PRZEDSIĘBIORSTWO PROJEKTOWANIA I REALIZACJI BUDOWNICTWA STALKON 54 130 WROCŁAW, UL. STEROWCOWA 6/10 TEL.: 71 3522501, 691 509 730 E MAIL: jan_rzadkowski@poczta.onet.pl TYTUŁ: OBIEKT: Ekspertyza przyczyn uszkodzeń klatki schodowej Domu Studenckiego Ołówek przy pl. Grunwaldzkim 30 we Wrocławiu Dom Studencki Ołówek Uniwersytet Wrocławski ADRES: pl. Grunwaldzki 30, 50-364 Wrocław INWESTOR: BRANŻA: STADIUM: Uniwersytet Wrocławski pl. Uniwersytecki 1, 50-137 Wrocław Konstrukcja budowlana Ekspertyza NR ARCHIW.: 18/1281/2013 EGZ.:. STANOWISKO IMIĘ I NAZWISKO PODPIS / PIECZĄTKA PROJEKTANT dr inż. Jan Rządkowski Wrocław lipiec 2013 1
SPIS TREŚCI 1. WSTĘP 3 1.1. Przedmiot opracowania 3 1.2. Cel i zakres opracowania 3 1.2. Podstawa opracowania 3 2. OPIS TECHNICZNY 4 2.1. Skrócony opis techniczny rozwiązania konstrukcyjnego obiektu 4 2.2. Opis techniczny uszkodzeń południowej klatki schodowej 5 2.3. Opis prac badawczych 5 2.4. Dokumentacja fotograficzna 6 3. WNIOSKI I ZALECENIA 15 3.1. Wnioski z badań i wizji lokalnej 15 3.2. Zalecenia remontowe 15 4. ZAŁĄCZNIKI 16 4.1. Uprawnienia rzeczoznawcy 16 4.2. Przynależność rzeczoznawcy do Izby Inżynierów Budownictwa 19 4.3. Karty materiałowe zaprawy naprawczej do lastryka 20 2
1. WSTĘP 1.1. Przedmiot opracowania Przedmiotem niniejszego opracowania jest sporządzenie ekspertyzy przyczyn uszkodzeń południowej klatki schodowej w należącym do Uniwersytetu Wrocławskiego budynku Domu Studenckiego Ołówek przy pl. Grunwaldzkim 30 we Wrocławiu. 1.2. Cel i zakres opracowania Celem niniejszego opracowania jest podanie przyczyn zaistniałych uszkodzeń klatki schodowej, ocena zagrożeń dla bezpieczeństwa eksploatacji budynku w wyniku powstałych uszkodzeń oraz podanie wytycznych remontowych. Zakres niniejszego opracowania obejmuje: - wizję lokalną na obiekcie; - studia dokumentacji projektowej budynku [10] przekazanej przez Inwestora; - sporządzenie dokumentacji fotograficznej uszkodzeń; - wykonanie odkrywki uszkodzenia i jej naprawa; - określenie przyczyn zaistniałych uszkodzeń; - podanie wytycznych odnośnie remontu klatki schodowej; - sporządzenie raportu syntetycznego z podjętych działań i analiz. 1.4. Podstawa opracowania Podstawę formalną niniejszego opracowania jest zlecenie nr 34/2013 Działu Nadzoru Technicznego Uniwersytetu Wrocławskiego, z siedzibą pl. Biskupa Nankiera 1a, 50-140 Wrocław, dane pismem DNT.34.2013.AM z dnia 07.05.2013 roku. Podstawę merytoryczną niniejszego opracowania stanowią wyszczególnione poniżej akty prawne, literatura techniczna, normy, katalog oraz opracowania projektowe: [1] Prawo budowlane (Dz. U. nr 161, poz. 1279 z 2009 roku z późniejszymi zmianami). [2] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz. U. nr 56 poz. 461 z 2009 roku). [3] Drobiec Ł., Jasiński R, Piekarczyk A., Diagnostyka konstrukcji żelbetowych. T. 1., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010. [4] Emmons P.H., Czarnecki L., Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002. [5] Sokalska A., Możaryn T., Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych., Instytut Techniki Budowlanej., Warszawa 2012. [6] Ściślewski Z., Ochrona konstrukcji żelbetowych., Wydawnictwo ARKADY., Warszawa 1999 [7] Praca zbiorowa - redakcja: Ujma A., Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Poradnik projektanta, kierownika budowy i inspektora nadzoru., Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o., 2006. [8] PN-EN 1504-10:2005., Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych. Definicje. Wymagania. Sterowanie jakością i ocena zgodności. Część 10: Stosowanie wyrobów i systemów na placu budowy oraz sterowanie jakością prac. [9] PN-B-03264:2002., Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie. [10] Katalog wyrobów firmy Bauchemie 2009. [11] Dziębaj W., Pawłowa A., Jarmołkiewicz L., Domy Studenckie na Szczycie placu Grunwaldzkiego. Budynek A. Projekt techniczny. Konstrukcja., Politechnika Wrocławska, Zakład Studyjno Projektowy., Wrocław, czerwiec 1980. 3
2. OPIS TECHNICZNY 2.1. Skrócony opis techniczny rozwiązania konstrukcyjnego obiektu Dane ogólne Przedmiotowy budynek Domu Studenckiego Ołówek oraz sąsiadujący budynek Domu Studenckiego Kredka zostały zaprojektowane w 1980 roku w nieistniejącym już Zakładzie Studyjno Projektowym Politechniki Wrocławskiej. Realizacja obydwóch budynków nastąpiła w latach 80-tych. Budynek ma 21 kondygnacji ponad płytą fundamentową. Dolne kondygnacje są wykorzystane na pomieszczenia techniczne, pozostałe kondygnacje są mieszkalne, przy czym 3 najwyższe kondygnacje są niepełne ze względu na formę architektoniczną budynku. Wysokość powtarzalnej (mieszkalnej) kondygnacji wynosi 2,80 m. Kondygnacje techniczne są niższe. Budynek ma dwie klatki schodowe: od strony południowej i północnej oraz usytuowane centralnie dwa zespoły szybów windowych. Budynek domu studenckiego został zaprojektowany i zrealizowany w mieszanej technologii żelbetowej monolityczno prefabrykowanej. Fundamenty Fundament budynku stanowi trójwarstwowo zbrojona płyta żelbetowa grubości 100 cm stanowiąca oczep dla 311 sztuk pali Franki o średnicy ø 42 cm i długości 6,5 m (125 sztuk) oraz 7,00 m (286 sztuk). Pale Franki przechodzą przez górną warstwę nasypu gruzowego, warstwę namułu i piasków drobnoziarnistych oraz przenoszą obciążenia na nośną warstwę żwirów, w której są zagłębione na ok. 1,0 m. Płyta oczepowa ma kształt rzutu poziomego zbliżony do sześciokąta foremnego, przy czym boki sześciokąta są liniami schodkowymi. Fundament budynku (płytę i pale) zaprojektowano ze stali A-0 (St0S) i betonu B-20. Układ konstrukcyjny Konstrukcja nośna budynku założona jest na siatce modularnej # 3,60 x 3,60 m w mieszanym, przestrzennym (tzw. grzebieniowym ) układzie monolitycznych ścian nośnych (tzw. tarcz oraz tzw. belkościan przy dużych otworach komunikacyjnych w tarczach), zapewniających budynkowi przestrzenną sztywność. Stropy monolityczne stanowią poziome tarcze wiążące układ pionowych ścian nośnych budynku. Układ tarcz oraz belkościan przenosi obciążenia ze stropodachu oraz ze stropów na płytę fundamentową. Konstrukcja ścian nośnych Grubości nośnych ścian tarcz dla 3 dolnych kondygnacji wynoszą 30 i 50 cm. Dla pozostałych kondygnacji 20 cm, zaś dla kondygnacji najwyższych 15 cm. Nad i pod dużymi otworami tarcze są dodatkowo zbrojone na zginanie i ścinanie tworząc tzw. belkościany. Zbrojenie belkościan zostało zaprojektowane indywidualnie jak dla belek. Ściany wykonano z betonu B 20 zbrojonego siatkami ze stali 34GS (zbrojenie główne) oraz St0S (zbrojenie rozdzielcze). W ścianach nośnych klatek schodowych zamocowano tuleje z rur stalowych do mocowania oparcia prefabrykowanych płyt spocznikowych biegów schodowych. Stropy Wszystkie stropy są wykonane jako monolityczna żelbetowa płyta grubości 16 cm, natomiast płytę stropodachu dla maszynowni dźwigów wind zaprojektowano o grubości 20 cm. Stropy wykonano z betonu B 20 zbrojonego siatkami ze stali 34GS (zbrojenie główne) oraz St0S (zbrojenie rozdzielcze). W stropach przy szybach windowych, w miejscach ustawienia na nich ścianek o grubości 12 cm, zostały zabetonowane wzmocnienia z dwuteowych belek ze stali St3SX. Technologia prac żelbetu monolitycznego Żelbetowe monolityczne ściany oraz stropy budynku zostały wykonane w systemie SBM w deskowaniach tunelowych i uniwersalnych. Kondygnacje powtarzalne o wysokości 2,80 m wykonano w deskowaniach tunelowych. Natomiast 3 kondygnacje dolne (techniczne) oraz kondygnacja XV, XVI, XVII zostały zrealizowane w deskowaniach uniwersalnych. 4
Dach Dach nad maszynownią szybów windowych został wykonany jako monolityczna żelbetowa płyta grubości 16 cm, natomiast skośne połacie dachowe zaprojektowano w lekkiej konstrukcji stalowej ze stali St3SX. Klatki schodowe Ściany klatek schodowych wykonano jako monolityczne żelbetowe tarcze grubości 16 cm z osadzonymi tulejami z rur i kątowników stalowych scalonych śrubami ze ścianami nośnymi, służących do mocowania oparcia prefabrykowanych płyt spocznikowych biegów. Również sprefabrykowane zostały żelbetowe biegi klatek, które opierają się na pozostawionych wrębach. Najniższy bieg schodów wylano jako monolityczny na deskowaniu ciesielskim. Ściany klatki na 3 górnych kondygnacjach wylano w deskowaniach uniwersalnych, podczas gdy ściany kondygnacji powtarzalnych wykonano w deskowaniach tunelowych. Siatki ścienne na najwyższe kondygnacje nie wyprodukowano w zakładzie zbrojarskim, ale zostały scalone na placu budowy [10]. Prefabrykaty biegów oraz monolityczne ściany wykonano z betonu B 20 zbrojonego siatkami ze stali 34GS (zbrojenie główne) oraz St0S (zbrojenie rozdzielcze). Szyby dźwigowe Szyby wind (dźwigów) wykonano jako monolityczne, żelbetowe z betonu B 20 zbrojonego stalą St0S, wylane w deskowaniach uniwersalnych. Szyby są oddylatowane od konstrukcji nośnej budynku. 2.2. Opis techniczny uszkodzeń południowej klatki schodowej Podczas wizji lokalnej stwierdzono, że praktycznie na każdym spoczniku obydwóch klatek schodowych były w przeszłości wykonywane prace naprawcze warstwy wykończeniowej z lastryka (fot.1, 4 16). Świadczą o tym fragmenty lastryka z kruszywem o frakcji różniącej się od kruszywa na sąsiadującej powierzchni, jak również różny kolor zaprawy w sąsiadujących fragmentach lastryka. Praktycznie na każdym spoczniku biegów obydwóch klatek schodowych, przy wycięciu na tzw. duszę schodów są pęknięcia skośne lastryka (fot. 4 6, 16). Również bardzo charakterystyczne dla przedmiotowych schodów są pęknięcia wzdłuż krawędzi pomiędzy początkiem biegu, a krawędzią wzdłużną płyty spocznika (fot.1, 4, 6, 8, 10, 11, 12). Często też fragment lastryka między początkiem biegu, a krawędzią wzdłużną płyty spocznika jest różny się od pozostałej powierzchni spocznika. W wielu przypadkach fragmenty te mają inny, wyczuwalny przy chodzeniu, spadek w kierunku biegu schodowego. Jako przekładki dylatacyjne warstwy lastryka zastosowano pojedyncze paski ze szkła (fot.1, 6, 7, 10, 11). Często rolę dylatacji pełni tylko nacięcie lastryka (fot.6). W przypadkach, gdy zastosowano nacięcie warstwy lastryka prostopadłe do krawędzi czoła duszy schodów, powstrzymało to powstawaniu pęknięć skośnych w narożach wycięcia duszy. Naprawy warstwy lastryka na schodach zostały przeprowadzone zapewnie podczas odbioru budynku. Według oświadczenia pani Marzeny Szlosek Starak, kierownika administracji Domów Studenckich Ołówek i Kredka, po odbiorze budynków nie przeprowadzano żadnych prac naprawczych lastryka. Obecnie pojawiło się nowe pęknięcie pomiędzy krawędzią wzdłużną płyty spocznika, a początkiem biegu pomiędzy 1-szą, a 2-ga kondygnacją mieszkalną. Administracja akademika wykonała tymczasowe podparcie biegu schodowego w obawie, że pęknięcie dotyczy również prefabrykatu biegu schodowego (fot. 2, 3). Podczas wizji lokalnej rzeczoznawca budowlany stwierdził pęknięcia w konstrukcyjnych żelbetowych ścianach nośnych południowej klatki schodowej na ostatnich trzech kondygnacjach budynku (fot.17 25). Na pęknięciu wschodniej ściany klatki schodowej na ostatniej kondygnacji została niewłaściwie założona płytka szklana na plombie sprawdzającej, czy krawędzie pęknięcia wykazują ruch względem siebie (fot. 23). 2.3. Opis prac badawczych Celem sprawdzenia, czy powstałe ostatnio pęknięcie przebiega przez prefabrykowany żelbetowy element biegu schodowego wykonano odkrywkę konstrukcji biegu zdejmując warstwę lastryka (fot.1). Odkrywka wykazała, że pękniecie pojawiło się w miejscu styku prefabrykatu schodów z wrębem na płycie spocznika. Od spodu płyty spocznika nie zaobserwowano żadnych spękań. Nie stwierdzono również zarysowania prefabrykatu biegu. Zniszczoną warstwę lastryka naprawiono zaprawą do lastryka Weber 1000 (karty materiałowe zaprawy zamieszczono w załączniku). 5
2.4. Dokumentacja fotograficzna Fot.1 Pęknięte lastryko na spoczniku biegu pomiędzy 1-szą, a 2-ga kondygnacją mieszkalną - widoczny ślad wcześniejszej naprawy w postaci ciemniejszego koloru zaprawy Fot. 2, 3 Podstemplowanie spocznika biegu pomiędzy 1-szą, a 2-ga kondygnacją mieszkalną - widok ogólny i detal z widocznym zbrojeniem tynku siatką, śladem po wcześniejszej naprawie 6
Fot.4 Przykład pęknięcia skośnego i samoistnej dylatacji wzdłuż krawędzi spocznika Fot.5 Przykład pęknięcia skośnego Fot.6 Przykład pęknięcia skośnego, wykonanej pierwotnie dylatacji i nacięcia wykonanego na powstającej samoistnie dylatacji nad krawędzią prefabrykatu biegu schodowego 7
Fot. 7 Naprawiona samoistna dylatacja lastryka Fot.8 Samoistna dylatacja lastryka obok wykonanej Fot. 9 Jedno z wielu miejsc napraw lastryka od strony wnętrza obiektu 8
Fot. 10 Pęknięcie pozadylatacyjne lastryka na biegu schodów od strony wnętrza obiektu Fot. 11 Jedno z wielu miejsc napraw lastryka od strony wnętrza obiektu 9
Fot. 12 Jedno z pęknięć pozadylatacyjnych lastryka na biegu schodów od strony wnętrza obiektu Fot. 13 J. w. - pękniecie pozadylatacyjne lastryka na biegu schodów od strony wnętrza obiektu 10
Fot. 14 Odsłonięcie prefabrykatu z warstwy lastryka Fot. 15 Widoczna szczelina pod pęknięciem Fot. 16 Detal szczeliny pomiędzy prefabrykatem biegu schodów a oparciem na wrębie płyty spocznika pod nowopowstałym pęknięciem lastryka 11
Fot. 17, 18 Nieznaczne pęknięcia ścian nośnych klatki schodowej na XII kondygnacji mieszkalnej Fot. 19, 20 Pęknięcia ścian nośnych klatki schodowej na XVII kondygnacji mieszkalnej 12
Fot. 21, 22 Widoki pęknięć na ścianach nośnych klatki schodowej na najwyższych kondygnacjach Fot. 23 Szczegóły pęknięcia wschodniej ściany nośnej klatki schodowej na najwyższej kondygnacji 13
Fot. 24, 25 Szczegóły pęknięcia wschodniej ściany nośnej klatki schodowej na XVI kondygnacji Fot. 26 Detal pęknięć na styku ściany i połaci dachowej na najwyższej kondygnacji spowodowany ruchami termicznymi dachu i eksponowanej na południe ściany budynku 14
3. WNIOSKI I ZALECENIA 3.1. Wnioski z badań i wizji lokalnej Na podstawie wizji lokalnej i wykonanej odkrywki można wyciągnąć poniżej wyszczególnione wnioski, które dokumentuje wykonana dokumentacja fotograficzna. A) Pęknięcia lastryka na obydwóch klatkach schodowych Domu Studenckiego Ołówek są spowodowane niewłaściwym rozmieszczeniem dylatacji warstwy lastryka. B) Dylatacje lastryka na klatkach schodowych zostały rozmieszczone niezgodnie z wiedzą techniczną i sztuką budowlaną poza krawędziami styków prefabrykatów biegów i spoczników. Styki prefabrykatów, przy ich swobodnym oparciu powinny mieć umożliwiony swobodny przesuw oraz obrót choćby z racji ruchów termicznych spowodowanych nierównomiernym nagrzewaniem się budynku. Pokrycie tychże styków kruchym lastrykiem musiało spowodować jego spękania. C) Zaistniałe pęknięcia lastryka na obydwóch klatkach schodowych Domu Studenckiego Ołówek były naprawiane zapewne tuż przed odbiorem budynku, stąd w pracach naprawczych lastryka widoczny jest pospiech i brak metody oraz przemyśleń w działaniu. D) Wykonana odkrywka na nowopowstałym pęknięciu lastryka wykazała, że znajdujący się pod nim prefabrykat biegu schodowego jest w doskonałym stanie technicznym. E) Wykonana odkrywka została naprawiona w dniu 8 lipca 2013 roku specjalistyczną zaprawą do lastryka WEBER 1000. Została również założona odpowiednia dylatacja systemowa. F) Wykonanie napraw lastrykowej wykładziny na klatkach schodowych nie jest zalecane z przyczyn ekonomicznych. Ponadto spękania wykładziny nie stwarzają żadnego zagrożenia dla eksploatacji budynku. G) Zagrożenie dla konstrukcji budynku stwarzają natomiast zarysowania ścian nośnych na ostatnich kondygnacjach budynku. Zarysowania te również zostały ukryte pod zbrojonym siatką tynkiem zapewne podczas prac odbiorowych. W rysach może kondensować się para wodna, która będzie powodowała korozję zbrojenia ścian nośnych klatki. H) Przyczyna powstania zarysowań ścian nośnych południowej klatki schodowej na ostatnich kondygnacjach może leżeć w zmianie zbrojenia ścian spowodowanej zwężeniem budynku w górnej jego części. Być może nie zostały zachowane odpowiednie zakłady wzajemne siatek. 3.2. Zalecenia remontowe Na podstawie powyższych wniosków rzeczoznawca zaleca wykonanie sklejenia według technologii podanej w oddzielnym opracowaniu projektowym. Sporządził dr inż. Jan Rządkowski 15
4. ZAŁĄCZNIKI 4.1. Uprawnienia rzeczoznawcy 16
17
18
4.2. Zaświadczenie o przynależności rzeczoznawcy do izby branżowej 19