Vybrané vady a poruchy zjištěné při projektování zásahů do panelových domů a při průzkumech
Příspěvek prezentuje některé vybrané problémy panelových domů, které byly zjištěny při projektování zásahů v objektech, resp. při průzkumech v posledních několika letech.
1. Úvod
Článek prezentuje vybrané problémy panelových domů, které byly zjištěny během několika posledních let při projekční činnosti a také v rámci řešení projektu č. TB030MMR001 „Úpravy konstrukcí panelových domů“, viz [1] a [2].
2. Nedostatky při výrobě prvků nebo při montáži
2.1. Odchylky v umístění výztuže v železobetonovém prvku
Obrázek 1.: Trhliny v rameni schodiště v panelovém bytovém domě, soustava T06B, Brno
Při průzkumu panelového bytového domu (Brno město, panelová soustava T06B, objekt s 8 obytnými podlažími) byly zjištěny příčné trhliny na spodním líci schodišťového ramene, nejvýraznější byly přibližně uprostřed rozpětí (schodišťové rameno působí jako prostý nosník). Průzkum probíhal v době rekonstrukce, kdy byla odstraněna omítka ze všech společných prostor schodiště a vstupu. Trhliny byly zjištěny na několika ramenech, šířka trhlin byla až do cca 1,0 mm, viz Obrázek 1. Spolu s trhlinami byly na ramenech zjištěny viditelné průhyby, viz Obrázek 2. Popsané poruchy ukazují na nedostatečné vyztužení nebo nesprávnou polohu výztuže. Bližší průzkum majitelé objektu odmítli. V případě realizace sanace (zesílení) je možné použít přidání výztuže v podobě např. lepených lamel na bázi uhlíkových vláken. Možnosti sanací a modernizací panelových objektů z hlediska statického viz např. [5].
Podobným problémem byla/jsou např. umístění výztuží ve stropních panelech soustavy B60, které byly vyráběny v Brně Chrlicích ve svislých bateriích a kde krytí výztuže bylo místo projektovaných 10 mm místy až 40 mm, viz [4].
Obrázek 2.: Deformace schodišťového ramene, v popředí uložení spodní části ramene na podestový panel, soustava T06B, Brno
Obrázek 3.: Pohled na spodní povrch schodišťového ramene, soustava T06B, Brno
Opačným problémem je nedostatečné krytí výztuže betonovou vrstvou, mnohdy až nulová krycí vrstva, a to jak u vnitřních, tak venkovních prvků, viz Obrázek 3 a 4.
Obrázek 4.: Viditelné vyztužení v u horního povrchu lodžiovém panelu, krycí betonová vrstva je minimální nebo nulová, soustava T06B, Brno
2.2. Důsledky nižší kvality práce při montáži, osazení a vyplnění styků, použití poškozených prvků
Nepřesná montáž svislých prvků (stěnových panelů) se může projevit buď odchýlením od svislé polohy, nebo osazením prvku půdorysně mimo plánované umístění, popřípadě kombinací výše zmíněného. Nepřesná montáž vede ke snížení únosnosti stěnových prvků, zjištěné odchylky nezřídka přesahují předpokládané imperfekce, které předepisuje pro tlačené prvky norma ČSN EN 1992-1-1. Na Obrázku 5 jsou vyobrazeny vzájemně posunuté stěnové panely o více jak 12 mm. Zjištěné odchylky byly zjištěny po odstranění omítky během rekonstrukce schodišťového prostoru. Při běžném průzkumu (mimo prostor schodiště) je obvykle běžnými postupy nemožné zjistit vzájemnou polohu nad sebou umístěných stěnových panelů.
Obrázek 5.: Nepřesnost osazení jednotlivých prvků, při průzkumu zjištěny i odchylky více než 12 mm, soustava T06B, Brno. Stav objektu při rekonstrukci schodišťového prostoru (prvky jsou bez omítky).
Obrázek 6.: Vlevo – nedostatečné vyplnění styku, soustava T06B, Brno. Stav objektu při rekonstrukci schodišťového prostoru (prvky jsou bez omítky). Vpravo – nedostatečné probetonování oblasti u bytového jádra, T06B-KDU, Židlochovice.
Trhliny na stycích jednotlivých prvků jsou v panelových objektech zcela běžným jevem. Zvýšená šířka trhliny se může projevit v důsledku nedostatečně probetonovaného styku, viz Obrázek 6 vlevo, kde je patrná široká spára mezi obvodovým a vnitřním stěnovým panelem. Dutiny byly zjištěny po odstranění omítky ve schodišťovém prostoru. Nedostatečné probetonování styků má za následek snížení tuhosti styku a možnost rozvoje koroze stykovací výztuže.
Nedostatečné probetonování bylo zjištěno i na dalších místech, např. v okolí nestandardně prováděných dobetonávek u bytových jader, viz Obrázek 6 vpravo.
Obrázek 7.: Poškozený stěnový panel v místě uložení stropního panelu. Stav zjištěn při rekonstrukci po odstranění původního bytového jádra, T06B-KDU, Židlochovice.
V některých případech došlo k zabudování prvků, které byly poškozeny buď při vlastní montáži, nebo k jejichž porušení došlo již při dopravě a skladování. Na Obrázku 7 je porušená horní část stěnového panelu, na kterém je uložen stropní panel. V místě poruchy je obnažená lemovací výztužná vložka a porušená horní hrana betonového prvku. Pro zajištění spolehlivého přenosu zatížení bylo navrženo dodatečné podepření pomocí ocelového L nosníku, který byl přikotven ke hlavě stěnového panelu.
3. Vybrané problémy při stavebních úpravách stávajících panelových objektů
3.1. Dodatečné zásahy do nosných prvků
Při provádění dodatečných otvorů do nosných prvků je nutné (kromě jiného) provést podrobný průzkum, zjištění typu panelu, jeho vyztužení a třídy betonu, tak aby mohlo být provedeno řádné ověření statické způsobilosti při oslabení, a případně provést nezbytná opatření (zesílení oslabené části, ocelové lemování apod.).
Mimo jiné je nutné ověřit, jak byl panel proveden/vyztužen. Např. při dodatečném provedení otvoru do stěnového panelu projektant neověřil provedení železobetonového stěnového panelu a byla pominuta plynosilikátová vložka, která významně oslabuje zbylou část panelu po provedení otvoru, viz Obrázek 8. Další pravidla a upozornění při dodatečném provádění otvorů jsou uvedeny v [3].
Obrázek 8.: Stěnový nosný panel soustavy B70/R, položka f6 v pravém spodním rohu je plynosilikátový prvek. Vpravo je panel s dodatečně provedeným otvorem, zbylá část je oslabena plynosilikátovou vložkou.
3.2. Provádění drážek do nosných prvků panelové soustavy
Nosné stěnové panely jsou obvykle tlusté 140 mm a jedná se o málo vyztužené prvky, které se posuzují jako prostý beton. Vzhledem k běžné výšce 2,8 se jedná o štíhlé prvky. Při stavebních úpravách a rekonstrukcích bytů dochází také k výměně elektroinstalace. Byly zjištěny drážky o hloubkách až 40 mm, které významně oslabují nosné prvky. Nebezpečné jsou zejména průběžné vodorovné drážky, viz Obrázek 9. Obdobný problém je u stropních panelů, kde je malá betonová krycí vrstva (obvykle cca 10 mm) a při provádění drážek se tak snadno přeruší výztužné vložky.
Obrázek 9.: Drážky provedené pro elektro instalaci hluboké až 40 mm v nosných stěnových panelech tloušťky 140 mm. Soustava B70/R, Brno.
3.3. Rozdílné objemové změny a interakce jednotlivých konstrukčních prvků
Na Obrázku 10 jsou vyobrazeny trhliny v zateplovacím systému horní části panelového objektu. Objekt je osazen dodatečně prováděnou lodžií, která je ve svislém směru uložena na ozubu v dolní části objektu a po výšce je vodorovně kotvena do stěnových panelů pomocí kotev. V důsledku rozdílných teplotních objemových změn může docházet k interakci mezi lodžií a kontaktním zateplovacím systémem. Pokud není umožněna dilatace a napojení pláště je provedeno tuze, může docházet ke vzniku trhlin nebo tlakových deformací, viz Obrázek 10.
Trhliny mohou vznikat také v důsledku průhybu subtilního lodžiového vodorovného panelu, viz Obrázek 11.
Obrázek 10.: Poškozený dodatečně prováděný kontaktní zateplovací systému. Porucha je na styku s dodatečně prováděnou železobetonovou konstrukcí lodžie, soustava T06B, Brno.
Obrázek 11.: Trhlina na styku vodorovného panelu dodatečně prováděné lodžie (druhé podlaží) a kontaktního zateplovacího systému (cca ½ rozpětí lodžie), soustava T06B-KDU, Žďár nad Sázavou
3.4. Kontrola hloubky karbonatace a posouzení ochrany výztuže proti korozi
Obrázek 12.: T06B-KDU, Židlochovice, stáří cca 37 roků, hloubka karbonatace 3–12 mm, betonová příčka, beton 170 (BII; C10/13,5), stav 06/2016.
Panelové železobetonové objekty dosahují stáří cca od 30 po více než 60 roků. V průběhu této doby dochází ke karbonataci povrchových vrstev betonu a tím k poklesu alkality betonu, která je jedním z předpokladů k zajištění ochrany výztuže před korozí. Hloubku karbonatace je proto vhodné kontrolovat zejména u prvků, jejichž povrch je vystaven účinkům a vlivům vnějšího prostředí a jsou tím náchylnější ke vzniku koroze výztuže. Jedná se zejména o obvodové konstrukce, lodžiové konstrukce apod. Postup kontroly a případné sanační práce jsou uvedeny např. v [1]. Na Obrázku 12 je ilustrativně zobrazena hloubka karbonatace na části příčkového panelu stáří 37 roků (vnitřní konstrukce jsou před vlivy vedoucími ke vzniku koroze výztuže obvykle dobře chráněny).
4. Závěr
Při rekonstrukcích a sanacích v panelových domech je nezbytné respektovat specifika těchto staveb. Průzkumy, projekční činnost a vlastní stavební práce musí provádět zkušení pracovníci, kteří rozumějí chování panelových domů a jsou obeznámeni s konstrukčním systémem.
Zásah do nosné konstrukce objektu by měl být posouzen také s ohledem na již provedené stavební úpravy v ostatních podlažích nebo okolních bytech.
Poděkování
Příspěvek byl vytvořen v rámci řešení projektu č. LO1408 „AdMaS UP – Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie“ podporovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu „Národní program udržitelnosti I“. Byly použity také podklady získané ve spolupráci s Českým vysokým učením technickým v Praze při řešení grantového projektu č. TB030MMR001 „Úpravy konstrukcí panelových domů“ podporovaného TA ČR.
Literatura
- WITZANY, J. a kol.: Metodické a technické pokyny pro posuzování stavebních úprav a zásahů do nosné konstrukce panelových domů, certifikovaná metodika, Praha: ČVUT v Praze, VUT v Brně, VŠB, 2016, [cit. 12. 5. 2019]. Dostupné na:
http://www.sfrb.cz/fileadmin/user_upload/metodika_otvory_final.pdf - WITZANY, J. a kol.: Metodické a technické pokyny pro rekonstrukce, opravy, popř. výměnu a dodatečné zřizování lodžií a balkonů, certifikovaná metodika, Praha: ČVUT v Praze, VUT v Brně, VŠB, 2016, [cit. 12. 5. 2019]. Dostupné na:
http://www.sfrb.cz/fileadmin/user_upload/metodika_lodzie_final.pdf - WITZANY, J., Vrba, J., Honzík, V.: Otvory v panelových domech, ČKAIT 2014, ISBN: 978-80-87438-55-8.
- Kolektiv autorů: Komplexní regenerace stavebních soustav panelových domů – jihomoravské varianty, ČKAIT, 2004, Praha.
- ŠTĚPÁNEK P., BAŽANT Z.: Modernizace a sanace panelových objektů ze statického hlediska. Sborník „Regenerace panelových domů“, Brno 9/1998.
The paper deals with some selected imperfections and failures detected during design of construction work and survey of panel buildings within last few years.