BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

1. BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 Přednáška č. 10:Diagnostika vodorovných nosných konstrukcí - I Ing. Pavel Schmid, Ph.D. 2008

2. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Vodorovné nosné konstrukce stavebních objektů • Přenášejí zatížení do svislých nosných konstrukcí. • Zajišťují prostorovou tuhost objektů. • Rozdělují objekt do jednotlivých horizontálních rovin (podlaží). • Musí spolehlivě a bezpečně přenášet veškerá stálá a nahodilá zatížení. • Musí splňovat požadavky tepelně technické, zvukové, požární.

3. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Vodorovné nosné konstrukce stavebních objektů stropní konstrukce, ztužující pásy, překlady, průvlaky, střechy.

4. kamenné Klenby cihelné povalové lepenicové Dřevěné trámové fošnové cihelné do traverz deskové do traverz Traverzové Tradiční stropní konstrukce Kleinovy stropy Koenenovy stropy prefabrikované keramické nosníky Keramické prefabrikované keramické desky deskové trámové žebírkové Železobetonové monolitické hřibové bezprůvlakové stropy ŽB trámy a keramické desky Sklo - železobetonové ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ

5. Deskové Nosníkové Panelové Montované stropy Hřibové Ocelové Plechové Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

6. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Cíle diagnostického průzkumu stropních konstrukcí • Identifikovat konstrukční systém reálného provedení – statické schéma. • Identifikovat geometrii nosné konstrukce. • Ověřit skladbu a kvalitu materiálů nosné konstrukce. • Identifikovat skladbu podlahového souvrství. • Identifikovat skladbu podhledů. • Posoudit příčiny vad a poruch (podlaha, NK, podhled).

7. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Diagnostické metody • Vizuální prohlídka vzdušných líců – horní (nášlapná vrstva), dolní (podhledová konstrukce). • Akustická trasovací metoda. • Radiografická nebo magnetická kontrola vyztužení. • Endoskopická vizuální defektoskopie. • Semidestruktivní metody – realizace sond z horního i dolního líce stropní konstrukce. • Zatěžovací zkoušky.

8. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Diagnostické metody • Vizuální prohlídka vzdušných líců – horní (nášlapná vrstva), dolní (podhledová konstrukce). • Akustická trasovací metoda. • Radiografická nebo magnetická kontrola vyztužení. • Endoskopická vizuální defektoskopie. • Semidestruktivní metody – realizace sond z horního i dolního líce stropní konstrukce. • Zatěžovací zkoušky.

9. Úderník Kovová koule Æ 50 mm. Přechodový člen Uchycení úderníku k madlu. Madlo Teleskopická tyč. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Akustická trasovací metoda Principem metody je odposlech akustické odezvy zkoušeného souvrství při poklepu tvrdým předmětem. Poklep se vede na vzdušný líc konstrukce. Akustická odezva je pak následující: • zvonivá, • dunivá, • křaplavá.

10. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Akustická trasovací metoda Diagnostika z horního líce: • Posouzení soudržnosti materiálů skladby podlahy pod nášlapnou vrstvou. Diagnostika z dolního líce: • Posouzení soudržnosti materiálů podhledových omítek a přídržnosti k materiálu nosné konstrukce (celoplošné kontaktní omítky). • Identifikace zavěšeného podhledu (sádrokarton, dřevěné podbití s rákosovou omítkou, atp.). • Identifikace polohy, počtu a směru pnutí nosných prvků konstrukce.

11. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Endoskopická vizuální defektoskopie Efektivní metoda pro bezdemontážní diagnostiku a defektoskopické prohlídky především v následujících případech. • Inspekční prohlídka dolního líce nosných prvků stropní konstrukce nad stávajícím podhledem (prohlídky bočních stěn trámů a dolního líce desky resp. záklopu v mezitrámových a mezižeberních prostorách). • Inspekční prohlídka vnitřních dutin keramických stropních vložek a desek. • Inspekční prohlídka vnitřních částí dutinových železobetonových nebo předpjatých prefabrikátů. • Zaměření geometrických parametrů konstrukčních prvků ve nepřístupných částech stropního systému.

12. Základní schéma technických endoskopů ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ Endoskopické systémy PEVNÉ (RIGITNÍ) OHEBNÉ (FLEXIBILNÍ) Boroskopy Fibroskopy Videoskopy Přenos obrazu: klasická optika vláknová optika CCD čip Výhody systému: • flexibilita • dálkové ovládání konce • výměnné objektivy • max. délka až 50 m • přímá digitalizace • měření reálných rozměrů • integrace světelného zdroj • automatické řízení intenzity osvětlení • flexibilita • dálkové ovládání konce • výměnné objektivy • teplotní odolnost • optika

13. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ 1 2 4 3 BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Endoskopická vizuální defektoskopieBOROSKOP 1 – hrot inspekční (pevné trubice) se zabudovaným optickým hranolem umožňujícím nastavení úhlu pohledu 2 – koncovka s hledím a manipulátory (zoom, zaostření, úhel pohledu, otáčení inspekční trubice okolo podélné osy) 3 – světlovodný kabel 4 – světelný zdroj

14. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ 2 1 4 3 BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Endoskopická vizuální defektoskopieVIDEOSKOP 1 – inspekční sonda 2 – integrovaný displej 3 – ovládací sekce 4 – řídící jednotka se zdrojem

15. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcíČSN 73 2030 • Posoudit spolehlivost stropní konstrukce v případě, že není možno bezpečně zjistit všechny potřebné parametry pro výpočet. • Zatěžovací zkoušky: • do dosažení únosnosti konstrukce, • bez dosažení únosnosti konstrukce. • Při vyhodnocení se zkoušená konstrukce hodnotí z hlediska: • mezních stavů únosnosti konstrukce. • mezních stavů použitelnosti konstrukce.

16. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ Gs+Vd zatížení, průhyb Gs+Vs Gs čas [h:min] BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Základní zatěžovací postup Gs Gs – provozní hodnota stálého zatížení Vs – provozní hodnota užitného zatížení Vd – extrémní hodnota užitného zatížení (součinitel gexp)

17. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Vyhodnocení zatěžovací zkoušky(bez dosažení meze únosnosti) Konstrukce je spolehlivá z hlediska mezního stavu únosnosti: Poměr mezi trvalým a celkovým přetvořením konstrukce je menší než l1 (hodnoceno při odtížení z Gs+Vd na hodnotu Gs). Experimentální hodnota únosnosti je větší než výpočtová (požadovaná) hodnota únosnosti násobená součinitelem gexp. Konstrukce je spolehlivá z hlediska mezního stavu použitelnosti: Experimentální hodnota přetvárného účinku od zkušebního zatížení Gs+Vdje menší než odpovídající část mezní hodnoty přetvoření stanovené v normách pro navrhování nebo určená rozborem podmínek pro použití konstrukce. Jsou splněny další (dohodnuté) podmínky.

18. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

19. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

20. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

21. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ W1 W3 W2 W4 W5 W6

22. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

23. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

24. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

25. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ W1 W2 W3 W4 W5 W3 W2 W6 W1

26. Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ

27. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Klenba Patří do skupiny tradičních stropních konstrukcí. Obecné názvosloví: 1 – opěra klenby 2 – pateční spára 3 – líc klenby 4 – nadezdívka 5 – závěrný klenák (závěrák) 6 – rub klenby 7 – ložná spára 8 – styčná spára v – výška klenby o-o‘ – délka klenby l – rozpětí klenby

28. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Povalový strop Patří do skupiny tradičních dřevěných stropních konstrukcí. Obecné názvosloví: 1 – poval 2 – hmoždinky

29. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Dřevěný trámový Patří do skupiny tradičních dřevěných polospalných stropních konstrukcí. Obecné názvosloví: 1 – trám 2 – záklop 3 – lišta 4 – násyp 5 – polštář 6 – hrubá podlaha 7 – čistá podlaha 8 – podbití 9 – rákosová podhledová omítka

30. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Trámový (rákosníkový) Patří do skupiny tradičních dřevěných polospalných stropních konstrukcí. Podbití rákosové omítky vynášeno samostatnými (tzv. rákosníkovými) trámy. Skladba dřevěného trámového stropu popsána u Obr. P9.3. Obecné názvosloví: 1 – rákosník

31. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Kleinův strop Patří do skupiny tradičních traverzových stropních konstrukcí. Je obdobou valené klenby. V podstatě se jedná o vyztuženou rovnou cihelnou klenbu. Tlak v desce přenáší cihly a cementová malta, tah ocelová výztuž z pásové nebo kruhové oceli. Obecné názvosloví: 1 – obetonovaný válcovaný nosník I 2 - cihly 3 – pásová ocel 4 - omítka

32. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Koenenův strop Je konstruován tak, že mezi ocelovými nosníky je železobetonová deska, jejíž výztuž je háky zachycena za horní přírubu nosníku tvaru I. Patří do skupiny tradičních traverzových stropních konstrukcí. Vzhledem k tomu, že nosník je plně zabetonován, jedná se v podstatě o železobetonový monolitický strop. Obecné názvosloví: 1 – výztuž 2 – železobetonová deska 3 – válcovaný nosník I

33. Stropní konstrukce CSD HURDIS II Patří do skupiny tradičních traverzových stropních konstrukcí. Na obrázku je uvedena skladba požadovaná výrobcem stropních desek CSD HURDIS. Technologický postup montáže je dostupný např. na www.hurdis.cz. Obecné názvosloví uvedeno přímo v obrázku.

34. ŽB žebírkový Patří do skupiny tradičních železobetonových stropních konstrukcí. Osová vzdálenost žeber 500 až 900 mm. Vlastní žebra mají šířku 80 až 120 mm. Někdy jsou tyto stropní konstrukce označovány jako tzv. stropní konstrukce systému Hennebique. Obecné názvosloví: 1 – žebro 2 – výztuž žebra 3 – prkno 4 – mezižeberní deska 5 - podbití 6 – podhledová omítka

35. Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292 ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Dutinové stropní panely Patří do skupiny montovaných panelových stropních konstrukcí. Při tloušťkách 140 až 215 mm jsou stropní panely vyztuženy obyčejnou betonářskou výztuží, panely tloušťky 190 mm a více předpjatou výztuží. Někdy jsou tyto dílce označovány jako SPIROLL. Obecné názvosloví: 1 – dutinový panel 2 – betonová zálivka 3 – nadokenní překlad 4 – ztužující věnec