Geometrická přesnost staveb je jednou z významných vlastností, které ovlivňují výslednou jakost budov a jejich jednotlivých částí při realizaci i během užívání. Hodnoty přesnosti geometrických parametrů ovlivňují významně nejen spotřebu materiálů a práce během zhotovení, ale mají vliv na potřebu a rozsah oprav a údržby budov a tím i na životnost budov. Rozbory u nás i v zahraničí prokázaly, že nedodržení požadované geometrické přesnosti má vliv na fyzické a tím i ekonomické znehodnocení objektu, vede k nutnosti častější výměny vestavěných dílů a výrobků atd.
Základním předpokladem, z něhož celý systém zabezpečení geometrické přesnosti vychází, je znalost požadavků na výslednou geometrickou přesnost (jaká musí být přesnost geometrických parametrů na dokončeném objektu a proč), která umožní plnění požadovaných funkcí během celé požadované doby životnosti (z hlediska spolehlivosti, bezpečnosti, trvanlivosti, slučitelnosti - sestavitelnosti, estetiky atd.). Musí tedy být známy tzv. funkční geometrické parametry a jejich mezní hodnoty.
Pokud na objektu budou u těchto vybraných geometrických parametrů skutečné odchylky, nebo tolerance větší než předepsané, dojde k neplnění výsledné funkce, bude docházet k poruchám, snížení předpokládané životnosti, nutnosti neplánovaných oprav, výměn částí atd. Při zajištění zhotovitelnosti musí být zváženy možnosti realizačních procesů, tj. přesnost použitých dílů a dílců, prvků, přesnost postupů vytyčení, rozměření a osazení na staveništi musí být tedy zodpovězena otázka, jakým způsobem bude výsledné přesnosti dosaženo.
Určí se tzv. technologické geometrické parametry výrobků, vytyčení, rozměření, osazení, včetně mezních odchylek nebo tolerancí. Vzájemné sladění požadavků a možností je obsahem metod optimalizačního procesu při navrhování, včetně výpočtu geometrické přesnosti. Zásadou je, že návrhy přesnosti geometrických parametrů, od nichž je odvislá výsledná funkce, stejně jako návrhy přesnosti geometrických parametrů, které jsou výsledkem procesů při zhotovení, musí být navrženy tak, aby mohly být prokázány při kontrole měřením s určenou přesností.
Nemá praktický význam navrhovat přesnost takových geometrických parametrů, které nedokážeme při realizaci měřit, vyhodnotit a porovnat s návrhem. Geometrický parametr ať funkční, nebo technologický, je pokládán za náhodnou veličinu, je určován charakteristikami přesnosti. V celém systému zabezpečení geometrické přesnosti od projektu s výpočtem až po kontrolu a hodnocení je využíván aparát počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky.
Čtěte také: Betonové schody: Broušení a úprava
Ucelený soubor norem geometrické přesnosti ve výstavbě byl u nás zpracován po roce 1980. Jeho struktura a obsah byl již od počátku konformní s normami ISO, připravovanými zejména technickou komisí ISO/TC 59 - Pozemní stavby, na jejíž práci se aktivně podíleli členové tehdejší naší národní normalizační komise. Po roce 1990 se mimo revize stávajících norem postupně zavádějí nově vypracované normy ISO, přičemž přednost je dávána těm normám, u nichž se předpokládá, že budou převzaty i jako normy evropské.
V souvislosti s normami ISO je nutné poznamenat, že jejich obsah i dikce je mnohdy značně odlišná od pojetí v naší dřívější národní normalizaci. Norma obsahuje základní definice a termíny vztahující se k přesnosti rozměrů. Obsahuje i rejstřík termínů anglicky, německy, francouzsky a česky (viz příloha 1). Do národní přílohy této normy jsou převzaty termíny a definice, dosud obsažené v normě ČSN 73 0202 a obecné pojmy, které měly být původně v normě základních názvů a definic (ČSN 0001) a které jsou používány v normách geometrické přesnosti.
Norma stanoví základní charakteristiky přesnosti a základní požadavky pro navrhování, zjišťování, kontrolu a hodnocení přesnosti geometrických parametrů, které bezprostředně ovlivňují plnění funkčních požadavků na stavební objekty a jejich části po dobu jejich životnosti. Stanovení přesnosti ve všech fázích projektování je podle této normy optimalizací technologických a ekonomických možností realizačních procesů při zhotovení díla tak, aby byly dodrženy zadané funkční požadavky.
Tato norma by měla být v praxi nejvíce využívaná. Obsahuje základní charakteristiky přesnosti, funkční požadavky, schéma návrhu, zásady pro navrhování při výchozím odhadu i podrobném návrhu přesnosti, zásady výpočtu přesnosti, ustanovení o předpisování kontroly přesnosti a dokumentaci požadavků na přesnost. Pro označování charakteristik přesnosti se při navrhování geometrické přesnosti použije norma ČSN 01 3405 Výkresy ve stavebnictví. Označování charakteristik přesnosti. Tato norma byla zpracována s použitím mezinárodní normy ISO 6284 Construction drawigs. Indication of limit deviations.
Mimo obecných zásad pro předepisování přesnosti osazení uvedených druhů dílců norma obsahuje v informačních přílohách orientační hodnoty mezních odchylek shody montážních značek při osazení. Norma stanoví zásady pro určování mezních odchylek a tolerancí pro hrubou stavbu monolitických betonových a železobetonových konstrukcí, zásady pro určení mezních odchylek a tolerancí bednění, stanoví zásady kontroly přesnosti geometrických parametrů bednění i konstrukcí.
Čtěte také: Výhody panelových domů
Norma obsahuje zásady a metody kontroly geometrické přesnosti stavebních dílců, konstrukcí, stavebních objektů a zásady kontroly vytyčovacích prací. Norma stanoví přesnost kontroly geometrických parametrů prostorové polohy, rozměrů a tvarů pozemních stavebních objektů, včetně stavební jámy, dále přesnost kontroly rozměrů, tvaru, polohy a orientace konstrukcí těchto objektů a jejich částí během stavění, po dokončení stavby a pro kolaudaci.
Norma stanoví zásady pro stanovení míst měření v souladu s ISO 7976-2 pro nezabudované stavební dílce bez ohledu na použité suroviny a materiály pro jejich výrobu. V normě jsou stanoveny zásady pro stoprocentní i výběrovou kontrolu geometrické přesnosti stavebních objektů, konstrukcí a jejich částí a dále stavebních dílců. Norma stanoví zásady pro statistickou regulaci geometrické přesnosti ve výstavbě, prováděnou v průběhu výrobního procesu.
Stanoví pravidla pro sběr a záznam dat o přesnosti rozměrů ve stavební praxi a způsob, jakým se tato data mají uvádět u vybraných konstrukcí a jejich částí a u vyráběných stavebních dílců. Dosud u nás podobná norma vydána nebyla. Norma je identická s mezinárodní normou. Norma je zařazena jako ČSN 73 0230. Je identická s normou ISO 7078:1985 a obsahuje termíny běžně používané při vytyčování, měření a ostatních zeměměřičských činnostech ve výstavbě.
Nejdůležitější používané pojmy a definice charakteristik přesnosti jsou shrnuty v úvodu. Účelem návrhu geometrické přesnosti je stanovit charakteristiky důležitých geometrických parametrů (rozměrů, úhlů) popisujících výrobu, vytyčování a osazování tak, aby byly splněny funkční požadavky, kladené na důležité (kritické) parametry (úložná délka, šířka spáry, světlost). Návrh geometrické přesnosti, včetně stanovení charakteristik přesnosti je nedílnou součástí návrhu stavby a všech staveništních procesů.
Důležitým znakem návrhu přesnosti je nutnost přihlížet k technologickým možnostem výroby, vytyčování a osazování se zřetelem k podmínkám provádění uvažované stavby. Předepsané charakteristiky přesnosti musí tedy odpovídat technologickým postupům při výrobě dílců a provádění stavby i předpokládaným pomůckám a geodetickým přístrojům. Výchozí geometrické parametry se samostatně (nezávisle na jiných parametrech) sledují při výrobě a provádění (např. vytyčené rozměry, rozměry dílců a parametry, které se samostatně sledují při osazování dílců) a nezávisejí na žádných dalších parametrech.
Čtěte také: Postupy pro správné provedení dilatačních spár
Výsledné parametry (např. šířky spár a úložné délky, které se při osazování přímo nesledují) na rozdíl od výchozích parametrů, závisejí na výchozích parametrech popř. na dalších výsledných parametrech. Výsledné parametry jsou většinou významně závislé veličiny. Zpravidla je však možno je vyjádřit samostatně a není tedy třeba při výpočtu k jejich závislosti přihlížet. Výjimkou je takzvané polohově přeurčené osazování, při kterém se současně sleduje více výsledných parametrů (např. šířky spár), které se vzájemně vyrovnávají.
Důležité (kritické) geometrické parametry, na něž se přímo vztahují funkční požadavky, však mohou být jak výchozími, tak výslednými parametry. Charakteristiky výsledných parametrů však závisejí na některých (důležitých) výchozích parametrech. Ne všechny výchozí nebo výsledné geometrické parametry jsou důležité, popř. kritické. V běžných případech existuje řada geometrických parametrů, u nichž se uvádějí pouze základní nominální hodnoty xnom a není třeba předepisovat mezní odchylky δx, popř. tolerance Δx.
Zásadním výchozím vodítkem pro určení důležitých a kritických geometrických parametrů a pro celkový postup návrhu geometrické přesnosti jsou funkční požadavky, které závisejí na druhu stavby a charakteru stavby. Funkční požadavky na geometrickou přesnost se v současné době odvozují ze základních evropských předpisů pro stavební výrobky, Směrnic rady EHS (dnes EU) a navazujících Interpretačních dokumentů ID 1 až ID 6. Základní požadavky jsou dále rozvedeny v Interpretačních dokumentech ID 1 až ID 6.
Soubor požadavků je převzat do vyhlášky ministerstva pro místní rozvoj (část druhá) č. 137/1998 Sb. Z těchto požadavků vyplývají i funkční požadavky na geometrickou přesnost. Souhrnné požadavky na geometrickou přesnost, které zajišťující funkční způsobilost stavby se vyjadřují takzvanými funkčními charakteristikami přesnosti, zejména funkční tolerancí Δxf nebo funkční mezní odchylkou δxf. Doporučené (nejvýše přípustné) hodnoty těchto charakteristik, platné po celou dobu předpokládané životnosti stavby, jsou souhrnně uvedeny v příloze 1 k ČSN 73 0205. Uvedené hodnoty jsou stanoveny na základě předchozích zkušeností s ohledem na běžné technologické postupy a materiály.
Geometrická přesnost je jednou z kategorií hodnocení kvality staveb. Bohužel prokazování nekvalitního díla je i přes jeho zjevnost často velmi problematické. Stávající platné normy, které se geometrickou přesností zabývají, jsou často nejasné a zmatené. Vzhledem k tomu, že každou konstrukci a každý materiál hodnotí jiná norma a některou i více norem z různých úhlů pohledů, stává se často, že si mezi sebou protiřečí.
Vzhledem k tomu, že většina technických norem není závazných, nejsou v této problematice jednotné ani soudy, u kterých spor v mnoha případech končí. A tak pokud spor dojde k soudu, jsou stejně pravděpodobné zcela různé postupy. První možnost je, že soud bude chtít po realizační firmě vysvětlit a doložit, proč dílo neprovedla podle dané normy. V projektových dokumentacích je geometrická přesnost konstrukcí velmi často „ošetřena“ (pokud tedy vůbec) upozorněním, že stavba bude prováděna dle platných norem. Takovéto opatření je zcela nedostatečné.
Z důvodu nejednotnosti norem pak také vznikají kolize, kdy otvor pro stavební výplň je proveden podle normy pro betonové či zděné konstrukce, což ale neodpovídá požadavku na rovinnost otvoru stavební výplně. Ještě více závažné je nedodržení půdorysné polohy svislých nosných konstrukcí v nad sebou jdoucích podlažích. Zde je totiž počítáno s tím, že konstrukce jsou umístěny centricky a tedy zatěžují jen samy sebe. Pokud jsou ovšem svislé nosné konstrukce vůči sobě vychýlené, vzniká excentricita, na kterou nejsou tyto konstrukce dimenzovány.
Při projektování staveb je rovněž velmi riskantní navrhovat prostory o minimálních rozměrech (výška u obytných místností, nebo vodorovné rozměry prostor pro osoby se sníženou schopností pohybu apod.). U skladby stropu s ŽB nosnou konstrukcí, kročejovou izolací a betonovou mazaninou tl. 50 mm se může skladba při dodržení veškerých normových požadavků zvýšit bezmála až o 6 cm.
Dle výše uvedeného je zřejmé, že geometrická přesnost nejsou jen estetické záležitosti ve formě křivé stěny, či šikmého ostění. Nedodržení svislosti stěny u výtahové šachty může způsobit nemožnost instalace výtahu. Mezní odchylka je parametr, který může nabývat kladných i záporných hodnot (bývá většinou uváděn se znaménkem „±“, např. ±10 mm nebo +3 mm / -1 mm). O tuto hodnotu může být zmenšen, resp. zvětšen základní rozměr. Tolerance je absolutní hodnota rozdílu mezních odchylek (např. mezní odchylka ±5 mm může v absolutní hodnotě nabývat tolerance až 10 mm).
Hodnota uvedená v normě (ČSN) bez znaménka „±“ (tolerance v absolutní hodnotě) může nabývat kladných a záporných hodnot pouze pokud se vydělí dvěma. Atelier DEK nabízí měření veškerých uvedených aspektů za použití nejmodernějších technologií a přístrojů.
Příklady a metody měření geometrické přesnosti
- Poloha: Poloha se měří v kontrolních bodech, které jsou umístěny 100 mm nad úrovní hrubé podlahy ve svislém směru.
- Excentricita (souosost): Kontrolní body pro měření excentricity (souososti) jsou na konstrukci výše ležícího podlaží 100 mm nad úrovní hrubé podlahy, u konstrukce níže ležícího podlaží 100 mm pod stropem ve svislém směru. Ve vodorovném směru jsou kontrolní body u sloupů ve dvou na sebe kolmých osách povrchových ploch, u stěn 100 mm od svislých hran. Pokud jsou tato místa měření nepřístupná, kontrolní body se umístí do čelních rovin stěn, popřípadě ještě uvnitř konstrukcí.
- Rozměry stavebních otvorů: Rozměry stavebních otvorů se kontrolují ve svislém i vodorovném směru vždy min.
- Svislost: Při kontrole svislosti se volí kontrolní body na konstrukci 100 mm nad úrovní podlahy a 100 mm pod úrovní stropu ve svislém směru. Ve vodorovném směru jsou kontrolní body u sloupů v osách povrchových ploch, u stěn 100 mm od svislých hran. Při měření odchylek svislosti vzhledem ke vztažné přímce se umístí vztažná přímka (např. zavěšená olovnice na provázku) 100 mm od stěny. Odchylka od vztažné přímky se změří v určených bodech.
- Průhyb: Průhyb průvlaků, ztužidel, vazníků, překladů a pod. se kontroluje v místě podélné osy konstrukce uprostřed rozpětí. Průhyb podlah a stropů se kontroluje nejméně uprostřed světlosti podpůrné konstrukce, popř. v průsečících čtvercové sítě odsazené od hran stěn a sloupů o 100 mm. Čtvercová síť o délce strany max. 3 m a min.
- Rovinnost: V případě geodetického měření lze celkovou rovinnost vyhodnotit tak, že ze všech změřených odchylek od projektované hodnoty se vypočítá průměrná hodnota, která bude představovat srovnávací rovinu a ta se odečte od všech změřených odchylek, přičemž s požadovanou přípustnou odchylkou se porovnává největší zjištěná odchylka. Srovnávací rovinu u vodorovných konstrukcí lze vytvořit pomocí rotačního laseru, který vytvoří vodorovnou rovinu. U svislých konstrukcí lze použít rotační laser se svislou rotační rovinou nebo napnutý provázek či lanko, které se na koncích konstrukce odsadí cca o 10 cm. Koncové body, ve kterých se měří odsazení srovnávací roviny, by měly být odsazeny min. 100 mm od svislých hran měřené konstrukce a min. 100 mm od podlahy. Měření probíhá tak, že se změří vzdálenosti mezi povrchem konstrukce a srovnávací rovinou v jednotlivých bodech čtvercové sítě.
- Místní rovinnost povrchu: Místní rovinnost povrchu se kontroluje na vztažnou vzdálenost 2 m. Odchylky místní rovinnosti se stanovují pomocí dvoumetrové latě. Jednotlivé klady latě se rovnoměrně rozmístí po kontrolované ploše. Lať musí být kladena min. 100 mm od hran kontrolované plochy a především do míst, kde lze podle vizuálního pozorování předpokládat největší odchylky.
- Pravoúhlost svislých konstrukcí: Pravoúhlost svislých konstrukcí lze kontrolovat geodeticky zároveň s kontrolou půdorysného umístění. Kontrolní body pro měření pravoúhlosti svislých konstrukcí jsou shodné s kontrolními body půdorysného umístění. Kontrolní body jsou na konstrukci 100 mm nad úrovní hrubé podlahy ve svislém směru.
- Přímost hran: Přímost hran by se měla kontrolovat ve dvou na sebe kolmých směrech. Pro délku hrany do 3 m se volí 5 kontrolních míst. Kontrolní místa by měla být na hraně rovnoměrně rozmístěna, krajní místa měření by měla být min. 100 mm od konců hrany. Kontrolu lze provést pomocí latě, jejíž délka je úměrná délce hrany (pro hranu délky max.
- Výška hran ve spáře: Měření výšky hran ve spáře se provádí pomocí dostatečně dlouhého měřidla s rovnou hranou. Měřidlo se přiloží hranou kolmo na vyšší roh spáry, tak aby bylo v rovině s povrchem (podlahy, obkladového prvku apod.).
- Svislost a celková rovinnost fasády: Svislost a celková rovinnost fasády se kontroluje v každém patře. Kontrolní body musí být umístěny min.
Seznam norem ČSN souvisejících s geometrickou přesností ve výstavbě
- ČSN 01 3405 Výkresy ve stavebnictví.
- ČSN 01 3419:1987 Výkresy ve stavebnictví.
- ČSN 73 0201 Geometrická přesnost ve výstavbě. Základní termíny a definice.
- ČSN 73 0202:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Základní ustanovení.
- ČSN 73 0205:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Navrhování geometrické přesnosti.
- ČSN 73 0210-1:1992 Geometrická přesnost ve výstavbě. Podmínky provádění. Přesnost osazování dílců.
- ČSN 73 0210-2:1993 Geometrická přesnost ve výstavbě. Podmínky provádění. Geometrická přesnost hrubé stavby.
- ČSN 73 0212-1:1996 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Základní ustanovení.
- ČSN 73 0212-3:1997 Geometrická přesnost ve výstavbě - Kontrola přesnosti.
- ČSN 73 0212-4:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Inženýrské stavby.
- ČSN 73 0212-5:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě - Kontrola přesnosti.
- ČSN 73 0212-6:1993 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Hodnocení přesnosti.
- ČSN 73 0212-7:1994 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Statistická regulace přesnosti.
- ČSN ISO 1803:1999 Stavební konstrukce. Tolerance. Zásady stanovení a kontroly.
- ČSN ISO 4463-1 Měřicí metody.
- ČSN ISO 4463-2 Měřicí metody 2.
- ČSN ISO 4463 Měřicí metody 3.
- ČSN ISO 7077:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Měřické metody ve výstavbě.
- ČSN ISO 7737:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě. Tolerance ve výstavbě.
tags: #tolerance #betonových #konstrukcí #norma