from several floors or on a spe-cific area.

Norma EN 1991-1-1 [1] Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb byla zavedena do soustavy čes-kých norem v dubnu 2004 jako první z deseti norem z Eurokódu EN 1991. Obsahuje pokyny a doporučení pro navr-hování konstrukcí na účinky vlastních tíh a stálých zatížení. Pro konstrukce pozem-ních staveb se dále doporučuje několik typů užitných zatížení podle kategorií užit-ných ploch.

V normě EN 1991-1-1 [1] je celkem deset národně stanovených parametrů, které umožňují volbu kategorií užitných ploch, národních hodnot užitných zatíže-ní, redukčních součinitelů a doporučení pro zavedení stálých a užitných zatížení do výpočtu konstrukce.

Norma EN 1991-1-1 [1] vznikla trans-formací předběžné normy ENV 1991-2-1 (1995), kromě úvodu obsahuje šest kapi-tol a dvě informativní přílohy:

Obsahem první kapitoly jsou zejmé-na termíny a definice, které jsou pro tuto normu specifické. Patří sem termí-ny objemová tíha a úhel vnitřního tření. Pojem „objemová tíha“ (v anglickém ori-ginále normy je použit termín „densi-ty“, tedy „hustota“) se v EN 1991-1-1 [1] používá pro tíhu na jednotku objemu, plochy či délky. Charakteristická hodno-ta objemové tíhy je většinou definována jako průměrná hodnota. Jestliže se před-pokládá, že bude variační koeficient větší než 0,05, pak by se měla použít horní nebo dolní charakteristická hodnota obje-mové tíhy.

V kapitole 2 se provádí základní klasifi-kace zatížení, která vychází z EN 1990 [2]. Vlastní tíha se klasifikuje jako stálé pevné zatížení. Pokud však existuje pochyb-nost o stálosti vlastní tíhy, pak se má toto zatížení považovat za zatížení proměn-né. Užitná zatížení se klasifikují jako pro-měnná volná zatížení, v obvyklých přípa-dech se považují za zatížení kvazistatic-ká, pokud nehrozí nebezpečí rezonan-ce nebo další dynamické odezvy kon-strukce. Jestliže se očekávají rezonanční účinky od synchronizovaného rytmic-kého pohybu lidí, tančení nebo skákání, pak se pro speciální dynamický výpočet určí model zatížení.

V kapitole 3 jsou doporučeny postu-py pro určení stálých a užitných zatížení v jednotlivých návrhových situacích, pro jejich uspořádání a kombinace s dalšími druhy proměnných zatížení.

Kapitola 4 obsahuje informace, jak postupovat při stanovení charakteristic-kých hodnot objemových tíh stavebních a skladovaných materiálů. Tyto informa-ce jsou podrobněji rozvedeny v tabul-kách v příloze A, která poskytuje nomi-

nální hodnoty objemové tíhy určitých sta-vebních materiálů, některých materiálů pro mosty a skladovaných materiálů. Pro některé materiály jsou kromě toho uve-deny úhly vnitřního tření. Objemové tíhy materiálů nebo výrobků, které příloha A neuvádí, lze určit na základě informací výrobce nebo z vyhodnocení zkoušek.

Kapitola 5 uvádí metody pro stanovení charakteristické hodnoty vlastní tíhy sta-vebních prvků, které jsou v zásadě stej-né jako v našich předpisech. Kapitola rov-něž obsahuje doplňující ustanovení pro pozemní stavby a mosty týkající se např. způsobu určení horních a dolních charak-teristických hodnot tíhy mostního svršku.

Kapitola 6 doporučuje charakteris-tické hodnoty užitných zatížení stropů a střech v souladu s užitnými kategori-emi pro následující plochy v pozemních stavbách:• obytné, společenské, obchodní a admi-

nistrativní plochy (kategorie A až D),• garáže a dopravní plochy pro vozidla

(F, G),• plochy pro skladování a průmyslové

činnosti (E),• střechy (H, I),• střechy s plochami pro přistávání vrtul-

níků (K). Zatížení dopravních ploch uvedená

v kapitole 6 se vztahují k vozidlům až do celkové tíhy 160 kN. Návrh dopravních ploch pro těžká vozidla o tíze větší než 160 kN je nutno stanovit dohodou s pří-slušným zodpovědným úřadem, další informace a modely zatížení je možno nalézt v EN 1991-2 [3] pro zatížení mostů dopravou.

Kapitola 6 dále doporučuje vodorovné síly na svodidla nebo dělící stěny, které mají funkci zábrany. Doplňující údaje pro

S T A N D A R D S • Q U A L I T Y • C E R T I F I C A T I O N

B E T O N • T E C H N O L O G I E • K O N S T R U K C E • S A N A C E 3 / 2 0 0 5 – P Ř Í L O H A

Kapitola 1 VšeobecněKapitola 2 Klasifikace zatíženíKapitola 3 Návrhové situaceKapitola 4 Objemové tíhy stavebních a skladovaných materiálůKapitola 5 Vlastní tíha stavebních prvkůKapitola 6 Užitná zatížení pozemních stavebPříloha A (informativní) Tabulky pro nominální objemové tíhy stavebních materiálů, a pro nominální tíhy

a úhly vnitřního tření skladovaných materiálůPříloha B (informativní) Svodidla a zábradlí v garážích


II

navrhování svodidel a zábradlí v garážích jsou uvedeny v příloze B.

Některá pravidla pro stanovení užit-ných zatížení se však odlišují od platné české normy ČSN 73 0035 [4], a pro-to je vhodné na ně upozornit. Zpravidla jde o ustanovení, u kterých se umožnila úprava či volba v národní příloze.

U Ž I T N Á Z AT Í Ž E N Í

Plochy v obytných, společenských, obchodních a administrativních budovách se člení do kategorií podle účelu používá-ní, které se poněkud odlišují od ČSN 73 0035 [4]. Zatížené plochy zatříděné podle tabulky 1 se navrhnou na základě charakteristických hodnot qk (rovnoměrné zatížení) a Qk (soustředěné zatížení).

Tabulka 2 uvádí hodnoty zatížení qk a Qk, které se na základě porovnání a po-rovnávacích výpočtů doporučují v české národní příloze (NA ČR). Pro porovnání se rovněž uvádějí rozpětí hodnot, které jsou doporučeny CEN v originálním textu EN 1991-1-1 [1] (tučně tištěná hodnota z intervalu hodnot se CEN doporučila).

Pokud je to potřebné, uživatel zvýší

hodnoty qk a Qk v konkrétním projektu (např. pro schodiště a balkóny v závislos-ti na způsobu používání a na rozměrech). Pro lokální ověření se má uvažovat samo-statně působící soustředěné zatížení Qk. Předpokládá se, že soustředěné zatíže-ní působí v kterémkoli místě stropní kon-strukce, balkónu nebo schodiště na ploše odpovídající používání a tvaru této kon-strukce.

Rozpětí hodnot uvedená v EN 1991-1-1 [1] pro užitná zatížení pokrývají dosud platné hodnoty dané v ČSN 73 0035 [4], doporučené hodnoty (tučné) jsou však většinou vyšší než odpovídající hod-noty v ČSN 73 0035 [4]. Například užit-né zatížení pro kancelářské plochy je podle ČSN 73 0035 [4] qk = 2 kN/m2, doporučená hodnota podle EN 1991-1-1 [1] (tabulka 2) je qk = 3 kN/m2. To před-stavuje zvýšení charakteristické hodno-ty o 50 %. Další zvýšení účinku zatíže-ní (asi o 15 %) vzniká vlivem většího díl-čího součinitele proměnného zatížení. V národní příloze byly některé hodnoty užitného zatížení upraveny, například pro kancelářské prostory se doporučuje užit-né zatížení qk = 2,5 kN/m2. Pro navrhová-ní balkónů pozemních staveb v užitných kategoriích B až D se doporučilo použít užitné zatížení 4 kN/m2.

EN 1991-1-1 [1] uvádí pravidla pro pře-místitelné příčky, která se odlišují od ustanovení ČSN 73 0035 [4]. Podle EN 1991-1-1 [1] se vlastní tíha přemístitel-ných příček uvažuje jako rovnoměrné zatížení qk, které se přidá k užitným zatí-žením stropních konstrukcí. Takto stano-vené rovnoměrné zatížení závisí na vlast-ní tíze příček:• přemístitelné příčky s vlastní tíhou

≤ 1,0 kN/m: qk = 0,5 kN/m2

• přemístitelné příčky s vlastní tíhou ≤ 2,0 kN/m: qk = 0,8 kN/m2

• přemístitelné příčky s vlastní tíhou ≤ 3,0 kN/m: qk = 1,2 kN/m2.Připomeneme, že podle ČSN 73 0035

[4] se toto přídavné zatížení uvažuje hodnotou qk = 0,75 kN/m2. V porovná-ní s naší normou jsou v EN 1991-1-1 [1] rovněž odlišná pravidla doporučená pro redukci užitných zatížení s ohledem na zatěžovanou plochu A a počet podlaží n. Tato pravidla byla upřesněna v národ-ní příloze na základě analýz a porovnání, viz obrázky 1 a 2.

Při navrhování vodorovných prvků se mohou užitná zatížení qk stropních kon-strukcí a přístupných střech stejné kate-



Kategorie Stanovené použití PříkladA plochy pro domácí a obytné

činnostimístnosti obytných budov a domů; pokoje a čekárny v nemocnicích; ložnice hotelů a ubytoven, kuchyně a toalety

B kancelářské plochyC plochy, kde dochází ke

shromažďování lidí (kromě ploch v kategoriích A, B a D)

C1: plochy se stoly atd., např. plochy ve školách, kavárnách, restauracích, jídelnách, čítárnách, recepcích.C2: plochy se zabudovanými sedadly, např. plochy v kostelech, divadlech nebo kinech, v konferenčních sálech, přednáškových nebo zasedacích místnostech, nádražních a jiných čekárnách.C3: plochy bez překážek pro pohyb osob, např. plochy v muzeích, ve výstavních síních a přístupové plochy ve veřejných a administrativních budovách, hotelích, nemocnicích, železničních nádražních halách.C4: plochy určené k pohybovým aktivitám, např. taneční sály, tělocvičny, jeviště atd.C5: plochy, kde může dojít ke koncentraci lidí, např. budovy pro veřejné akce jako koncertní a sportovní haly, včetně tribun, teras a přístupových ploch, železniční nástupiště atd.

D obchodní plochy D1: plochy v malých obchodechD2: plochy v obchodních domech

Tab. 1 Užitné kategorieTab. 1 Categories of use

Kategorie užitné plochy

qk [kN/m2]NA ČR

qk [kN/m2]EN 1991-1-1

Qk [kN]NA ČR

Qk [kN]EN 1991-1-1

kategorie A stropyschodištěbalkóny

1,53,03,0

1,5 – 2,02,0 – 4,02,5 – 4,0

1,53,03,0

2,0 – 3,02,0 – 4,02,0 – 3,0

kategorie B 2,5 2,0 – 3,0 2,5 1,5 – 4,5

kategorie C C1C2C3C4C5

3,04,05,05,05,0

2,0 – 3,03,0 – 4,03,0 – 5,04,5 – 5,05,0 – 7,5

3,04,05,05,05,0

3,0 – 4,02,5 – 7,0; 4,0

4,0 – 7,03,5 – 7,03,5 – 4,5

kategorie D D1D2

5,05,0

4,0 – 5,04,0 – 5,0

5,05,0

3,5 – 7,0; 4,03,5 – 7,0

Tab. 2 Užitná zatížení stropních konstrukcí, balkónů a schodišť pozemních staveb

Tab. 2 Imposed load on floors, balconies and stairs in buildings


II I

gorie redukovat součinitel αA, jehož dopo-ručená hodnota se určí ze vztahu

(1)

s omezením αA ≥ 0,6 a s platností vztahu (1) pro kategorie A až C3. V rovnici (1) je ψ0 kombinační součinitel podle EN 1990 [1], A0 je referenční plocha, kde A0 = 10,0 m2, A je zatížená plocha.

U užitných ploch A až D může být celkové užitné zatížení stejné katego-rie působící na sloupy a stěny z několika podlaží násobeno redukčním součinite-lem αn. Doporučené hodnoty se pro αn stanoví ze vztahu

(2)

kde n je počet podlaží (> 2) stejné kate-gorie nad zatíženými nosnými prvky.

Na základě analýz součinitelů α byly vztahy doporučené v EN 1991-1-1 [1] převzaty, upřesnily se pouze podmínky pro jejich použití v jednotlivých užitných kategoriích. Pokud užitné zatížení je zatí-žením vedlejším, pak se v souladu s EN 1990 [2] použije pouze jeden z redukč-ních součinitelů, tedy buď součinitel ψ0, nebo součinitel α. Dílčí výsledky analý-zy redukčních součinitelů αA a αn podle vybraných národních a evropských dopo-

ručení (ČR, Finsko, Francie, UK, Němec-ko, CEN) jsou patrné z obrázků 1 a 2. V národních předpisech ČR, Německa a Francie se doporučují až dva vztahy podle typů užitných kategorií (odlišných od Eurokódů), v obrázcích se pro lepší možnost porovnání tyto kategorie ozna-čují podle Eurokódů a znázorňují pouze kategorie A až D.

Národní normy dále doporučují různé hodnoty charakteristických a návrhových hodnot užitných zatížení pro stejné kate-gorie užitných ploch. Použití rozdílných modelů užitných zatížení nebo redukč-ních vztahů ovlivňuje úroveň spolehlivos-ti nosného prvku, který byl na tato zatí-žení navržen.

Při návrhu nosných prvků vícepodlaž-ních budov je podle EN 1991-1-1 [1] možné použít zjednodušená pravidla. Na příklad při návrhu určitého vodorovné-ho prvku v jednom podlaží vícepodlažní budovy lze užitné zatížení v tomto pod-laží považovat za volné zatížení půso-bící v nejméně příznivém místě účin-ku uvažovaného zatížení. Pokud zatížení z ostatních podlaží přispívají k výsledné-mu účinku zatížení, mohou se tato zatí-



Fig 1 Reduction of imposed load on the basis of factor αn for n floors

Obr. 1 Redukce užitného zatížení součinitelem αn podle počtu podlaží n

Obr. 2 Redukce užitného zatížení součinitelem αA podle plochy A [m2].

Fig 2 Reduction of imposed load on the basis of factor αA for area A [m2]

Obr. 3 Zjednodušené uspořádání užitného zatížení q pro ověření ohybové únosnosti v bodech (a) a (b).

Fig. 3 Simplified arrangement of imposed load q for verification of flexural capacity in points (a) and (b).

Obr. 4 Nepříznivější uspořádání užitného zatížení q pro ověření ohybové únosnosti v bodech (a) a (b).

Fig. 4 More critical arrangement of imposed load q for verification of flexural capacity in (a) and (b).


IV

žení považovat za rovnoměrně rozlože-ná (pevná).

Obrázky 3 a 4 ukazují příklad uspořá-dání zatížení pro vodorovný nosník v dru-hém podlaží rámové konstrukce. Je-li ověřována ohybová únosnost v bodech (a) a (b), pak je v souladu s EN 1991-1-1 [1] možné použít uspořádání užit-ného zatížení podle obrázku 3 namísto správnějšího šachovnicového uspořádá-ní, které je vyznačeno na obrázku 4.

Jestliže se ověřuje ohybová únosnost v bodě (c), potom podle zjednodušené-ho pravidla se užitné zatížení druhého podlaží nachází pouze v prvním a dru-hém poli zleva. Pokud je ověřována ohy-bová únosnost v bodě (d), umístí se užit-né zatížení v druhém podlaží pouze do středního pole.

V souladu s EN 1991-1-1 [1] lze při návrhu sloupu prvního podlaží zatíže-ného všemi podlažími považovat užitné zatížení v každém z podlaží za rovnoměr-ně rozložené.

Základní norma EN 1990 pro zása-dy navrhování a norma EN 1991-1-1 pro stálá a užitná zatížení jsou již více než rok zavedeny do soustavy českých norem. Celý proces národního zavádění Euro-kódů téměř v celé Evropě je velmi slo-žitý, neboť se zde uplatňují národní tra-

dice, nové poznatky a zájmy členských států CEN. Jednotlivé státy budou muset při zavádění EN Eurokódů rozhodnout o alternativních postupech a o ostatních národně stanovených parametrech, ovliv-ňujících spolehlivost konstrukcí i ekono-mické ukazatele.

Snahou Evropské komise, a tedy také Evropské organizace pro normalizaci CEN je, aby se zajistilo účinné používání Eurokódů. Národně stanovené parame-try vybrané členskými státy CEN budou analyzovány tak, aby se dosáhlo co nej-větší harmonizace v příští generaci Euro-kódů. V současnosti se připravuje pře-hled národně stanovených parametrů pro nadcházející zasedání technické sub-komise CEN/TC 250/SC1 v červnu 2005 v Paříži.

Přestože některé odborné otázky zůstá-vají dosud otevřeny a zcela určitě se sta-nou předmětem dalších jednání nebo přednormativního výzkumu, je třeba zdů-raznit, že se již dosáhlo významných úspěchů. Lze tedy očekávat, že během příštích dvou let bude již k dispozici uce-lený systém evropských norem pro navr-hování konstrukcí, který nahradí součas-ně platné předběžné normy ČSN P ENV Eurokódy a přispěje k naší celoevropské konkurenceschopnosti.

Tento příspěvek vznikl jako součást řešení pilotního projektu č. CZ/02/B/P/PP-134007 Development of Skills Facilitating Implementation of Structural Eurocodes podporovaného programem Leonardo da Vinci a projektu č. 1H-PK/26 „Optimalizace spolehlivosti staveb a kalibrace norem EU“ podporovaného MPO ČR.

Prof. Ing. Milan Holický, DrSc.

Ing. Jana Marková, Ph.D.

ČVUT v Praze, Kloknerův ústav,

Šolínova 7, 166 08 Praha 6

Tel: 224 353 842, fax 224 355 232




„ I N T E L I G E N T N Í K O N S T R U K C E “ – V Ý S L E D K Y E V R O P S K É H O V Ý Z K U M N É H O P R O J E K T UM I C H A E L R A U PAC H , A AC H E N

Díky pokračujícímu vývoji senzorových technologií a systémů dálkového přenosu a zpracování dat je nyní možné vybavovat konstrukce senzorovými systémy a tak průběžně získávat k cen-trálnímu počítačovému vyhodnocování údaje o jejich základních parametrech. Lze tak automaticky „spustit alarm“ pokud dojde ke kritickému překročení mezních hodnot sledovaných veličin na konstrukci.

Integrovaný monitorovací systém byl vyvinut v rámci evrop-ského výzkumného a vývojového projektu „Chytré konstrukce“. Systém umožňuje nastavit pro sledované charakteristické para-metry intervaly odpovídající podmínkám, v nichž je konstruk-ce v dobrém stavu (pH, vlhkost, obsah chloridů, kritická hloub-ka chloridové penetrace), a stejně jako hodnoty konstrukčních charakteristik (deformace, průhyby, posuvy, vibrace) je konti-nuálně zaznamenávat, sledovat a vyhodnocovat přes Internet. Systém má modulární strukturu a může být přizpůsoben poža-davkům individuální konstrukce, přáním operátora s ohledem na volbu počtu a typu senzorů i způsobu vyhodnocování. Apli-kace systému je směřována zejména tam, kde přináší sníže-

ní nákladů, např. když je třeba snížit náklady za prohlídky stav-by, v obtížně dostupných místech nebo tam, kde se k určitému typu údržby přistupuje až po té, kdy je dosaženo určitých pře-dem specifikovaných podmínek.

Hlavním požadavkem na technicky a ekonomicky kvalifiko-vané rozhodnutí o užití integrovaného monitorovacího systé-mu je zodpovědné počáteční ohodnocení všech podstatných charakteristik konstrukce a porovnání možných budoucích stra-tegií provozu a údržby konstrukce se senzorickým monitorova-cím systémem i bez něj.Z časopisu Beton 12/2004, Verlag Bau+technik, str. 604–609 jm

Literatura:[1] EN 1991-1-1: Eurocode 1: Actions on

structures – Part 1-1: General Actions – Densities, self-weight, imposed loads for buildings, CEN, 04/2002.

[2] EN 1990: Eurocode Basis of structu-ral design. CEN, 04/2002.

[3] EN 1991-2: Eurocode 1: Actions on structures – Part 2: Trafic loads on bridges, 09/2003.

[4] ČSN 73 0035: Zatížení stavebních konstrukcí. ČSNI 1986.

Z A V Á D Ě N Í E N 1 9 9 2 - 1 - 2 : „ N A V R H O V Á N Í B E T O N O V Ý C H K O N S T R U K C Í – Č Á S T 1 - 2 : N A V R H O V Á N Í N A Ú Č I N K Y P O Ž Á R U “ D O P R A X E – Ú V O D , M A T E R I Á L O V É C H A R A K T E R I S T I K YI N T R O D U C T I O N O F E N 1 9 9 2 - 1 - 1 “ D E S I G N O F C O N C R E T E S T R U C T U R E S – P A R T 1 - 2 : F I R E D E S I G N “ T O P R A C T I C E – I N T R O D U C T I O N , M A T E R I A L P R O P E R T I E S



J A R O S L AV P R O C H Á Z K A

Tento příspěvek je věnován problemati-ce navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru podle zaváděných evrop-ských norem – viz [1] až [5]. Článek po jednává o zásadách navrhování, před pokladech vyšetřování a zatížení konstrukcí a o mechanických, teplotních a fyzikálních vlastnostech betonu a oceli za zvýšených teplot. This paper is devoted to fire design of concrete structures – see [1] až [5]. The paper deals with the basis of design, assumptions of analysis and actions of structures and mechanical, thermal and physical properties of concrete and steel at elevated temperatures.

Požáry stavebních objektů způsobují roz-sáhlé ztráty na majetku a představují vel-ké riziko pro zdraví a životy lidí. Proto každá konstrukce, která může být vysta-vena účinkům požáru, musí být navržena jak na účinky zatížení za běžné teploty, tak na účinky zatížení při požáru.

Požár v objektech vzniká, rozvíjí se a do-hořívá podle uvolňování energie při hoření a charakteru požárního úseku, jak je patr-né z obr. 1 (podle [6]). Celkové vzplanutí nastává při překročení 400 °C až 600 °C. Osoby, kterým se před celkovým vzpla-nutím nepodařilo uniknout, mají malou naději na přežití. Po celkovém vzplanutí

se celý objekt octne v plamenech, teplota prudce roste a dosáhne nejvyšší hodnoty. Stavební objekty bývají poškozeny a vzni-ká riziko rozšíření požáru. Při dohořívání teplota klesá.

Pro zajištění požární bezpečnosti sta-veb se volí pasivní a/nebo aktivní požár-ní ochrana, jak je znázorněno na obr. 2 (podle [6]). Z konstrukčního hlediska je nutné zabývat se pasivní ochranou, neboť významnou částí pasivní ochrany je odolnost konstrukce při požáru. Správ-ně navržená nosná konstrukce z hlediska pasivní ochrany neztratí po požáru stabi-litu a nosnou funkci.

Požární bezpečnost představuje sou-hrn opatření, která musí zajistit, aby v pří-padě požáru byla pro požadovanou dobu zachována nosná funkce konstrukce, byl omezen rozvoj a šíření ohně a kouře ve stavebním objektu a bylo zamezeno šíření požáru na sousední objekty. Nosná funkce konstrukce se prokazuje pomocí její požár-ní odolnosti. Za účelem omezení rozvoje a šíření ohně a kouře ve stavebním objek-tu se objekt dělí na požární úseky. Šíře-ní požáru na okolní objekty se zamezuje vytvářením odstupů mezi objekty.

M E T O D I K A N AV R H O VÁ N Í

Obecná část, definiceU konstrukce, která může být vystave-na účinkům požáru, se vyžaduje požár-

ní odolnost, což je schopnost konstruk-ce, části konstrukce nebo prvku splňo-vat požadované funkce (nosnou a/nebo požárně dělící) při daném účinku požáru po stanovenou dobu. Normová požár-ní odolnost požaduje plnit požadova-né funkce pro normovou požární expo-zici a stanovenou dobu (obvykle 30, 60 nebo více minut).

Nosná funkce znamená v podstatě zajištění únosnosti konstrukce za požáru po požadovanou stanovenou dobu.

Při požadované požárně dělící funk-ci musí požárně dělící prvky ohraničující požární úsek (stěny, stropy) zabránit šíře-ní požáru pronikáním plamenů a horkých plynů (celistvost) a vznícení na odvráce-né straně (tepelná izolace) během pří-slušného požárního zatížení.

Požární úsek budovy je prostor ohra-ničený požárně dělícími prvky (obvyk-le prostor uvnitř budovy zahrnující jedno nebo více podlaží).

Stanovený vývoj požáru předpokládaný při návrhu, se nazývá normový požár. Je udáván teplotní křivkou vnějšího po žáru, což je křivka závislosti teplo-ty na čase určená pro prostor ohraniče-ný obvodovými stěnami, které mohou být namáhány požárem z různých částí, např. přímo zevnitř příslušného požární-


Obr. 1 Tři fáze rozvoje požáru: rozhořívání, plně rozvinutý požár a dohořívání

Fig. 1 Three phases of fire development – igniting, fully developed fire, and burning out

Obr. 2 Aktivní a pasivní požární ochranaFig. 2 Active and passive fire protection



ho úseku, z požárního úseku nad nebo pod ním, nebo úseku přilehlého k obvo-dové stěně. Teplotní křivky udávají tep-loty plynů v okolí povrchu prvků v závis-losti na čase; mohou být:• nominální, vyjádřené konvenčními křiv-

kami přijatými pro klasifikaci nebo ově-ření požární odolnosti (křivky nemají klesající větev), např. normová teplotní křivka (odpovídá zejména celulózové-mu typu požárního zatížení), uhlovodí-ková křivka apod.,

• parametrické, určené na základě požár-ních modelů a daných fyzikálních para-metrů popisujících podmínky v požár-ním úseku.Z hlediska požární odolnosti se uvažují

tyto základní typy požadavků: „R“ mechanická odolnost (únosnost), „E“ dělící funkce (celistvost),„I“ tepelně izolační funkce.Pokud je požadována mechanická

odolnost (únosnost – kritérium R), musí být betonová konstrukce navržena a pro-vedena tak, aby po dobu vystavení pří-slušnému požáru byla zachována její nosná funkce.

Pokud je požadována požárně dělí-cí funkce, pak prvky tvořící ohraničení požárně dělícího úseku musí být navrže-ny a provedeny tak, aby si udržely svou oddělující funkci po dobu vystavení pří-slušnému požáru. Musí být tedy zajiště-no, že nenastane porušení dělící funkce (celistvosti – kritérium E) a bude ome-zena tepelná radiace na povrchu přímo nevystaveném požáru (tepelně izolač-ní funkce – kritérium I), tzn., že nesmí dojít na povrchu nevystaveném požáru ke vznícení přiléhajících prvků, např. pod-lahy horního podlaží.

Předpoklady vyšetřování konstrukcíEvropské normy EN 199X-1-2 umožňují návrh požární odolnosti konstrukcí. Hlav-ní části návrhu konstrukce za požární situ-ace, vstupy do výpočtu a podpora evrop-skými normami jsou znázorněny v obr. 3 (podle [6]).

Teplotní analýzu požárního úseku lze podle EN 1991-1-2 [3] řešit dynamickou analýzou kapalin a plynů; norma však připouští i zjednodušený odhad teplo-ty v požárním úseku z nominální teplotní křivky na základě ekvivalentní doby vysta-vení účinkům požáru.

Přestup tepla a vedení tepla v konstruk-ci závisí na materiálu. Řeší se zjednodu-šeně pomocí grafů a tabulek, přírůstko-

vými metodami a metodou konečných prvků.

Při návrhu konstrukce za zvýšených tep-lot má výpočetní model vystihovat cho-vání konstrukce při požáru. Místo návrhu celé konstrukce lze pro některé požár-ní situace řešit konstrukci po částech. Pro ověření požadavků požární odolnosti často postačuje i návrh prvků. Při návrhu konstrukce na účinky požáru se zohled-ňují rozdíly nebo dodatky k návrhu kon-strukce za normální teploty.

Alternativou k návrhu výpočtem může být návrh provedený na základě zkouš-ky požární odolnosti, popř. lze použít kombinace výpočtu a zkoušky, viz EN 1990 [1].

Teplotní a mechanická zatížení se sta-noví podle EN 1991-1-2 [3]. Při zatíže-ní požárem se uvažuje mimořádná návr-hová situace.

Návrhové hodnoty mechanických ma - teriálových vlastností Xd,fi při požáru se stanoví ze vztahu

, (1)

kde Xk je charakteristická hodnota za normální teploty,

γM,fi součinitel spolehlivosti při požární situaci,

kΘ redukční součinitel závislý na teplotě materiálu.

Návrhové hodnoty teplotních vlastnos-tí se stanoví s přihlédnutím k jejich vlivu z hlediska bezpečnosti ze vztahu

(2)

kde Xk,Θ je charakteristická hodnota – obecně závislá na teplotě,

γM,fi součinitel spolehlivosti při požární situaci.

Hodnoty γM,fi mohou být upraveny národní přílohou. Pro mechanické a tep-lotní vlastnosti jsou doporučeny hodno-ty γM,fi = 1,0.Podmínku spolehlivosti pro příslušnou dobu požárního vystavení t lze psát ve tvaru

Ed,fi

≤ Rd,t,fi

, (3)

kde Ed,fi je návrhový účinek zatížení včetně vlivu teplotní roztažnosti a deformace,

Rd,t,fi odpovídající návrhová únosnost při požární situaci.

Výpočet účinků zatížení má být prove-den pro čas t = 0, při použití součinite-lů ψ1,1 nebo ψ2,1, uvedených v kapitole 4 EN 1991-1-1 [2] (v národní příloze je doporučeno používat u halových objektů ψ1,1, jinak ψ2,1).

Zjednodušeně lze stanovit účinek zatí-žení při požáru Ed,fi z výpočtu při běžné teplotě ze vztahu

, (4)

kde Ed je návrhová hodnota síly nebo momentu při běžné teplotě (20°C),

ηfi redukční součinitel pro úroveň zatížení při požární situaci.

Redukční součinitel ηfi se stanoví pro kombinaci zatížení podle vztahu (6.10) v EN 1990 [1] ze vztahu

(5)

nebo při použití vztahů (6.10a) a (6.10b)


Obr. 3 Návrh konstrukce za požáruFig. 3 Fire design of a structure



v EN 1990 jako menší z následujících dvou hodnot vyčíslených ze vztahů

(5a)

(5b)

kde Qk,1 je hlavní proměnné zatížení, Gk charakteristická hodnota stálé-

ho zatížení, γG součinitel spolehlivosti stálého

zatížení, γQ,1 součinitel spolehlivosti pro hlav-

ní proměnné zatížení, ψfi kombinační součinitel uvažo-

vaný hodnotou ψ1,1 nebo ψ2,1

podle EN 1991-1-2 , ξ redukční součinitel nepříznivé-

ho stálého zatížení ξ = 0,85.Hodnoty redukčního součinitele ηfi sta-

novené s přihlédnutím ke vztahu (5) jsou uvedeny v závislosti na poměru Qk,1/Gk pro různé hodnoty kombinačního souči-nitele ψ1,1 v obr. 4; hodnoty byly stanove-ny pro γGA =1,0, γG = 1,35, γQ = 1,5. Hod-noty stanovené ze vztahů (5a) a (5b) mohou být nepatrně vyšší. Jako zjedno-dušení se dovoluje použít ηfi = 0,7.

M AT E R I Á LO V É V L A S T N O S T I

Silikátové kamenivoMechanické, teplotní a fyzikální vlastnos-ti betonu, betonářské a předpínací výztuže jsou uvedeny v EN 1992-1-1 [4] pro tep-lotu 20 °C. V případě požáru je třeba uvážit jejich teplotní závislost vyjadřující degradaci těchto vlastností se vzrůstající teplotou, jak je uvedeno v EN 1992-1-2 [5].

Mechanické vlastnosti betonuPevnostní a deformační vlastnosti jedno-ose tlačeného betonu při zvýšené teplotě lze stanovit z pracovního diagramu uve-deného na obr. 5. Diagram je charakteri-zovaný pevností betonu v tlaku fcθ a pře-tvořením εc1,θ odpovídajícím fc,θ. Hodnoty pro každý z těchto parametrů jsou uvede-ny v tabulce 1. Hodnoty fcθ jsou vztaženy k charakteristické pevnosti betonu v tla-ku, uvedené v EN 1992-1-1 [4]. Klesají-cí větev pracovního diagramu lze vhodně matematicky formulovat, je však možná náhrada přímkou. Možné zvýšení pev-nosti betonu při ochlazování nelze uvažo-vat. Pevnost betonu v tahu lze zanedbat (bezpečné – konzervativní). Pokud je tře-ba uvažovat pevnost betonu v tahu, uva-žuje se snížená charakteristická tahová pevnost podle vztahu

fck,t,θ = kct,θ fck,t (6)

kde kct,θ je redukční součinitel, jehož hodnotu lze uvažovat

kct,θ = 1,0 pro 20 °C ≤ θ ≤ 100 °C

kct,θ = 1,0 – 1,0(θ – 100)/500 pro 100 °C< θ ≤ 600 °C

Mechanické vlastnosti výztužePevnostní a deformační vlastnosti beto-nářské a předpínací oceli při zvýše-né teplotě lze stanovit z pracovního dia-


Obr. 4 Hodnoty redukčního součinitele ηfi v závislosti na poměru Qk,1/Gk

Fig. 4 Values of reduction coefficient ηfi depending on Qk,1/Gk ratio

Teplota betonu

[°C]

Silikátové kamenivo Vápencové kamenivo

fc,θ / fc,θ εc1,θ εcu,θ fc,θ / fc,θ εc1,θ εcu,θ

20 1,00 0,0025 0,0200 1,00 0,0025 0,0200

100 1,00 0,0040 0,0225 1,00 0,0040 0,0225

200 0,95 0,0055 0,0250 0,97 0,0055 0,0250

300 0,85 0,0070 0,0275 0,91 0,0070 0,0275

400 0,75 0,0100 0,0300 0,85 0,0100 0,0300

500 0,60 0,0500 0,0325 0,74 0,0500 0,0325

600 0,45 0,0250 0,0350 0,60 0,0250 0,0350

700 0,30 0,0250 0,0375 0,43 0,0250 0,0375

800 0,15 0,0250 0,0400 0,27 0,0250 0,0400

900 0,08 0,0250 0,0425 0,15 0,0250 0,0425

1000 0,04 0,0250 0,0450 0,06 0,0250 0,0450

1100 0,01 0,0250 0,0475 0,02 0,0250 0,0475

1200 0,00 – – 0,00 – –

Tab. 1 Hodnoty hlavních parametrů pracovního diagramu normálního betonu se silikátovým a vápencovým kamenivem při zvýšené teplotě

Tab 1 Values of the main parameters of the stress-strain relationship of common concrete with silicate and calcite aggregate at elevation temperatures

Obr. 5 Matematický model pro pracovní diagram betonu v tlaku při zvýšené teplotě

Fig. 5 Mathematical model for stress-strain relationship of concrete under compression at elevated temperatures

c1,

3

11 2

3

,c,c

,cf

c1, cu1,



gramu uvedeného na obr. 6 a tabulek 2 a, b. Hodnoty maximálních napětí fsy,θ, re sp. fpy,θ, jsou vztaženy k charakteristic-kým hodnotám výztuže fyk, resp. fpk. Pro mezilehlé hodnoty se doporučuje v tabul-kách interpolovat. Norma EN 1992-1-2 [5] uvádí ještě jednu tabulku pro betonář-skou výztuž, kterou lze však použít pouze pokud se zkouší pevnost výztuže při zvý-šené teplotě.

Pracovní diagram betonářské oceli je charakterizovaný sklonem v lineární pruž-né oblasti, mezí úměrnosti fsp,θ a největ-ším napětím fsy,θ při teplotě θ. Diagram lze použít i pro ocel namáhanou tlakem.

Pro stanovení redukované charakteris-

tické pevnosti betonářské výztuže v zá-vislosti na teplotě θ lze použít redukční součinitele.

Redukční součinitelé pro taženou beto-nářskou výztuž třídy N při εs,fi ≥ 2 % v trá-mech a deskách, jsou uvedeny v tab. 2a. Grafické zobrazení těchto redukčních sou-činitelů pro taženou výztuž válcovanou za tepla a tvářenou za studena při εs,fi ≥ 2 % je uvedeno na obr. 6a.

Redukční součinitelé pro tlačenou beto-nářskou výztuž třídy N ve sloupech, tla-čených oblastech nosníků a pro taženou betonářskou výztuž třídy N při εs,fi < 2 %, používané při výpočtech příčných prů-řezů s použitím zjednodušených metod posouzení požární odolnosti, se stano-ví ze vztahů:

pro 20 °C ≤ θ ≤ 100 °C ks,θ. = 1,00

pro 100 °C < θ ≤ 400 °C ks,θ. = 0,70 – 0,30 (θ – 400) / 300

pro 400 °C < θ ≤ 500 °C ks,θ. = 0,57 – 0,13 (θ – 500) /100

pro 500 °C < θ ≤ 700 °C ks,θ. = 0,10 – 0,47 (θ – 700) / 200

pro 700 °C < θ ≤ 1200 °C ks,θ. = 0,10 (1200 – θ) / 500

grafické znázornění je patrné na obr. 6a.Pro předpínací oceli lze použít stejný

matematický model jako pro betonářské oceli – viz obr. 6. Hodnoty parametrů pracovního diagramu za studena tváře-ných (zst) (dráty a lana), kalených a po-pouštěných (k & p) (pruty) předpínacích výztuží při zvýšených teplotách, jsou uve-deny v tab. 2b. Hodnota β závisí na volbě třídy A nebo B.

Pro třídu A hodnota β je dána vztahem

pro třídu B je β rovno 0,9 (viz tab. 2b).


Obr. 6 Matematický model pro pracovní diagram betonářské a předpínací oceli při zvýšené teplotě (pro předpínací ocel se zamění index „s“ indexem „p“)

Fig. 6 Mathematical model of the stress-strain relationship of reinforcing bars and prestressing steel at increased temperature (for prestressing steel, index “s“ is replaced by index “p“)

Oblast Napětí σ Modul pružnostiεspΘ ε Es,Θ Es,Θ

εsp,Θ ≤ ε ≤ εsy,Θ s p,θf - c + (b / a) 2a -

2

sy ,θε - ε( )⎡⎣⎢

⎤⎦⎥

0 ,5b sy ,θε - ε( )

a0,5

a2 − 2

sy ,θε − ε ( )⎡⎣⎢

⎤⎦⎥

εsy,Θ ≤ ε ≤ εst,Θ fsyΘ 0εst,Θ ≤ ε ≤ εsu,Θ fsy,Θ [1–(ε–εst,Θ)/(εsu,Θ–εst,Θ)] –

ε = εu,Θ 0 –

Parametry εsp,Θ = fsp,Θ / Es,Θ / Esεsy,Θ = 0,02;

Výztuž třídy A: εst,Θ = 0,15; εsu,Θ = 0,20εst,Θ = 0,05; εsu,Θ = 0,10

Funkce

a2 = (εsy,Θ – εsp,Θ)(εsy,Θ – εsp,Θ + c/Es,Θ); b2 = c(εsy,Θ – εsp,Θ)Es,Θ + c2

c =

2

sy ,θf - sp ,θf( )sy ,θε - sp ,θε( ) s ,θE - 2 sy ,θf - sp ,θf( )

Obr. 6a Součinitel ksθ pro snížení charakteristické pevnosti fyk tažené i tlačené výztuže (třída N)

Fig. 6a Coefficient ksθ for characteristic strength reduction fyk of both tension and compression reinforcement (class N)

Obr. 6b Součinitel ks,θ pro snížení charakteristické pevnosti (βfpk) předpínací výztuže

Fig. 6b Coefficient ks,θ for characteristic strength reduction (βfpk) of tendon

,



Volba třídy A nebo B bude uvedena v Ná-rodní příloze.

Grafické znázornění redukčních součini-telů je patrné z obr. 6b.

T E P LOT N Í A F Y Z I K Á L N Í V L A S T N O S T I B E T O N U A V Ý Z T U Ž E

Teplotní poměrné přetvoření beto-nu εc,θ je stanoveno ve vztahu k délce při 20 °C. Grafické znázornění je patrné z obr. 7, kde θ je teplota betonu.Specifické teplo suchého betonu (u = 0 %) se silikátovým i vápencovým kame-nivem v závislosti na teplotě betonu je θ, je znázorněno na obr. 8. Při teplotě 100 °C se začíná měnit skupenství obsa-

žené vody, proto tvar grafu závisí na vlh-kosti betonu u. Na obr. 8 je vyznače-na špička grafu při vlhkosti betonu u = 1,5 %, popř. u = 3 % váhy betonu; mezi-lehlé hodnoty lze interpolovat.Teplotní vodivost betonu λc pro normál-ní betony v závislosti na teplotě betonu θ je vyznačena na obr. 9. Teplotní roztažnost betonářské a před-pínací oceli ε (θ) je stanovena ve vzta-

hu k délce při 20 °C. Teplotní roztažnost v závislosti na teplotě betonářské a před-pínací výztuže je vyznačena na obr. 10.

N ÁV R H O V É M E T O DY

EN 1991-1-2 uvádí v zásadě tři možnosti návrhu s přihlédnutím k požární odolnosti:• návrh s využitím tabulek, • zjednodušenou metodu návrhu pro

určité typy prvků,


M E R C E D E S - B E N Z M U Z E U M V E S T U T T G A R T UNa konec května 2006 je ve Stuttgartu pro návštěvníky z celého světa připravováno otevření nového muzea automobilů značky Mercedes-Benz. Termín zvolila společnost Daimler Chrysler tak, aby těsně předcházel zahájení mistrovství světa ve fotbale, které se uskuteční v německém Mnichově. Budova výšky 48 m bude stát na malém umělém návrší proti vstupu do hlavního výrobní-ho závodu společnosti ve Stutgartu-Untertürkheim. Návštěvníci tak budou mít možnost seznámit se s legendární značkou přímo v centru jejího světa.

V roce 2001 bylo vyzváno deset architektonických kanceláří k vypracování návrhu projektu nového muzea. Nejúspěšnějším se stal a kontrakt nakonec získal tým nizozemského UN Studia van Berkel & Bos.

Konstrukce je navržena bez rohů a hran ve tvaru dvojité šrou-bovice z monolitického betonu. Muzeum bude zabírat plochu pouhých 3 500 m2 z celkové plochy pozemků 60 000 m2, které budou po dokončení stavby architektonicky upraveny. Cit-livě a osobitě navržená budova nabídne až 17 000 m2 výstav-ních ploch - dostatek prostoru pro „cestu“ z minulosti přes pří-tomnost do budoucnosti automobilu s charakteristickým sym-bolem hvězdy. Poté co se návštěvník dostane vnitřními výtahy k vrcholu budovy, bude mít možnost vybrat si ze dvou spirálo-vitých galerií a sestupovat expozicemi sbírek legendární značky, jež budou v devíti úrovních zahrnovat až 180 modelů aut v růz-ných úpravách prezentace s využitím nových médií za podpo-ry klasických výstavních technik i nejmodernější elektroniky. Sta-

vební práce na této unikátní budově probíhají nepřetržitě od položení základního kamene 17. září 2003. Hrubá stavba všech částí muzea, výstavního objektu, technického zázemí, služeb, arény a patrových garáží, byla dokončena v lednu 2005.

Dle odborníků leží návrh a zejména realizace projektu nového muzea na hranici současných technických možností. Je výzvou pro betonové stavebnictví a zejména pro dodavatele bední-cí techniky.

Hlavní dodavatel stavby DaimlerChrysler Immobiliengesells-chaft in Berlin úzce spolupracuje s konsorciem „Nové muze-um Mercedes-Benz“, které za účelem realizace tohoto projek-tu vytvořily společnosti Ed. Züblin AG a Wolff & Müller GmbH & Co. KG, Stuttgart.

jm

Z časopisů: BETON 12/2004, Verlag Bau+Technik, str. 598–602, Beton- und Stahlbetonbau April 2005, Ernst & Sohn W. Co., Heft 4, str. 325–331

Teplotaoceli[°C]

fsy,θ / fyk fsp,θ / fyk Es,θ / Es

Válcované za tepla

Tvářené za studena





20 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00100 1,00 1,00 1,00 0,96 1,00 1,00200 1,00 1,00 0,81 0,92 0,90 0,87300 1,00 1,00 0,61 0,81 0,80 0,72400 1,00 0,94 0,42 0,63 0,70 0,56500 0,78 0,67 0,36 0,44 0,60 0,40600 0,47 0,40 0,18 0,26 0,31 0,24700 0,23 0,12 0,08 0,08 0,13 0,08800 0,11 0,11 0,05 0,06 0,09 0,06900 0,06 0,08 0,04 0,05 0,07 0,051000 0,04 0,05 0,03 0,03 0,05 0,031100 0,02 0,03 0,01 0,02 0,02 0,021200 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Tab. 2a Hodnoty parametrů pracovního diagramu betonářské výztuže válcované za tepla a tvářené za studena třídy N při zvýšených teplotách

Tab. 2a Values for the parameters of the stress-strain relationships of hot rolled and cold worked reinforcing steel Class N at elevated temperatures



• obecnou metodu návrhu pro mode-lování konstrukčních prvků, částí nebo celé konstrukce.Vysvětlení návrhových metod s příkla-

dy výpočtu bude uvedeno v dalších čís-lech časopisu.

Tento příspěvek byl vypracován za přispění grantu MSM 6840770001.

Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc..

katedra betonových konstrukcí a mostů

ČVUT FSv, Thákurova 7, 166 29 Praha 6

tel.: 224 354 633



Obr. 9 Teplotní vodivost betonu λc

Fig. 9 Thermal conductivity of concrete λc

Obr. 10 Teplotní roztažnost oceli (Δl/l)s .10–3

Fig. 10 Thermal elongation of steel (Δl/l)s .10–3

Obr. 7 Teplotní roztažnost betonu (∆l/l)c .103

Fig. 7 Thermal expansivity of concrete (∆l/l)c .103

Obr. 8 Specifické teplo betonu cpΘ pro 3 různé vlhkosti

Fig. 8 Specific heat of concrete cpΘ for 3 different moisture levels

Literatura:[1] EN 1990: Basis of Design. European

CEN 04/2002. Zavedená v ČR jako ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navr-hování konstrukcí, ČSNI 03/2004

[2] EN 1991-1-1: Actions on structu-res – General actions – Densities, self-weight and imposed loads. European CEN 04/2002. Zavedená v ČR jako ČSN EN 1991-1-1: Zatížení konstrukcí – Obecná zatížení – Část 1-1: Objemové tíhy, vlastní tíha a užit-ná zatížení budov, ČSNI 03/2004

[3] EN 1991-1-2: Actions on structures – General actions – Actions on structures exposed to fire. European CEN 04/2002. Zavedená v ČR jako ČSN EN 1991-1-2: Zatížení konstruk-cí – Obecná zatížení – Část 1-2: Zatížení konstrukcí při požáru, ČSNI 08/2004

[4] prEN 1992-1-1: Design of concrete structures – General – Common rules for building and civil engineer-ing structures. Bude zavedena v ČR jako ČSN EN 1992-1-1: Navrhování betonových konstrukcí – Obecně – Část 1-1: Obecná pravidla pro pozemní a inženýrské stavby, bude vydána ČSNI v r. 2006

[5] prEN 1992-1-2: Design of concrete structures – General – Structural fire design. Bude zavedena v ČR jako ČSN EN 1992-1-2: Navrhování beto-nových konstrukcí – Obecně – Část 1-2: Navrhování na účinky požáru, bude vydána ČSNI v r. 2006

[6] Wald F. a kol.: Výpočet požární odol-nosti stavebních konstrukcí, ISBN 80-0103157-8, Vydavatelství ČVUT Praha 2005

Teplota oceliθ [°C]

fpy,θ / (β fpk) fpp,θ / (β fpk) Ep,θ / Ep εpt,θ εpu,θ

zstTřída A Třída B

k & p zst k & p zst k & p zst, k & p zst, k & p

20 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,050 0,100100 1,00 0,99 0,98 0,68 0,77 0,98 0,76 0,050 0,100200 0,87 0,87 0,92 0,51 0,62 0,95 0,61 0,050 0,100300 0,70 0,72 0,86 0,32 0,58 0,88 0,52 0,055 0,105400 0,50 0,46 0,69 0,13 0,52 0,81 0,41 0,060 0,110500 0,30 0,22 0,26 0,07 0,14 0,54 0,20 0,065 0,115600 0,14 0,10 0,21 0,05 0,11 0,41 0,15 0,070 0,120700 0,06 0,08 0,15 0,03 0,09 0,10 0,10 0,075 0,125800 0,04 0,05 0,09 0,02 0,06 0,07 0,06 0,080 0,130900 0,02 0,03 0,04 0,01 0,03 0,03 0,03 0,085 0,1351000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,090 0,1401100 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,095 0,1451200 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,100 0,150

Tab. 2b Hodnoty pro parametry pracovního diagramu za studena tvářených (zst) (dráty a lana), kalených a popouštěných (k & p) (pruty) předpínacích výztuží při zvýšených teplotách

Tab. 2b Values for the parameters of the stress-strain relationships of cold worked (zst) (wires and strands) and quenched and tempered (k & p) (bars) prestressing steel at elevated temperatures

M O R G E R & D E G E L O

S P E K T R U M


Přední švýcarští architekti Morger & Degelo se narodili v roce 1957. Meinrad Morger vystudoval architekturu na HTL ve Winter-thuru a na ETH v Curychu. V roce 1980 byl na jednoleté praxi v Bratislavě. V letech 1984–88 pracoval v Basileji pro Michaela Aldera a v architektonické kanceláři Metron ve Windisch-Bruggu. Pracoval také jako asistent na ETH v Curychu (1987–88, 1992–93) a v letech 1998–2000 zde působil i jako hostující lektor. Heinrich Degelo studoval průmyslový design a návrhářství interiérů na Škole designu v Basileji (1980–83). V roce 1983 absolovoval studijní pobyt v USA a Mexiku a v letech 1984–86 pracoval pro ateliér Herzog & de Meuron. Roku 1988 Morger a Degelo založili vlastní ateliér v Basileji. Mezi jejich prvními pro-jekty byla mateřská škola v Basileji a po něm následovaly návrhy dalších škol a také projekty obytných budov.

Pozoruhodným objektem je jejich Polyfunkční dům v Basile-ji (1991–1996). Architekti doplnili stávající blok hybridní stav-bou ve tvaru L, a zároveň tak obnovili přestávkový dvůr soused-ního gymnázia. Z ulice nenápadný dům ve svém interiéru skrý-vá podzemní sportoviště, doplňkové školní prostory – specializo-vané učebny a dvacet devět bytů.

Tvář města Basileje změnila výšková budova architektů Morge-ra a Degela s názvem Messeturm (1998-2003) neboli „Vele-tržní věž“. Nazelenalý skleněný blok rozšiřuje etymologii slova mrakodrap o další významy. Svým horizontálním blokem v pod-noži, který přejímá rozměry okolních budov, se snaží zakořenit. S výškou 105 metrů by se mu to možná ve většině evropských měst podařilo, ne však ve švýcarském podnebí. Areál basilej-ských veletrhů je zde také na evropské poměry nezvykle blíz-ko středu města. Veletrhy zkrátka potřebovaly více místa. Servis-ní centrum a vedení veletrhů se nachází v dostupnosti eskalá-torů ve spodní části vykonzolované hmoty, ve zbytku podnože leží restaurace a konferenční místnosti. Ve věži s výhledem do tří států (Francie, Německo, Švýcarsko) jsou hotel (5. až 14. pod-

laží) a pronajímatelné kancelářské plochy (15. až 30. podlaží). V posledním patře se nalézá bar s vyhlídkou a technické zázemí stavby. Za skleněnými panely s výškou přes celá podlaží zůstává lehce čitelný železobetonový skelet. Ve 24 metrů vykonzolované podnoži umožňuje diagonální ocelová konstrukce obří prosto-ry beze sloupů. Touha architektů po hlubokém prožitku potvr-zuje řešení detailů a volba materiálů. Fasády, střechy i podhled jsou celé obloženy skleněnými panely. Typická podlaží (5.–30.) chrání dvojitá fasáda, která se skládá z vnějšího pevného zaskle-ní s ochranou proti slunečnímu záření a vnitřního skleněného pláště s tepelnou ochranou. Meziprostor slouží k odvětrávání a obsahuje i protisluneční lamely. Ve spodních podlažích tvoří fasádu trojité zasklení s ochranou proti slunečnímu záření.

Vysoce ceněn je návrh Lichtenštejnského muzea výtvar-ného umění (1997–2000) ve Vaduzu. Architektonický návrh vytvořený za spolupráce architektů Morgera, Degela a Kereze, představuje jednoduchou a jasně strukturovanou stavbu o pů-dorysu 60 x 25 metrů a 12 metrů vysokou. Pro budovu je cha-rakteristický nejen její kompaktní tvar, ale především černá zrca-dlově lesklá fasáda z ručně hlazeného a leštěného tmavého betonu s prosvítajícími drobnými kamínky. Nezvyklého vzhledu bylo dosaženo pomocí betonové směsi s přesně stanovenými poměry zeleného a černého porfyru o různé velikosti zrn, který byl namíchán s říčním štěrkem z řeky Untervaz. Jako pojiva bylo použito portlandského cementu a popílku s přidáním černého pigmentu. Plocha fasády byla pískována, manuálně leštěna a im-pregnována voskem, a tím bylo dosaženo zrcadlového efektu.

Zvláštní úpravě fasády údajně předcházel složitý proces. Architekt Degelo měl koncem roku 2004 v Praze přednášku, kde informoval o zvláštní přípravě technologie povrchových úprav Lichtenštejnského muzea, kterou prý nejprve zkoušeli na tzv. cvičné stěně. Když bylo dosaženo požadovaných výsledků a pracovní postup byl dostatečně prozkoumán, trvalo prý půl roku než deset dělníků dokončilo povrchové úpravy fasády.

V muzeu je šest výstavních prostor. Dva čtyři metry vyso-ké sály se nacházejí v přízemí. Jeden je bočně osvětlován díky

S P E C T R U M

Obr. 1 Polyfunkční dům v Basileji [1]

S P E K T R U M


oknu v severní části, druhý je osvětlen uměle. Do horního patra vede centrální schodiště, kolem kterého jsou rozvrženy další čtyři přirozeně osvětlené místnosti o výšce 5,5 metru s rozdíl-nými půdorysy propojené kruhovým koridorem. Lichtenštejn-ské muzeum navenek individuálně představuje zcela uzavře-nou stavbu, avšak uvnitř překvapí návštěvníky uvážlivým děle-ním prostoru a množstvím denního světla.

kj, jm

S P E C T R U M

Obr. 2 Veletržní věž v Basileji

Obr. 4 Detail fasády Lichtenštejnského muzea [4]

Obr. 3 Lichtenštejnské muzeum výtvarného umění [4]

Obr. 5 Interiér Lichtenštejnského muzea výtvarného umění [4]

Literatura: [1] časopis Stavba[2] HeidelbergCement Central Europe: Krása skrytá

v betonu – katalog výstavy fotografií betonových staveb[3] http://www.archiweb.cz[4] Croft C.: Concrete Architecture, Laurence King Publ. 2004

C E N Y B R I T S K É B E T O N Á Ř S K É S P O L E Č N O S T I Z A R O K 2 0 0 4 P R O Z D A Ř I L É S A N A C E A R E K O N S T R U K C E B E T O N O V Ý C H O B J E K T Ů

S P E K T R U M


L AW N R O A D ( I S O K O N ) F L AT S

Bytový komplex Isokon Flats na Lawn Road, Camden NW3, navržený architek-ty z kanceláře Wells Coates a otevřený v roce 1934, byl plánován jako architek-tonický a sociální experiment minimalis-tického moderního městského bydlení. Mezi jeho nájemníky patřily známé osob-nosti, např. Agatha Christie, Walter Gropi-us a Henry Moore. Od roku 1945 budo-va chátrala a postupně se stala neobyva-telnou. Přesto zůstala vzorem britského Hnutí moderní architektury a je evidová-na v seznamu národních památek I. stup-ně (obr. 1 až 4).

V roce 2000 vyhrál tým Notting Hill Housing Group soutěž, kterou sponzo-rovala radnice londýnské čtvrti Camden o záchranu a regeneraci bytového bloku. Regenerovaný blok měl poskytnout dva-cet pět garsoniér, velký střešní byt s tera-sami a deset jednopokojových bytů.

Dokonalost betonuWells Coates, který měl větší praxi jako stavební inženýr než architekt, vytvořil moderní a skulpturální blok s velkými sou-vislými povrchy z bílého betonu. Výsledný vzhled budovy býval často srovnáván se zaoceánským parníkem. Coates v návr-hu bytových jednotek pro „novou spo-lečnost“ využil moderní funkcionalistický design ve všech jeho aspektech včetně nábytku a bytového vybavení. Nájemníci vytvořili kosmopolitní komunitu složenou z návrhářů, spisovatelů, politiků a umělců

a objekt se stal ohniskem intelektuálního života Hampsteadu v 30. letech.

Dlouhodobá životnostZměna vlastnictví bytového komplexu s postupujícími léty vyústila v dekády zapomnění. Nerovnoměrný tlak na zákla-dy způsobil naklonění budovy o 150 mm směrem k ulici Lawn Road, přesto stav-ba obklopená mohutnými stromy zůstá-vá zásluhou monolitické vyztužené beto-nové konstrukce pozoruhodně nedotče-na. A co více, navzdory letům saturace betonu vodou z poškozené střechy a kry-tiny balkonů, bylo možno konstrukci opra-vit tradičními technikami sanace betonu a jeho povrchu.

Design a konstrukceS ohledem na představy o návrhu Jacka a Holly Pritchardových, kteří koupili poze-mek v roce 1930 s úmyslem postavit rodinný domek, ale později se rozhod-li, že by jim více vyhovoval bytový dům, Wells Coates usoudil, že nejvhodnějším

materiálem pro stavbu bude železobe-ton. Zdá se, že jeho volba byla vedena spíše jeho architektonickými záměry než stavebními požadavky. V té době totiž Hnutí moderních architektů objevilo „vol-nost forem“ betonu a považovalo beton za atraktivní, protože poskytoval žádaný hladký povrch zdí.

Nosnou konstrukci budovy tvoří příč-né železobetonové rámy s vnějšími žele-zobetonovými zdmi tlustými 114 mm, zevnitř obloženými korkovou izolací. V té době to byl průkopnický počin, který pravděpodobně předcházel inovaci spo-lečností Ove Arup a Tecton v Highpoin-tu, jež ve stavbě spojovaly architektonic-ké a konstrukční prvky. Jako nosné prvky byly v Highpointu využity příčné železo-betonové stěny.

S P E C T R U M

Obr. 1 Isokon Flats otevřené v roce 1934a) interiér střešního bytu Jacka a Holly Pritchardových, b) zmodernizovaný skulpturální blok srovnávaný se zaoceánským parníkem

Obr. 2 Zrenovovaný jednopokojový byt, a) kuchyňka, b) koupelna

Obr. 3 Zrekonstruovaný byt se zachovalým minimalistickým nábytkem

a vybavením

a) b)

b)a)

S P E K T R U M


Důvod, proč architekt Coates s dodava-telem železobetonu Helical Bar and Engi-neering Co Ltd využili skelet místo nos-ných stěn a plochých stropních desek, je nejasný. Nejpravděpodobnější vysvětle-ní úzce souvisí s nařízeními LCC Building, podle kterých musel být betonový skelet užit jako náhrada za dříve užívané ocelo-vé rámové konstrukce.

Neobvyklé rysyNávrh čtyřpatrového bytového bloku je jednoduchý, sloupy jsou rozmístěny na jeho přední a zadní straně po 3,25 m a podporují železobetonové T nosní-ky nesoucí stropy z dutých keramických tvárnic Helicon. Dělicí zdi se skláda-jí ze dvou spojených pemzo-betonových bloků s dutinou. Vnitřní příčky jsou z nos-ného podkladu omítky Bricanion o tloušť-ce 50 mm. Hladký povrch stěn byl dosa-žen užíváním ocelového bednění a oce-lové rámy dveří posloužily jako ztracené bednění pro dveřní otvory.

Hodnocení porotyBytový dům se stal uznávanou architek-tonickou ikonou s klasickým modernistic-kým designem. Objekt je dobře zrekon-struovaný, přičemž byla dostatečně zacho-vána jeho původní konstrukce. Budova z roku 1934 předstihla svou dobu a dí-ky monolitické železobetonové konstruk-ci překonala i zub času. Nové povrchové úpravy záměrně nemaskovaly stále kvalitní originální povrch. Zůstal zachován jedno-duchý původní design, i když bylo potřeba provést několik úprav. O originalitě a atrak-tivitě budovy svědčí fakt, že během kolau-dace se před ní vytvořila fronta lidí, kteří si zde chtěli koupit byt.

Vlastník: Notting Hill Housing GroupArchitekt: Avanti ArchitectsDesign: Isokon TrustHlavní dodavatel: Makers UK Ltd

S A LT E R S H A L L

Salters Company je jedna z dvanácti lon-dýnských firem (tzv. Great City Livery Companies), jejichž historie se datují již od 14. století. V květnu 1941 bylo původ-ní sídlo firmy na Bread Street zničeno požárem, o 35 let později se společnost přestěhovala na Fore Street.

Salters Hall na Fore Street, Londýn EC2, postavená podle návrhu architektů Basi-la Spence, Bonnigtona a Collinse (v sou-časnosti The John S Bonnington Partner-ship), poskytuje tři druhy služeb:• úřední sídlo firmy,• sál Livery Hall je místem zábavy a po-

hostinnosti,• čtyři patra vysoce kvalitních kanceláří

k pronájmu různým organizacím.

Prvky designuŽelezobetonová skeletová konstrukce budovy je postavená na pilotových zákla-dech. Nejvýraznějším architektonickým prvkem je schodiště vyložené do prostoru za půdorys objektu. Vykonzolováním Live-ry Hall a hlavního schodiště přes základ-ní objem budovy byly získány větší pro-story. Charakteristickým rysem objektu je bílý pohledový beton s žebrovanou struk-turou povrchu, kamenicky opracovaného a pemrlovaného pro dosažení dekorativ-ního efektu. Všechen bílý beton s kame-nivem Hopton Wood byl míchán na stav-bě, aby bylo dosaženo požadované kvality, barvy a pevnosti. Beton, který nebyl určen na povrch budovy, byl již předpřipraven a pumpován na místo. Beton vystavený povětrnosti, pouze příležitostně natíraný, má i po třiceti letech od dokončení stavby stále krásný vzhled.

Kromě zvláštní povrchové úpravy pohledového betonu obsahuje návrh ob jektu několik dalších zajímavých kon-strukčních prvků. Stropní konstrukce tvoří 240 mm silné desky v rastru 6,7 x 7,6 m s centrálním sloupem. Pro přenos smyku

na styku sloupu a desky byla použita pre-fabrikovaná tuhá ocelová výztuž. Ocelo-vé konstrukce byly předvrtány, aby jimi mohla projít tyčová výztuž a bylo dosaže-no kombinovaného efektu. Během stav-by byla věnována velká pozornost hutně-ní betonu kolem ocelových prvků.

Architektonická koncepceHlavní schodiště Great Hall tvoří drama-tický přesah ve směru k vyvýšené cestě pro pěší. Stěny i schodišťové desky včetně kazetového podhledu byly betonovány na místě. Během stavby bylo vykonzolované schodiště podepřeno montážním lešením. Architektonická koncepce požadovala, aby vnější spodní hrana schodiště byla trva-le o 75 mm výše. K zajištění požadavku byly pečlivě analyzovány všechny varian-ty stálého zatížení. Po odstranění podpůr-ného lešení skutečně zůstala vnější spodní hrana vykonzolované schodišťové podesty o 75 mm nad vodorovnou úrovní.

Bílý betonHlavní hala nemá vnitřní sloupy a její pod-lahová deska je konzolovitě vyložená za linii obvodových sloupů o úroveň níže. Tloušťka desky je 900 mm, stálé zatíže-ní od vlastní váhy bylo sníženo dutinami o průměru 600 mm vyplněnými polysty-rénem a rozmístěnými po 920 mm. Poly-styrénové výplně byly při lití přivázány, aby odolaly vztlakovým silám. Spodní líc vykon-zolované desky byl lit z bílého betonu.

Na celou stavbu bylo spotřebováno 830 t ocelové výztuže, z nichž 136 t by lo využito v deskách (stropní a podlahové) hlavní haly a 7 t pro vykonzolované scho-

S P E C T R U M

Obr. 4 Vnější konstrukce zchátralá po „dekádách zapomnění“, rok 2001, a) zadní trakt a fasáda budovy, b) zkorodovaná výztuž a odprýskávající beton, c) parapet střešní terasy s markýzou nad balkonem v nižším podlaží

a) b) c)

S P E K T R U M


diště. V době výstavby Salters Company nechtěla vyzradit cenu projektu, přesto fondy nebyly neomezené a nezbytným požadavkem pro všechny profese byla efektivita. Po třech dekádách si budo-va stále udržuje svůj vzhled, což svědčí o dobře vyprojektovaném a zrealizova-ném železobetonu.

Hodnocení porotyI 30 let po dokončení je klient s objektem sloužícím stále svým původním účelům spokojen. Vykonzolováním haly a hlav-ního schodiště byl dobře využit prostor. Hlavním prvkem designu je bílý pohledo-vý beton. Přestože je občas barven, aby byl upraven jeho vzhled, je to stále pozo-ruhodná budova bez stop po dešti nebo trhlin. Kamenicky štípaný a pemrlovaný beton s žebrovanou strukturou reprezen-tuje původní vysoký standard technické-ho návrhu i realizace.

Klient: Salters CompanyArchitekt: John S Bonnington PartnershipInženýr konzultant: FaberMaunsell Hlavní dodavatel: Ashby & Horner

Concrete For the Construction Industry,

Nov./Dec. 2004, Vol. 38, No. 10, pp. 41–47,

kj, jm

S P E C T R U M

Obr. 5 Lešení pod konzolovou schodišťovou věží

Obr. 7 Průčelí budovy směrem k St. Alphage Gardens

Obr. 6 Detail kamenických povrchových úprav

Obr. 8 Konzolové schodiště

Obr. 9 Kamenické povrchové úpravy a konzolové schodiště

E V R O P S K Á C E N A Z A S O U Č A S N O U A R C H I T E K T U R U M I E S V A N D E R R O H E A W A R D 2 0 0 5

S P E K T R U M


Slavnostní vyhlášení vítěze Evropské ceny za současnou architekturu – Ceny Miese van der Rohe 2005 se konalo 11. 4. 2005 v Barceloně za účasti Jána Figeľa, evropského komisaře pro vzdělání a kul-turu, barcelonského starosty Joana Clo-ase, vítězů ceny, členů poroty a Nadace Miese van der Rohe, která udělování ceny organizuje od roku 1986.

Vítěznou realizací Evropské ceny za sou-časnou architekturu – Ceny Miese van der Rohe 2005 se stala nová budova Nizozemské ambasády v Berlíně od Rema Koolhaase a Ellen van Loon, OMA (Office for Metropolitan Archi-tecture).

Nové Nizozemské velvyslanectví se nachází v městské části Rolandufer, která je jedním z nejstarších míst Berlína, ve čtvrti „Berlin-Mitte“, kterou dříve prochá-zela Berlínská zeď. Ministerstvo zahranič-ních věcí ve svém programu požadovalo objekt, který by se odlišoval od městské zástavby. Uzavření tradičního berlínské-ho bloku stavbou Nizozemské ambasády bylo záměrem urbanistického členění.

Nizozemské velvyslanectví je druhou stavbou ateliéru OMA v Berlíně splňují-cí veškeré požadavky svých zadavatelů. Spirálovitě stočený objekt na uliční stra-ně uzavírá stávající blok, ale při pohledu od Sprévy vystupuje jako nezávislý soli-tér – osmipodlažní skleněný kubus o hra-

ně 27 metrů, kterým po vzoru Guggen-heimova muzea v New Yorku prochází jeden spojitý prostor. Koolhaas zakódo-val do stavby odkaz na historický význam Berlínské zdi. Hlavní myšlenkou domu byla tzv. „trajektorie“ – 200 metrů dlou-hý kontinuální vnitřní veřejný prostor, který vede z ulice až na střechu. Kraji-na rozmanitých schodišť, ramp a cho-deb meandruje podél fasády a zpřístup-ňuje různé úrovně podlaží (tzv. „split-le-vel-system“). Statický systém určilo vrst-vení funkcí na sebe: nosné stěny mezi „trajektorií“ a různě velkými pracovními místnostmi zároveň slouží k ukrytí kuchy-něk, skladů a toalet. Vznikla tak proměn-livá dynamika uvnitř budovy, která zven-ku vyhlíží jako obyčejná prosklená kostka. Dvojitá fasáda slouží k pasivnímu vytá-pění i ochlazování interiéru. To, co nejpr-ve vypadalo jako labyrint, se nakonec vše nachází na jedné chodbě, a navíc je hori-zontálně i vertikálně logicky uspořádané. Statické nezbytnosti, sled funkcí a prosto-rové požadavky klienta tak byly přetrans-formovány do působivého, dramaturgic-ky komponovaného, esteticky a tektonic-ky komplexního objektu.

Zvláštní ocenění pro začínající architekty obdržel Basketbar v Utrechtu od Piete-ra Bannenberga, Waltera van Dijk, Kamie-la Klaase a Marka Linnemanna, NL Archi-tects. Nizozemští architekti tedy vyhráli vše, co se dalo vyhrát.

Výběr vítěze probíhal v několika kolech od prvního zasedání poroty v Barceloně v lednu 2005. Devítičlenná porota, které předsedala minulá vítězka Ceny Miese van der Rohe 2003 anglická architekt-ka Zaha Hadid, vybírala z 242 nomino-vaných projektů z 30 evropských zemí. Tyto projekty byly nominovány téměř stočlennou skupinou národních architek-tonických organizací a nezávislých mezi-národních odborníků, kteří mají právo nominovat projekty ve všech evropských zemích.

Kritériem výběru nejlepších projektů je naplňování odkazu díla Miese van der Rohe – oceněn může být pouze projekt, který je tvůrčí, avantgardní, technicky ino-vativní a vyniká kvalitou jak své koncepce, tak i realizace. Všechny nominované pro-jekty musely být realizovány mezi začát-kem roku 2003 a koncem roku 2004.

Cena je tradičně udělována v Pavilonu Miese van der Rohe v Barceloně. Pro-gram udělování ceny zahrnoval i před-nášku vítěze ceny Rema Koolhaase. Vítěz hlavní Ceny za současnou architektu-ru obdrží € 50 000 a vítěz Zvláštního ocenění pro začínající architekty obdr-ží € 10 000.

Před udělením Hlavní ceny porota vždy

S P E C T R U M

Obr. 1a, b Vítězná realizace Nizozemské ambasády v Berlíně (Rem Koolhaas, Ellen van Loon/OMA)

b)a)

S T A V E B N Í K O N S T R U K C ES P E K T R U M


navštíví pět projektů posledního finálové-ho kola, kterými tentokrát byly: • Budova Swiss Re, Londýn, Velká Britá-

nie – Foster and Partners: Norman Fos-ter

• Obchodní dům Selfridges & Co, Birming-ham, Velká Británie – Future Systems: Jan Kaplický a Amanda Levete [3]

• Forum 2004 Esplanáda a Fotovoltaic-ká výroba, Barcelona, Španělsko – Mar-tínez Lapena – Torres Arquitectos: José Antonio Martínez Lapena, Elías Torres Tur

• Městský stadion, Braga, Portugalsko – Souto Moura Arquitectos: Eduardo Souto de Moura

• Nizozemská ambasáda, Berlín, Němec-ko – Office for Metropolitan Architectu-re (OMA): Rem Koolhaas, Ellen van Loon

Porota dále vybrala 28 projektů mimo-řádných kvalit, které se spolu s vítězný-mi a finálovými projekty objeví v katalo-gu ceny za rok 2005 a budou v násle-dujících dvou letech putovat evropský-mi městy v rámci rozsáhlé výstavy, díky

které se evropská veřejnost může sezná-mit s nejzajímavějšími současnými stav-bami. Potěšitelné je, že v katalogu se objeví dvě z celkového počtu 10 českých nominací na Cenu Miese van der Rohe – Obchodní dům Selfridges od Future Systems anglického architekta českého původu Jana Kaplického a Klášter tra-pistů Nový Dvůr v Teplé u Toužimě od Pawson Architects anglického architekta Johna Pawsona.

Č E S K É N O M I N AC E N A C E N U M I E S E VA N D E R R O H E 2005:• Rekonstrukce a dostavba sportovního

areálu na Kraví hoře v Brně (DRNH Architekti: Antonín Novák, Petr Valenta, Klára Košťálová, Radovan Smejkal)

• Rekonstrukce Arcidiecézního muzea v Olomouci (HŠH Architekti: Petr Hájek, Tomáš Hradečný, Jan Šépka) [1]

• Klášter trapistů Nový Dvůr v Teplé u Toužimě (Pawson Architects: John Pawson; Jan Soukup) [2]

• Rodinný dům v zahradě v Říčanech (FACT: Radek Lampa, Zdeněk Korch, Vladimír Krajíc, Libor Monhart)

• Obchodní dům Selfridges & Co, Birming-ham, Velká Británie (Future Systems: Jan Kaplický a Amanda Levete) [3]

• Obřadní síň v Turnově (Ateliér 6, s. r. o.: Libor Čížek, Ondřej Moravec, Michal Nekola, Radek Šíma) [1]

• Logistický terminál v Písku (Ateliér KAVA: Tomáš Novotný, Tomáš Zmek, Jan Kará-sek, Pavel Škorpil, Marcela Koukolová)

• Továrna na svítidla v Praze (Hoffman Rajniš Architekti: Patrik Hoffman, Martin Rajniš)

• Dům v kožichu s deštníkem v Mladé Boleslavi (SEA: Petr Suske)

• Administrativní budova Alpha v Praze (Studio A: Jan Aulík, Jakub Fišer, Veroni-ka Müllerová)

Z podkladů České komory architektů

zpracovala Kateřina Jakobcová

S P E C T R U M

1 5 0 0 P R O J E K T Ů V P R V N Í M R O Č N Í K U C E L O S V Ě T O V É S O U T Ě Ž E H O L C I M A W A R D S – 1 1 Z Č E S K É R E P U B L I K Y

Od listopadu minulého roku vyzývaly všechny odborné časopisy zaměřené zejména na architekturu a stavebnictví architekty, sta-vební inženýry, urbanisty a další experty k účasti v celosvětové soutěži Holcim Awards for Sustainable Construction. K datu uzá-věrky přihlášek 7. dubna 2005 organizátoři zaregistrovali více jak 1500 projektů z celého světa. V současné době zasedá odborná porota složená ze světově uznávaných expertů na oblast archi-tektury a stavebnictví, aby vybrala ty nejlepší a nejoriginálnější z nich. Slavnostní večer, na kterém budou předány tři hlavní ceny, tři čestná uznání a další podpůrné ceny, se uskuteční postup-ně v pěti kontinentech světa letos na podzim. Evropští vítězové budou oceněni 15. září v Ženevě. Výherci zároveň postoupí do velkého světového finále, které proběhne v roce 2006.

Vyhlašovatelem soutěže je nadace Holcim Foundation, která ve spolupráci s vybranými odborníky, resp. představite-li partnerských univerzit (Swiss Federal Institute of Techno-logy, Zurich, Švýcarsko, Massachusetts Institute of Technolo-gy, Boston, USA, Tongij University, Šanghaj, Čína, University of Sao Paulo, Brazílie a University of the Witwatersrand, Johan-nesburg, Jižní Afrika) vytvořila hodnotící komisi. Nadace Hol-cim Foundation vyhlásila soutěž s cílem podpořit inovační, progresivní a efektivní projekty v oblasti prosazování myšlen-ky trvale udržitelného rozvoje ve výstavbě. Všechny přihláše-né projekty musely přitom splňovat kritéria trvale udržitelné-ho rozvoje, kterými byly inovace, etické standardy, ekologic-

ký přístup, ekonomická efektivnost a estetická hodnota. Více jak 90 % přihlášených projektů splňovalo formální pod-

mínky a postoupilo do výběrového procesu. Téměř polovi-na z nich byla v anglickém jazyce, třetinu tvořily projekty španělsky hovořících účastníků a zbytek představovaly práce v portugalštině a francouzštině. Nejvíc přihlášených projektů v rámci Evropy bylo zaregistrováno ze Španělska (107), na druhém místě se ve statistikách umístilo Německo a Itálie (33), překvapivě vysoký zájem projevili účastníci z Rumunska (23) a Srbska a Černé Hory (20). Česká republika skončila na devá-tém místě těsně za Slovenskem a Maďarskem (sedmé místo). Evropské země poslaly do soutěže dohromady 378 projektů. Nejvyšší počet v celosvětovém měřítku byl zaznamenán ze zemí Latinské Ameriky (588).

Výsledky soutěže a vítězné projekty s celkovou výškou dota-ce 2 miliony USD budou postupně vyhlašovány v září toho-to roku na jednotlivých kontinentech – v Pekingu, Bostonu, Ženevě, Johannesburgu a v Rio de Janeiru, kde budou předá-ny ceny v hodnotě 220 000 amerických dolarů na jeden regi-on. Tři vítězné projekty postoupí do celosvětového kola, které se uskuteční v polovině roku 2006, a budou mít šanci bojovat o 900 000 amerických dolarů.

Z tiskové zprávy společnosti Holcim, a. s.připravila Kateřina Jakobcová

Literatura: [1] Beton v architektuře, příloha BETON

TKS 2005[2] BETON TKS 3/2003, str. 17–18[3] BETON TKS 2/2005, str. 52

S K O N Č I L O 1 5 . S Y M P O Z I U M – „ S A N A C E 2 0 0 5 “

A K T U A L I T Y


Sdružení pro sanaci betonových konstrukcí pořádá každoročně v květnu mezinárodní sympozium s názvem „SANACE“. Letošní setkání, již patnácté, probíhalo ve čtvrtek a pátek 12. a 13. květ-na. Sympozium se již dostalo do podvědomí odborné veřejnos-ti, neboť se ho letos zúčastnil rekordní počet odborníků – 370 a doprovodné výstavy se zúčastnilo 32 firem.

Všechny došlé příspěvky jsou uveřejněny ve sborníku konferen-ce. Nejzajímavější příspěvky byly předneseny autory v průběhu sympozia. Místo konání sympozia bylo již tradičně zvoleno v žele-zobetonové rotundě pavilonu „A“ na Brněnském výstavišti.

V úvodu sympozia byla předána ocenění za „Nejlepší diplo-movou práci“ (obhájenou v roce 2004), za „Sanační dílo ro ku 2004“, za „Sanační materiál roku 2004“ a byla oceněna „Významná osobnost v oboru sanací betonových konstrukcí“.

Oceněna byla diplomová práce „Polymerní povrchové systé-my úpravy čerstvých betonů proti vysychání“ Ing. Pavly Matulo-vé, absolventky VUT FAST. Práce vznikla pod odborným vede-ním Prof. Ing. R. Drochytky, CSc.

Jako „Sanační dílo roku 2004“ byla vybrána „Oprava mostu přes ulici Hapalova v Brně“, kterou provedla firma FIRESTA – Fišer, rekonstrukce, stavby, a. s. (obr. 1).

Jako „Sanační materiál“ byla vybrána pro své skvělé vlastnosti hydroizolační malta „MONOCRETE MONOMIX XP TH“, dodáva-ná firmou BETOSAN, s. r. o.

Jako „Významná osobnost roku v oboru sanací“ byl oceněn Ing. Zdeněk Kadlec, který stál u zrodu SSBK a celý svůj odbor-ný život věnoval sanacím betonových konstrukcí. Toto ocenění si plně zaslouží.

Odborná část sympozia byla po přednesení zdravic význač-ných osobností zahájena čtyřmi vyzvanými přednáškami zahra-ničních účastníků.

Odpolední jednání bylo zahájeno blokem „Průzkum, diagnos-tika, projektování“, garant: Doc. Ing. L. Hobst, CSc. V mnou při-praveném referátu jsem stručně zhodnotil jedenáct došlých pří-spěvků, které se daly obecně rozdělit na příspěvky teoretické,

které popisují nové metody průzkumu, chování konstrukcí a no-vé normy, a praktické, které se zabývají praktickými zkušenost-mi z průzkumu stavebních konstrukcí.

V dalším jednání pokračoval blok s názvem „Sanace a zesilo-vání betonových konstrukcí, metody, technologické postupy, pří-klady“. Do tohoto bloku bylo zařazeno celkem jedenáct příspěv-ků. Garant Doc. Ing. J. Tomek, CSc., ve svém souhrnném referá-tu charakterizoval jednotlivé příspěvky. Zdůraznil význam zesilo-vání konstrukcí FRP lamelami a vnášení dodatečného předpětí do konstrukcí volnými kabely.

Poslední odpolední blok měl název „Sanace montovaných a spřažených konstrukcí, aplikace principů trvale udržitelného rozvoje do oblasti sanací“. V tomto v současnosti velmi aktuál-ním bloku bylo celkem deset příspěvků. Po krátkém souhrnném referátu vyzval garant bloku Prof. RNDr. Ing. P. Štěpánek, CSc., čtyři přednášející, jejichž příspěvky nejlépe vystihovaly rozsáh-lou problematiku tohoto bloku.

První den jednání sympozia byl ukončen společenským setká-ním – rautem v „Moravské chalupě“.

Druhý den sympozia začal projednáváním tematiky „Vady, poruchy betonových konstrukcí a nové technologie sanací“, garant: Doc. Ing. J. Dohnálek, CSc. Účastníci sympozia se v tom-to bloku seznámili s poruchami, které vznikly na železobeto-nových konstrukcích většinou chybným přístupem výstavby a u některých konstrukcí autoři uvádí opatření jak vadám a po-ruchám předcházet.

Na něj navazoval blok číslo pět s názvem „Technické, ekono-mické, legislativní a ekologické aspekty sanací betonových kon-strukcí“ jeho garantem byl Ing. Z. Jeřábek, CSc. V tomto bloku bylo přihlášeno pět příspěvků a část z nich se týkala využití vod-ního paprsku na úpravu povrchů železobetonových konstruk-cí před vlastní sanací. Další část se zabývala použitím vodního paprsku na odstraňování maleb na zdech (GRAFFITI).

Poslední blok měl název „Progresivní sanační materiály“. Tento blok byl snad nejvíce zastoupen a ve sborníku je uvedeno šest-náct příspěvků. Garant Prof. Ing. R. Drochytka, CSc., měl těžkou úlohu, aby vybral nejzajímavější referáty. Ze širokého spektra témat příspěvků získali účastníci encyklopedický rozhled o tom-to tak rychle se rozvíjejícím oboru.

Diskusí k probíraným blokům skončil druhý den sympozia i vlastní sympozium (pominu-li následující oběd, který byl pří-jemnou tečkou celého sympozia).

Závěrem je možné konstatovat, že patnácté sympozium „SANACE“ splnilo svůj účel a bylo dobře zorganizováno, na čemž má velkou zásluhu Ing. Hana Némethová. Počet účast-níků jak tuzemských, tak zahraničních díky odborné kvalitě rok od roku roste. Na sympoziu jsou uváděny nejnovější poznatky z praxe i z výzkumu, a to nejen od nás, ale též ze staveb v Ra-kousku, Německu, na Slovensku a Ukrajině.

Neformální setkání účastníků jak během přestávek mezi jed-notlivými odbornými bloky, tak během večerního rautu přiná-ší nejen nová přátelství, ale i nové odborné a obchodní vazby mezi jednotlivými účastníky sympozia. Při loučení se všich-ni shodli, že se již těší na setkání na mezinárodním sympoziu „SANACE 2006“.

Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.

T O P I C A L S U B J E C T S

A K T U A L I T Y

R E C E N Z E



J A R O S L AV N AV R ÁT I L : P Ř E D PJ AT É B E T O N O V É K O N S T R U K C E

Akademické nakladatelství CERM, Brno

Primárním cílem publikace, jejímž auto-rem je jeden z nejpřednějších odborní-ků v oblasti předpjatého betonu, je osvět-lit základní principy chování předpjatých betonových prvků a konstrukcí. V úvodu práce jsou podrobně popsány vlastnos-ti používaných materiálů, zejména pro předpjatý beton důležitá část týkající se dotvarování, smršťování a stárnutí beto-nu. Pro porozumění podstaty předpja-tého betonu a pro správný návrh předpjaté konstrukce je pro inženýra naprosto nezbytná znalost technologie, kterou se v ná-vaznosti na materiálové vlastnosti podrobně zabývá další kapito-la. Je definována používaná terminologie, jsou vysvětleny zákla-dy technologie a jsou uvedeny předpínací systémy a postupy nejčastěji používané v předpjatém betonu. Tato část publikace je doplněna mnoha instruktivními obrázky z praxe, původními schématy a vizualizacemi.

Takřka vyčerpávajícím způsobem a vždy v souvislosti s dříve uvedenými údaji o technologii předpínání jsou dále popsány změny (ztráty) předpětí. Kromě přesného řešení výpočtu ztrát jsou uváděna i možná zjednodušení využitelná pro přibližný výpočet a napomáhající pochopení problematiky.

Podstatnou částí publikace jsou však kapitoly věnující se určení velikosti předpětí a účinků předpětí na staticky určité a staticky neurčité konstrukce metodou ekvivalentního zatížení. Pro návrh předpětí je doporučena především metoda vyrovnání zatížení, podrobně je však popsána i metoda pro určení přípustné zóny polohy kabelu resp. tlakové čáry. V návaznosti je velmi podrob-ně vysvětlena statická analýza postupně budovaných předpja-tých konstrukcí. Poznatky z předchozích kapitol o materiálových vlastnostech, určení velikosti a účinků předpětí jsou zde využi-ty při řešení reologických účinků na konstrukce, a to jak v uza-

vřené formě, tak především numerickými metodami. Při tvorbě statického mode-lu pro časovou analýzu konstrukce jsou uplatněny obecné zásady modelování předpětí s přímými odkazy na předcho-zí kapitoly.

V publikaci je rovněž řešena mezní únosnost předpjatých betonových prvků namáhaných osovou silou, ohybem, smy-kem a kroucením a dále analýza kotevní oblasti s referencí na základy mezní plas-tické analýzy metodou příhradové analo-gie popsané v dodatku. V kapitolách pro posouzení mezní únosnosti jsou uvede-na rovněž konkrétní doporučení pro praxi

týkající se zjednodušujících předpokladů, kombinačních pravidel či vyztužování. Zajímavý je rozbor vlivu sekundárních účinků před-pětí v mezním stavu únosnosti konstrukce. V závěrečné kapitole jsou shrnuty principy posouzení mezních stavů použitelnosti.

Publikace není prostým výkladem žádné z národních norem. Důraz je naopak kladen na vysvětlení podstaty předpjatého beto-nu, jeho technologie a statického působení. Tyto principy jsou uváděny do kontextu s ustanoveními českých národních norem a především s nadnárodními předpisy CEB-FIP 1990 a Eurocode 2. Pro řešení složitých problémů statické analýzy a posouzení předpjatého betonu jsou v práci uvedeny moderní, především numerické metody vyznačující se obecností řešení. Popisované jevy a metody jsou z důvodů pedagogických zásadně objasňová-ny „od jednoduššího ke složitějšímu“, což napomáhá ke snazšímu pochopení problému. Některé kapitoly jsou doplněny číselným řešením příkladů statické analýzy a dimenzování nosných prvků. Ke srozumitelnosti probírané tématiky přispívá i velmi dobrá gra-fická a jazyková úroveň a jednotné zpracování obrázků. Publika-ce je sice primárně určena studentům 4. a 5. ročníku stavebních fakult, ale svým pojetím a kvalitou si získala oblibu i u stavebních inženýrů – statiků, o čemž svědčí skutečnost, že za šest měsíců prodeje prvního vydání bylo prodáno více než 400 výtisků.

Prof. Ing. Vladimír Křístek, DrSc.

P R O D E J J E D N O T L I V Ý C H Č Í S E L Č A S O P I S UDovolujeme si upozornit čtenáře, kteří mají zájem o jednotli-vá čísla časopisu, tzn. že nechtějí využívat pohodlí předplatné-ho, kdy jim pošta doručí každé číslo časopisu až do schránky, na možnost nákupu časopisu v několika prodejnách odborné litera-tury a v redakci časopisu:

Knihkupectví FraktályBetlémské náměstí 169/5a110 00 Praha 1otevřeno: celý týden včetně soboty a neděle od 10 do 20 hodinwww.fraktaly.cz

Prodejna Akademického nakladatelství CERMVeveří 95 (Stavební fakulta), 662 37 Brnootevřeno: v pondělí a ve středu od 8 do 17 hod., v úterý a ve čtvrtek od 8 do 15 hodin a v pátek od 8 do 13 hodin

Prodejna technické literatury v Praze-Dejvicích, bohužel, ukon-čila prodej časopisu v roce 2004.

Při nákupu časopisu v redakci doporučujeme předem telefo-nickou domluvu termínu.

Jednotlivá čísla časopisu je možno si vypůjčit v Národní knihov-ně ČR, Státní technické knihovně a Městské knihovně hl. m. Prahy, Moravské zemské knihovně v Brně, v krajských knihovnách v Kar-lových Varech, v Havlíčkově Brodu, v Pardubicích, ve Zlíně, ve vě deckých knihovnách v Českých Budějovicích, v Kladně, v Plzni, v Ústí nad Labem, v Liberci, v Hradci Králové, v Ostravě a v Olo-mouci a ve fakultních knihovnách v Praze, Brně a Ostravě.

A K T U A L I T Y

S E M I N Á Ř E , K O N F E R E N C E A S Y M P O Z I A



S E M I N Á Ř E , K O N F E R E N C E A SY M P O Z I A V ČR

PERFORMANCE BASED REHABILITATION OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES – CONREPNETmezinárodní konference• tematic network CONREPNET• concrete repair standard• european approaches to concrete repair and some recent

advances/innovationsTermín a místo konání: 23. června 2005, Masarykova kolej, PrahaKontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

PREFABRIKACE A BETONOVÉ DÍLCE3. konference• normy, předpisy, technická legislativa, jakost a geometrická přesnost• kvalitní a atraktivní povrch betonových dílců• uložen, ložiska montovaných konstrukcí, stykové plochy spřažení• progresivní výrobky a komponenty• chyby, závady a rekonstrukce montovaných stavebTermín a místo konání: 5. a 6. října 2005, Dům hudby, Pardubice Kontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

ŠKOLENÍ EC2Termín a místo konání: 18. a 25. října 2005, Masarykovakolej, Praha 20. a 27. října 2005, Hotel International, BrnoKontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

BETONÁŘSKÉ DNY 2005 + VÝSTAVA BETON 200512. mezinárodní konference• nové projekty a navrhování, technologie a provádění• výzkum a nové materiály• pohledový beton a speciální design betonu• filmy s tématikou betonu a betonových stavebTermín a místo konání: 30. listopadu až 1. prosince 2005, KC Aldis, Hradec KrálovéKontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, e-mail: [email protected], www.cbz.cz

CONCRETE STRUCTURES FOR TRAFFIC NETWORK2. středoevropský betonářský kongrestransport infrastructure developmentTermín a místo konání: 21. a 22. září 2006, Hradec KrálovéKontakt: e-mail: [email protected], www.cbz.cz

Z A H R A N I Č N Í K O N F E R E N C E A SY M P O Z I A

UTILIZATION OF HIGH STRENGTH/HIGH PERFORMANCE CONCRETE7. mezinárodní symposiumTermín a místo konání: 20. až 24. června 2005, Washington, D.C., USAKontakt: e-mail: [email protected], www.concrete.org, dále viz BETON TKS 1/2005

AESE 2005 - ADVANCES IN EXPERIMENTAL STRUCTURAL ENGINEERING1. mezinárodní konferenceTermín a místo konání: 19. až 21. července 2005, Nagoya, JaponskoKontakt: e-mail: [email protected], www.ncvb.or.jp/ncc_edále viz BETON TKS 1/2004

GLOBAL CONSTRUCTION: ULTIMATE CONCRETE OPPORTUNITIES6. mezinárodní kongresTermín a místo konání: 5. až 7. července 2005, Dundee, SkotskoKontakt: e-mail: [email protected], www.ctucongress.co.ukdále viz BETON TKS 3/2004

CONSTRUCTION MATERIALS, CONMAT`053. mezinárodní konferenceTermín a místo konání: 22. až 24. srpna 2005, Vancouver, KanadaKontakt: e-mail: [email protected], [email protected], www.civil.ubc/conmat05, dále viz BETON TKS 4/2004

THE CONCEPTUAL APPROACH TO STRUCTURAL DESIGN3. oborová konferenceTermín a místo konání: 25. až 26. srpna 2005, SingaporeKontakt: CI-PREMIER PTE LTD, 150 Orchard Road #07-14, Orchard Plz. Singapore 238841, Republic of Singapore, e-mail: [email protected], www.cipremier.com

FIBRE REINFORCED CONCRETE IN PRACTICE1. středoevropský betonářský kongresTermín a místo konání: 8. a 9. září 2005, Štýrský Hradec, RakouskoKontakt: e-mail: [email protected], www.cbz.cz, dále viz BETON TKS 1/2005

CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE DEVELOPMEND TRENDSmezinárodní konferenceTermín a místo konání: 5. až 9. září 2005, Moskva, RuskoKontakt: e-mail: [email protected], [email protected], dále viz BETON TKS 2/2005

STRUCTURES AND EXTREME EVENTSIABSE symposiumTermín a místo konání: 14. až 16. září 2005, Lisabon, PortugalskoKontakt: e-mail: [email protected], www.iabse.org, dále viz BETON TKS 2/2005

STRUCTURAL CONCRETE AND TIMEfib symposiumTermínu a místo konání: 28. až 30. září 2005, La Plata, Argentina Kontakt: e-mail: [email protected], dále viz BETON TKS 4/2004

CONCRETE REPAIR, REHABILITATION AND RETROFITTINGMezinárodní konferenceTermín a místo konání: 21. až 23. listopadu 2005, Kapské město, Jihoafrická republikaKontakt: e-mail: [email protected], www.civil.uct.ac.za/iccrrr/dále viz BETON TKS 3/2004

OPERATION, MAINTENANCEAND REHABILITATION OF LARGE INFRASTRUCTURE PROJECTS, BRIDGES AND TUNNELSIABSE conferenceTermín a místo konání: 15. až 17. května 2006, Kodaň, Dánsko

SECOND FIB CONGRESSTermín a místo konaní: 5. až 8. června 2006, Neapol, ItálieKontakt: The Secretariat, 2006 fib Naples Congress, fib ITALIA, Dept. of Structural Analysis and Design, University of Naples Federico II, via Claudio, 21 - 80125 Naples, Italy, fax: +39 081 768 3491, e-mail: [email protected], www.naples2006.com

CONCRETE SOLUTION 2. mezinárodní konference o opravách betonových konstrukcí• risk management• repairing fire damaged structures• elecrochemical repair of structuresTermín a místo konání: 27. až 29. června 2006, St. Malo, Bretaň, FrancieKontakt: e-mail: [email protected], www.concrete-solutions.info

CÍL A NÁPLŇ 12. BETONÁŘSKÝCH DNŮ 2005Konference Betonářské dny si postupně buduje výjimečné postavení mezi tuzemský-mi konferenčními akcemi v oboru stavebnictví svojí odbornou úrovní, rozsahem progra mu i bohatou společenskou stránkou, které dávají výjimečnou příležitost k setká ní v závě ru ro-ku všem, kdo se pohybují profesně nebo třeba jen svým zájmem v oboru betonu, beto-nových konstrukcí a betonového stavebnictví. I v roce 2005 se bude pořádající Česká be-tonářská společnost ČSSI a organi zátor konference ČBS Servis, s. r. o., snažit, aby se po-myslná laťka Betonářských dnů, která v loňském roce 2004 přilákala do Hradce Králové již více než 800 účastníků, v letošním roce 2005 opět o kousek posunula. Cílem 12. Betonářských dnů 2005 bude proto opět seznámit účastníky s nejvýznačnějšími betonovými konstrukcemi uplynulého roku v České republice a s nejdůležitějšími novinkami v oblasti navrhování i prová-dění betonových konstrukcí, které se od loňských Betonářských dnů objevily. V programu bude opět několik přednášek význačných zahraničních odborníků, které budou věnovány velkým zahraničním stavbám z betonu a některým aktuálním trendům současného betonového staveb-nictví. Velký prostor bude jako již tradičně dán odborným diskuzím a neformálním setkáním. Program přednášek bude probíhat paralelně ve dvou sálech, ve třetím sále budou po loňském úspěchu opět promítány odborné filmy a počítačové prezentace, tentokrát ale nejen tuzemské provenience, nýbrž i filmy o významných světových stavbách z betonu zapůjčené ze zahra-ničí. Součástí odborného programu Betonářských dnů bude již osvědčená sekce posterů a také již tradiční dvoudenní Výstava BETON 2005 – viz samostatná pozvánka, která bude rozesílána v polovině června 2005. Jednání konference bude zahájeno jako každoročně zahajovací recepcí a doplněno tradičním společenským večerem. Betonářské dny se vloni bez problémů přesunuly do nového místa konání – prostorného a velmi dobře vybaveného kongresového centra (KC) ALDIS v Hradci Králové. ČBS pevně věří, že si i v roce 2005 najdou svoji cestu na Betonářské dny opět všichni ti, kteří se kromě získání technic-kých poznatků a účasti na betonářské výstavě chtějí v příjemném prostředí také setkat se svými pracovními kolegy a obchodními přáteli.

TEMATICKÉ OKRUHY A Blok vyzvaných přednášekB Významné realizaceC Nové projekty a navrhováníD Výzkum a nové materiályE Technologie a prováděníF Pohledový beton a speciální design betonuG Filmy s tematikou betonu a betonových staveb

VĚDECKÝ VÝBORIng. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný, Ing. Jan Kupeček, Doc. Ing. Karel Lorenz, CSc., Ing. Michal Mikšovský, Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc., Ing. Vlastimil Šrůma, CSc. – místopředseda, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. – předseda

TERMÍN A MÍSTO KONÁNÍKonference se bude konat ve středu 30. listopadu a ve čtvrtek 1. prosince 2005 v prostorách Kongresového centra (KC) ALDIS v Hradci Králové. Větší část programu přednášek proběhne

CÍL A ODBORNÉ ZAMĚŘENÍ KONFERENCE

3. konference věnovaná prefabrikaci a prefabrikovaným betonovým a smíšeným konstruk-cím naváže na velmi úspěšnou 2. konferenci pořádanou Českou betonářskou společností ČSSI v roce 2003 ve spolupráci s tehdy čerstvě vzniklou Asociací výrobců betonové prefabrikace. Segment prefabrikace urazil od roku 2003 v rámci betonového stavitelství ČR opět kus cesty ve svém vývoji. Jeho průvodními znaky jsou stále rychlejší přizpůsobování sortimentu vyráběných dílců potřebám stavebního trhu, narůstající variabilita prvků, široká aplikace betonů definova-ných vlastností a kombinování betonu s dalšími stavebními materiály. Rychlý rozvoj je patrný i v šíři možností a nabídce povrchových úprav dílců a v jejich přesnosti a komplexní kvalitě. Konference Prefabrikace a betonové dílce 2005 se opět zaměří průřezově na aktuální stav pre-fabrikace jako svébytného oboru betonového stavebnictví a její možnosti na trhu ČR a EU, a to v celé šíři problematiky a nových poznatků. Speciální pozornost letošního ročníku bude věnová-na kvalitě povrchu dílců a stykovým plochám při spřahování jednotlivých částí konstrukcí. Naši odborníci, kteří zastupují ČR ve světových betonářských svazech a orgánech, seznámí účastníky s novinkami v evropských normách a předpisech a uvedou příklady inspirativních realizací mon-tovaných betonových konstrukcí. Snahou organizátorů je připravit pro účastníky konference opět hodnotnou tematicky zaměřenou akci doprovázenou kvalitním sborníkem příspěvků a množ-stvím bezprostředně využitelných odborných a informačních materiálů.Velký prostor bude dán i prezentaci zajímavých technologií a dílců na doprovodné výstavě a diskuzím k jednotlivým tematickým okruhům. V rámci dvoudenní konference se připravuje i společenský večer.

TEMATICKÉ OKRUHY KONFERENCE

A Vyzvané přednášky předních odborníků z ČR a zahraničíB Normy, předpisy, technická legislativaC Jakost a geometrická přesnostD Kvalitní a atraktivní povrch dílců z betonuE Uložení dílců, ložiska u montovaných konstrukcíF Stykové plochy spřažení u montovaných konstrukcí: výpočet, detaily, realizaceG Prefabrikované konstrukce – navrhování a realizace, novinkyH Progresivní výrobky a komponentyI Chyby, závady a rekonstrukce montovaných staveb

VĚDECKÝ VÝBOR

Ing. Pavel Čížek, Ing. Michal Mikšovský, předseda, Ing. Ladislav Šašek, CSc., Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., místopředseda, Ing. Jan Tichý, CSc. , Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc., Ing. Petr Vorel, ml.

TERMÍN A MÍSTO KONÁNÍ

Konference se bude konat ve středu 5. října a ve čtvrtek 6. října 2005 v Koncertním sále Domu hudby v Pardubicích, Sukova třída. Doprovodná výstava se bude konat ve foyeru sálu.

SVAZ V ÝROBC Ů C E M E NTU ČR

SVAZ V ÝROBC Ů B ETON U ČR

ČESK Á B ETONÁŘSK Á SP OLEČ NOST ČSSI

SDR UŽE N Í PRO SANAC E B ETONOV ÝC H KONSTR U KC Í

sanace a rekonstrukce - beton tks › sites › default › files › beton_tks_2005-03.pdf ·...

Documents