Zprávy a informace ČKAIT 2024|06

Již 7. ročník konference Statika staveb Plzeň 2024 proběhl 11. a 12. září 2024 v prostorách Parkhotelu v Plzni. Jednání probíhalo pod záštitou RNDr. Ivana Bartoše, Ph.D., ministra pro místní rozvoj, Ing. Josefa Síkely, ministra průmyslu a obchodu, Rudolfa Špotáka, hejtmana Plzeňského kraje, a Pavla Bosáka, 1. náměstka primátora statutárního města Plzeň. Oba posledně jmenovaní popřáli konferenci zdárný průběh. Hejtman mimo jiné zdůraznil důležitost stavebnictví pro kraj.

Program konference Statika staveb Plzeň 2024 byl tradičně volen tak, aby obsáhl velkou část problematiky návrhu a realizace konstrukcí staveb. Konferenci zahájil Ing. Robert Špalek, předseda ČKAIT. Na konferenci zazněla řada témat

1. Nové normy pro návrh nosných konstrukcí – druhá generace eurokódů

Zatížení staveb

Doc. Ing. Jana Marková, Ph.D., z Kloknerova ústavu ČVUT přednesla aktuální informace o procesu přípravy a zavádění druhé generace norem pro návrh nosných stavebních konstrukcí – návrhových norem (eurokódů) v oblasti zatížení staveb a zásad navrhování. Jedná se o základní normy pro stanovení zatížení, které jsou uvedeny také v příloze č. 14 vyhlášky č. 146/2024 Sb. jako normy závazné pro splnění základního požadavku na stavby s názvem Mechanická odolnost a stabilita. V těchto normách jsou pro příklad stanoveny hodnoty pro užitné zatížení (na podlahách) nebo zatížení sněhem a větrem. Obsahují ale i další normativní zatěžovací údaje pro návrh staveb. Kombinace jednotlivých druhů zatížení řeší norma ČSN EN 1990 Zásady navrhování. Přednášející potvrdila minimální předpokládaný termín pro zavádění, a to do roku 2027. Druhá generace eurokódů obsahuje převážně úpravy a zpřesnění textu norem první generace. Představila také principy připravované úpravy normy řady 1990 a norem řady 1991 z oblasti zatížení staveb a zásad navrhování.

Betonové konstrukce

Druhým přednášejícím byl Ing. Michal Drahorád, Ph.D., místopředseda ČKAIT, působící mimo jiné na Stavební fakultě ČVUT v Praze, předseda profesního aktivu ČKAIT oborů Statika a dynamika staveb, Mosty a inženýrské konstrukce a specializace Zkoušení a diagnostika, předseda TNK 36 Betonové konstrukce a člen TNK 38 Spolehlivost stavebních konstrukcí. Ing. Drahorád představil úpravy norem řady 1992 pro betonové konstrukce se zaměřením na kotevní oblasti. Mimo jiné uvedl, že betonové konstrukce jsou zřejmě nejvíce používaným typem stavební konstrukce. Proto jejich návrh je velmi důležitý. Cílem změn je návrh využívající nové poznatky a zaručení vyšší bezpečnosti nosné funkce.

Velmi zajímavou přednáškou o použití moderních betonářských technologií a vysokopevnostních betonů zakončil tento blok doc. Ing. Lukáš Vráblík, Ph.D., vedoucí Katedry betonových a zděných konstrukcí Stavební fakulty ČVUT.

Zděné konstrukce

O změnách v normách řady 1996 pro zděné konstrukce přednášel Ing. Luděk Vejvara, Ph.D., FEng., předseda Oblastní kanceláře ČKAIT Plzeň a člen normalizační komise TNK 36 Zděné konstrukce. Prezentoval nové základní normy a normy pro zjednodušený návrh. Tato základní norma pro navrhování zděných konstrukcí, která již je v platnosti, upřesňuje návrh zděných částí stavby v oblasti nosnosti a řešení dílčích částí stavby. Jedná se například o styk a interakci stropní konstrukce a zdiva. Norma také mění hodnoty potřebných součinitelů pro výpočty únosnosti zdiva.

2. Základní požadavky na stavby je třeba uplatnit i z hlediska mimořádných situací

Při návrhu a realizaci stavby je třeba plnit základní požadavky na stavby, kterých je v novém stavebním zákoně (zákon č. 283/2021 Sb.) celkem sedm. Statiky se týká požadavek první s názvem Mechanická odolnost a stabilita. Již název vystihuje podstatu – stavba musí být stabilní a spolehlivá. O podmínkách stanovených novým stavebním zákonem a souvisejícími vyhláškami přednášel opět Ing. Vejvara.

Zdůraznil § 145 Základní požadavky na stavby, odst. 1, který stanoví, že „stavba musí být navržena a provedena tak, aby byla vhodná pro určené využití a po celou dobu trvání plnila při běžné údržbě a působení běžně předvídatelných vlivů základní požadavky na stavby, kterými jsou: mechanická odolnost a stabilita, požární“ bezpečnost a dalších pět požadavků.

Zmínil konkrétně formulaci „po celou dobu trvání stavby“, která klade nároky na činnost a provedení staveb autorizovanými osobami, zejména ve vazbě na profesní odpovědnost. Návrh nosné konstrukce je třeba řešit u pozemních staveb i s ohledem na další zákonné požadavky. Proto je dobré diskutovat principy souladu požadavků a dobré statické funkce a vlastní konstrukci neomezovat. Důležité je také hledisko mimořádných účinků, zejména požárních.

3. Spolehlivost – stavby musí odolat běžným podmínkám

Pro návrh konstrukce je důležité, že každá česká a zároveň celoevropská norma uvádí postup k dosažení požadované spolehlivosti. Té se dosáhne provedením projektové dokumentace podle platných norem pro navrhování a ostatních evropských norem, např. pro zatížení staveb. Další podmínkou je provedení konstrukce na stavbě v souladu s návrhem. Prvky konstrukce musí být dostatečně trvanlivé, aby po dobu požadované životnosti konstrukce odolaly konkrétním podmínkám prostředí v místě zabudování.

To definuje například norma pro navrhování betonových nebo zděných konstrukcí. Norma stanovuje také, kde je hranice pro normativní navrhování a co je nad limitem. K návrhu konstrukce na zatížení, pocházející z jejího běžného užívání, se navíc musí zajistit, že existuje opodstatněná pravděpodobnost, že konstrukce nebude poškozena nesprávně použitými nebo mimořádnými účinky neodpovídajícími původním případům zatížení.

U žádné konstrukce není možné očekávat odolnost proti nepřiměřeným silám a zatížením, odolnost při ztrátě nosného prvku nebo části konstrukce, které by mohly vyvolat některé extrémní případy, např. v případě požárů, tornáda nebo povodní.

4. Nedostatečné podklady jsou překážkou pro práci statika

Téma nedostatečných podkladů bylo v příspěvcích zmíněno několikrát. Jedná se např. o práce na dokončených stavbách, kde statik potřebuje původní výkresy, průzkumy a zaměření. Konstrukce jsou často zakryté nebo nepřístupné a jejich zjišťování je náročné. Neexistuje celková databáze obsahující technické údaje o dřívějších konstrukcích, které by si statik mohl ověřit.

Statik se často setkává s představou některých stavebníků, že jsou v dnešní digitální době údaje o jejich konstrukci známé a projektant tak je schopen využít zdroj např. skenováním nebo studií, a reagovat tak rychle. Není tomu tak. Podstatné dokumenty ve většině případů chybějí. Jedná se např. o výrobní dokumentaci, armovací výkresy pro železobetonové konstrukce atd.

Také na letošním ročníku konference byl kladen důraz na potřebu osvěty směrem k veřejnosti, a to v rozdělení činností projektování a posuzování. Projektant může obě činnosti zajistit, ale prvním úkolem je zjištění a posouzení skutečného stavu, poté je možné zahájit projektové práce.

Z konference vyplynul návrh zvážit, zda by uchování výrobní nebo realizační dokumentace nosné konstrukce nemělo být zásadní povinností stavebníka. Pomocí může být současná povinnost stavebníka mít pro stavbu zpracovaný prováděcí projekt, bohužel ale nebude obsahovat výrobní dokumentaci výrobků nebo výkresy výztuže.

Velmi důležitou otázkou je, zda a kdy případně je potřeba řešit, podle čeho se budou zpracovávat podklady pro pozdější stavební úpravy, opravy nebo posudky. Bude nutné vše zjišťovat složitě a s vysokými náklady průzkumy a sondami? A to v době, kdy je prosazován BIM a FM (facility management) do přípravy, realizace a správy staveb. Je důležité nezapomínat na skutečnou konstrukci. Bohužel je třeba upozornit na skutečnost, že předpisy a související zvyklosti byly dříve nastaveny vhodněji.

5. Fotovoltaika na střechách má přinejmenším dva základní problémy

Velice aktuální téma v současné době! Instalace fotovoltaik na střechách má dva základní problémy, a to instalaci na šikmých a plochých střechách bez ověření vlivu na nosnost při povoleném výkonu do 50 kW a umisťování větších výkonových zařízení na plochých střechách bez pohledu na stavební řešení střechy. Dochází tak k přitížení, koncentraci tohoto zatížení v úložných bodech a zejména změnám zatížení sněhem a větrem.

Velkým problémem, který byl na konferenci zmíněn, je předpoklad stavebníka, že na střechu lze instalovat fotovoltaiku velmi jednoduše, a to na jakoukoli střechu. Tomu nahrává skutečnost, že není potřeba stavební povolení pro zařízení do výkonu 50 kW. Stavebník také často předpokládá, že návrh fotovoltaiky odbornou firmou je kompletním podkladem, a stavební stránka úpravy se nemusí řešit.

Mnohé stávající střechy byly ale navrženy na nižší zatížení než dnes navrhované. U starších střech vycházely hodnoty zatížení sněhem nebo proměnným zatížením pro nepochozí střechy nižší. Z toho vyplývá, že střechy proto nemají další rezervu v únosnosti, pokud nebyly navrženy jako zesílené. Faktem je, že v době vzniku byly střechy navrhovány ekonomicky, tedy jen na tehdy působící normativní zatížení.

Vyšší výsledky výpočtu podle dnes platných norem a postupů vycházejí i z jiné metodiky u eurokódů než u původních norem. Jsou zde jiné hodnoty pro tíhu sněhu, sání větru a vyšší tzv. součinitele zatížení. Současné návrhové hodnoty zatížení jsou podle situace o 12 až 22 % vyšší, u horských oblastí je to až 30 %.

Další změnou ve výpočtu zatížení je tíha navátého sněhu směrem k fotovoltaickým panelům. Na účinky větru udávají současné normy pro ploché střechy výrazně vyšší účinky sání větru než normy předcházející užívání eurokódů. Nárůst exponuje ještě výška budovy. Proto je velmi důležité přikotvení nebo přitížení panelů s fotovoltaikou na střeše. Je třeba upozornit, že u střech dokončených staveb může nastat situace, kdy přitížení může být na střeše nežádoucí z důvodů její nízké únosnosti. U novostaveb můžeme střešní konstrukci navrhnout a upravit podle potřeby, tj. i pro fotovoltaiku.

Statické posouzení střechy s FVE není byrokracie ani boj statiků proti fotovoltaice. Jedná se o ověření spolehlivosti stávajících konstrukcí pro jejich další období užívání s novým zatížením. Z důvodu bezpečnosti staveb a osob v nich se pohybujících je vhodné, aby před každou instalací bylo zajištěno statické ověření.

6. Zděným konstrukcím byl věnován celý druhý den konference

Ing. Vejvara ve své přednášce stručně seznámil posluchače s novou normou a jejími přílohami. Norma při modelování statického namáhání zdiva uvádí několik postupů, které může projektant zvolit. Zároveň je možné při návrhu zděné konstrukce vybrat technické údaje pro výpočty ze dvou zdrojů, a to z podkladů výrobců nebo z údajů v technických normách. Záleží na typu a spojení cihel – např. pro spojení pomocí zdicí pěny nelze údaje o základní pevnosti pro návrh zdiva (charakteristické pevnosti zdiva v tlaku) v normách využít. Tyto normy neobsahují údaje o zdění na pěnu.

Pozvaní výrobci představili vybrané případy zdiva a jeho použití v návrhu a na realizovaných stavbách, jednalo se o nejvýznamnější výrobce pálených cihel a vápenopískových cihel.

Ing. Martin Konečný se zabýval také nesprávnými návrhy zděných staveb a cenovou úrovní zděných staveb. Upozornil, že mnohé stavby se navrhují složitě a draze, jehož důvodem je technické řešení staveb.

7. Postavení statika je při přípravě staveb nedostatečné

Statici dnes stále častěji upozorňují na nedostatečné postavení role statika v procesu přípravy dokumentace. Pozitivní je povinnost statického výpočtu v dokumentaci k záměru pro povolení stavby. Statici ale připomínkují nepřiměřené technické požadavky, které na jejich práci kladou architekti, ostatní inženýrské profese a stavebníci.

Bohužel statik a projektant prodávají svoji odpovědnost – jedná se o přímou i dlouhodobou odpovědnost za správné řešení konstrukce stavby. V rámci ČKAIT je již dlouhodobě otázka délky odpovědnosti diskutována ve prospěch jejího omezení.

Z konference Statika Plzeň 2024 vyplynuly tyto náměty k další diskuzi a řešení

• Mnohé rodinné domy nejsou technicky jednoduché stavby, i když je tak definuje stavební zákon. Problémem jsou například zeslabené stěny velkými otvory nebo sloupy s velkou koncentrací zatížení. Důraz na statické řešení vyniká zejména u navrhovaných prosklených fasád s minimem sloupů. Nutné je zohlednit také požární odolnost stavby, která limituje lepší druh oceli, např. S355, a větší tloušťku prvků.
• Nesoulad ve značení statické části dokumentace v projektu záměru (pro povolení) stavby a v dokumentaci pro provádění stavby byl dalším tématem. Odchylka, tj. značení D2 pro základní stavebně-technické řešení v povolení dokumentace, a D3 jako Dokumentace stavebně-
  -konstrukčního řešení, přináší zbytečné komplikace při projektování a vnitřním členění staveb. Podobná úprava v rozdílnosti značení se týká nyní od 1. července 2024 všech částí dokumentace, tj. i technického zařízení budov a požární bezpečnosti.
• Neúplnost poskytovaných podkladů, neprovádění potřebných průzkumů původního stavu staveb a podloží a nevhodné umístění nebo koncepce nosných konstrukcí je další výzvou k řešení. Nejsou dořešeny návrhy staveb předkládané statikovi k vypracování konstrukční části, a to s argumenty, že se jedná jen o stavební povolení. Problémem je také přesvědčení, že statický výpočet je potřeba pouze pro stavební úřad. Často je skutečností řešit podrobné technické řešení, dokonce i zjištění stávajícího stavu až v době realizace.