BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

transcript

BI52 Diagnostika stavebních BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí 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. 8:Zkoušení cihelného zdiva

Ing. Petr Cikrle, Ph.D. 2008

PROGRAM PŘEDNÁŠKY:PROGRAM PŘEDNÁŠKY:

A. HISTORIE ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍA. HISTORIE ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ

B. VLASTNOSTI A ZKOUŠKY ZDIVAB. VLASTNOSTI A ZKOUŠKY ZDIVA

C. ZKOUŠENÍ MALTY VE SPÁRÁCH ZDIVAC. ZKOUŠENÍ MALTY VE SPÁRÁCH ZDIVA

D. ZKOUŠKY ZDICÍCH PRVKŮD. ZKOUŠKY ZDICÍCH PRVKŮ

E. CHARAKTERISTICKÁ A NÁVRHOVÁ E. CHARAKTERISTICKÁ A NÁVRHOVÁ PEVNOST ZDIVAPEVNOST ZDIVA

F. ZÁVĚRF. ZÁVĚR

Přílohy: Příklady diagnostiky zdivaPřílohy: Příklady diagnostiky zdiva

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcíBI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292

A. HISTORIE ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍA. HISTORIE ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ Cihly – nejstarší umělé stavivo, 10000-8000 BC;Cihly – nejstarší umělé stavivo, 10000-8000 BC; Formy na výrobu – Mezopotámie 5000 BC;Formy na výrobu – Mezopotámie 5000 BC; Vypalování cihel – 3500 BC, později glazováníVypalování cihel – 3500 BC, později glazováníKlasické období – Vitruvius popisuje v Klasické období – Vitruvius popisuje v

Deseti knihách o architektuře Deseti knihách o architektuře Středověk – spíše mimo Evropu (Barma)Středověk – spíše mimo Evropu (Barma)

1800 – industrializace, sjednocení rozměrů 1800 – industrializace, sjednocení rozměrů

1900 – duté cihly, tvarovky, nejvíce cihel 1900 – duté cihly, tvarovky, nejvíce cihel

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

B. VLASTNOSTI A ZKOUŠKY B. VLASTNOSTI A ZKOUŠKY ZDIVAZDIVA

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Stěny – nosné (min. 300 mm) – nenosné (příčky)

Sloupy – samostatně stojící v prostoru, >4Pilíře – součást stěn (např. meziokenní), <4Opěrné zdiZákladyOstatní části stavebních objektů.

VAZBA ZDIVAVAZBA ZDIVA

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Vazba zdiva je způsob vzájemné polohy zdicích prvků, kdy ve dvou sousedních vodorovných vrstvách neprobíhají styčné spáry průběžně.

Zásady správné vazby:• všechny styčné spáry v každé vrstvě musí být cihlou v horní vrstvě překryty o ¼ až ½ délky cihly,

• ložné spáry musí být vždy kolmé k tlaku (vodorovné)

• ve zdivu se má použít co nejvíce celých cihel; při ukončení stěny, připojení, křížení apod. se používají i části cihel - tříčtvrtky nebo půlky, výjimečně čtvrtky.

Vazby zdivaVazby zdiva

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

1) běhounová1) běhounová 2) vazáková2) vazáková 3) polokřížová3) polokřížová 4) křížová4) křížová

B. ZKOUŠKY CIHELNÉHO ZDIVAB. ZKOUŠKY CIHELNÉHO ZDIVA• Zkoušky zdiva na stávající konstrukci Zkoušky zdiva na stávající konstrukci

(např. lokální napjatost plochými lisy)(např. lokální napjatost plochými lisy)• Zkoušky malých vzorků stěn (pilířky)Zkoušky malých vzorků stěn (pilířky)• Zkoušky maltZkoušky malt• Zkoušky zdicích prvků (NDT, DT)Zkoušky zdicích prvků (NDT, DT)• Zkoušky částí zdicích prvkůZkoušky částí zdicích prvků (z vývrtů) (z vývrtů) • Průzkum vlastnostíPrůzkum vlastností snižujících únosnostsnižujících únosnost

zdiva – vazba, vlhkost, poruchy (trhliny), zdiva – vazba, vlhkost, poruchy (trhliny), dřívější zásahy, degradace, apod.dřívější zásahy, degradace, apod.

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Zatěžovací zkoušky zdivaZatěžovací zkoušky zdivaV laboratoři: V laboratoři: Únosnost bloků zdivaÚnosnost bloků zdiva

In situ:In situ:Ploché lisyPloché lisy

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Dvojice plochých lisůDvojice plochých lisů

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Druhy plochých lisů podle typu zdiva Druhy plochých lisů podle typu zdiva

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

C. ZKOUŠENÍ MALTY VE C. ZKOUŠENÍ MALTY VE SPÁRÁCH ZDIVASPÁRÁCH ZDIVA

Přímý odhad Podle obsahu pojiva

(chemický rozbor) Destruktivní zkoušky

těles z odebraných vzorků ložných spár

Nedestruktivní zkoušky tvrdoměrné

Vrtná metoda Vrtná metoda (tzv. (tzv. Kučerova vrtačka)Kučerova vrtačka)

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Metody zkoušení malty – Schmidt PMMetody zkoušení malty – Schmidt PM

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Metody zkoušení malty - IndentorMetody zkoušení malty - Indentor

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

1kg palice z 10 cmPočet úderů nutných

k zaražení o 5 mm

Upravené vrtačky – TZÚS a PZZ 01Upravené vrtačky – TZÚS a PZZ 01

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Pevnost malty vrtnou metodou - zásadyPevnost malty vrtnou metodou - zásady

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Úprava spáry před zkouškou

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Úprava spáry před zkouškou – odstranění omítky a zvětralé malty do hloubky 20 mm

PROVEDENÍ ZKOUŠEK VRTAČKAMIPROVEDENÍ ZKOUŠEK VRTAČKAMI

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Ruční vrtačka TZÚS (Kučerova)

Průměr vrtáku 8 mm Mechanický příklep, ryska na

opěře s pružinou Počet otáček (25)

Elektrická vrtačka - PZZ 01

Průměr vrtáku 6 mm Mechanická aretace přítlaku Počet otáček nastaven –

automatické vypnutí

Shodné provedení a vyhodnocení: 3 vrty ve spáře, hloubka d, meze ±30% od průměru Pokud se 1 vrt liší, provede se další vrt, pokud ani ten

nevyhovuje, zkušební místo se vyřadí

Kalibrační vztahy – porovnáníKalibrační vztahy – porovnání

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Kalibrační vztahy pro pevnost v tlaku malty

fm,e = 288,21x-1,3873

Ruční vrtačka

fm,e = 184,43x-1,5548

0 10 20 30 40 50 60

hloubka vrtu d [mm]

Elektrická vrtačka

Ruční vrtačka

D. ZKOUŠKY ZDICÍCH PRVKŮD. ZKOUŠKY ZDICÍCH PRVKŮ

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Nedestruktivní zkoušky v konstrukci (Schmidt LB, Waitzmann)

Zkoušky celých zdicích prvků (odběr celých prvků z konstrukce)

Zkoušky reprezentativních částí zdicích prvků (jádrové vývrty)

Názvy cihel na konci 19. stol.Názvy cihel na konci 19. stol.

NázevNázev Pevnost v tlaku Pevnost v tlaku [MPa][MPa]

Zvonivky, klinkrovky, kabřinceZvonivky, klinkrovky, kabřince 30 a více30 a více

Lepší zdící cihlyLepší zdící cihly 2626

Obyčejné zdící cihlyObyčejné zdící cihly 2020

Podélně duté cihlyPodélně duté cihly 1717

Obyčejné plné cihlyObyčejné plné cihly 1010

Příčně dírkované cihlyPříčně dírkované cihly 88

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

NEDESTRUKTIVNĚ – SCHMIDT LBNEDESTRUKTIVNĚ – SCHMIDT LB

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Vychází z tvrdoměru Schmidt L na beton Odlišný tvar razníku - zakulacený

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Kalibrační vztah pro pevnost cihel – Schmidt LB

Kalibrační vztah pro Schmidt LB

f b,e = 0,956 R - 5,444

10 15 20 25 30 35 40 45

Odraz R

u fb,e [

Vnitřní Ø 75 mm

50×50×min. 250 mm

4 tělesa 50×50×50 mm

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

JÁDROVÉ VÝVRTY JÁDROVÉ VÝVRTY Optimální vývrt o Ø 75 mm, do vazákuLze vyřezat hranol 50×50×300 mmPevnost v tahu ohybem, 3 - 5 krychlí 50×50 mm

Normalizovaná pevnost v tlaku zdicích prvků fb

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Při návrhu a výpočtech se používá tzv. normalizovaná pevnost v tlaku zdících prvků fb

Z výsledků zkoušek pevnosti v tlaku zdicích prvků (NDT nebo DT) zjistíme průměr (upravený statisticky).

Normalizovanou pevnost získáme přenásobením průměrné pevnosti zdicích prvků součinitelem štíhlosti a rozměrů

Součinitel vlivu výšky a šířky zdicích prvků

Výška zdícího prvku (mm)

Nejmenší vodorovný rozměr zdícího prvku (mm)

50 100 150 200 250 nebo větší

100150200

250 nebo větší

0,850,951,151,301,451,55

0,750,851,001,201,351,45

0,700,750,901,101,251,35

-0,650,750,951,101,15

Poznámka: Lineární interpolace je povolena.

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

E. CHARAKTERISTICKÁ A E. CHARAKTERISTICKÁ A NÁVRHOVÁ PEVNOST ZDIVA NÁVRHOVÁ PEVNOST ZDIVA

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Charakteristická pevnost zdiva v tlaku fk v N/mm2 se určí ze

vztahu

mbk fKff K je konstanta závislá na druhu zdiva a skupině zdicích prvků,

(viz ČSN EN 1996-1-1, EOROCODE 6); cihly bez dutin: K=0,55;fb je normalizovaná průměrná pevnost v tlaku zdicích prvků,

N/mm2;fm je průměrná pevnost malty v tlaku v N/mm2;

je exponent závislý na tloušťce ložných spár a druhu malty, = 0,7 pro nevyztužené zdivo s obyčejnou nebo lehkou maltou, je exponent závislý na druhu malty, = 0,3 pro obyčejnou maltu.

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Návrhová pevnost zdiva v tlaku fd v N/mm2 se určí ze

vztahu

4321 mmmm

m1 je základní hodnota dílčího součinitele spolehlivosti, která se pro zdivo z plných cihel uložených na obyčejnou maltu rovná 2,0;

m2 je součinitel vlivu pravidelnosti vazby a vyplnění spár maltou: 0,85 ≤ m2 ≤ 1,2; dolní mez platí pro dokonalou vazbu a bezvadně

vyplněné spáry;m3 je součinitel vlivu vyšší vlhkosti, pro vlhkost zdiva v intervalu od 4% do 20% se určí interpolací mezi hodnotami 1,0≤ m3 ≤1,25; m4 je součinitel zahrnující vliv svislých a šikmých trhlin ve zdivu v intervalu 1,0 ≤ m4 ≤ 1,4, přičemž dolní mez intervalu platí pro neporušené zdivo bez trhlin;

PŘÍLOHYPŘÍLOHY

1) Příklad průzkumu zděné konstrukce – 1) Příklad průzkumu zděné konstrukce – bytový dům na Lidické ulici v Brně bytový dům na Lidické ulici v Brně

2) Havárie zděné konstrukce v průběhu 2) Havárie zděné konstrukce v průběhu probíhající rekonstrukce, Brno , 1997probíhající rekonstrukce, Brno , 1997

Přílohy jsou uvedeny v samostatné Přílohy jsou uvedeny v samostatné prezentaci prezentaci

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

E. ZÁVĚRE. ZÁVĚRCharakteristickou pevnost zdiva v tlaku Charakteristickou pevnost zdiva v tlaku

určujeme zpravidla výpočtem z pevnosti určujeme zpravidla výpočtem z pevnosti v tlaku malty a pevnosti zdicích prvků.v tlaku malty a pevnosti zdicích prvků.

Při průzkumech zdiva je nezbytně nutné Při průzkumech zdiva je nezbytně nutné zjistit další vlastnosti zdiva jako celku – zjistit další vlastnosti zdiva jako celku – vazbu, vyplnění spár, vlhkost, trhliny, vazbu, vyplnění spár, vlhkost, trhliny, nekvalifikované zásahy apod.nekvalifikované zásahy apod.

Pozor na rozdíly povrchu a vnitřku zdí ! Pozor na rozdíly povrchu a vnitřku zdí !

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

DĚKUJI ZA POZORNOST !DĚKUJI ZA POZORNOST !

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

Documents