středa 19. prosinec 2018 2:20
Registrace    

Statické posúdenie starších drevených nosných konštrukcií

Pred pol storočím sa výrobné závody a roľnícke družstvá rozhodli postaviť drevené haly, ktoré boli pôvodne plánované na dobu 25 – 30 rokov. Ich konštrukcia bola jednoduchá a keďže boli určené najmä na skladovanie, majitelia sa väčšinou nezapodievali ich údržbou, nevytvárali v nich pracovné prostredie, nezveľaďovali ich. Po celom Slovensku sú ešte stále využívané desiatky takýchto drevo­stavieb. Napriek skutočnosti, že ich predpokladaná životnosť je už dávno dosiahnutá, mohli by slúžiť pri dodržaní určitých podmienok naďalej.

Na potvrdenie ďalšieho užívania stavby je vhodné urobiť diagnostickú prehliadku týchto konštrukcií, ktorej súčasťou je statické posúdenie jestvujúcej konštrukcie a prípadný návrh opatrení, ktorými je možné predĺžiť životnosť stavby tak, aby naďalej vyhovovala už súčasným požiadavkám. Majitelia by si mali nechať posúdiť stav nosných konštrukcií.

Postup do ďalšieho obdobia navrhujú doc. Ing. Jaroslav Sandanus, PhD. zo Stavebnej fakulty STU v Bratislave a Ing. František Lužica, autorizovaný stavebný inžinier. Za ukážkový príklad si vybrali drevené sklady obilia postavené v roku 1973.

Popis konštrukcie

Obilné sklady sú jednopodlažné drevené konštrukcie obdĺžnikového pôdorysu so sedlovou strechou. Pôdorysné rozmery sú 17 x 48 m, výška stien 2,5 m, sklon strechy 45° s polykarbonátovou trapézovou krytinou. Základy objektu sú pásové, prebiehajú pod vonkajšími stenami objektu. Nosná konštrukcia objektu je tvorená drevenými trojkĺbovými rámami osadenými v osových vzdialenostiach 1,2 m. Rámy sú tvorené zloženými lepenými nosníkmi I-prierezu, pričom pásnice nosníka sú z reziva a steny nosníka z preglejky. Pásnice a steny sú vzájomne zlepené. Výška prierezu nosníka je 500 mm. Stena je vystužená vertikálnymi výstuhami z reziva, ktoré sú takisto zlepené so stenou. V prípojoch stena – preglejka sú aj klince, ktoré slúžili na vyvolanie lisovacieho tlaku počas tvrdnutia lepidla pri výrobe nosníkov. Rámy sú vo vertikálnej časti objektu spojené drevenými stenami a v rovine strechy spojené strešnými latami. Drevené steny slúžia zároveň ako oporné steny v prípade skladovania sypkých materiálov (obilie, kukurica).

V priečnom smere je tuhosť objektu zabezpečená použitým statickým systémom (trojkĺbový rám). V pozdĺžnom smere je objekt vystužený pozdĺžnymi vystužovadlami v rovine stien a priečnymi vystužovadlami spolu s latami v rovine hornej hrany priečlí rámu. Priečne vystužovadlá sú v každom treťom alebo v každom štvrtom poli.

Stav nosných prvkov je primeraný ich veku. Hlavné nosné prvky (priečle rámov a stĺpy rámov) vykazujú lokálne poškodenia, stĺpy štítových stien sú miestami poškodené vplyvom klimatického namáhania tak, že dochádza k delaminácii jednotlivých lepených prierezov.

Kontrolný statický výpočet

Kontrolný statický výpočet zohľadňuje stav konštrukcie podľa dostupnej projektovej dokumentácie. Predstavuje sústavu pravidelne sa opakujúcich a vzájomne rovnobežne orientovaných priečnych rámov. Geometria sústavy a prierezy prvkov sú uvedené na pôvodnej výkresovej dokumentácii.

Hlavné rozmery nosných prvkov boli premerané na stavbe a porovnané s projektovou dokumentáciou. Trieda pevnosti reziva (SI) – podľa STN 73 1701.

Pri statickej analýze rámovej konštrukcie bola použitá metóda konečných prvkov (MKP). Na základe idealizovanej geometrie nosnej konštrukcie boli zostavené rovinné 2D modely. Vzhľadom na statické pôsobenie a bežnú projek­čnú prax sú v konštrukcii modelované prípoje priečla – priečla a stĺp – základ ako kĺbové. V mieste prípoja stĺp – priečla je modelovaný rámový roh.

Posúdenie dimenzovania prierezov a celého objektu

Posúdenie prvkov vychádza z predpokladu, že konštrukcia v súčasnom stave obsahuje všetky nosné prvky tak, ako je uvedené v projekte. Z tohto dôvodu je potrebné doplniť chýbajúce alebo poškodené prvky v jednotlivých objektoch. Takýchto prvkov nie je veľa, ich doplnenie je však potrebné za účelom stability celej konštrukcie. Z posúdenia vyplynula nutnosť zosilnenia stĺpa v jeho päte – v mieste pripojenia stĺpa na základ.

Výsledky diagnostickej prehliadky a statického výpočtu

Ing. František Lužica v spolupráci so statickou kanceláriou vypracoval na základe objednávky statické posúdenie štyroch takýchto objektov – skladov obilia neďaleko Nitry. Na základe výsledkov bol vypracovaný projekt sanácie všetkých štyroch objektov. Stav posudzovaných objektov bol pomerne dobrý, takže sanačné opatrenia neboli veľmi náročné ani na materiál ani na prácu.

Po realizácii sanačných opatrení odporúčali kontrolu objektov autorizovaným statikom. Zároveň odporúčali pravidelnú kontrolu nosných konštrukcií objektov autorizovaným statikom raz ročne.

Pravidelná prehliadka znižuje náklady na údržbu objektu

Životnosť drevených stavieb tohto typu (a takisto iných objektov) môže byť predĺžená. Podmienkou je diagnostická prehliadka konštrukcie, na základe ktorej je vypracovaný projekt prípadnej sanácie nosnej konštrukcie.

Pravidelná diagnostická prehliadka nosnej konštrukcie môže výrazne predĺžiť jej fyzickú životnosť. V súčasnosti sa význam pravidelných prehliadok výrazne podceňuje, pričom náklady na pravidelné prehliadky sú v porovnaní s možnými nákladmi na sanáciu poškodených konštrukcií niekoľkonásobne nižšie.

Podľa uvedených revízií a návrhov riešení odporúča doc. Ing. Jaroslav Sandanus, PhD. každému majiteľovi objektov s drevenou konštrukciou, aby do plánu ich údržby zahrnul pravidelné prehliadky a realizáciu opráv.

Autor: Dr. Anton Mrník
Kontakt: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: archív autora

Odborný časopis na podporu dřevařské a nábytkářské výroby.

Zásady zpracování osobních údajů

Newsletter

Přihlaste se pro příjem newsletteru. Nezmeškáte tak žádné aktuální novinky.

Rozesíláme pouze důležité informace. Nespamujeme!