PRAHA 1 ~ STARÉ MĚSTO
- ŠTUPARTSKÁ Č. P. 769/18
     (TEMPLOVÁ Č. P. 769/3) PRAHA 1 ~ STARÉ MĚSTO
- ŠTUPARTSKÁ Č. P. 769/18
     (TEMPLOVÁ Č. P. 769/3)

A.    ZÁKLADNÍ ÚDAJE STAVBY A.    ZÁKLADNÍ ÚDAJE STAVBY

ROZSAH DOKUMENTACE ROZSAH DOKUMENTACE

(01)           Předmětem tohoto posouzení a návrhu provádění je realizace stavebně statické části projektu « ZMĚNA STAVBY - Štupartská 769, parc. č. 605, k. ú. Praha » (zhotovitel Praga Studio s. r. o., Bořivojova 101, Praha 3, 130 00, datum 10/2009), konkrétně realizace úprav nosných konstrukcí suterénu (1. p. p.) v rozsahu řešené části domu.

(02)           Tyto úpravy spočívají v nahrazení dvou stávajících příčných nosných stěn suterénu sloupy (viz C. NOVÝ STAV); spolu s provedením nových sloupů je nutno zajistit navazující stropní konstrukci suterénu osazením nových nosníků / průvlaků.

B.    STÁVAJÍCÍ STAV B.    STÁVAJÍCÍ STAV

ZÁKLADNÍ ZAMĚŘENÍ ZÁKLADNÍ ZAMĚŘENÍ

C.    NOVÝ STAV C.    NOVÝ STAV

VÝPOČTOVÉ POSOUZENÍ VÝPOČTOVÉ POSOUZENÍ

1.   NOSNÉ SLOUPY 1.   NOSNÉ SLOUPY

(06)          Zatížení nosného sloupu přízemí   (zatěžovací plocha 3,50 × 3,50 = 12,25 m²)

(07)          Při výpočtu zatížení nebylo využito možnosti použít článku 80 čsn (730035) čsn en 1991-1-2 (rev. 2010_02_02) o zmenšování rovnoměrného užitného zatížení stropů. Tento postup je na straně bezpečnosti výpočtu.

(08)          Únosnost stávajících suterénních zdí        (průřez 3,60 × 1,00 = plocha A = 3,60 m²)

součinitel podmínek půdobení - γ_u = 1,0 (t_min ≥ 450 mm   ∧   A ≥ 0,30 m²

poloměr setrvačnosti průřezu i = h / √ 12 = 1,0 / √ 12 = 0,288

štíhlostní poměr λ₁ = l_ef/h × √(1000/α) = 3,00 / 1,00 × √(1000/750) = 3,464 →

φ = 1,00   ∧   η = 0

Součinitel působení zatížení - k_1t = 1,0 - η (N_1t / N_s)(1 + (1,2 e_1t) / h) = 1,0 - 0,15 × 1,0 (1,0 + 1,2×0/1,0) = 0,85

předpoklad : N_1t ≅ N_s ≅1,0 > 0,85 → η = (N_1t / N_s) - 0,85 = 0,15 < 0,253

Výpočtová pevnost původního zdiva - R_d ≤ 1,3 MPa (≈ zdivo z plných cihel P 15 na mvc 1,0)

Výpočtová únostnost původního průřezu - N_u = γ_u k_1t φ A R_d = 1,0 . 0,85 . 1,0 . 3,60 . 1,3.10³ = 3381,3 kN

 

(09)          Únosnost každého nového sloupu musí být minimálně shodná jako větší z obou vypočtených hodnot = N_u = 3381,3 kN (> N_z = 2186,5 kN).

(10)          Nové sloupy jsou navržen kruhového průřezu o průměru d = 1,10 metru.

(11)          V případě, že nové sloupy budou vyzdívány, je nutno pro výpočtové posouzení "zmenšit" efektivní plochu kruhového průřezu na čtvercový profil ⟨ 0,75 × 0,75 metru (= na plochu jádra profilu, kde lze zaručit provedení zdiva o jednoznačných vlastnostech) →

              Toto řešení souvisí rovněž s možností bezpečného uložení nově osazovaných stropních nosníků / průvlaků (viz odst. 21 - 24 a 30 - 31), kdy "okraje" kruhového průřezu toto uložení neumožňují (za předpokladu, že šířka průvlaku odpovídá ≅ průměru sloupu).

(12)          Požadovaná kvalita zdiva nového sloupu - efektivní plocha A_ef = 0,75 × 0,75 m = 0,562 m²

- γ_u = 1,0    λ₁ = l_ef/h × √(1000/α) = 3,00 / 0,75 × √(1000/1000) = 4,000 →    φ = 0,99   ∧   η = 0

- k_1t = 1,0 - η (N_1t / N_s)(1 + (1,2 e_1t) / h) = 1,0 - 0,15 × 0,99 (1,0 + 1,2×0/1,0) = 0,851

Výpočtová pevnost nového zdiva - R_min. = N_u / (γ_u k_1t φ A_ef) = 3381,3 / (1,0 . 0,851 . 0,99 . 0,562) = 7135,04 kPa

 

(13)          Hodnota R = 7,14 Mpa je větší než je nejvyšší výpočtová pevnost zdiva z plných pálených nebo betonových cihel (R = 6,3 MPa).
Návrh je proto nutno upravit ~ možným řešením je buď

-   a)     zvětšení profilu nových sloupů,(kdy z hlediska posuzování únosnosti vychází mnohem efektivněji profil čtvercový, popř. obdélníkový), anebo

-   b)     provedení nových sloupů buď jako monolitických železobetonových, anebo ocelových.

(14)          a)      stanovení minimálního profilu nosných sloupů -

- návrh: zdivo z cihel pevnostní značky min. P 25 na cementovou maltu 10,0   →    výpočtová pevnost zdiva R_d = 3,0 MPa

A_min. = N_d / (γ_u k_1t φ R_d) = 3381,3 / (1,0 . 0,851 . 1,0 . 3,0.10³) = 1,326 m²

≅ čtvercový profil :    b = √1,326 × = 1,15 m    →  návrh ⟨ 1,20 × 1,20 m

(15)          Vypočtené ploše A_min. = 1,326 m² odpovídá kruhový průřez průměru d = 1,50 m.

(16)          b.1)     stanovení minimálního profilu nosných železobetonových sloupů -

  - beton C 20/25 [B25] : R_db = 14,5 MPa ; γ_b = 1,0 ; R_b = 14,5 MPa ; E_b = 27,0 GPa ;

  - R 10 505 : R_scd = 450,0 MPa ; γ_s = 1,0 ; R_sc = 450,0 MPa ; E_s = 210,0 GPa ; ξ_lim = 0,509

(17)          - návrh rozměrů průřezu :   A_db = N_d / (0,8 R_b + μ R_sc) = 3,381 / (0,8 . 14,5 + 0,02 . 450) = 0,164 m²

    = čtvercový průřez 0,45 × 0,45 m

    = kruhový průřez 0,50 m

(18)          b.2)     stanovení minimálního profilu nosných ocelových sloupů -

  - ocel řady 37 : R_st = 200,0 MPa ; λ = L_cr / i = 3620 / ~ 45 = ~ 80 → φ = 0,70

(19)          - návrh rozměrů průřezu :   A_st = N_d / (φ . R_st) = 3 381,0 / (0,70 . 210) = 23,0.10³ mm²

    = 4 × HEB 180     ~ A_{4xHEB 180} = 4 × 6,53.10³ = 26,12.10³ mm² (> 23,0.10³ mm² = A_st)

(20)          - pozn.: v případě použití ocelových sloupů je nutno dořešit nutnost jejich kotevních desek a požární ochrany

2.   STROPNÍ NOSNÍKY / PRŮVLAKY 2.   STROPNÍ NOSNÍKY / PRŮVLAKY

(21)          - zatížení nosníků :      q_z1 = N_z1 / délka pilíře 1. n. p. = 2114,15 / 2,65 = 798,0 kN/m´ ; q_z2 = (zatížení stropu 1. p. p. + vlastní tíha nosníků) × zatěžovací plocha = (6,030 + 5,200 + ~ 0,220) × 3,75 = × 45,0 kN/m´ ;

(22)          - reakce : B = q_z2 × L₂ [ L - ½ L₂) + ½ q_z1 × L² ] / L = [798.1,1.(4,29-0,5.1,1)+0,5.45.4,29²] / 4,29 = 861,78 kN
- průběh obybového momentu : M_x = B . x - ½ (q_z1 + q_z2) . x² ; ∂M d(x) = B - (q_z1 + q_z2) . x ; ∂M d(x) = 0 → x₀ = 0,65 m
- maximální ohybový moment M_x=0,65 = 861,78 . 0,65 - ½ (798,0 + 45,0) . 0,65² = 382,92 kN.m

(23)          Stanovení minimálního profilu ocelových nosníků / překladů -

  - ocel řady 37 : R_st = 200,0 MPa ;
     W_st = M_x=0,65 / R_st = 382 920,0,0 / 210 = 1823,43.10³ mm³

     = 5 × HEB 180 ~ W_{5xHEB 180} = 5 × 426,0.10³ = 2130,0.10³ mm³ (> 1823,43.10³ mm³ = W_st)

3.   ZÁVĚR POSOUZENÍ 3.   ZÁVĚR POSOUZENÍ

(24)         

-    navržený vyzdívaný kruhový profil nového sloupu o průměru 1,10 metru nevyhoví vnášenému / stávajícímu zatížení i při použití cihel a spojovací malty s vyšší pevností (viz odst. (12)),

-    minimální profil zděných sloupů schopných zatížení bezpečně přenést a zajistit zároveň odpovídající stabilitu nosných konstrukcí domu je buď čtvercový 1,20 × 1,20 metru, anebo kruhový d = 1,50 metru (viz odst. (14) a (15)),

-    minimální profil monolitických železobetonových sloupů schopných zatížení bezpečně přenést a zajistit zároveň odpovídající stabilitu nosných konstrukcí domu je buď čtvercový 0,45 × 0,45 metru, anebo kruhový d = 0,50 metru (viz odst. (17)),

-    minimální profil ocelových sloupů schopných zatížení bezpečně přenést a zajistit zároveň odpovídající stabilitu nosných konstrukcí domu 0,36 × 0,36 metru (4 × HEB 180 - viz odst. (18)

-    minimální profil nových stropních nosníků / překladů je 0,90 × 0,18 metru (5 × HEB 180 - viz odst. (23)).

POSTUP PROVÁDĚNÍ POSTUP PROVÁDĚNÍ

(25)          1.    Zajištění komínového zdiva / komínových průduchů v úrovni stropu 1. p. p.

Před zahájením úprav nosných konstrukcí suterénu (1. p. p.) je nutno skutečný počet a stav komínových průduchů umístěných v příčných nosných stěnách. Nejprve je nutno ověřit skutečný počet a uspořádání komínových průduchů, kdy při výstavbě domu mohlo být použito jedno z následujících schémat ↓↓↓

(26)          Pro zajištění / zpevnění zdiva příčných nosných zdí je nutno všechny komínové průduchy v úrovni stropu 1. p. p. (= podlahy přízemí) postupně plně zazdít (rozsah zazdívky =         ).

(27)          Každý průduch bude ve výšce ~ metru nad úroveň podlahy přízemí "z boku" otevřen, vyčištěn od sazí a dalších zbytků po spalinách (včetně případného osekání narušeného povrchu cihelného zdiva), a následně zcela zazděn / vyplněn cementovou maltou mc min. 5,0. Tuto úpravu /plné zazdění komínového průduchu je nutno provést vždy od úrovně uložení válcovaných nosníků cihelných kleneb suterénu (= -0,600 = úrovně osazení nových překladů) až do výše min. 1,0 metr nad úroveň podlahy přízemí (= + 1,000) (rozsah zazdívky =         ).

(28)          2.    Postupné osazení nových stropních nosníků / průvlaků

V úrovni "pod" uložením stávajících nosníků cihelných kleneb suterénu (= -0,600) budou do příčných nosných stěn postupně osazeny nové nosníky / překlady - ve východní (uliční) části vždy 5 × HEB 180 - dl. 5,25 m (268,8 kg/ks), v západní části pak 5 × HEB 180 - dl. 2,00 m (102,4 kg/ks).

(29)          Nejprve budou osazeny nosníky HEB 180 - dl. 5,25 m, a to vždy postupně a prostřídaně z jedné, a po úplném zatvrdnutí dozdívky / dobetonávky i ze strany protilehlé strany příčné stěny.
                Pro uložení nosníků / překladů na východní (uliční) obvodové zdivo je nutno na něm připravit betonový podkladek ~ 0,5 m × ~ 0,5 m a tl. min. 0,2 m (beton min. C 20/25 [B25]). Celý prostor mezi nově osazenými nosníky / překlady musí být vždy řádně vyplněn cementovou maltou (popř. "vyklínován" úlomky dostatečně pevných cihel nebo kamenů).
                Zbytky původních klenebních pasů budou po osazení nových nosníků / překladů a plném zatvrdnutí jejich dozdívek / dobetonávek odstraněny.

(30)          Po plném zatvrdnutí jejich dozdívek / dobetonávek nosníků / překladů HEB 180 - dl. 5,25 m budou shodně (= postupně a prostřídaně) osazeny protilehlé nosníky HEB 180 - dl. 2,00 m.

(31)          3.    Nové nosné sloupy suterénu

Následně budou postupně prováděny nové nosné sloupy suterénu; nebude-li určeno jinak (viz výše odst. (24)), budou nové sloupy provedeny jako zděné profilu 1,20 × 1,20 metru (při použití cihel klasického formátu), popř. 1,25 × 1,25 metru (při použití cihel metrického formátu). Zdivo bude vyzdíváno z cihel plných pálených nebo betonových pevnosti P min. 25 na cementovou maltu 10,0.

(32)          Nové nosné sloupy budou prováděny postupně, a to vždy "nadvakrát" = nejprve z jedné, a následně z druhé strany stávající příčné nosné stěny (shodně jako byl postup při osazování stropních nosníků / překladů).
                Při vyzdívání nového (polo)sloupu je nutno dbát na to, aby byla řádně vyplněna, popř. vyklínována styčná spára mezi ním a nově osazenými stropními nosníky / překlady HEB 180.

(33)          Ve stávajícím zdivu příčné nosné stěny bude vysekána do poloviny její tloušťky svislá drážka odpovídající rozměru a poloze nového sloupu; protože vysekáním dojde k výraznému oslabení uložení nosníků / překladů HEB 180 - dl. 2,00 m, je nutno je předem odpovídajícím způsoben montážně podepřít (výdřevou nebo teleskopickými stojkami, zatížení Q = 200 kN).

(34)          Současně s prováděním první (polo)drážky je nutno provést v její úrovni kopanou sondu do podlahy suterénu, aby se ověřil skutečný způsob založení stávajících příčných stěn a skutečný stav základového zdiva.

(35)          Na základě odkrytého stavu bude upřesněno upravení / nové provedení základů nových sloupů (neboť zmenšením průřezu / plochy zdiva dojde k úměrnému navýšení lokálního zatížení podloží).

(36)          Po dostatečném zatvrdnutí nově provedeného zdiva a získání jeho požadované pevnosti a únosnosti bude provedena druhá /protilehlá polovina sloupu; pro zajištění požadovaného spolupůsobení celého profilu nového sloupu bude celý sloup vždy zajištěn dodatečným opláštěním ocelovou konstrukcí.

(37)          Dodatečné opláštění každého sloupu budou tvořit čtyři úhelníky L 100 × 100 × 6 mm - dl. 3,00 m osazené na nároží sloupu a spřažené vodorovnou výztuží z pásové oceli ⟨ 80 × 6 mm - dl. 1,15 m (po 0,5 metru).
Postup při provádění opláštění -
- osazení úhelníků L 100 × 100 × 6 mm na nárožích do pruhů cementové malty s provizorním zajištěním polohy,
- jednostranné připevnění (přivaření) vodorovné výztuže ⟨ 80 × 6 mm k úhelníkům,
- zahřátí vodorovné výztuže na 80 - 100 °C a připojení k druhému úhelníku (pozn.: zahřátí vodorovné výztuže před přivařením jejího druhého konce slouží sloužící k "aktivaci" celého opláštění, kdy postupně vychládající = smršťující se pruty vnášejí do zajišťovaného zdiva potřebné předpětí),
- omítnutí sloupu.

(38)          Závěrečnou úpravou bude odbourání zbylého zdiva původních příčných nosných stěn suterénu.