Winduplift test
Rádce Plochá střecha – díl 4
V předchozích dílech Rádce Plochá střecha byly probrány základy navrhování plochých střech, rozdíl mezi plochými a šikmými střechami, skladba ploché střechy, druhy zajištění vrstev a téma předběžného návrhu.
Výsledky Winduplift testu mohou poskytnout cenné informace pro vytvoření předběžného návrhu. Ale co to znamená a jaké informace to může poskytnout?
Winduplift test je zkouška sáním větru, která se používá k určení stability střešních systémů vůči zatížení větrem. V případě mechanicky upevnění hydroizolačních systémů se mezní zatížení stanoví podle EAD případně podle DIN 16002.
Výsledky Winduplift testu mohou poskytnout cenné informace pro vytvoření předběžného návrhu. Ale co to znamená a jaké informace to může poskytnout?
Winduplift test je zkouška sáním větru, která se používá k určení stability střešních systémů vůči zatížení větrem. V případě mechanicky upevnění hydroizolačních systémů se mezní zatížení stanoví podle EAD případně podle DIN 16002.
Možná slabá místa upevnění ploché střechy
Winduplift test má tři možná slabá místa nebo možné scénáře, které mohou vést k selhání systému.
- Spojení mezi hydroizolačním pásem a talířem (teleskopem). To bývá obvykle nejslabší článek řetězu. Zatížení při porušení závisí významně na mechanických vlastnostech střešního hydroizolačního pásu.
- Spojení mezi talířem (teleskopem) a šroubem. Zatížení při porušení zde významně závisí na materiálu talíře a geometrii hlavy šroubu.
- Spoj mezi šroubem a podkladem.
Zkušební sestava
Skladba pro Winduplift test se skládá z různých komponent a připomíná vzorovou střešní konstrukci. Zkušební vzorek se zabudovává do dřevěného rámu. Ten má stejné vnější rozměry jako zkušební těleso. Rám má také stejné rozměry jako kryt, ve kterém se později vytváří sání větru. Uvnitř tohoto rámu se nachází trapézový plech. Na něm leží tepelná izolace tloušťky 10 cm. Na tepelné izolaci je položena hydroizolační fólie, která je v definovaném rastu upevněna.
Materiál ocelového trapézového plechu a tepelné izolace je zvolen tak, aby byl na nejnižší kvalitativní úrovni nebo v rozmezí nejméně příznivých vlastností. Tak je zaručeno, že výsledky zkoušek lze aplikovat i na trapézové ocelové plechy s vyšší pevností a izolaci s vyšší pevností v tlaku. Jakmile je vzorová střešní konstrukce dokončena a přesahy střešní hydroizolace svařeny, provede se zkouška pod krytem. Uvnitř tohoto krytu se poté simulují poryvy větru. Ty způsobí, že se střešní hydroizolace vyboulí směrem nahoru.
Počet, frekvence a intenzita poryvů jsou pevně dané. Poryv trvá 8 sekund a skládá se z fáze, ve které se stupňuje intenzita sání. Sání nejvyšší intenzity trvá 2 sekundy a znovu se snižuje. Další poryv větru začíná bezprostředně poté. Po 1 415 poryvech je cyklus uzavřen. Během cyklu se síla pomalu zvyšuje. Zkouška probíhá tak dlouho, dokud nedojde k selhání systému. Winduplift test podle EAD příp. podle DIN 16002 může trvat až tři dni.
Materiál ocelového trapézového plechu a tepelné izolace je zvolen tak, aby byl na nejnižší kvalitativní úrovni nebo v rozmezí nejméně příznivých vlastností. Tak je zaručeno, že výsledky zkoušek lze aplikovat i na trapézové ocelové plechy s vyšší pevností a izolaci s vyšší pevností v tlaku. Jakmile je vzorová střešní konstrukce dokončena a přesahy střešní hydroizolace svařeny, provede se zkouška pod krytem. Uvnitř tohoto krytu se poté simulují poryvy větru. Ty způsobí, že se střešní hydroizolace vyboulí směrem nahoru.
Počet, frekvence a intenzita poryvů jsou pevně dané. Poryv trvá 8 sekund a skládá se z fáze, ve které se stupňuje intenzita sání. Sání nejvyšší intenzity trvá 2 sekundy a znovu se snižuje. Další poryv větru začíná bezprostředně poté. Po 1 415 poryvech je cyklus uzavřen. Během cyklu se síla pomalu zvyšuje. Zkouška probíhá tak dlouho, dokud nedojde k selhání systému. Winduplift test podle EAD příp. podle DIN 16002 může trvat až tři dni.
Výsledky
Obvyklým způsobem selhání Winduplift testu je vytržení (obrázek vlevo) případně vyvlečení střešní hydroizolace (obrázek vpravo). To tvoří podíl cca 90 % všech případů selhání Winduplift testu.
Dalším, ale mnohem méně častým způsobem selhání je vytržení kotevního prvku z podkladu. Hovoříme o četnosti cca 8 %. Obvykle takový případ nastává u extrémně silných střešních hydroizolací a je typickým způsobem selhání upevnění pomocí upevňovacích profilů.
Velmi řídké, ale ne nemožné, je roztržení hydroizolace za svarovým švem. Většinou se zde jedná o chybu při svařování hydroizolace nebo o vadu materiálu ve vložené výztuži hydroizolace.
Po provedení Winduplift testu obdrží zákazník zkušební protokol. Tento protokol nejprve popisuje skladbu systému, včetně všech jednotlivých komponent, a určuje výsledek pomocí korekčních součinitelů a dílčích součinitelů bezpečnosti. Zpráva poté popisuje zkušební nastavení s pomocí obrázků a dokumentuje scénář poruchy.
Návrhová hodnota únosnosti vyplývající ze zkušebního protokolu – kterou lze dále snížit na v závislosti na systému ETA výrobce – se poté zahrne do výpočtu zatížení větrem. Na výpočet zatížení větrem podle národní přílohy EN 1991-1-4 se podrobněji podíváme v další části našeho rádce.
Velmi řídké, ale ne nemožné, je roztržení hydroizolace za svarovým švem. Většinou se zde jedná o chybu při svařování hydroizolace nebo o vadu materiálu ve vložené výztuži hydroizolace.
Po provedení Winduplift testu obdrží zákazník zkušební protokol. Tento protokol nejprve popisuje skladbu systému, včetně všech jednotlivých komponent, a určuje výsledek pomocí korekčních součinitelů a dílčích součinitelů bezpečnosti. Zpráva poté popisuje zkušební nastavení s pomocí obrázků a dokumentuje scénář poruchy.
Návrhová hodnota únosnosti vyplývající ze zkušebního protokolu – kterou lze dále snížit na v závislosti na systému ETA výrobce – se poté zahrne do výpočtu zatížení větrem. Na výpočet zatížení větrem podle národní přílohy EN 1991-1-4 se podrobněji podíváme v další části našeho rádce.
