Přibližně před rokem byly v tomto časopise uveřejněny dva články s problematikou stropních desek HURDIS. Tyto příspěvky se nelíbily nikomu-poškozeni se cítili nejen výrobci stropních desek, ale i zhotovitelé stropních konstrukcí z těchto desek a vlastníci staveb s těmito stropy. Nelibost výrobců je pochopitelná, klesá odbyt, klesá zisk. Zhotovitelé těchto stropních konstrukcí rovněž neradi slyšeli, že v mnoha případech nedodrželi pokyny výrobce, jak postupovat při montáži a náklady na opravy museli hradit ze svých prostředků. Vlastníci staveb byli nespokojeni, protože nikdo jim nedokázal říci, zda stavební objekt s těmito stropními konstrukcemi je bezpečný nebo není.

Co se změnilo na této situaci za jeden rok? Jak to obvykle bývá, zprávy jsou dobré i špatné. Bezesporu příznivá zpráva je, že nespadla žádná stropní konstrukce z desek HURDIS, postavená po roce 1998. Méně příznivá zpráva je, že frekvence havárií těchto stropních konstrukcí, postavených před koncem roku 1998, se nezměnila a v roce 2001 čtyři stropní konstrukce prokazatelně spadly. Tento počet může být i vyšší, protože v některých případech je snaha takovou havárii zatajit. K příznivým okolnostem lze přičíst, že při haváriích nedošlo k poškození zdraví nebo životů osob.

• Zmapování a popis havárií stropních konstrukcí z desek Hurdis v roce 2001.
• Stanovení pravděpodobných příčin havárií.
• Zpracování návrhu na opatření v oblasti konstrukcí realizovaných a stanovení rizikových faktorů těchto staveb
• Zpracování návrhu na opatření v oblasti konstrukcí navrhovaných a připravených k výrobě.
• Navržení zkušební metody a zkušebního předpisu pro ověřování vlastností konstrukcí ve skladbě: desky CSD Hurdis s patkami a CDS Hurdis.

Otázka byla již částečně zodpovězena v úvodu článku. Prokazatelně spadly do konce října v roce 2001 čtyři stropních konstrukce a do mapy zveřejněné před rokem je možno označit tato místa:

• Horní Chřibská, rekreační domek, stáří stropu 3 roky. Pohled na porušený strop je na fot.1 a detail porušeného místa na fot.2
• Spořice u Chomutova, rodinný dům, stáří stropu 3 roky. Pohled na porušený strop je na fot.3
• Ostrava Radvanice, strojovna výtahu, stáří stropní konstrukce v době havárie bylo 4 roky.
• Velké Losiny, hotel, stáří stropní konstrukce bylo 6 let. Jako zásah “Vyšší moci”se jeví u této havárie skutečnost, že se porušil strop v hotelovém pokoji, který jako jediný nebyl tu noc obsazen.

Foto 1



Foto 2



Foto 3


• Po odevzdání tohoto článku k tisku došlo dne 16. 11. 2000 k havárii stropu v učebně výpočetní techniky v Nerudově gymnáziu v Praze 1. Stropní konstrukce z desek HURDIS do patek byla v rámci rekonstrukce budovy zhotovena v roce 1996. Místnost měla velikost cca 7,0 x 8,0 m a k destrukci došlo asi na jedné třetině plochy stropu. K havárii došlo mezi 15. a 16. hodinou, v době, kdy v místnosti bylo celkem 15 žáků a vyučující. K havárii došlo náhle, jedna studentka upozornila vyučujícího na praskání a trhlinu ve stropě. Vyučující dal okamžitě pokyn k opuštění místnosti a během, podle odhadu studentů, 10 až 15 sekund došlo ke zřícení části stropu. Jedna studentka, která jako poslední opouštěla místnost, byla lehce zraněna na ruce, kterou si kryla hlavu. Z hlediska ohrožení zdraví a života osob se jedná asi o nejvážnější případ selhání stropní konstrukce z desek HURDIS (viz foto 4).

Foto 4

Otázka příčin poruch je mnohem složitější a pochopitelně mnohem obtížněji se na ni odpovídá. Jako pravděpodobné příčiny havárií je možno uvést:

• Dlouhodobá nevratná vlhkostní roztažnost cihelného střepu. V této oblasti provádějí výzkum pracovníci, Ing. D. Pume, DrSc., Ing. Petr Bouška, CSc. Z Kloknerova ústavu ČVUT Praha a Doc. Ing. V. Hanykýř, DrSc. z katedry skla a keramiky VŠCHT Praha. Výzkum není dosud ukončen. Na tomto problému spolupracuje s výrobci rovněž firma Geobrick Si&Pe, a.s., Brno. Podle zjištění této firmy záleží objemová roztažnost a modul pružnosti cihelného střepu na typologickém členění exploatovaného ložiska. Nelze proto, podle poznatků této firmy, vyloučit změnu vlastností výrobku v určitém období, podle druhu dobývané suroviny.
• Nepříznivé působení betonových vrstev nad deskami HURDIS na tyto desky. Betonové vrstvy podléhají objemovým změnám a při spolupůsobení těchto vrstev s deskami HURDIS dochází k přenášení namáhání do desek. Nejvíce k těmto účinkům přispívá přímé nadbetonování desek. Nadbetonovaná vrstva se smršťuje, a tím vyvolává ve spodních částech desek tahová namáhání. Tato tahová namáhání způsobují taková smyková namáhání stěn, že dojde k překročení únosnosti desek. Na tuto skutečnost upozornil ve svém posudku již v roce 1997 prof. Ing. V. Rojík), DrSc. (viz příspěvek v tomto čísle SL), a ve svých článcích ( SL č.9,10 /2001) znovu prof. Ing. M. Tichý, DrSc.
  V montážních pokynech bylo uvedeno, že na horní povrch desek HURDIS se provede 10 mm cementového potěru. Vzhledem k neodstranitelným nerovnostem horního povrchu desek a praktické nemožnosti provést vrstvu potěru o tloušťce 10 mm, projektanti běžně předpisovali tloušťku potěru 20 až 30 mm. I tato tloušťka byla patrně na stavbě v mnoha případech překročena, buď neúmyslně nebo s odůvodněním, že větší tloušťka této vrstvy znamená zvýšenou únosnost stropu. Jsou známy případy spadlých stropních konstrukcí, kdy desky HURDIS byly použity jako ztracené bednění, a na nich jako nosný prvek byla železobetonová deska. Železobetonová deska tuto skladbu vydržela, desky HURDIS nikoli.
• Ukládání desek na patky na nedostatečnou nebo vůbec žádnou vrstvu malty. Dostatečná vrstva malty na styčné ploše mezi čelem desky a šikmou stěnou patky je naprosto nezbytná. Styčné plochy jak patky, tak čela desky vykazují často značné nerovnosti, popř. nerovnoběžnosti, které musí vrstva malty vyrovnat. Zkoušky provedené v laboratoři prokázaly úbytek únosnosti až 50 %, pokud byla vrstva malty nedostatečná nebo žádná. Vzhledem k pracnosti nanášení malty na šikmou stěnu a správném osazení desek, byly často tyto práce prováděny nesprávně, v rozporu s montážními pokyny.
• Vnitřní pnutí v deskách HURDIS způsobené při výrobě. Touto problematikou se nikdo nezabývá a ani není znám způsob, jak tato vnitřní pnutí zjišťovat. Jedna z příčin tohoto pnutí může být rozdílná tloušťka vnějších a vnitřních stěn u desek vyráběných v určitém období. Toto období se kryje s obdobím, kdy byly realizovány stavby, u kterých se ve zvýšené míře vyskytly poruchy. Na fot.4 je vidět rozdíl v tloušťkách stěn patek z roku 1999 a patek z porušeného stropu v roce 1997. Na fot.5 je vidět rozdíl v tloušťkách vnitřních stěn desek rovněž z let 1999 a 1997.

Foto 5



Foto 6


• Zabudování desek HURDIS do stavby brzy po jejich vyrobení, takže se v plné míře projeví objemové změny.
• Zabudování desek HURDIS do objektů, u kterých je dočasná nebo trvalá zvýšená vlhkost.
• Nepříznivé namáhání stěn desek HURDIS uložených na patky proti namáhání stěn u desek opřených o spodní pas. Při uložení na patky není zcela jasné, kde se deska opírá o patku. Z prováděných zkoušek v laboratoři plyne, že opření se realizuje v horní třetině výšky desky, v mnoha případech až na horním pasu desky. Při podepření horního pasu jsou konce stěn tažené, zatím co při podepření dolního pasu jsou konce stěn bez namáhání a v další části jsou stěny tlačené. Tato skutečnost jasně vyplývá z prutové analogie.

• Nedostatečná kvalifikace jak při návrhu, tak při provádění těchto stropů. Změny společnosti po roce 1989 zasáhly jak projekční, tak prováděcí sféru ve stavebnictví. Výrazně se také změnil charakter realizovaných objektů. V projekční sféře mnoho pracovníků začalo podnikat jako fyzické osoby a ekonomickým tlakem bylo nuceno brát zakázky na objekty, se kterými neměli praktické zkušenosti. Kontrola projekčních prací v oblasti statických návrhů přestala existovat. Z toho důvodu rovněž mohlo dojít ke špatným statickým návrhům staveb. Při provádění stavby rovněž mohlo dojít k mnoha chybám. Z hlediska jakosti neexistovaly ve stavebnictví žádné nebo zcela nedostatečné kontrolní mechanizmy. Vlastní práce na stavbě prováděli v mnoha případech nekvalifikovaní pomocní dělníci, kteří neuměli odborné práce, jako je bezesporu montáž stropní konstrukce z desek HURDIS.

Jednotlivé výše uvedené příčiny ve skutečnosti nepůsobí izolovaně jako jediná příčina havárie, ale v různých kombinacích, s různou vahou. Je velmi pravděpodobné, že u konkrétní stavby, kde došlo k havárii stropní konstrukce z desek HURDIS se uplatnilo více příčin současně. Nemožnost podrobněji stanovit příčiny poruch je dána jednak jejich různorodostí, jednak tím, že v současné době již nejsou k dispozici desky a patky HURDIS, z kterých byly ohrožené stropní konstrukce postaveny.

V oblasti konstrukcí realizovaných nelze zatím navrhnout žádná rozumná opatření, která by mohla vést ke snížení nebezpečí havárie stropních konstrukcí z desek HURDIS. Tyto stropní konstrukce se realizovaly téměř ve všech druzích staveb, od rodinných domků až po tovární objekty. V evidenci stavebních úřadů zřejmě není zaznamenán druh nosné konstrukce, protože nosná konstrukce není předmětem stavebního řízení. Jakékoli plošné upozornění na potenciální nebezpečí z těchto stropních konstrukcí by mohlo znamenat znepokojení části stavebníků, kteří by vyžadovali záruky za bezpečnost těchto staveb a obraceli by se na odborná pracoviště s žádostí o vyjádření. Podle dostupných informací, žádné pracoviště zatím nedisponuje prakticky použitelnou diagnostickou metodou na zjištění stavu těchto stropních konstrukcí. Podhled stropu je opatřen omítkou, která znemožňuje vizuálně posoudit vyplnění spár a rovinnost desek a patek. Každý zásah do omítky podhledu u užívaných místností je nadměrným zatížením pro uživatele a místnost se stává neobyvatelnou. Stav desek uvnitř dutin je možno, za cenu narušení omítky a desky vrtem, vizuálně zjistit pouze endoskopem, a to ve velmi malém rozsahu jedné dutiny. Tato prohlídka však nic neříká o možné napjatosti konstrukce. Žádné pracoviště proto nemůže, z uvedených, důvodů, převzít v rámci obvyklých rizik záruku za provedenou stropní konstrukci z desek HURDIS. Pro případné porušení stávajících stropních konstrukcí z desek HURDIS je možno zatím pouze stanovit určité rizikové faktory, které říkají, že u konkrétní konstrukce hrozí větší nebo menší riziko zřícení. Určení těchto faktorů je pochopitelně věc názoru, proto následný výčet nelze pokládat za vyčerpávající.

F2: U desek HURDIS se třemi dutinami jsou stěny tenčí než 11 mm.

F3: Stěny patek jsou tenčí než 11 mm.

F4: Na horním povrchu desek HURDIS je betonový potěr spolupůsobící s deskou, popř. jsou na horním povrchu další spolupůsobící vrstvy konstrukce podlahy.

F5: Na styčné ploše mezi patkou a deskou je nedostatečná vrstva malty, tj. méně než 5 mm v nejtenčím místě a svislé spáry mezi deskami HURDIS nejsou vyplněny maltou.

F6: Byla použita nevhodná výchozí surovina, která po zpracování má velkou nevratnou vlhkostní roztažnost a vysoký statický modul pružnosti.

F7: Desky HURDIS byly zabudovány do objektů se zvýšenou vlhkostí.

F8: Desky HURDIS byly zabudovány brzy po jejich výrobě.

Faktory F2, F3, F6 se vyskytují u velké části staveb postavených v letech 1994 až 1998. Faktory F4, F5, F7, F8 jsou rozdílné podle jednotlivých staveb. Faktory F4,F5 se však vyskytují u velkého množství staveb. Faktor F9 se může vyskytnou u kterékoli stavby a nemusí jít o strop z desek HURDIS.

Souhrnně lze říci, že nejvíce rizikové jsou stropní konstrukce z desek HURDIS postavené v období 1994 až 1998, u kterých může nastat největší seskupení rizikových faktorů vedoucích ke kolapsu stropní konstrukce.

• Byla zrušena ČSN 72 2642 a norma bude revidována.

• Ve smyslu zák. č.22/1997 Sb. a následných předpisů bylo zpracováno, nové ”Stavebně-technické osvědčení” (STO), které, jako podmínku vydání Certifikátu, požaduje u stropních desek HURDIS zjištění nevratné vlhkostní roztažnosti střepu a zjištění modulu pružnosti. Dále v tomto STO jsou zpřísněné požadavky na rozměry a tolerance výrobků.
• Byl zpracován návrh metodických pokynů pro montáž stropních konstrukcí z ocelových nosníků a desek HURDIS, ve kterém se jednoznačně požaduje separace betonových vrstev nad deskami a patkami HURDIS od těchto desek. Montážní pokyny požadující separaci nadbetonovaných vrstev budou podmínkou pro udělení certifikátu.
• Byly zpracovány pokyny pro projektování stropních konstrukcí HURDIS, kde se rovněž požaduje, aby v projektové dokumentaci byly výše uvedené zásady pro montáž stropních konstrukcí obsaženy..
• Ve spolupráci s firmou Geobrick Si&Pe, a.s., byla upravena výchozí surovina tak, aby byla snížena vlhkostní roztažnosti a modul pružnosti střepu.
• Je navržena zkušební metoda, která umožní zohlednit spolupůsobení desek a patek ve stropě.

Ing. Václav Kučera
TZÚS