Невдалий хід - позаплановий дренаж балкона через провисання - Deutsche BauZeitschrift
Резюме
Через провисання залізобетонних балконних плит запланований дренаж через канали в плитах був непрацездатним. Натомість вода неконтрольовано стікала через зовнішній край балконів, що торкнулось третіх осіб. Під час планування передбачуваний прогин балконних плит був недостатньо врахований. Це мало значення щодо несучої здатності та довговічності залізобетону. Однак придатність для використання підпадала під обмеження щодо водовідведення, що є технічним дефектом.
факти
До існуючої будівлі прибудовано балкони. Власники скаржились на чітко помітні деформації балконних плит протягом гарантійного терміну. У зв'язку з цим особливо критикували те, що в результаті прогину над їх лицьовою стороною відбувся незапланований дренаж балконних плит.
Висновки
Балкони були побудовані як самостійні багатоповерхові конструкції з чотирьох сталевих колон. Плити балкона були збірними залізобетонними частинами. Вони розташовувались по кутах. Деякі балкони, розташовані над складом з одного вузького боку (рис. 1). Проліт кожної балконної плити становив 5,80 м, а ширина плити 1,75 м. Товщина плити складала 21 см до фасаду та 19 см до зовнішнього краю. Через змінну товщину на вершині плити поперек прольоту у напрямку зовнішнього краю спостерігався регулярний градієнт. Всі балкони були з'єднані з водовідвідними трубами для дренажу. Балкони на верхньому поверсі не були накриті. Кожна поверхня балконних плит була забезпечена "віником".
Кілька балконів були розглянуті як приклади. Вибір був зроблений таким чином, щоб оглянуті балкони покривали різну орієнтацію та різні підлоги. Таким чином, досліджуваний зразок можна вважати в основному репрезентативним для всіх балконів. Висновки були здебільшого ідентичними. Тому симптоматичні висновки узагальнені нижче.
Чітко помітне провисання балконної плити було видно вже з місця багатьох балконів (рис. 2). Вимірювання відхилення за допомогою шнура та міри призводило до максимальних кроків до 32 мм на зовнішньому краї балконних плит у центрі поля. На краю балконних плит, спрямованих до фасаду, були подібні прогини. Між балконною плитою та фасадом був вузький зазор (рис. 3).
Паралельно зовнішньому краю в балконній плиті в поздовжньому напрямку був дренажний канал (рис. 4). Це було підключено до випускної труби поблизу точки опори. Спускні труби були прокладені в районі сталевих опор (див. Малюнки 1 і 2). Працездатність дренажних каналів перевіряли шляхом виливання води на наявний ухил на балконах з імпульсом. Вода швидко збиралася посеред балкона і стікала туди через зовнішній край вперед (рис. 5). Лише на одному з обстежених балконів невелика частина води досягла запланованого стоку. Кілька балконних плит показали зміну кольору через утворення водоростей посеред поля біля зовнішнього краю - там, де стікала вода.
Власник вже переробив балкон з максимально виміряним відхиленням 32 мм, створивши в середині поля відвідний канал із існуючого дренажного каналу балконної плити. Це стікло в додатковий канал, встановлений на передній частині зовнішнього краю балкона (рис. 6). Глибина вихідного дренажного каналу тут була трохи менше 1 см (рис. 7).
Щоб перевірити дренаж, воду також виливали на балкон проти напрямку схилу на цьому балконі. Він швидко стікав до вихідного дренажного каналу на балконній плиті, частково переливав його, а потім стікав як через створений згодом відвідний канал, так і через зовнішній край балкона (рис. 8 і 9). Під час розслідування на стіну вихідного каналу в балконній плиті не надходила вода (рис. 10).
З нижньої сторони на балконних плитах часто виявлялися тріщини. Вони пробігали приблизно посередині поля через проліт. Тріщини переважно мали ширину від 0,15 мм до максимум 0,20 мм.
рейтинг
Висновки щодо дренажу можна узагальнити та оцінити симптоматично наступним чином:
Балконні плити мають правильний ухил у поперечному напрямку. Як результат, будь-яка дощова вода швидко спрямовується від фасаду до зовнішнього краю балконної плити.
Балконні плити згинаються в різному ступені в поздовжньому напрямку або мають незапланований поздовжній градієнт, при цьому максимальний прогин знаходиться приблизно в середині поля. Як результат, вода, яка виникає, в основному подається в центральну зону балкона, оглянуту в поздовжньому напрямку. Це означає, що дощова вода, що накопичується в переважній частині балконних плит, в кінцевому підсумку тече до середньої площі зовнішнього краю завдяки градієнту.
Балконні плити мають дренажний канал, паралельний зовнішньому краю, який з’єднаний з дренажем. Цей дренажний канал здебільшого неефективний через вигин балконних плит у поздовжньому напрямку. Через запланований ухил у поперечному напрямку вода тече до зовнішнього краю, а завдяки незапланованому схилу або відхиленню в поздовжньому напрямку вода тече до центральної площі балкона, видно у поздовжньому напрямку. Як результат, вода в основному не досягає передбачуваного дренажного каналу. Замість цього він зазвичай стікає через зовнішній край балконної плити.
Ремонтні роботи, які вже проводились на балконі з жолобом для відгалуження та додатковим жолобом, не заважають накопичуватися на балконі воді частково стікати через зовнішній край балконної плити.
У DIN 1986-100 [1] вимагається: «Балкони та лоджії повинні мати злив або шторний канал. [. ] Якщо сторонні особи не страждають, дощова вода може також стікати безпосередньо на майно за допомогою водострумів або крапельних смужок. ”Відповідно, зазвичай необхідний цілеспрямований злив води, яка потрапляє на балкони. Окрім дощової води, z. Б. особливо надлишок зрошувальної води з балконних рослин стікає або неконтрольовано стікає і впливає на сусідів або інших людей. Щонайбільше, на балконах мезоніну виправдано відводити воду спеціально через зовнішній край, якщо внизу є зелені насадження. У цьому відношенні балкони мають технічний дефект щодо водовідведення.
Для балконних плит доступні статичний розрахунок та звіт інженера-випробувача. Перевірка правдоподібності не виявила жодних ознак обмежень щодо несучої здатності. Що стосується довговічності, то визначена ширина тріщини нижче максимального значення 0,3 мм, зазначеного в Єврокоді 2 [2], [3]. Існуючі прогини не впливають на несучу здатність або довговічність балконних плит.
Що стосується зручності використання, то при статичному розрахунку визначали пружну деформацію. Нелінійні впливи від утворення тріщин, повзучості та усадки бетону не враховувались. Однак деформація, що призводить до стану тріщин - II, значно перевищує пружну деформацію в - тріщинах - стані І залізобетону.
Що стосується обмеження деформацій, перед виконанням відповідних нелінійних розрахунків можна зробити просту оцінку, використовуючи критерій витонченості на вигин [2], [3]. Використовуючи ширину опори та параметр для конструкційної системи, отримують еталонне значення необхідної статичної висоти балконної плити, тобто відстань від осі арматури до верхнього краю плити. Беручи до уваги необхідне бетонне покриття, це призводить до необхідної товщини плити, яка перевищує існуючу товщину плити. Однак це само по собі не є технічним дефектом.
Щоб обмежити деформації, Єврокод 2 [2] стверджує: "Зовнішній вигляд та зручність використання конструкції можуть бути порушені, якщо розрахунковий прогин балки, плити або консольної балки при квазіпостійному поєднанні дій перевищує 1/250 прольоту. «Для балконних плит відхилення 1/250 ширини опори 5,8 м призведе до деформації 2,3 см в центрі поля. Цю деформацію перевищили деякі оглянуті балкони. Однак проблема дренажу також існувала б, якби спостерігалася деформація 2,3 см. Дренажні канали були менш глибокими (див. Рис. 7). У цьому відношенні, навіть якби дотримувалися обмеження деформації згідно Єврокоду 2 [2], вода стікала б через зовнішній край балконної плити. Запланований дренаж в кінцевому підсумку непридатний або технічно неадекватний.
Ремонт
Низька точка балконів обумовлена запланованим ухилом у поперечному напрямку та відхиленням у поздовжньому напрямку в кожному випадку приблизно посередині довгої сторони на зовнішньому краї. З цього повинен починатися дренаж.
Існуючі дренажні канали на балконних плитах не лише не працюють; їх неможливо легко переробити відповідно в контексті ремонту. Припускаючи мінімальну глибину каналів від 1,0 см до 1,5 см, щоб уникнути надлишку води, мінімальний нахил каналів до стоку 0,5% і максимальний прогин балконів близько 3 см, канали повинні бути глибокими приблизно 6 см. Тому дренаж води повинен спочатку відбуватися в середній частині довгої сторони. Таким чином, врешті-решт, ремонт додатковими зовнішніми каналами постає під питання.
Бажано встановити піддони для крапель та додатковий канал на нижній стороні балконних плит на зовнішньому краю довгої сторони. Піддони для крапель повинні виготовлятися індивідуально через різні прогини; в якості альтернативи - але візуально ще помітніше - можуть бути використані досить високі канали, в які зачеплюються піддони. Також слід враховувати прогин балконів при встановленні кронштейнів жолобів, щоб забезпечити безперервний ухил жолобів. Канали можуть бути підключені до існуючих трубопроводів.
В результаті стікання води із зовнішнього краю з часом з’явиться забарвлення внаслідок утворення водоростей. Це вже знайшли на місці для деяких балконів. У цьому контексті було б доцільно монтувати листовий метал на обличчя. Однак через деформації це технічно складно тут.
література
[1] DIN 1986-100: 2016-12: "Системи водовідведення для будівель та властивостей - положення щодо DIN EN 752 та DIN EN 12056"
[2] DIN EN 1992-1-1: 2011-01: "Єврокод 2: Розміри та будівництво залізобетонних та попередньо напружених бетонних конструкцій - Загальні правила розмірів та правила будівництва будівель"
[3] DIN EN 1992-1-1/NA: 2013-04: "Національний додаток - Національно визначені параметри - Єврокод 2:
Розміри та конструкція залізобетонних та попередньо напружених бетонних конструкцій - Загальні розміри-
правила рішення та правила будівництва будівель "
[4] DIN 18531-1: 2017-07: «Герметизація дахів, а також балконів, лоджій та аркад - Невикористовувані та використані дахи - Вимога-
принципи планування, планування та виконання "
[5] DIN 18531-5: 2017-07: "Герметизація дахів і балконів, лоджій та доріжок - балконів, лоджій та доріжок"
Доктор-інж. Марк Гебельсманн
Несучі компоненти деформуються. Це потрібно враховувати при плануванні водовідведення в цілому та розташуванні стоків зокрема. В ідеалі для дренажу води, що накопичується, слід передбачити двовимірний градієнт, але принаймні достатній одновимірний градієнт.
Процеси повинні забезпечуватися в найнижчих точках; це насправді тривіально. Зокрема, з одновимірно спланованим ухилом - як у випадку описаного пошкодження - часто існує запланований канал без схилу з точковими стоками. Тоді прогини в несучих компонентах або просто допустимі допуски часто призводять до обмежень у дренажі. Тому в новому стандарті герметизації DIN 18531 [4], [5] зазначено, що "передбачувані прогини несучої конструкції повинні враховуватися при плануванні".
Бетон має високу міцність на стиск і лише порівняно низьку міцність на розрив. Зусилля розтягування деталей, що піддаються вигину, віднесені сталевою арматурою. Якщо певне навантаження перевищено, у бетоні зони розтягування залізобетонного компонента - допустимо - утворюються тріщини; Потім компонент змінюється із стану тріщин I на стан II з тріщинами в деяких областях.
На додаток до навантаження та прольоту, в обчислення деформації включаються момент площі другого ступеня та модуль пружності. Під час переходу до тріщинного стану II момент площі другого ступеня зменшується. Модуль пружності бетону також залежить від часу і виникають деформації повзучості та усадки, що залежать від часу. Тому залізобетон як композитний будівельний матеріал демонструє нелінійну деформаційну поведінку. Прогини, враховуючи нелінійні компоненти деформації, можуть бути кратними суто пружним деформаціям.