Rossz futás - A megereszkedés miatt nem tervezett erkélyelvezetés - Deutsche BauZeitschrift
Összegzés
A vasbeton erkélylapok megereszkedése miatt a födémekben a csatornákon keresztül történő tervezett elvezetés nem működött. Ehelyett a víz ellenőrizetlenül lefutott az erkélyek külső pereme fölött, ami harmadik feleket érintett. A tervezés során az erkélylapok várható elhajlását nem vették kellőképpen figyelembe. A vasbeton teherbírása és tartóssága szempontjából ez nem volt releváns. A felhasználhatóságot azonban korlátozták a vízelvezetés szempontjából, ami műszaki hiba.
tények
Erkélyeket adtak hozzá egy meglévő épülethez. A tulajdonosok az erkélylapok jól látható deformációira panaszkodtak a garanciális időn belül. Ebben a tekintetben különösen azt kritizálták, hogy az elhajlás következtében az erkélylapok elülső oldalán át nem tervezett vízelvezetés történt.
Megállapítások
Az erkélyek önálló, többszintes szerkezetekként épültek, négy acéloszlopból. Az erkélylapok előregyártott vasbeton alkatrészek voltak. Ezeket a sarkokban helyezték el. Néhány erkély konzolos volt a raktár fölött az egyik keskeny oldalon (1. ábra). Mindegyik erkélylap fesztávolsága 5,80 m, a födémszélesség 1,75 m volt. A födém vastagsága a homlokzat felé 21 cm, a külső széle felé 19 cm. A változó vastagság miatt a lemez tetején a fesztávolságon át a külső él irányában szabályos gradiens volt. Valamennyi erkély a csatornázáshoz csatlakozott a lefolyócsövekhez. A legfelső emelet erkélyeit nem fedték be. Az erkélylapok felületét mindegyik "seprűvel" látta el.
Több erkélyt vizsgáltak példaként. Kiválasztás történt úgy, hogy a vizsgált erkélyek különböző tájolásúak és különböző emeleteket fedtek le. A vizsgált minta tehát nagyrészt reprezentatívnak tekinthető az összes erkélyre. A megállapítások nagyrészt azonosak voltak. A tüneti eredményeket ezért az alábbiakban foglaljuk össze.
Az erkély födémének jól látható megereszkedése már számos erkély helyéről nyilvánvaló volt (2. ábra). Zsinórral és mérőszalaggal végzett hajlítással végzett mérések eredményeként a mező közepén lévő erkélylapok külső szélén 32 mm-es maximális magasságok születtek. Az erkélylapok homlokzat felőli szélén hasonló behajlások voltak. Az erkélyfödém és a homlokzat között keskeny rés volt (3. ábra).
Az erkélyfödémben hosszanti irányban vízelvezető csatorna volt elhelyezve a külső éllel párhuzamosan (4. ábra). Ezt a támaszpont közelében lévő lefolyóhoz csatlakoztatták. A lefolyócsöveket az acéltartók területén vezetettük (lásd 1. és 2. ábra). A vízelvezető csatornák funkcionalitását úgy ellenőriztük, hogy az erkélyeken impulzussal vizet öntöttünk a meglévő lejtőhöz. A víz az erkély közepén gyorsan összegyűlt, és a külső élen át lefelé áramlott előre (5. ábra). Csak a vizsgált erkélyek egyikén érte el a víz egy kis része a tervezett leeresztést. Számos erkélylap elszíneződött, mivel algák képződtek a mező közepén, a külső szélén - ahol a lefolyó víz kiáradt.
A tulajdonos már átdolgozta az erkélyt a maximálisan mért 32 mm-es lehajlással azáltal, hogy a mező közepén egy ágcsatornát hoztak létre az erkélylap meglévő vízelvezető csatornájából. Ez egy további csatornába ereszkedett, amelyet az erkély külső élének elülső részére telepítettek (6. ábra). Az eredeti vízelvezető csatorna mélysége itt valamivel kevesebb volt, mint 1 cm (7. ábra).
A vízelvezetés tesztelésére ezen az erkélyen vizet is kiöntöttek az erkély lejtőjének irányával szemben. Gyorsan átfolyott az erkélyfödémben lévő eredeti vízelvezető csatornáig, részben túlcsordította azt, majd a később létrehozott elágazó csatornán és az erkély külső peremén keresztül lefolyott (8. és 9. ábra). A vizsgálat során az erkélyfödémben az eredeti csatorna lefolyójába nem került víz (10. ábra).
Alul az erkélylapok gyakran repedéseket mutattak. Ezek megközelítőleg a mező közepén futottak át a fesztávon. A repedések szélessége főleg 0,15 mm, legfeljebb 0,20 mm volt.
értékelés
A dehidrációval kapcsolatos megállapításokat az alábbiak szerint lehet összefoglalni és tüneti módon értékelni:
Az erkélylapok keresztirányban szabályos lejtéssel rendelkeznek. Ennek eredményeként a csapadékvíz a homlokzattól gyorsan az erkélylap külső széle felé irányul.
Az erkélylapok változó mértékben hajlanak meg hosszirányban, vagy nem tervezett hosszanti gradiensük van, a legnagyobb lehajlás körülbelül a mező közepén van. Ennek eredményeként a felmerülő víz főleg az erkély hosszirányban néző középső területére kerül. Ez azt jelenti, hogy az erkélylapok túlnyomó részében felhalmozódó csapadékvíz a gradiens miatt végül a külső él középső területe felé áramlik.
Az erkélylapok külső szélével párhuzamosan egy vízelvezető csatorna van, amely a vízelvezetéshez kapcsolódik. Ez a vízelvezető csatorna az erkélylapok hosszirányú hajlítása miatt nagyrészt hatástalan. A keresztirányban tervezett lejtés miatt a víz a külső él felé áramlik, és a nem tervezett lejtés vagy a hosszirányú kitérés következtében a víz az erkély hosszirányú középső területe felé áramlik. Ennek eredményeként a víz nagyrészt nem éri el a csatorna tervezett elvezetési pontját. Ehelyett általában az erkélylap külső pereme fölött folyik le.
Az ágcsatornával és egy további esővízcsatornával ellátott erkélyen már elvégzett javítási munkálatok nem akadályozzák meg az erkélyen felhalmozódott víz részleges lefolyását az erkélylap külső pereme felett.
A DIN 1986-100 szabványban [1] előírják: „Az erkélyeknek és loggiáknak lefolyóval vagy függönycsatornával kell rendelkezniük. [. ] Ha harmadik személyek nem szenvednek akadályokat, az esővizet vízcseppek vagy csepegtető csíkok segítségével közvetlenül az ingatlanra is ki lehet vezetni. ”Ennek megfelelően általában az erkélyekre hulló víz célzott elvezetésére van szükség. Az esővíz mellett z. B. különösen az erkélynövények felesleges öntözővize irányíthatatlanul lefolyik vagy lecsöpög, és a szomszédokra vagy más emberekre hat. Legfeljebb a mezzanine emeleten található erkélyeken indokolt a víz kifejezetten a külső szélén keresztüli elvezetése, ha alatta zöldfelületek vannak. Ebből a szempontból az erkélyek műszaki hibát jelentenek a vízelvezetés szempontjából.
A statikus számítás és a tesztmérnök jelentése rendelkezésre állt az erkélylapokra. A hitelességi ellenőrzés nem tárt fel semmilyen jelet a teherbírásra vonatkozó korlátozásokról. A tartósság tekintetében a repedésszélességek kisebbek, mint az Eurocode 2-ben [2], [3] meghatározott maximális 0,3 mm-es értékek. A meglévő behajlások nincsenek befolyásolva az erkélylapok teherbírását és tartósságát.
A használhatóság tekintetében a statikus számítás során meghatároztuk a rugalmas alakváltozást. A repedésképződés, a kúszás és a beton zsugorodásának nemlineáris hatásait nem vettük figyelembe. A - repedezett - II állapotot eredményező deformáció azonban lényegesen nagyobb, mint a vasbeton I. repedés nélküli állapotában lévő rugalmas deformáció.
A deformációk korlátozására vonatkozóan a megfelelő nemlineáris számítások elvégzése előtt egyszerű becslés készíthető a hajlító karcsúság kritériumának felhasználásával [2], [3]. A tartószélesség és a szerkezeti rendszer paramétereinek felhasználásával megkapjuk az erkélyfödém szükséges statikus magasságának referenciaértékét, vagyis a vasalási tengely és a födém felső széle közötti távolságot. A szükséges beton burkolatot figyelembe véve ez a szükséges födémvastagságot eredményezi, amely nagyobb, mint a meglévő födémvastagság. Ez azonban önmagában nem jelent műszaki hibát.
Az alakváltozások korlátozása érdekében az Eurocode 2 [2] kimondja: „A szerkezet megjelenése és használhatósága romolhat, ha a nyaláb, a lemez vagy a konzol sugár számított megereszkedése a kváziállandó műveletek kombinációja alatt meghaladja a fesztávolság 1/250-ét. „Az erkélylapok esetében az 5,8 m-es tartószélesség 1/250-es elhajlása 2,3 cm-es deformációt eredményezne a mező közepén. Ezt a deformációt néhány vizsgált erkély túllépte. A vízelvezetés problémája azonban akkor is fennáll, ha 2,3 cm-es deformációt észlelnek. A vízelvezető csatornák kevésbé voltak mélyek (lásd 7. ábra). Ebben a tekintetben még akkor is, ha az Eurocode 2 [2] szerinti deformációs korlátozást észlelték volna, a víz lefolyott volna az erkélylap külső pereme fölött. A tervezett vízelvezetés ezért végső soron alkalmatlan vagy technikailag nem megfelelő.
Javítás
Az erkélyek mélypontja a keresztirányban tervezett meredekségnek és a hosszirányú elhajlásnak köszönhető, minden esetben megközelítőleg a hosszú oldal közepén a külső szélén. Itt kell megkezdeni a vízelvezetést.
Az erkélylapok meglévő vízelvezető csatornái nemcsak nagyrészt nem működnek; javítás során nem lehet őket ennek megfelelően átdolgozni. Feltételezve, hogy a csatornák minimális mélysége 1,0 cm és 1,5 cm között van, a víz feleslegének elkerülése érdekében, a csatornák minimális lejtése a lefolyóig 0,5% és az erkélyek maximális lehajlása körülbelül 3 cm, a csatornáknak mélynek kell lenniük körülbelül 6 cm. A víznek ezért először a hosszú oldal középső részén kell lefolynia. Így végül további külső csatornákkal történő javítás kérdésessé válik.
Az erkélylapok alsó oldalára, a hosszú oldal külső szélére célszerű csepptálcákat és egy további csatornát felszerelni. A csepptálcákat a különféle behajlások miatt egyedileg kell gyártani; alternatív megoldásként - de vizuálisan még szembetűnőbb - kellően magas csatornák használhatók, amelyekbe a csepptálcák kapcsolódnak. Az ereszcsatornák rögzítésénél figyelembe kell venni az erkélyek elhajlását is az ereszcsatornák folyamatos lejtésének biztosítása érdekében. A csatornák a meglévő lefolyókhoz köthetők.
A külső szélről lefolyó víz eredményeként az algák képződése miatti elszíneződés idővel megjelenik. Ezt néhány erkélynél már megtalálták a helyszínen. Ebben az összefüggésben tanácsos lenne fémlemezt az arcra szerelni. A deformációk miatt azonban ez itt technikailag bonyolult.
irodalom
[1] DIN 1986-100: 2016-12: "Épületek és ingatlanok vízelvezető rendszerei - rendelkezések a DIN EN 752 és a DIN EN 12056 szabványokkal kapcsolatban"
[2] DIN EN 1992-1-1: 2011-01: "Eurocode 2: Vasbeton és előfeszített betonszerkezetek méretezése és kivitelezése - Általános méretezési szabályok és az épületépítési szabályok"
[3] DIN EN 1992-1-1/NA: 2013-04: "Nemzeti melléklet - Országosan meghatározott paraméterek - Eurocode 2:
Vasbeton és feszített betonszerkezetek méretezése és kivitelezése - Általános méretek-
megoldási és épületépítési szabályok "
[4] DIN 18531-1: 2017-07: "A tetők, valamint az erkélyek, loggiák és árkádok tömítése - Fel nem használt és használt tetők - Követelmény-
tervezés, tervezés és kivitelezés elvei "
[5] DIN 18531-5: 2017-07: "Tetők és erkélyek, loggiák és járdák - erkélyek, loggiák és sétányok lezárása"
Dr.-Ing. Marc Göbelsmann
A teherhordó elemek deformálódnak. Ezt figyelembe kell venni általában a vízelvezetés és különösen a lefolyók elhelyezésének tervezésénél. Ideális esetben kétdimenziós gradienst, de legalább elegendő egydimenziós gradienst kell biztosítani a felhalmozódó víz elvezetésére.
A folyamatokat a legalacsonyabb pontokon kell biztosítani; ez valójában triviális. Különösen egydimenziósan tervezett lejtővel - mint a leírt károk esetében - gyakran van tervezett lejtésmentes csatorna, pontszerű lefolyókkal. A teherhordó elemek behajlása vagy az egyszerűen megengedett tűrések gyakran a vízelvezetés korlátozásához vezetnek. Az új DIN 18531-es tömítési szabványban [4] [5] ezért rámutattak, hogy „tervezéskor figyelembe kell venni a teherhordó szerkezet várható elhajlásait”.
A betonnak nagy a nyomószilárdsága és csak viszonylag alacsony a szakítószilárdsága. A hajlításnak kitett alkatrészek húzóerejét az acélerősítés hordozza. Egy bizonyos terhelés túllépése esetén ezért repedések keletkeznek - megengedhető módon - a vasbeton alkatrész húzózóna betonjában; az alkatrész ezután egyes területeken a repedés nélküli I állapotból a repedt II állapotba változik.
A deformáció kiszámításán a terhelés és a fesztávolság mellett a terület második fokú nyomatéka és a rugalmassági modulus szerepel. A repedt II állapotba való átmenet során a terület második fokú nyomatéka csökken. A beton rugalmassági modulusa szintén időfüggő, és időfüggő kúszási és zsugorodási deformációk lépnek fel. A vasbeton, mint kompozit építőanyag, ezért nem lineáris deformációs viselkedéssel bír. Az elhajlások, figyelembe véve a nemlineáris deformációs komponenseket, a tisztán rugalmas alakváltozás többszörösei lehetnek.