Ugięcia czynne stropów żelbetowych a uszkodzenia elementów do nich przylegających
Zgodnie z normami PN-EN 1992-1-1:2008
Eurokod 2 - Projektowanie konstrukcji z betonu
- Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków
oraz PN-EN 1992-1-1:2008/NA:2010,
PN-EN1992-1-1:2008/AC:2011iPN-EN1992-1-1:2008/Ap1:2010,
a także ISO 4356:1977 Bases for the design of structures.
Deformations of buildings at the serviceability limit states, odkształcenia
konstrukcji nie powinny przekraczaćwartości,
przy których uszkodzeniu mogłyby ulec niekonstrukcyjne
elementywspółpracujące, np. ścianki działowe, oszklenia,
okładziny, elementy wyposażenia lub wykończenia
i in. W uzasadnionych przypadkach ograniczenie takie może
być również konieczne z uwagi na właściwe funkcjonowanie
urządzeń lub aparatury, które są oparte na elementach ustroju
nośnego. Dopuszczalne wartości deformacji określa się,
biorąc pod uwagę przeznaczenie i rodzaj konstrukcji, elementów
wykończenia, ścian działowych oraz ich zamocowań.
Norma PN-EN1992-1-1 (Eurokod 2) stanowi, żewprzypadku,
gdy…strzałka ugięcia belki, płyty lub wspornika pod wpływem
obciążeń quasi-stałych przekracza 1/250 rozpiętości, to
wygląd i ogólna przydatność konstrukcjimogą być niezadowalające.
To postanowienie powinno być uzasadnione merytorycznie
w obliczeniach statyczno-wytrzymałościowych w projekcie
technicznym konstrukcji. Norma wskazuje również konieczność
ograniczenia deformacji (np. ugięć) ustroju nośnego,
któremogą stanowić przyczynę powstania uszkodzeń przylegających
do niego elementów niekonstrukcyjnych i wykończeniowych
(fotografia). Jako dopuszczalną granicę ugięcia
powstającego pod wpływem oddziaływań w kombinacji SGU
quasi-stałej (po zakończeniu wznoszenia konstrukcji) przyjmuje
się 1/500 rozpiętości zginanego elementu ustroju nośnego,
zastrzegając jednocześnie możliwość korekty tej wartości
w zależności od tzw. wrażliwości części przylegających.
W uzasadnionych przypadkach, w których zastosowano
ograniczenie wartości stosunku rozpiętości efektywnej do wysokości
użytkow[...]
Współczesne procedury diagnostyczne i kierunki modernizacji betonowego budownictwa wielkopłytowego DOI:10.15199/33.2016.05.54
Wartykule przedstawiono
efekty wieloletniej działalności
Instytutu Techniki Budowlanej
(ITB) dotyczącej
betonowego budownictwa wielkopłytowego
[1] zewskazaniemwspółczesnychmożliwości
technicznych w diagnostyce i ocenie
stanu technicznego budynków wzniesionych
w technologiach uprzemysłowionych
oraz określono podstawowe kierunki
działań modernizacyjnych w odniesieniu
do wymagań formalnych i oczekiwań społecznych.
Publikacja stanowi polemikę[...]
Odporność budynków wznoszonych metodami uprzemysłowionymi na oddziaływania wyjątkowe DOI:10.15199/33.2016.11.05
Wartykule przedstawiono efekty wieloletniej działalności
ITB dotyczącej oceny bezpieczeństwa i trwałości budynków
wznoszonych metodami uprzemysłowionymi z uwagi
na możliwość wystąpienia w nim oddziaływań wyjątkowych.
Ocenę odporności opracowano na podstawie instrukcji [4] i norm
projektowania obowiązujących w okresie wznoszenia "wielkiej
płyty" [1], współczesnych wymagań zachowania niezawodności
konstrukcji [6, 7, 8] oraz po wnikliwej analizie przyczyn i przebiegu
rzeczywistych katastrof budowlanych w Polsce. Ze względu
na losowy charakter sytuacji wyjątkowych oraz istniejący stan
techniczny budownictwa wielkopłytowego określono konieczne
kierunki dalszych prac naukowo-badawczych w celu jednoznacznego
określenia odporności "wielkiej płyty" w sytuacjach wyjątkowych
powstających np. w wyniku wybuchów gazu.
Słowa kluczowe: odporność, budownictwo wielkopłytowe, oddziaływania
wyjątkowe.Dokonując oceny stanu bezpieczeństwa konstrukcji
użytkowanych budynków wielkopłytowych, należy
stwierdzić, czyobiekt spełniawymaganiaformalnesformułowanewobowiązującychprzepisach[
5,11,12]oraz
czy aktualny stan techniczny budynku nie odbiega zasadniczo
od przyjętych rozwiązań projektowych. Obecnie każdy budynek
musi spełniać wymaganie podstawowe "bezpieczeństwa
konstrukcji" uszczegółowione w PN-EN 1992-1-1:2008 [8], wg
której w prawidłowo zaprojektowanym, wykonanym i użytkowanym
budynku, obciążenia na niego działające nie mogą doprowadzić
do: zniszczenia całości lub części budynku; przemieszczeńiodkształceńoniedopuszczalnejwielkości;
uszkodzenia części
budynku, połączeń lub zainstalowanegowyposażeniawwyniku
znacznych przemieszczeń elementów konstrukcji; zniszczenia
na skutek wypadku w stopniu nieproporcjonalnym
do jego przyczyny.
Warunek bezpieczeństwa uznaje się również za spełniony,
jeżeli ustrój nośny budynku spełnia wymagania polskich
norm dotyczących projektowania i obliczania konstrukcji,
a przede wszystkimstanu granicznego nośności w odnie[...]
Procedury diagnostyczne budynków wielkopłytowych DOI:10.15199/33.2017.08.08
Konieczność diagnostyki budynków
wielkopłytowych wynika
z przepisówo utrzymaniu obiektów
budowlanych i ich okresowych
kontrolach (Dz.U. z 29.11.2013 r.,
poz. 1409) oraz zmian wymagań normowych.
Każdy obiekt budowlany powinien
spełniać wymagania podstawowe odnoszące
się do bezpieczeństwa konstrukcji,
warunków higienicznych i zdrowotnych,
ochrony środowiska, energooszczędności
i odpowiedniej izolacyjności przegród
oraz ochrony przed hałasem i drganiami.
Doświadczenia z działalności ITB dotyczącej
"wielkiej płyty" wskazują istniejące
obecnie konsekwencje niedostatecznej
jakości wykonawstwa oraz zastosowanych
materiałów i wyrobów budowlanych, przejawiające
się obniżaniemkomfortu użytkowania
obiektów.
Ocena bezpieczeństwa
ustroju konstrukcyjnego
Dokonując oceny stanu technicznego
i bezpieczeństwa konstrukcji użytkowanych
budynków wielkopłytowych [1, 3],
należy stwierdzić, czy obiekt spełnia wymagania
formalne sformułowane w obowiązujących
przepisach oraz czy jego aktualny
stan techniczny nie odbiega zasadniczo
od przyjętych rozwiązań projektowych.
Ocena diagnostyczna budynków wielkopłytowych
jest w ogólnym zarysie identyczna
jak budynków wykonywanych
w innych technologiach.
W diagnostyce budynków wielkopłytowych,
z uwagi na ich trwałość, istotnym
czynnikiem jest również ocena właściwości
ochronnych betonu/zaprawy wobec stali
zbrojeniowej, na podstawie badań:
● pH odwzorowanej cieczy porowej betonu/
zaprawy;
● zawartości jonów chlorkowych;
● zawartości stwardniałego zaczynu cementowego;
● potencjału stacjonarnego;
● gęstości prądu pasywacji;
● wyglądu elektrody stalowej po badaniu
elektrochemicznym.
Przeprowadzone w 2016 r., w ramach
działalności statutowej ITB, pilotażowe
badania złączy prefabrykatów (w systemach
OWT, Wk-70, Szczecin) w ok. 300
odkrywkach pozwoliły na wstępną ocenę
jakości i szczelności złączy [5]. W wyniku
badań stwierdzono sporadyczne występowanie
zaburz[...]
Potrzeba wzmocnienia połączenia elementów ścian trójwarstwowych w budynkach wielkopłytowych DOI:10.15199/33.2019.03.02
Wbudynkach mieszkalnych
wykonanych metodami
u p r z emy s ł owi o n ymi
w drugiej połowie XX w.,
ujawniają się nieprawidłowości związane
z jakością ich wykonania oraz oddziaływaniami,
wynikającymi z wieloletniej
eksploatacji [6, 8, 9]. Badania
diagnostyczne przeprowadzone w latach
2016 ÷ 2018 oraz doświadczenia
eksperckie z okresu użytkowania budynków
wielkopłytowych wykazały
brak zagrożenia bezpieczeństwa ich
konstrukcji oraz trwałość wystarczającą
do dalszej wieloletniej eksploatacji
[7, 9]. Stwierdzono jedynie możliwość
wystąpienia w przyszłości destrukcji
elementów zewnętrznych ścian trójwarstwowych
(przy zastosowaniu rozwiązań
odmiennych od założonych w katalogach
systemowych). Czynności diagnostyczne
ścian trójwarstwowych
ujawniły możliwość powstania zagrożenia
nośności połączenia warstw fakturowych
i nośnych (stalowych wieszaków
i szpilek) oraz wykazały małą
izolacyjność ścian, w szczególności
w odniesieniu do współczesnych i oczekiwanych
wymagań energooszczędności
[9].
Wady rozwiązań
konstrukcyjnych ścian
trójwarstwowych
Na podstawie prac diagnostycznych
przeprowadzonych w ITB (w ramach
realizacji projektu pt. Ocena bezpieczeństwa
i trwałości budynków wzniesionych
w technologiach uprzemysłowionych)
stwierdzono, że przy określaniu
niezawodności budynków wielkopłytowych
podstawowym elementem
oceny jest stan techniczny i stopień zużycia
technicznego elementów ścian zewnętrznych
[9]. Z dotychczasowych obserwacji
wynika, że stan ten może być
lokalnie niedostateczny z uwagi na występowanie
wad materiałowych i konstrukcyjnych
stalowych łączników
w połączeniach warstw fakturowych
i nośnych ścian zewnętrznych oraz nadmierne
ich obciążenie - stąd może wynikać
niekontrolowane ich uszkodzenie.
W uzasadnionych przypadkach oraz ze
względu na niepewność oceny bezpieczeństwa
i trwałości połączeń warstwy
elewacyjnej z warstwą nośną konieczne
staje się więc wzmocnienie konstrukcji
ścian trójwarstwowych za pomo[...]
Sprężone płyty kanałowe typu hc dużej rozpiętości
Obecnie mimo kryzysu zainteresowanie zastosowaniem płyt hc w świecie jest powszechne. Powstały nowe duże rynki zbytu, np. w Chinach, Afryce Południowej, krajach Dalekiego Wschodu, Ameryce Południowej (np. w Brazylii) oraz w Australii. Roczna produkcja tych elementów w skali światowej przekracza 50 mln m2. Obserwuje się postęp w zastosowaniu wielkogabarytowych płyt hc określonych mianem elementów "jumbo", a ponadto opracowano nowe rozwiązania o charakterze konstrukcji mieszanych, m.in. płyty hc stosowane w kombinacji ze stalowymi konstrukcjami nośnymi (np. belkaDeltabeam). Kontynuowane są również prace badawcze i rozwojowe dotyczące m.in. odporności na ścinanie, odporności pożarowej płyt hc, a także różnych rozwiązań konstrukcyjnych oparcia płyt na podporach (generujące lub nie podporowy moment zginający). Z uznaniem należy podkreślić, żewostatnich latachwpolskimbudownictwie płyty hc znajdują szerokie zastosowanie (fotografie 1 i 2). Momentem przełomowym było ukazanie się normyPN-EN1168: 2005Prefabrykaty z betonu. Płyty kanałowe (z poprawkami), która stanowi w pewnym stopniu wypełnienie luki pomiędzy Eurokodami EC1 ÷ 4 w różnym stopniu dotykającymi problematyki płyt hc i ich praktycznego zastosowania. Spośród dokumentów międzynarodowych ukierunkowanych na specyficzne zagadnienia dotyczące projektowania konstrukcji z płyt hcwymienićmożna: ● istniejący od wielu lat dokument fib [Precast prestressed hollow core floors, Recommendations fib, 1988] będący obecnie przedmiotemprzedłużającej się nowelizacji; ● dokument Komisji fib "Prefabrykacja" omawiający szereg specyficznych zagadnień projektowych; ● kompendium wiedzy o połączeniach zgromadzone w dokumencie Komisji fib "Prefabrykacja" [Structural connections for precast concrete buildings, Chapter "Examples of analysis of accidental collapse mechanism", Bulletin fib 43: Guide to good practice, February 2008]. Uciąglenie i nadbetonowanie stropu[...]
Nowa norma PN-EN 15037-1 Prefabrykaty z betonu. Belkowo-pustakowe systemy stropowe – część 1: Belki
Komitet Techniczny nr 195 ds.
Prefabrykatów z Betonu wprowadził
w 2011 r. do praktyki
normę PN-EN 15037-1 w polskiej
wersji językowej. Obecnie jest
ona w fazie akceptacji przez prezesa
PKN i będzie wydana drukiem. Zestaw
dostępnych w języku polskim norm dotyczących
elementów prefabrykowanych
powiększył sięwten sposób do kilkunastu
pozycji. Ponadto pojawiła się
kolejna (trzecia) norma dotycząca stropów,
które mogą być o konstrukcji zespolonej.
Wcześniej ukazały się następujące
normy: PN-EN 1168 Prefabrykaty
z betonu - sprężone płyty kanałowe
oraz PN-EN 13747 Prefabrykaty z betonu
- elementy stropowe płytowe.
Norma jest dokumentem obszernym,
objętość jej dochodzi do 100
stron, poruszonowniej szereg zagadnień
specjalnych. Normę stanowi część
zasadnicza o objętości ok. 30 stron oraz
13 załączników. Naszym zdaniem opracowanie
tych załączników było w pełni
uzasadnione, gdyż ranga omawianych
zagadnień szczegółowych wymaga tak
dokładnego ujęcia. Niektóre rozstrzygnięcia
mogą okazać się kontrowersyjne,
ale na pewno są nowatorskie i aby je
przeanalizować, niema innego sposobu
postępowania, niż skierowanie dokumentu
do praktyki. Tak postąpiły wymienione
we wstępie do normy inne kraje
członkowskie UE.
W załączniku B przedstawiono zakres
typologiczny belkowo-pustakowych
syste[...]
Zarysowania niekonstrukcyjnych ścian murowanych budynku w stadium realizacji DOI:10.15199/33.2017.04.04
W artykule omówiono zarysowania ścian z bloczków
silikatowych w wysokim budynku w stadium realizacji. Celem pracy
było ustalenie przyczynwystąpienia tych uszkodzeń oraz podanie
sposobu ich naprawy.Wpierwszymetapie postępowania przeprowadzono
inwentaryzację występujących uszkodzeń rozpatrywanych
ścian oraz szczegółową analizę projektu konstrukcji i murowanych
ścian budynku.Wcelu określenia wpływu ugięć stropów na zachowanie
się analizowanych ścian wykonano obciążenie próbne stropu
na 47 kondygnacji budynku. Jego całkowite (rzeczywiste) ugięcie pomierzone
metodami geodezyjnymi wyniosło 46 mm. Na tej podstawie
sformułowano wnioski dotyczące przydatności zastosowanych
rozwiązań ścian i wskazano rozwiązania alternatywne.
Słowa kluczowe: ściany murowane, zarysowania, ugięcia stropów,
ugięcia czynne, pomiary geodezyjne, obciążenia próbne.wartości
1) Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Konstrukcji Budowlanych i Geotechniki
*) Adres do korespondencji: j.szulc@itb.pl
Streszczenie.Wartykule omówiono zarysowania ścian z bloczków
silikatowych w wysokim budynku w stadium realizacji. Celem pracy
było ustalenie przyczynwystąpienia tych uszkodzeń oraz podanie
sposobu ich naprawy.Wpierwszymetapie postępowania przeprowadzono
inwentaryzację występujących uszkodzeń rozpatrywanych
ścian oraz szczegółową analizę projektu konstrukcji i murowanych
ścian budynku.Wcelu określenia wpływu ugięć stropów na zachowanie
się analizowanych ścian wykonano obciążenie próbne stropu
na 47 kondygnacji budynku. Jego całkowite (rzeczywiste) ugięcie pomierzone
metodami geodezyjnymi wyniosło 46 mm. Na tej podstawie
sformułowano wnioski dotyczące przydatności zastosowanych
rozwiązań ścian i wskazano rozwiązania alternatywne.
Słowa kluczowe: ściany murowane, zarysowania, ugięcia stropów,
ugięcia czynne, pomiary geodezyjne, obciążenia próbne.
Abstract. The paper presents a case study of the cracking of
nonbearing walls made of silicate masonry units in a tall building at[...]
Przyczyny zarysowań ścian działowych DOI:10.15199/33.2018.04.04
Przy projektowaniu ustrojów nośnych
budynkówmieszkalnych
należy uwzględnić wymagania
normy [4] stanowiące, iż…deformacje
elementów konstrukcji nie powinny
przekraczać wartości, przy którychmogłyby
ulec uszkodzeniu niekonstrukcyjne
elementy współpracujące
np. ścianki działowe, oszklenia, okładziny,
elementy wyposażenia lub wykończenia
i inne... W normie [6] postanowiono,
że w sytuacji, kiedy …strzałka
ugięcia belki, płyty lub wspornika
pod wpływem obciążeń quasi-stałych
przekracza 1/250 ich rozpiętości, to wygląd
i ogólna przydatność konstrukcji
mogą być niezadowalające. Ze względu
namożliwość powstania uszkodzeń
przylegających elementów niekonstrukcyjnych
i wykończeniowych, norma
[6] zwraca również uwagę na zasadność
ograniczenia ugięć stropów
do wartości 1/500 ich rozpiętości, jednocześnie
zastrzegając możliwość korekty
wartości dopuszczalnej deformacji
w zależności od tzw. wrażliwości
części przylegających.
Weryfikacja warunku normowego [6]
ugięć zginanych elementów żelbetowych
powinna polegać na ograniczeniu
tzw. ugięcia czynnego, które stanowi
różnicę między ugięciem całkowitym
oraz wyznaczonym bezpośrednio po
zakończeniu procesu podparcia montażowego
i wbudowania elementu niekonstrukcyjnego,
np. ścianek działowych
[9]. Wymaganie to może być
spełnione wyłącznie przy założeniu
prawidłowego wykonania ścian murowanych
(pkt 2), tj. z uwzględnieniem
wymagań i zaleceń np. [3, 7, 8].
Wymagania dotyczące
ścian działowych
Zgodnie z [2, 3], tradycyjne ściany
działowe o grubości¼cegły należymurować
na zaprawie cementowej o wytrzymałości
większej niż 5 MPa, przy
czym elementy o wysokości przekraczającej
2,5 m zaleca się wykonywać
z dodatkowym zbrojeniem (w pierwszych
dwóch lu[...]
Diagnostyka żelbetowych elementów płytowych w obiektach parkingowych DOI:10.15199/33.2015.11.15
Obiekty parkingowe,wykonywane główniewobiektach
handlowych, narażone są na duże oddziaływanie środowiska
oraz obciążenia wynikające z ich użytkowania. Ciągły wzrost zapotrzebowania
na miejsca parkingowe wymusza budowę garaży
i parkingówwielopoziomowychwgęstej zabudowie śródmiejskiej.
Wwiększości przypadkówparkingiwielopoziomowe są typu otwartego,
zaś garaże typu podziemnego o układzie konstrukcyjnympłytowo-
słupowym. Narażenie ich na oddziaływanie warunków zewnętrznych
oraz ich destrukcjawczasie stwarzają podstawy do prawidłowej
diagnostyki oraz późniejszej właściwej naprawy.
Słowa kluczowe: obiekt parkingowy, diagnostyka budowli,
badania nieniszczące, systemy napraw.Ustroje nośne obiektów parkingowych,
z uwagi na funkcje użytkowe
(ruch pojazdów) i wymagania
dotyczące ochrony przeciwpożarowej,
zwykle projektowane są jako
szkieletowe, żelbetowe monolityczne lub
prefabrykowane. W związku z tym, że
na ogół mają formę otwartą (fotografia 1),
posadzki narażone są na oddziaływanie
czynników atmosferycznych oraz chlorków
pochodzących ze środków odladzających.
Obiekty parkingowe, jak wszystkie
inne budynki, powinny spełniać wymagania
podstawowe [1], w szczególności
w zakresie bezpieczeństwa i trwałości
konstrukcji.
Podstawowe wymagania
dotyczące parkingów
Zgodnie z normą [2] konstrukcja powinna
spełniaćwymagania niezawodności przez
zamierzony okres eksploatacji, bez znaczącego
obniżenia przydatności i bez konieczności
ponoszenia nadmiernych kosztów prac konserwacyjnych
oraz remontowych.Wymagany
okres użytkowania uzyskuje się, uwzględniając
w projekcie odpowiednie środki zabezpieczające
przed prognozowanymoddziaływaniem
środowiska. Wymagania normowe
dotyczące klas ekspozycji,wprzypadku
których korozjamoże być inicjowana chlorkami
(XD1÷3) i agresywnym oddziaływaniem
zamrażania/rozmrażania (XF1÷ 4),
określająminimalną klasę betonu (omaksymalnymstosunkuw/
c,minimalnej zawartości
cementu danego typu lub ich kombinacji)
oraz[...]