Sanace stropů HURDIS

Článek z časopisu Stavební listy 12-13/03 se zabývá sanacemi porušených i poruchami ohrožených stropů, přičemž poruchou zde rozumíme oddělení spodní skořepiny desek HURDIS od ostatního souvrství stropu v ploše několika čtverečních metrů. Po prořezání klesne napjatost a desky HURDIS fungují nadále tak, jak předpokládal projekt. Nosná schopnost samotné desky HURDIS se prakticky nemění.

Způsoby provedení úprav

- buď doplněním stropu o další konstrukci, která po vyřazení desek ze statické funkce přenese veškeré zatížení, tj. vlastní hmotnost stropu, podlahy i užitné zatížení působící na stropní konstrukci, nebo zmenšením napjatosti stropu na přijatelnou míru.

Provedení úprav redukcí napjatosti stropu

Způsob je zvláště vhodný u stropů dosud neporušených. Zásahy do konstrukce stropu vycházejí z numerického hodnocení stavu napjatosti stropní konstrukce, provedeného na základě skutečností zjištěných průzkumem stropní konstrukce, tj. zjištění skladby stropu, tlouštěk a potřebných parametrů zabudovaných materiálů a vizuálního pozorování. Průzkum stropu je nezbytný pro určení optimálního rozsahu úprav zabezpečujícího potřebnou míru statické bezpečnosti.

Při návrhu úprav se vychází z názoru, podloženého kvantitativní analýzou, který byl publikován ve [ 2 ]. Algoritmus výpočtu byl poprvé použit při posouzení havárie stropu HURDIS v Praze - Albertově v roce 1996 [1]. Již tehdy autor posudku formuloval závěr o příčině poruchy, spočívající v sendvičovém působení stropu ve směru ocelových nosníků.

Nabetonávka na horní ploše desek HURDIS vytváří ze soustavy desek tabuli, nosnou i ve směru ocelových nosníků. Tato dosud neuvažovaná schopnost může i převýšit schopnost ocelových nosníků přenášet zatížení ve směru rozpětí stropu. Uvážení této souvislosti odhaluje a umožňuje ocenit nebezpečnosti objemových změn nabetonávky (smrštění) a HURDIS desky (nabývání). Bez nabetonávky není smrštění a nemá také význam nabývání v posuzovaném směru. Intenzita účinku objemových změn je závislá na řadě proměnných okolností. Nabetonávka je však nutnou podmínkou projevu těchto účinků.

Tedy: sendvičové působení stropu ve směru nosníků v prostředí s tendencemi k objemovým změnám je hlavním zdrojem snížení statické bezpečnosti stropů pod přípustnou mez.

Proto sanace spočívá v přerušení spodního pláště sendvičového nosníku (spodní skořepina desek HURDIS a omítka) vhodným prořezáním dutin podle propracovaného postupu [3].

Po prořezání klesne napjatost a desky HURDIS fungují nadále tak, jak předpokládal projekt. Nosná schopnost samotné desky HURDIS se prakticky nemění. Na obr. 1 je uveden příklad stropu s vykreslením průběhu smykových sil v jádře sendvičového nosníku (ve svislých stěnkách desek) před prořezáním a po prořezání. Napětí v ohybu u stěnek při podpoře daleko překračují formální hodnotu pevnosti keramického střepu, a proto hrozí nebezpečí porušení stěnek v této oblasti. (viz schéma - napětí ve spodní desce HURDIS) Po jejich vyřazení z funkce se situace opakuje v další oblasti směrem do pole stropu, neboť zde nepříznivé napětí od objemových změn zůstává po relativně velké délce konstantní, příznivé napětí od silového zatížení klesá, a důvody pro porušování stěnek jsou tedy ještě pádnější. Teprve v menší vzdálenosti od osy pole nepříznivé napětí od tendencí k objemovým změnám prudce klesne a proces porušování se zastavuje. Ve spodní části obrázku 1 je zakreslen průběh smykových sil ve stěnkách desek po prořezání spodní skořepiny. Napětí ve stěnkách klesá na pouhý zlomek napětí, které u původní konstrukce vedlo k nebezpečí porušení. Způsob prořezávání je patrný z fotografií (viz foto č. 1)

Po úpravách, které vedly ke snížení napjatosti, a tedy zajištění stropu tak, aby nadále plnil svoje statické funkce, zbývá pouze potřeba upravit podhledovou plochu.

Uvedené úpravy zabrání, jak již bylo uvedeno, zřícení podhledové části stropu ve větší ploše. Strop však může být z řady důvodů částečně narušen před provedením popisovaných úprav. Nelze tedy s absolutní jistotou vyloučit možnost vypadnutí malé části omítky či části spodní deky s omítkou. Důsledky takovéto poruchy jsou výrazně méně nebezpečné nežli odpadnutí několika metrů čtverečních podhledové části stropu. (viz foto č. 2 a 3)

Pro vyloučení pádu menší části stropu je vhodné použít pro povrchovou úpravu pohledu konstrukci schopnou přenést ze stropu uvolněný prvek menší hmotnosti, např. sádrokartonovou, vhodně upevněnou desku.

Popisovaný způsob zvýšení statické bezpečnosti stropní konstrukce je zřejmě finančně méně náročný než způsob vytvářející novou nosnou konstrukci, ať využívající případné rezervy v únosnosti ocelových nosníků, či využívající přídatné nosníky nesoucí další přídatné konstrukce.

prof. Ing. Václav Rojík, DrSc.

doc. Ing. Václav Brabec, CSc.

Literatura:

[1] Rojík, V.: Znalecký posudek příčin havárie stropu HURDIS, únor 1997

[2] Rojík, V.: Příspěvek k diskusi o poruchách stropu HURDIS, Stavební listy 12/2001

[3] Patentní přihláška PV 2001 - 4358 Způsob odstranění nežádoucí napjatosti stropů zhotovených ze stropních desek HURDIS