BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

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

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.


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

Vodorovné nosné konstrukce stavebních objektů

stropní konstrukce,

ztužující pásy,

překlady,

průvlaky,

střechy.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Tradičnístropní konstrukce

Klenby

Dřevěné

Traverzové

Keramické

Železobetonové monolitické

Sklo - železobetonové

kamenné

cihelné

povalové

lepenicové

trámové

fošnové

cihelné do traverz

deskové do traverz

Kleinovy stropy

Koenenovy stropy

prefabrikované keramické nosníky

prefabrikované keramické desky

deskové

trámové

žebírkové

hřibové

ŽB trámy a keramické desky

bezprůvlakové stropy

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Montované stropy

Deskové

Nosníkové

Panelové

Hřibové

Ocelové

Plechové


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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).


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.

ÚderníkKovová koule 50 mm.

Přechodový členUchycení úderníku k madlu.

MadloTeleskopická tyč.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Základní schéma technických endoskopů Endoskopické systémy

OHEBNÉ (FLEXIBILNÍ)PEVNÉ (RIGITNÍ)

Boroskopy Fibroskopy Videoskopy

klasická optika vláknová optika CCD čipPřenos obrazu:

Výhody systému:

teplotní odolnostoptika

flexibilitadálkové ovládání koncevýměnné objektivy

flexibilitadálkové ovládání koncevýměnné objektivymax. délka až 50 mpřímá digitalizaceměření reálných rozměrů integrace světelného zdrojautomatické řízení intenzity osvětlení

ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ

Endoskopická vizuální defektoskopie

BOROSKOP

1

2

4 3

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 kabel4 – světelný zdroj


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Endoskopická vizuální defektoskopie

VIDEOSKOP

1 – inspekční sonda2 – integrovaný displej3 – ovládací sekce4 – řídící jednotka se zdrojem

4

2

1

3


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Základní zatěžovací postup

Gs

Gs – provozní hodnota stálého zatížení

Vs – provozní hodnota užitného zatížení

Vd – extrémní hodnota užitného zatížení (součinitel exp)

Základní zatěžovací postup

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0:00 0:28 0:57 1:26 1:55 2:24 2:52 3:21 3:50 4:19

čas [h:min]

zatí

žen

í

0

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

Gs

Gs+Vs

Gs+Vd

zatí

žení

, pr

ůhyb

čas [h:min]


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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 1

(hodnoceno při odtížení z Gs+Vd na hodnotu Gs).

Experimentální hodnota únosnosti je větší než výpočtová (požadovaná) hodnota únosnosti násobená součinitelem exp.

Konstrukce je spolehlivá z hlediska mezního stavu použitelnosti:

Experimentální hodnota přetvárného účinku od zkušebního zatížení Gs+Vd je menší než odpovídající část mezní hodnoty přetvoření stanovené v normách pro navrhování nebo určená rozborem podmínek pro použití konstrukce.

Jsou splněny další (dohodnuté) podmínky.


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Příklad reálné zatěžovací zkoušky – in situ




W1

W3

W2

W4

W5

W6


hodnota zatížení

realizace zatížení ekvivalentním břemenem

Gs=2,45 kNm-2

vlastní tíha stávající skladby podlah (0,23 kNm-2, 397,4 kg), tíha zabudovaných varných nádob (0,15 kNm-2, 260 kg), vlastní tíha zátěžových barelů (0,33 kNm-2, 565,5 kg), napuštění celkem 11 barelů vodou (1,74 kNm-2, 3018,4 kg). Celkem 2,45 kNm-2, 4241,3 kg

Vs=3,02 kNm-2 přitížení na hodnotu Vs napuštěním celkem 19 barelů vodou (3,02 kNm-2, 5213,6 kg)

Vd=4,65 kNm-2 zvýšení hodnoty Vs na Vd napuštěním celkem 9 barelů a 2 varných nádob vodou (1,63 kNm-2, 2823,7 kg)

odtížení na Gsodtížení stropního dílce realizováno vypuštěním barelů z ekvivalentních břemen pro simulaci Vd (celkem 28 barelů a dvě varné nádoby)

celkové odtíženívypuštění zbytku barelů a deinstalace barelů z povrchu zatěžovaného dílce


Obr1. Průběh deformací při základním zatěžovacím postupu

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0:00 0:15 0:30 0:45 1:00 1:15 1:30 1:45 2:00 2:15 2:30 2:45 3:00 3:15 3:30 3:45 4:00

čas t [h:min]

průh

yb w

[m

m]

W1 (levý trám - kraj)

W2 (střed průvlaku)

W3 (pravý trám - kraj)

W4 (levý trám - střed)

W5 (mezitrámová deska - střed)

W6 (pravý trám - střed)

Gs,1 = 2,45 kNm-2

Gs+Vs = 2,45+3,02 = 5,47 kNm-2

Gs+Vd = 2,45+4,65 = 7,1 kNm-2

Gs,2 = 2,45 kNm-2

krok 0-1 krok 1-2 krok 2-3 krok 3-4 krok 4-5 krok 5-6 krok 6-7 krok 7-8 krok 8-9 krok 9-10

(26 min) (13 min) (29 min) (10 min) (20 min) (16 min) (59 min) (13 min) (21 min) (21 min)


Tab. 5 - Vyhodnocení zatěžovací zkoušky

Vyhodnocení zatěžovací zkoušky stropní konstrukce nad tělocvičnou ZŠ Koryčanské Paseky, ČSN 732030

provozní hodnota stálého zatížení

provozní hodnota

nahodilého

extremní nahodilé

průhyb při Gs,1

(zatěžování)

průhyb při Vd (celkové

přetvoření)

průhyb při Gs,2 (odtížení)

součinitel trvalé

deformace

požadovaný souč. trvalé deformace

kritérium a)

Gs

[kN/m2]

Vs

[kN/m2]

Vd

[kN/m2]

WGs,1

[mm]WVd,max

[mm]WGs,2

[mm]

1,exp

1

1,exp < 1

W1 0,06 0,17 0,08 0,14 vyhovuje

W2 0,04 0,14 0,06 0,13 vyhovuje

W3 0,04 0,14 0,06 0,17 vyhovuje

W4 0,45 1,49 0,68 0,16 vyhovuje

W5 0,40 1,46 0,65 0,17 vyhovuje

W6 0,36 1,38 0,57 0,16 vyhovuje

Poznámky k Tab. 5:1) 1,exp=(WGs,2 - WGs,1)/WVd,max

2) hodnota 1 stanovena dle čl. A.4 přílohy a ČSN 73 2030

3) Umístění zatěžovacího pole je zakresleno v příloze P2 (Schéma P1.1)4) Umístění snímačů deformací je zakresleno v příloze P2 (Schéma P1.4)5) exp = Vd/Vs

zkoušený prvekpodrobný záznam

zkouškykritérium d) (poškození trhlinami)

vyhodnocenízatěžovací účinky (Tab. 4) deformace (průhyby - Obr.1, str. P2/4)

součinitel spolehlivosti

exp snímač

stropní panel TT nad

tělocvičnou2,45 3,02 4,65 1,54 0,185 bez poškození Obr. 1, str. P2/4


W1 W2 W3W4

W5W6

W1W2 W3


KlenbaPatří do skupiny tradičních stropních konstrukcí.

Obecné názvosloví:1 – opěra klenby2 – pateční spára3 – líc klenby4 – nadezdívka5 – závěrný klenák (závěrák)6 – rub klenby7 – ložná spára8 – styčná spárav – výška klenbyo-o‘ – délka klenbyl – rozpětí klenby


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Povalový stropPatří do skupiny tradičních dřevěných stropních konstrukcí.

Obecné názvosloví:1 – poval2 – hmoždinky


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Dřevěný trámovýPatří do skupiny tradičních dřevěných polospalných stropních konstrukcí.

Obecné názvosloví:1 – trám2 – záklop3 – lišta4 – násyp5 – polštář6 – hrubá podlaha7 – čistá podlaha8 – podbití9 – rákosová podhledová omítka


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


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


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Kleinův stropPatří 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 I2 - cihly3 – pásová ocel4 - omítka


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Koenenův stropJe 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 – výztuž2 – železobetonová deska3 – válcovaný nosník I


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Stropní konstrukce CSD HURDIS IIPatří 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.

ŽB žebírkovýPatří 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 – žebro2 – výztuž žebra3 – prkno4 – mezižeberní deska5 - podbití6 – podhledová omítka

Dutinové stropní panelyPatří 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 panel2 – betonová zálivka3 – nadokenní překlad4 – ztužující věnec


ÚSTAV

STAVEBNÍHO

ZKUŠEBNICTVÍ


Date post:	10-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	edythe
View:	56 times
Download:	3 times

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí

Documents