09_Slowek_G_i_inni_Naprawa_stanu_awaryjnego_slupow_zelbetowych_spowodowanego_bledami_wykonawczymi.pdf

XXIV

awariebudowlane

Dr inŜ. G RZEGORZ S ŁOWEK , grzegorz.slowek@ikb.poznan.pl

Mgr inŜ. M ICHAŁ P IKOS , michal.pikos@ikb.poznan.pl

Politechnika Poznańska

NAPRAWA STANU AWARYJNEGO SŁUPÓW ś ELBETOWYCH

SPOWODOWANEGO BŁ Ę DAMI WYKONAWCZYMI

REPAIR OF RC COLUMNS IN A FAILURE STATE RESULTING FROM WORK QUALITY ERRORS

Streszczenie W referacie przedstawiono przypadek zaistnienia stanu awaryjnego słupów Ŝelbetowych we wzno-

szonym budynku magazynowo-usługowym. Omówiono charakter istniejących uszkodzeń, przedstawiono: wyniki

sprawdzających obliczeń nośności słupów dla stanu istniejącego, oraz zrealizowany sposób wzmocnienia

konstrukcji. Zastosowano metodę torkretowania przy uŜyciu mieszanki suchej.

Abstract In this paper a case of a failure state of RC columns in a store-service building under construction

is presented. Type of existing damage, results of load capacity check calculations for the current state and

a performed method of structure reinforcement are discussed. In the reinforcement the dry-mix sprayed concrete

technique was used.

1. Wprowadzenie

Uzyskanie pozwolenia na budowę uruchamia proces inwestycyjny, a dziennik budowy jest

urzędowym dokumentem przebiegu robót budowlanych oraz zdarzeń i okoliczności zachodzą-

cych w toku wykonywania prac. W prezentowanym przypadku realizowanego budynku maga-

zynowo – usługowego dziennik budowy informuje, Ŝe prace budowlane realizowane są spra-

wnie, bez uwag i zastrzeŜeń ze strony inspektora nadzoru inwestorskiego.

Innego zdania był jednak inwestor zgłaszając swoje wątpliwości pod adresem wykonawcy

w trakcie realizacji kolejnych faz procesu inwestycyjnego. Uzyskał zapewnienie, Ŝe usterki

te zostaną usunięte do końca budowy. W istocie nie były to usterki budowlane, a niedopusz-

czalne błędy wykonawcze. W połączeniu z brakami rozwiązań szczegółowych w projekcie

budowlanym, zrealizowana konstrukcja budynku znalazła się w stanie awaryjnym, co jest

przedmiotem niniejszego referatu.

2. Charakterystyka konstrukcyjna budynku

Zrealizowany w stanie surowym budynek jest zwartą bryłą w której moŜna wyodrębnić

dwie części: biurowo-usługową magazynową. Część biurowo-usługowa została zaprojektowa-

na jako trójkondygnacyjna, natomiast magazynowa jako hala jednokondygnacyjna, jedno-

nawowa. Część biurowa została zrealizowana w technologii tradycyjnej. Fundamenty pod

XXIVKonferencjaNaukowoTechniczna

SzczecinMiędzyzdroje,2629maja2009

Konstrukcje Ŝ elbetowe

ściany zaprojektowano jako pasmowe w postaci Ŝelbetowych ław fundamentowych. Ściany

zewnętrzne wszystkich kondygnacji wykonane zostały z bloczków z betonu komórkowego

i ocieplone styropianem pokrytym tynkiem strukturalnym. W ścianach zewnętrznych zaproje-

ktowano rdzenie Ŝelbetowe oparte na stopach fundamentowych Stropy międzykondygnacyjne

zaprojektowano i wykonano jako gęstoŜebrowe typu TERIVA I-bis o wysokości 26,5 cm,

które oparto na ścianach zewnętrznych i podporach pośrednich w postaci podciągów stalo-

wych i Ŝelbetowych. Podciągi te oparto na Ŝelbetowych słupach które zgodnie z projektem

pierwotnym miały przekrój kwadratowy o wymiarach 25 ´ 25 cm.

W omawianym przypadku dokonano zmiany przekroju słupów Ŝelbetowych z kwadratowego

na przekrój kołowy o średnicy 30 cm. W dzienniku budowy nie ma informacji o zmianach kon-

strukcyjnych jakie wprowadził wykonawca (bez akceptacji projektanta obiektu), które nie były

takŜe poparte wymaganymi obliczeniami statyczno-wytrzymałościowymi. Brak jest rozwiązań

i szczegółów połączeń słupów nie tylko z belkami stalowymi (które się na nich opierają) ale

takŜe przeprowadzenia zbrojenia pomiędzy słupami poszczególnych kondygnacji.

Dodać naleŜy, Ŝe na styku części biurowo-usługowej z częścią magazynową znajduje się

pojedynczy słup Ŝelbetowy – rys.2 stęŜony belkami stalowymi, gdzie nie podano danych

szczegółowych dotyczących rozwiązania konstrukcji w połączeniu belek stalowych ze słupem

Ŝelbetowym. Słup ten zgodnie z projektem był takŜe słupem o przekroju kwadratowym

25 ´ 25 cm, zbrojonym jak pozostałe słupy.

3.Stan techniczny wykonanych słupów Ŝ elbetowych

Przeprowadzone badania makroskopowe wykonanej konstrukcji budynku upowaŜniają do

stwierdzenia, Ŝe jakość zrealizowanych prac jest niezadowalająca i świadczy o niskiej

kulturze wykonawcy robót i braku właściwego nadzoru nad prowadzonymi robotami.

Rys. 1. Sposób oparcia belki stalowej na słupie Ŝelbetowym

802

Słowek G. i inni: Naprawa stanu awaryjnego słupów Ŝ elbetowych spowodowanego bł ę dami...

Z informacji uzyskanych od inwestora wynika, Ŝe inspektor nadzoru zaproponowany został

przez wykonawcę – co nie wymaga komentarza.

śelbetowe słupy betonowano w „deskowaniach” traconych, kartonowych, typu monotuba.

Na słupach oparto belki stalowe – podciągi, stanowiące podporę dla stropu gęstoŜebrowego.

W kaŜdym z przypadków belki stalowe obciąŜały słupy mimośrodowo – rys.1.

Dodać naleŜy, Ŝe słupy nie są wykonane w pionie, a takŜe wykazują deformacje i nieosiowość

co ilustruje rys.2.

DuŜym zaskoczeniem było „doszczelnianie” styków belka stalowa – słup Ŝelbetowy,

wykonane przy uŜyciu pianki montaŜowej – rys.3.

Rys. 2. Deformacja słupa – uwagę zwraca się na stalowy węzeł w słupie Ŝelbetowym

Rys. 3. Sposób „doszczelnienia” mimośrodowego styku słup – belka stalowa

803

Konstrukcje Ŝ elbetowe

śelbetowe słupy na poszczególnych kondygnacjach budynku, wykonano bez zapewnienia cią-

głości zbrojenia. W zaistniałej sytuacji zdecydowano o inwentaryzacji geodezyjnej w celu ustalenia

wychyleń słupów z pionu i lokalizacji osi głównych słupów względem siebie oraz na kaŜdej

kondygnacji. Celem tych pomiarów było ustalenie nie tylko wielkości mimośrodów rzeczywistych

ale takŜe kierunków przemieszczeń osi słupów na poszczególnych kondygnacjach.

Przeprowadzono równieŜ badania nieniszczące wytrzymałości betonu w konstrukcji wyko-

nanych słupów [1]. Wykazały one, Ŝe beton ma wytrzymałość kwalifikującą go do klasy

C20/25 – zatem jest to wytrzymałość wyŜsza od tej, którą przewidziano w projekcie: C16/20.

Pomiary geodezyjne osiowości słupów wykazały raŜące uchybienia i nieprawidłowości

geometryczne. Słupy miały odchyłki w pionie na wysokości jednej kondygnacji dochodzące

do 4 cm. Podciągi stalowe stropu nad parterem i piętrem (HEB 200) obciąŜały słupy w sposób

mimośrodowy. Na piętrze budynku zarejestrowano dodatkowo przesunięcie osi słupów piętra

względem osi słupów parteru.

Uwagę naleŜy zwrócić na Ŝelbetowy słup w części magazynowej – rys.2. Dochodzą do

niego 3 belki stalowe (HEB 200+2

Rys. 4. Sposób oparcia części górnej słupa Ŝelbetowego na belkach stalowych: HEB 200+2

HEB 140

804

HEB 140) tworząc rodzaj „węzła”. Połączenie tych ele-

mentów wykonano stosując zaprawę cementową wypełniającą przestrzenie pomiędzy słupem

Ŝelbetowym a belkami stalowymi. Potwierdza to zdjęcie archiwalne wykonane po zabetono-

waniu słupów – rys.4.

RównieŜ w tym przypadku nie zapewniono ciągłości zbrojenia dla odcinków górnego i dol-

nego słupa. Słup ten wykazywał wyraźne deformacje na swej wysokości oraz nieosiowość.

Odcinek górny słupa został nieosiowo obciąŜony podciągiem Ŝelbetowym zlokalizowanym na

wysokości kondygnacji piętra – rys.5.

Zebrane w czasie badań na obiekcie dane wykorzystano dla przeprowadzenia sprawdza-

jących obliczeń nośności słupów. Uwzględniono wielkości faktycznych mimośrodów, oraz

parametry betonu ustalone na podstawie badań nieniszczących wytrzymałości na ściskanie.

Obliczenia wykazały, Ŝe przekroczenie nośności słupów wynosiło od 21 do 37%.

Słowek G. i inni: Naprawa stanu awaryjnego słupów Ŝ elbetowych spowodowanego bł ę dami...

Rys. 5. Mimośrodowe oparcie podciągu Ŝelbetowego na górnej części słupa w części magazynowej – vide rys.2

4. Wzmocnienie słupów

Biorąc pod uwagę istniejące deformacje geometryczne przyjęto zasadę zwiększenia średni-

cy słupów do wielkości w którą moŜna było wpisać wychylone z pionu i nieosiowo wykonane

słupy – rys.6

Rys. 6. Przekrój wzmacnianego słupa (rys. 2 i rys.4)

Uwzględniono przy tym wymagania dotyczące zachowania minimalnej grubości otuliny beto-

nowej oraz zapewnienia właściwej współpracy wynikającej z zasad konstrukcji Ŝelbetowej [2].

Zbrojenie słupów zostało zakotwione w stopach fundamentowych –rys.7 przy zastosowa-

niu zaprawy kotwowej zapewniającej duŜą przyczepność zarówno do betonu jak i stali zbroje-

805

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: