Geometrická presnosť stavebných konštrukcií je jednou z významných vlastností, ktoré ovplyvňujú výslednú kvalitu budov a ich jednotlivých častí pri realizácii aj počas užívania. Hodnoty presnosti geometrických parametrov významne ovplyvňujú nielen spotrebu materiálov a práce počas zhotovenia, ale majú vplyv na potrebu a rozsah opráv a údržby budov a tým aj na životnosť budov. Rozbory u nás i v zahraničí preukázali, že nedodržanie požadovanej geometrickej presnosti má vplyv na fyzické a tým aj ekonomické znehodnotenie objektu, vedie k nutnosti častejšej výmeny zabudovaných dielov a výrobkov.
Dôležitým znakom návrhu presnosti je nutnosť prihliadať k technologickým možnostiam výroby, vytýčenia a osádzania so zreteľom k podmienkam realizácie uvažovanej stavby. Geometrický parameter, či už funkčný, alebo technologický, je považovaný za náhodnú veličinu, je určovaný charakteristikami presnosti.
Význam geometrickej presnosti pri navrhovaní a realizácii schodísk
Schodisko slúži na prekonávanie výškových rozdielov, spája jednotlivé podlažia a umožňuje pohodlný a bezpečný výstup aj zostup osobám. Rozmery schodiska musia vyhovovať väčšine užívateľov objektu, čiže nízkym, vysokým, starým, mladým, chorým, zdravým, mužom, ženám, deťom a podobne. Výstup respektíve zostup po schodisku je pre človeka oveľa náročnejší ako chôdza po rovine. Preto je potrebné schodiská navrhovať tak, aby chôdza po nich bola pohodlná a fyzicky nenáročná.
Schodište sú neoddeliteľnou súčasťou stavby a rovnako ako pri ostatných stavebných konštrukciách je potrebné aj u schodišťa riešiť geometrickú presnosť. Pri návrhu a realizácii schodísk a šikmých rámp je potrebné počítať s geometrickou presnosťou nielen samotnej konštrukcie schodiska, ale aj s odchýlkami geometrickej presnosti ohraničujúcich zvislých konštrukcií a povrchových úprav stien a konštrukcie schodiska.
Rozmery a tvar schodísk/šikmých rámp musia byť navrhnuté tak, aby pri reálnych odchýlkach pri realizácii stavebných konštrukcií bolo dosiahnuté návrhových/požadovaných rozmerov. Ak je nejakým predpisom navrhovaný rozmer limitovaný (napr. minimálna šírka, maximálna výška, minimálny alebo maximálny sklon), je v projekte vhodné tento limitovaný rozmer zväčšiť alebo zmenšiť o doporučené hodnoty.
Súčasné normy a ich výzvy
Návrhom schodísk sa zaoberá norma STN 73 4130. Dôležité je hlavne správne navrhnutý sklon ramena, s čím súvisí návrh rozmerov stupňov. V schodisku musia mať všetky stupne rovnakú výšku a šírku. Medzi šírkou a výškou stupňa platí vzťah vychádzajúci z priemernej dĺžky kroku, pričom priemerný krok človeka je 630 mm (muži 750 mm, ženy 600 mm a deti okolo 540 mm). Hodnotu 630 mm norma povoľuje znížiť na 600 mm v tom prípade, pokiaľ nebude prekročený maximálny respektíve minimálny sklon schodiskového ramena α príslušného schodiska podľa účelu a charakteru budovy.
Norma pre schodisko bola pôvodne určená predovšetkým ako podklad pre navrhovanie schodísk a šikmých rámp a pri návrhu sa samozrejme predpokladá, že všetky stupne budú rovnako vysoké a široké. V aktualizácii z roku 2010 vypadlo pre realizáciu podstatné slovíčko „navrhovanie“, a tak podľa platnej normy pre schodisko môže byť investorom a projektantom požadované vyhotovenie schodísk s nulovou toleranciou výšky a šírky jednotlivých stupňov v jednom schodiskovom ramene. Z výše uvedených požiadaviek noriem je patrné, že slovenské technické normy geometrickú presnosť dokončených schodísk neriešia. Navyše dochádza k rozporu medzi požiadavkami jednotlivých noriem, kedy normy pre realizáciu stavebných konštrukcií pripúšťajú odchýlky od geometrickej presnosti, ale norma STN 73 4130 pre schodiská nie.
Je potrebné si uvedomiť, že monolitické a prefabrikované betónové konštrukcie nemožno realizovať s absolútnou presnosťou na 0 mm, rovnako ako keramické a teracové dlaždice majú svoje výrobné odchýlky. V praxi sa stretávame so situáciami, kedy stavebníci využívajú ustanovenia aj technických noriem a predpisov vo svoj prospech a odmietnu prevziať dokončené schodisko. Ako argument používajú vyššie uvedené formulácie a vyžadujú, aby dokončené konštrukcie mali nulové odchýlky geometrickej presnosti.
Typy konštrukcií a povrchových úprav
- Betónové konštrukcie: Medzi problematické nosné konštrukcie schodísk patria predovšetkým betónové monolitické a prefabrikované konštrukcie, ktoré sú na stavbách asi najviac používané. Vykonávanie monolitických betónových konštrukcií rieši norma ČSN EN 13670 a výrobu prefabrikovaných schodiskových ramien rieši norma ČSN EN 14843.
- Povrchové úpravy: Medzi najbežnejšie povrchové úpravy schodísk patria keramické obklady, Teraco a drevené obklady. Vykonanie obkladov nemožno vykonať s presnosťou na desatiny milimetra, preto sú stanovené prípustné odchýlky. Tieto odchýlky sa vzťahujú predovšetkým k charakteristikám dokončeného povrchu ako je rovinnosť, výška hrán obkladových prvkov v škáre a pod. V sústave českých technických noriem neexistuje norma pre vykonávanie drevených obkladov. V prípade drevených obkladov možno použiť ustanovenia normy pre podlahy ČSN 74 4505. Táto norma rieši okrem iného geometrickú presnosť rovinnosti nášľapných vrstiev.
Pri presnosti rozmerov keramických obkladových prvkov danej normou ČSN EN 14411 sa odchýlka hrúbky môže pohybovať v rozmedzí až ±10 % menovitého rozmeru. V rámci geometrickej presnosti dokončených obkladov a dlažieb sa meria ich rovinnosť, ktorá môže dosahovať medzných odchýlok ±3 mm na dvojmetrovej late.
Doporučené tolerancie a bezpečnosť
Na rozdiel od slovenskej sústavy noriem a legislatívy, zahraničné normy riešia geometrické parametre schodiskových stupňov s ohľadom na to, že vždy existujú určité výrobné odchýlky, ktoré je potrebné tolerovať. Skutočná výška akéhokoľvek schodiskového stupňa v jednom schodiskovom ramene sa môže líšiť maximálne o ±5 mm od projektovanej výšky. Mezní odchýlka výšky a šírky schodiskových stupňov od navrhovaných (požadovaných rozmerov) je ±5 mm.
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. Na bezpečnosť pohybu po schodišti majú vplyv aj odchýlky geometrickej presnosti výšky a šírky dokončených schodiskových stupňov. Z meraní vyplýva, že odchýlku ±5 mm je možné dosiahnuť v 95 % meraní.
Rozmery schodiskových stupňov a rámp
Najmenšia podchodná a priechodná výška schodišťa, priechodná šírka ramena schodišťa, rozmery podesty a medzipodesty a šírka schodiskového stupňa sú dané slovenskou technickou normou. Každý schodiskový stupeň v jednom schodiskovom ramene musí mať rovnakú výšku. V jednom schodiskovom ramene môže byť najviac 16 schodiskových stupňov. Pomocné schodisko môže mať najviac 18 schodiskových stupňov.
Sklon schodiskových ramien hlavného schodiska nesmie byť väčší ako 35 stupňov, v bytovom dome bez výťahu nesmie byť väčší ako 33 stupňov. Schodište vnútri bytu s konštrukčnou výškou menšou ako 3 000 mm a schodisko do podzemného podlažia môže mať sklon schodiskových ramien najviac 41 stupňov.
Podélný sklon ramene šikmé rampy má být konstantní po celé jeho délce. Najväčší sklon rampy určenej na verejné užívanie je daný slovenskou technickou normou. Najmenšia priechodná šírka šikmej rampy určenej na verejné užívanie je 1 100 mm. Najmenšia dovolená podchodná výška rampy nameraná na zvislici je 2 100 mm. Súčiniteľ šmykového trenia povrchu šikmej rampy, povrchov schodiskových podest a stupňov vonkajších schodíšť je daný slovenskou technickou normou.
Pre lepšiu prehľadnosť uvádzame doporučené medzné odchýlky vybraných parametrov schodísk:
| Geometrický parameter | Doporučená medzná odchýlka | Poznámka |
|---|---|---|
| Výška schodiskového stupňa | ±5 mm | Od navrhovanej (požadovanej) výšky stupňa |
| Šírka schodiskového stupňa | ±5 mm | Od navrhovanej (požadovanej) šírky stupňa |
| Rovinnosť nášľapných vrstiev obkladov a dlažieb | ±3 mm na 2 m lati | Vzťahuje sa na dokončené obklady a dlažby |
| Odchýlka hrúbky keramických obkladových prvkov | Až ±10 % menovitého rozmeru | Podľa normy ČSN EN 14411 |
Výroba schodísk
Metodika merania geometrickej presnosti schodísk
Postupy merania geometrických parametrov stavebných konštrukcií sú popísané v normách radu ČSN 73 0212:1993-1997. Nižšie je doplnená metodika merania geometrickej presnosti schodiskových stupňov, ktorá nie je v platných normách popísaná.
Meranie výšky a šírky stupňov
Merajú sa výšky a šírky všetkých stupňov v rámci jedného schodiskového ramena. U schodiskových ramien so šírkou do 1500 mm sa meranie vykonáva na výstupnej čiare schodiskového ramena. Výstupnou čiarou u priamych ramien je priamka a umiestňuje sa pôdorysne v osi ramena. Výstupnou čiarou u zakrivených (točitých) ramien je krivka a umiestňuje sa pôdorysne vo vzdialenosti 1/3 šírky ramena od vonkajšej hrany oblúka jeho zakrivenia. Poloha výstupnej čiary zmiešaných schodísk, priamych a zakrivených, sa riadi jej polohou v zakrivených častiach.
Výška stupňa sa meria vždy od horného líca jedného stupňa k hornému lícu nasledujúceho stupňa. Šírka stupňa sa meria od hrany čela jedného stupňa k hrane čela nasledujúceho stupňa.
Meranie miestnej rovinnosti povrchu
Miestna rovinnosť schodiskových stupňov sa meria pomocou late na podložkách a meracieho klinčeka. Výška podložiek by mala byť 10 mm. Miestna rovinnosť sa meria pomocou late dĺžky ≤ 2 m. Vždy je vyžadovaný minimálne 1 klad late na každý kontrolovaný stupeň. Lať sa musí v ploche umiestniť minimálne 100 mm od hrán a ohraničujúcich konštrukcií.
Techniky merania
Meranie vykonáva geodet totálnou stanicou alebo 3D skenerom alebo metrom od referenčnej priamky od olovnice alebo rotačným laserom. Pri meraní odchýlok zvislosti vzhľadom k referenčnej priamke sa umiestni napríklad olovnica na šnúrke 100 mm od steny a meria sa odchýlka referenčnej priamky v určených bodoch. Skutočná odchýlka od zvislosti sa stanoví odpočítaním vzdialenosti referenčnej priamky od steny.
Pri kontrolovaní zvislosti zvolíme kontrolné body na stavebnej konštrukcii 100 mm nad úrovňou podlahy a 100 mm pod úrovňou stropu vo zvislom smere. Vo vodorovnom smere sú kontrolné body pri stĺpoch v osiach povrchových plôch, pri stenách 100 mm od zvislých hrán.
Pri kontrolovaní vzdialeností zvislých protiľahlých stavebných konštrukcií (dĺžka a šírka) kontrolujeme opäť 100 mm nad úrovňou podlahy a 100 mm pod úrovňou stropu, pri stenách, a ešte prípadne uprostred výšky a šírky, respektíve dĺžky miestnosti, pri stĺpoch ešte uprostred ich výšky. U vodorovných stavebných konštrukcií sa kontrolovanie protiľahlých konštrukcií (výška) tiež vykonáva 100 mm od obvodových stien a prípadne uprostred dĺžky a šírky miestnosti. Meria geodet totálnou stanicou alebo laserovým diaľkomerom či pásmom od overenej stavebnej konštrukcie.
