W ostatnim czasie wykonaliśmy interesujące badania konstrukcji stropów wraz z obliczeniami statycznymi sprawdzającymi. W przypadku tego zlecenia mieliśmy do czynienia ze stropem monolitycznym żelbetowym nad piwnicą, którego stan już na pierwszy rzut oka budził znaczące zastrzeżenia i stropami Ackermana nad parterem i piętrem. Celem miarodajnej oceny konstrukcji stropów wykonano szereg badań konstrukcji, zarówno nieniszczących jak też seminieniszczących uzgodnionych ze Zleceniodawcą, m.in.:
skanowanie konstrukcji stropów systemami lokalizacji Hilti Ferroscan PS200 i Hilti X-Scan PS1000, pozwalające na ustalenie rozstawu i otuliny zbrojenia, oszacowanie jego średnicy, a także sprawdzenie grubości stropów, wraz z późniejszą weryfikacją pomiaru średnicy zbrojenia po wykonaniu odkuwek
sprawdzenie prędkości propagacji fali ultradźwiękowej uzyskane pomiarem betonoskopem ACSys UK1401 wraz z przeliczeniem na szacowaną wytrzymałość na ściskanie betonu zgodnie z zaleceniami producenta urządzenia oraz pomiar głębokości rys stropu
badania sklerometryczne młotkiem Schmidta, w których liczby odbicia zostały przeliczone zgodnie z PN-EN 12504-2:2013-3E i w których beton został przyporządkowany do odpowiedniej klasy
pomiar ugięć stropu monolitycznego nad piwnicą, celem porównania ugięć rzeczywistych do obliczeniowych
Na podstawie przeprowadzonych badań, a także pomiarów inwentaryzacyjnych i oględzin istniejących przewiertów stropów wykonanych w celu montażu instalacji wentylacji mechanicznej byliśmy w stanie określić wszystkie niezbędne celem przeprowadzenia obliczeń statycznych informacje. Dokonując oględzin wykonanych przewiertów, a także na podstawie wykonanych skanowań konstrukcji georadarem Hilti X-Scan PS1000 określiliśmy grubość stropów i ich poszczególnych warstw. Wykonując skanowanie zbrojenia Ferroscanem PS200 ustaliliśmy rozstaw i średnicę zbrojenia, którą następnie zweryfikowaliśmy wykonując miejscowe odkrywki prętów. Skanowanie konstrukcji systemem Hilti Ferroscan i weryfikacja georadarem Hilti X-Scan PS1000 pozwoliła nam też na ustalenie położenia żeber rozdzielczych stropów Ackermana. Badania betonoskopem (UPV Test) i młotkiem Schmidta pozwoliły na dostatecznie dokładne do celu wykonania obliczeń określenie wytrzymałości betonu na ściskanie.
Na podstawie tych informacji mogliśmy wykonać w programie Soldis Projektant 2018 obliczenia statyczne sprawdzające zarówno dla stropów Ackermana (model prętowy, pakiet Rama), jak też dla stropu monolitycznego nad piwnicą (analiza MES, pakiet Płyta Żelbetowa). Obliczenia potwierdziły nasze przypuszczenia i tak dla stropów Ackermana obliczenia wykazały wykorzystanie nośności zbrojenia głównego w okolicach 65% i ugięcia zbliżone do dopuszczalnych normowo. Jednocześnie w przypadku stropu monolitycznego nad piwnicą zbrojenie i grubość stropu zgodnie z naszymi przypuszczeniami okazały się nie wystarczające. Istotne informacje przekazuje nam chociażby mapa brakującego zbrojenia – widok okna programu Soldis Projektant po prawej na górze. W okolicach środka rozpiętości zgodnie z obliczeniami przeprowadzonymi metodą MES w programie Soldis brakuje więcej niż 10 [cm2] powierzchni zbrojenia na metr. Takie wyniki z pewnością wynikają z faktu, że przy tak małej grubości stropu, w najcieńszych miejscach ~10 [cm] i rozpiętości, praktycznie nie da się uzyskać odpowiedniej sztywności samym zbrojeniem. Widoczne od góry na stropie rysy rozkładają się w dużym przybliżeniu jak mapa momentów zginających zredukowanych wg. hipotezy Hubera-Mises’a - Mxy [kNm/m] – widok okna programu po lewej na dole.
Po wykonaniu obliczeń statycznych sprawdzających na podstawie wykonanych badań konstrukcji stan stropu monolitycznego nad piwnicą należało ocenić jako przed awaryjny, nie nadający się do użytkowania w obecnym stanie i stwierdzić, że konieczne jest jego wzmocnienie np. poprzez częściowe wyparcie, a następnie podparcie ścianą nośną, podciągiem na słupach, lub belką stalową (zmniejszenie rozpiętości efektywnej stropu) i jednoczesne wykonanie iniekcji żywicznych pęknięć stropu, lub w inny sposób.
Warto przy tym zauważyć, że obok programów CADSis (RM-Win, PL-Win, itd), pakietu ABC (firmy PRO Soft), a także programów Specbud i InterSoft, Soldis Projektant to polskie oprogramowanie, które bardzo dynamicznie się rozwija, a także zapewnia pełne wsparcie techniczne i chociażby dlatego warto śledzić jego rozwój.
Powyższy przykład obrazuje niektóre dostępne metody badań, dzięki którym możliwe jest ustalenie istotnych parametrów konstrukcji koniecznych w celu wykonania prawidłowego modelu statycznego, a następnie obliczeń sprawdzających. Należy zauważyć, że w większości przypadków możliwe jest takie dobranie zestawu badań nieniszczących (NDT), aby całkowicie wykluczyć, lub znacząco zminimalizować ilość badań semi-niszczących i niszczących przy zachowaniu miarodajności określonych parametrów konstrukcji.