Zlý chod - Neplánované odvodnenie balkóna v dôsledku prepadnutia - Deutsche BauZeitschrift
Zhrnutie
Z dôvodu prehĺbenia železobetónových balkónových dosiek bolo plánované odvodnenie cez kanály v doskách nefunkčné. Namiesto toho nekontrolovane odtekala voda cez vonkajší okraj balkónov, čo malo za následok zásah tretích strán. V priebehu plánovania nebol dostatočne zohľadnený predpokladaný priehyb balkónových dosiek. To bolo irelevantné z hľadiska nosnosti a životnosti železobetónu. Použiteľnosť však podliehala obmedzeniam, pokiaľ ide o odvodnenie, čo je technická chyba.
fakty
K existujúcej budove boli pristavané balkóny. Majitelia v rámci záručnej doby napomenuli zreteľne viditeľné deformácie balkónových dosiek. V tejto súvislosti sa osobitne kritizovalo, že v dôsledku vychýlenia došlo k neplánovanému odtoku balkónových dosiek cez ich prednú stranu.
Zistenia
Balkóny boli postavené ako samostatné viacpodlažné konštrukcie zo štyroch oceľových stĺpov. Balkónové dosky boli prefabrikované železobetónové časti. Tieto boli umiestnené v rohoch. Niektoré balkóny sa na jednej úzkej strane prevýšili nad skladom (obr. 1). Rozpätie každej balkónovej dosky bolo 5,80 m a šírka dosky bola 1,75 m. Hrúbka dosky bola 21 cm smerom k fasáde a 19 cm smerom k vonkajšiemu okraju. Kvôli premenlivej hrúbke bol na vrchu platne pravidelný sklon cez rozpätie v smere k vonkajšiemu okraju. Všetky balkóny boli napojené na zvodové potrubie na odvodnenie. Balkóny na najvyššom poschodí neboli zakryté. Povrch balkónových dosiek bol každý opatrený „metlou“.
Ako príklad bolo preskúmaných niekoľko balkónov. Uskutočnil sa výber tak, aby preskúmané balkóny pokrývali inú orientáciu a rôzne poschodia. Skúmanú vzorku je preto možné považovať za reprezentatívnu pre všetky balkóny. Zistenia boli do značnej miery totožné. Symptomatické nálezy sú preto zhrnuté nižšie.
Z miesta mnohých balkónov už bolo zrejmé zreteľne viditeľné prehnutie balkónovej dosky (obr. 2). Merania priehybu pomocou šnúry a meradla viedli k maximálnemu stúpaniu až 32 mm na vonkajšom okraji balkónových dosiek v strede poľa. Porovnateľné priehyby boli na okraji balkónových dosiek otočených k fasáde. Medzi balkónovou doskou a fasádou bola úzka medzera (obr. 3).
Súbežne s vonkajším okrajom bol v balkónovej doske v pozdĺžnom smere odvodňovací kanál (obr. 4). Toto bolo spojené so zvodom v blízkosti bodu podpory. Spádové rúry boli vedené v oblasti oceľových podpier (pozri obrázky 1 a 2). Funkčnosť odtokových kanálov sa kontrolovala impulzným nalievaním vody proti existujúcemu svahu na balkónoch. Voda sa rýchlo zhromaždila v strede balkóna a odtiekla odtiaľ cez vonkajší okraj spredu (obr. 5). Iba na jednom zo skúmaných balkónov sa malá časť vody dostala k plánovanému odtoku. Niekoľko balkónových dosiek vykazovalo zafarbenie v dôsledku tvorby rias v strede poľa na vonkajšom okraji - kde vytekajúca voda pretekala.
Majiteľ už prepracoval balkón s maximálnym nameraným priehybom 32 mm tým, že nechal v strede poľa vytvoriť odbočný kanál z existujúceho odtokového kanála balkónovej dosky. Toto sa vypustilo do ďalšieho kanála nainštalovaného na prednej strane vonkajšej hrany balkóna (obr. 6). Hĺbka pôvodného odtokového kanála tu bola o niečo menej ako 1 cm (obr. 7).
Na vyskúšanie odtoku sa voda vyliala aj na balkón proti smeru svahu na tomto balkóne. Rýchlo stekala do pôvodného odtokového kanála v balkónovej doske, čiastočne ju preliala a potom odtekala ako cez následne vytvorený odbočný kanál, tak cez vonkajšiu hranu balkóna (obr. 8 a 9). Počas vyšetrovania neprišla voda k odtoku pôvodného kanála v balkónovej doske (obr. 10).
Na spodnej strane balkónové dosky často vykazovali praskliny. Tie prebiehali približne v strede poľa v smere rozpätia. Trhliny mali prevažne šírky od 0,15 mm do maximálne 0,20 mm.
hodnotenie
Zistenia týkajúce sa drenáže možno zhrnúť a hodnotiť symptomaticky nasledovne:
Balkónové dosky majú v priečnom smere pravidelný sklon. Vďaka tomu je akákoľvek dažďová voda rýchlo nasmerovaná smerom od fasády k vonkajšiemu okraju balkónovej dosky.
Balkónové platne sa ohýbajú v rôznej miere v pozdĺžnom smere alebo majú neplánovaný pozdĺžny sklon, maximálna odchýlka je približne v strede poľa. Výsledkom je, že voda, ktorá sa vyskytuje, sa privádza hlavne do centrálnej oblasti balkóna pri pohľade v pozdĺžnom smere. To znamená, že dažďová voda, ktorá sa hromadí v prevažnej oblasti balkónových dosiek, nakoniec v dôsledku gradientu prúdi smerom do strednej oblasti vonkajšej hrany.
Balkónové dosky majú odtokový kanál rovnobežný s vonkajším okrajom, ktorý je spojený s odtokom. Tento odtokový kanál je do značnej miery neúčinný z dôvodu ohýbania balkónových dosiek v pozdĺžnom smere. Z dôvodu plánovaného sklonu v priečnom smere voda tečie smerom k vonkajšiemu okraju a v dôsledku neplánovaného sklonu alebo vychyľovania v pozdĺžnom smere voda prúdi pri pohľade v pozdĺžnom smere do centrálnej oblasti balkóna. Vďaka tomu voda vo veľkej miere nedosahuje zamýšľaný odtokový kanál. Namiesto toho zvyčajne odteká cez vonkajší okraj balkónovej dosky.
Opravné práce, ktoré sa už vykonali na balkóne s odbočným žľabom a prídavným dažďovým žľabom, nezabránia tomu, aby voda, ktorá sa hromadí na balkóne, čiastočne odtekala cez vonkajší okraj balkónovej dosky.
V norme DIN 1986-100 [1] sa vyžaduje: „Balkóny a lodžie by mali mať odtok alebo záclonový kanál. [. ] Ak nie sú poškodené tretie strany, dažďovú vodu je možné odvádzať priamo na pozemok aj pomocou vodných chrličov alebo odkvapových pruhov. “Z tohto dôvodu je zvyčajne nevyhnutný cielený odtok vody, ktorá padá na balkóny. Okrem dažďovej vody sa z. B. najmä prebytočná zavlažovacia voda z balkónov rastlín nekontrolovateľne odteká alebo odteká a ovplyvňuje susedov alebo iné osoby. Nanajvýš na balkónoch na medziposchodí je ospravedlniteľné odvádzať vodu konkrétne vonkajším okrajom, ak sú dole zelené plochy. Z tohto hľadiska majú balkóny technickú poruchu z hľadiska odvodnenia.
Pre balkónové dosky bol k dispozícii statický výpočet a správa od testovacieho technika. Kontrola hodnovernosti neodhalila nijaké náznaky obmedzení, pokiaľ ide o únosnosť. Pokiaľ ide o životnosť, stanovené šírky trhlín sú pod maximálnou hodnotou 0,3 mm uvedenou v Eurokóde 2 [2], [3]. Existujúce priehyby nemajú žiadny vplyv na únosnosť alebo životnosť balkónových dosiek.
Z hľadiska použiteľnosti bola v statickom výpočte určená pružná deformácia. Nelineárne vplyvy tvorby trhlín, dotvarovania a zmršťovania betónu sa nezohľadnili. Deformácia vedúca k - prasknutému - stavu II je však podstatne väčšia ako deformácia elastická v - neprasknutom - stave I železobetónu.
Pokiaľ ide o obmedzenie deformácií, je možné vykonať jednoduchý odhad pomocou kritéria ohybovej štíhlosti [2], [3] pred vykonaním zodpovedajúcich nelineárnych výpočtov. Pomocou šírky podpery a parametra pre konštrukčný systém sa získa referenčná hodnota pre požadovanú statickú výšku balkónovej dosky, to znamená vzdialenosť od osi výstuže k hornému okraju dosky. Ak vezmeme do úvahy požadovaný betónový kryt, vznikne požadovaná hrúbka dosky, ktorá je väčšia ako existujúca hrúbka dosky. To však samo o sebe nepredstavuje technickú chybu.
Na obmedzenie deformácií uvádza Eurokód 2 [2]: „Vzhľad a použiteľnosť konštrukcie sa môže zhoršiť, ak vypočítaný priehyb nosníka, dosky alebo konzolového nosníka pri kvázi konštantnej kombinácii účinkov presahuje 1/250 rozpätia. „Pre balkónové dosky by výchylka 1/250 šírky podpery 5,8 m mala za následok deformáciu 2,3 cm v strede poľa. Túto deformáciu prekročili niektoré zo skúmaných balkónov. Problém odvodnenia by však existoval aj vtedy, ak by sa pozorovala deformácia 2,3 cm. Odtokové kanály boli menej hlboké (pozri obr. 7). V tomto ohľade, aj keby bolo dodržané obmedzenie deformácie podľa Eurokódu 2 [2], voda by odtiekla cez vonkajší okraj balkónovej dosky. Plánované odvodnenie je nakoniec nevhodné alebo technicky nedostatočné.
Oprava
Nízky bod balkónov je spôsobený plánovaným sklonom v priečnom smere a priehybom v pozdĺžnom smere približne vždy v strede dlhej strany na vonkajšom okraji. To je miesto, kde musí začať drenáž.
Existujúce odtokové kanály na balkónových doskách sú nielen do značnej miery nefunkčné; nemôžu byť ľahko zodpovedajúcim spôsobom prepracované v rámci opravy. Za predpokladu minimálnej hĺbky odkvapov od 1,0 cm do 1,5 cm, aby sa zabránilo prebytočnej vode, minimálneho sklonu odkvapov k odtoku 0,5% a maximálneho priehybu balkónov okolo 3 cm, odkvapy by museli mať hĺbku odtoku asi 6 cm. Voda musí najskôr odtekať v strednej oblasti dlhej strany. Nakoniec teda príde na rad oprava s ďalšími externými kanálmi.
Na spodnú stranu balkónových dosiek na vonkajšej hrane dlhej strany sa odporúča namontovať odkvapkávače a prídavný kanál. Odkvapkávače sa musia vyrobiť individuálne kvôli rozdielnym priehybom; alternatívne - ale vizuálne ešte nápadnejšie - možno použiť dostatočne vysoké kanály, do ktorých zapadajú odkvapkávače. Pri inštalácii žľabových konzol je potrebné zohľadniť aj ohýbanie balkónov, aby sa zabezpečil nepretržitý sklon žľabov. Kanály je možné pripojiť k existujúcim zvodom.
Keď voda odtečie cez vonkajší okraj, časom sa objaví zafarbenie v dôsledku tvorby rias. To sa už na niektorých balkónoch našlo na mieste. V tejto súvislosti by bolo vhodné namontovať plech na lícnu stranu. Tu je to však kvôli deformáciám technicky zložité.
literatúry
[1] DIN 1986-100: 2016-12: „Odvodňovacie systémy pre budovy a objekty - ustanovenia v spojení s DIN EN 752 a DIN EN 12056“
[2] DIN EN 1992-1-1: 2011-01: „Eurokód 2: Dimenzovanie a konštrukcia zo železobetónových a predpätých betónových konštrukcií - Všeobecné pravidlá dimenzovania a pravidlá pre pozemné stavby“.
[3] DIN EN 1992-1-1/NA: 2013-04: „Národná príloha - Národne definované parametre - Eurokód 2:
Dimenzovanie a konštrukcia železobetónových a predpätých betónových konštrukcií - všeobecné rozmery-
pravidlá riešenia a pravidlá pre pozemné stavby “
[4] DIN 18531-1: 2017-07: „Tesnenie striech, ako aj balkónov, lodžií a svetlíkov - Nepoužívané a použité strechy - Požiadavka-
zásady plánovania, plánovania a vykonávania “
[5] DIN 18531-5: 2017-07: „Tesnenie striech a balkónov, lodžií a chodníkov - balkóny, lodžie a chodníky“
Dr.-Ing. Marc Göbelsmann
Nosné komponenty sa deformujú. Toto je potrebné vziať do úvahy pri plánovaní odvodnenia všeobecne a najmä pri umiestnení odtokov. V ideálnom prípade by sa na odtok akumulovanej vody mal zabezpečiť dvojrozmerný gradient, ale aspoň dostatočný jednorozmerný sklon.
Procesy sa majú poskytovať v najnižších bodoch; to je vlastne triviálne. Najmä s jednorozmerne plánovaným gradientom - ako v prípade opísaného poškodenia - často existuje plánovaný kanál bez gradientu s bodovými odtokmi. Prehyby nosných komponentov alebo jednoducho prípustné tolerancie potom často vedú k obmedzeniam v odtoku. V novej tesniacej norme DIN 18531 [4], [5] sa preto zdôrazňuje, že „pri plánovaní je potrebné zohľadniť predpokladané priehyby nosnej konštrukcie“.
Betón má vysokú pevnosť v tlaku a iba porovnateľne nízku pevnosť v ťahu. Oceľová výstuž odnáša ťahové sily v ohybových súčiastkach. Ak dôjde k prekročeniu určitého zaťaženia, v betóne sa preto - prípustne - vytvoria trhliny v ťahovej zóne železobetónového komponentu; zložka sa potom v určitých oblastiach mení z neprasknutého stavu I na prasknutý stav II.
Okrem zaťaženia a rozpätia sú do výpočtu deformácie zahrnuté aj povrchový moment druhého stupňa a modul pružnosti. Pri prechode do prasknutého stavu II sa zmenšuje moment oblasti druhého stupňa. Modul pružnosti betónu je tiež časovo závislý a vyskytujú sa časovo závislé deformácie dotvarovania a zmršťovania. Železobetón ako kompozitný stavebný materiál preto vykazuje nelineárne deformačné správanie. Odchýlky, berúc do úvahy zložky nelineárnej deformácie, môžu byť násobkom čisto elastickej deformácie.