Půdní vestavby a nadstavby ve zděných stavbách (2. část)
Zdroj: Fermacell James Hardie Europe
Problematika navrhování půdních vestaveb a nadstaveb ve zděných stavbách se svém druhém díle dostává k tématu zvyšování únosnosti stávajících dřevěných stropních konstrukcí. Dále pak k zesilování železobetonových stropů a stropních konstrukcí s ocelovými válcovanými profily. Závěr se týká výčtu možnosti zvýšení světlé výšky půdního prostoru a také různých zvláštností nadstaveb.
3.4 Provedení nového stropu v úrovni vazných trámů krovu
Obr. 3.8: Nový strop v úrovni vazného trámu krovu
Při projektování půdních vestaveb často vyvstává problém situování vazných trámů stávajícího krovu, které půdorysně i výškově překážejí při řešení nové dispozice půdní vestavby (při situování příček, dveří apod.). Tento problém je možno vyřešit novou stropní konstrukcí, jejíž hlavní nosníky (např. ocelové válcované profily I) se uloží na nosné stěny, a to v úrovni pod vaznými trámy. Na zmíněné nosníky se pak z důvodu překlenutí výškového rozdílu kolmo položí další nosníky (dřevěné trámy, hranoly, ocelové válcované profily I atd.), a to v jedné, dvou či více vrstvách tak, aby horní úroveň nášlapné vrstvy nové podlahy byla umístěna nad úrovní vazných trámů. Tedy tak, aby vazné trámy půdorysně ani výškově již nepřekážely a aby nášlapná vrstva mohla být provedena spojitě (viz obr. 3.8). Tento způsob sice neřeší problematiku stávajících krovových sloupků, šikmých vzpěr či kleštin, avšak vyřešení výše uvedených problémů s vaznými trámy může být zásadní v otázce, zde je možno z dispozičních důvodů vestavbu vůbec provést. Navíc se nový strop navrhne na požadovanou únosnost, kterou stávající strop zpravidla nemá (viz kap. 2). Podmínkou je zde dostatečná světlá výška půdního prostoru, nebo její dodatečné zvětšení (viz [7]).
3.5 Zesílení příložkováním
Obr. 3.9: Příklad zesílení stropního trámu pomocí dřevěných příložek
Obr. 3.10: Příklad zesílení stropního trámu pomocí ocelových příložek
Jedná se zesílení stávajících stropních trámů pomocí příložek, které mohou být dřevěné (např. prkna, fošny, hranoly atd. – viz obr. 3.9), nebo ocelové (např. pásová ocel, ocelové válcované profily [ , L atd. – viz obr. 3.10). Zde je nutno vždy zajistit žádné spolupůsobení zesilovaného prvku a příložek. Příložky se připevňují například pomocí svorníků, hřebíků, vrutů apod. K zesilovanému prvku je možno připevnit příložky, teoreticky, z kterékoliv strany (zespodu, shora, z jedné či obou bočních stran). Pokud je však na stropě proveden podhled, bude provedení příložky zespodu nemožné. Provedení bočních příložek z ocelových válcovaných profilů bude v tomto případě zpravidla rovněž velmi obtížné (velká hmotnost příložek, nutnost otevření záklopu, bezpečnost práce, fixace příložek při realizaci atd.). Použití příložek je naopak velmi vhodné k místním opravám zhlaví dřevěných trámů, které je napadeno biologickým škůdcem (např. hnilobou apod.). V těchto případech se po podepření příslušného trámu jeho napadené zhlaví odřeže do vzdálenosti alespoň 500 mm do zdravého dřeva a nahradí se ocelovými příložkami připevněnými po obou stranách, které po uložení na zeď vytvářejí konzolu. Výhodou je velká únosnost a nemožnost napadení biologickými škůdci. Problematika zesilování dřevěných trámů pomocí příložek či jejich kotvení do ocelových konzol je podrobně popsána např. v [2] a [3].
4. Možnosti zesílení stropů s ocelovými válcovanými profily I
Obr. 3.11: Zesílení ocelového stropního nosníku přivařením dalšího prvku (profilu [ naležato)
Obr. 3.12: Zesílení ocelového stropního nosníku přivařením dalšího prvku (profilu U naležato) a provedení nové podlahy, jejíž nosná konstrukce přenáší zatížení přímo do stropních nosníků
Obr. 3.13: Zesílení stropní konstrukce (cihelných kleneb osazených do ocelových válcovaných profilů I) spřažením pomocí ocelových trnů s dodatečně provedenou betonovou deskou
Typů stropních konstrukcí, u kterých je použito jako hlavních nosníků ocelových válcovaných profilů I může být celá řada (např. stropy z cihelných desek Hurdis, stropy z monolitického betonu vybetonovaného mezi I profily, z cihelných kleneb vyzděných mezi I profily atd.). Pokud mají vedlejší nosné prvky (např. zmíněný beton, cihelné klenby či desky Hurdis) dostatečnou únosnost z hlediska budoucího zatížení, pak je možno zesílit ocelový profil I přivařením dalšího ocelového prvku (např. typu [ ) k horní přírubě naležato – viz obr. 3.11.
V případě nedostatečné únosnosti vedlejších nosných prvků se na zesílený I profil provede nová nosná konstrukce (např. z ocelových trapézových plechů, železobetonová deska apod.) – viz obr. 3.12.
Další možností je zde spřažení stávajících stropních nosníků (ocelových válcovaných profilů I) s dodatečně provedenou betonovou vrstvou (viz obr. 3.13 obdobně, jak je již popsáno v kap. 3. 3. O této problematice pojednává např. R. Čajka v [4].
5. Možnosti zesílení železobetonových stropů
Zde je rovněž několik možností. Pokud se jedná o železobetonové desky (prosté, spojité u trámových a žebrových stropů, křížem vyztužené, apod.) je možno provést jejich zesílení například: nadbetonováním (v místech kladných ohybových momentů), nadbetonováním s přidáním výztuže u záporných ohybových momentů, přibetonováním (torkretem) a přidáním výztuže na dolním povrchu, podepřením, atd. Železobetonové trámy je možno zesilovat například přibetonováním, vložením podpor atd.
S ohledem na skutečnost, že se jedná o velmi širokou problematiku, není v možnostech tohoto příspěvku pojednat o způsobech zesilování železobetonových stropů komplexně. Podrobně o dané problematice pojednává např. T. Vaněk v [5] a J. Witzany v [6].
6. Provedení nové konstrukce podlahy
Je možné také provedení nové, samostatné podlahové konstrukce s požadovanou únosností nad stávající, nedostatečně únosnou stropní konstrukcí. Například nové dřevěné konstrukce podlahy tak, jak je znázorněno na obr. 3.14.
Obr. 3.14: Provedení nové konstrukce podlahy
7. Zvýšení světlé výšky půdního prostoru
Některé z výše uvedených možností zvyšování únosností stávajících stropních konstrukcí v rámci projektování půdních vestaveb vyžadují nutnost určitého snížení světlé výšky stávajícího půdního prostoru. V případě, že je tato nedostatečná, existuje z koncepčního hlediska trojí možnost řešení, a to:
- Podchycení stávajícího krovu, zkrácení krokví na patřičné délky, provedení nadezdívek obvodových (případně i vnitřních) zdí do požadované úrovně, betonáž pozedních věnců a nová úprava krovu.
- Provedení vikýřů v příslušných místech.
- Zvednutí celého krovu na požadovanou výškovou úroveň. Podrobné pojednání o této problematice je uvedeno např. v [7].
8. Specifika nadstaveb
V rámci projektování a provádění střešních nadstaveb je třeba vzít v úvahu následující skutečnosti jako například:
- Riziko zatékání srážkové vody v průběhu realizace.
- Riziko vzniku statických poruch v průběhu realizace.
- Specifické podmínky v rámci realizace stropů z nosníků a vložek při rekonstrukcích budov.
8.1 Riziko zatékání srážkové vody v průběhu realizace
Obr. 3.15: Provizorní otvor ve zdivu pro odvod srážkové vody při provádění nadstavby
Tato skutečnost je závažná, zejména, jestliže se pod stropem nad posledním podlažím nachází prostory, které jsou vybaveny vnitřním zařízením a v době výstavby provozovány. Dále pak, jestliže jsou v nižších podlažích situovány dřevěné stropy s násypy.
V každém případě je třeba v průběhu provádění nástavby zajistit provizorní ochranu před zatékáním srážkové vody. A to například provedením jednovrstvé hydroizolace z asfaltových pásů na stropě posledního podlaží. Dále se v obvodových stěnách provedenou otvory pro odvedení srážkové vody (viz obr. 3.15).
8.2 Riziko vzniku statických poruch v průběhu realizace
V důsledku kumulace materiálu na jedno místo (např. palety se zdicími prvky, s asfaltovými pásy apod.) může dojít k nadměrnému průhybu stropních nosníků. Z tohoto důvodu je vhodné materiál ukládat v místech vzniku minimálních ohybových momentů (např. v místech uložení stropních nosníků na zdivo).
U stropů nad posledním podlažím, které jsou tvořeny klenbami, pokud budou odstraňovány vrstvy na nich uložené (např. část násypu), může dojít k jejich poškození v důsledku nesymetrických zatížení, dynamických namáhání či v důsledku jejich odtížení.
Při odstraňování vrstev u stropu nad stávajícím posledním podlažím, resp. u plochých střech může v důsledku odtížení dojít ke snížení průhybu, a tím i ke vzniku trhlin v místech kontaktu dolního povrchu stropu a příček.
8.3 Specifické podmínky v rámci realizace stropů z nosníků a vložek při rekonstrukcích budov
U stropů z nosníků a vložek (viz obr. 3.16), bez ohledu na konkrétní typ, je zpravidla nutné zajistit v průběhu realizace podepření stropních nosníků po dobu tvrdnutí zálivkového betonu. To prakticky vyžaduje:
- Požadavek na patřičnou únosnost stropní konstrukce pod nově realizovaným posledním podlažím.
- Potřebu podpůrné konstrukce (například dřevěné). Viz obr. 3.16 až 3.19.
- Pracnost při provedení podpůrné konstrukce.
- Určitý čas na realizaci, který je dán jak pracností při provedení podpůrné konstrukce, tak také dobou potřebnou pro dosažení normové pevnosti zálivkového betonu.
Obr. 3.16: Ukázka stropu z nosníků a vložek
Obr. 3.17: Dřevěná podpůrná konstrukce
Obr. 3.18: Dřevěná podpůrná konstrukce
Obr. 3.19: Dřevěná podpůrná konstrukce
Literatura
- Solař, J.: Poruchy a rekonstrukce zděných staveb. 2. aktualizované vydání. Grada Publishing, a. s., Praha, 2024. ISBN 978-80-271-5348-8.
- Reinprecht L., Štefko J.: Dřevěné stropy a krovy. Typy, poruchy, průzkumy a rekonstrukce. ABF Praha, 2000.
- Witzany, J., Čejka, T., Wasserbauer, R., Zigler, T.: PDR – Poruchy, degradace a rekonstrukce. České vysoké učení technické v Praze, 2010. ISBN 978-80-01-04488-9.
- Čajka, R.: Spřažené ocelobetonové stropní konstrukce rekonstruovaných staveb. Sborník 23. konference Sanace a rekonstrukce staveb. Praha, 2001.
- Vaněk, T.: Rekonstrukce a zesilování železobetonových a zděných konstrukcí. SNTL, Praha 1997.
- Witzany, J.: Konstrukce pozemních staveb 60. Poruchy a rekonstrukce staveb – 2. díl, Vydavatelství ČVUT. Praha, 1995.
- Solař, J.: Zvedání střech za účelem vestavby dalšího podlaží. Střechy, fasády, izolace č. IV/2003.
Cyklus článků byl vypracován převážně na základě literatury [1] s přepracováním dle námětů recenzenta TZB-info.
The second and final part of the article on the design of loft extensions and superstructures in masonry buildings deals with other possibilities of increasing the load-bearing capacity of existing wooden floor structures. It also discusses the reinforcement of reinforced concrete ceilings and ceiling structures with rolled steel profiles. Finally, the possibility of increasing the clear height of the loft space and the special features of superstructures.