Το τελευταίο διάστημα μεγάλο είναι το ενδιαφέρον για τον στατικό έλεγχο κατασκευών, είτε στο πλαίσιο της ρύθμισης αυθαιρέτων ή για την ανοικοδόμηση και προσθήκη ορόφων σε υφιστάμενες δομές και κτήρια (προσθήκη ορόφου, επεκτάσεις). Ποιες είναι όμως οι παράμετροι των δομικών υλικών που πρέπει να προσέξουμε και ποιες μέθοδοι μπορούν να προσδιορίσουν την αντοχή τους;
Για τον έλεγχο μιας υφιστάμενης κατασκευής απαραίτητη είναι η επιλογή κατάλληλου Πολιτικού Μηχανικού για τον έλεγχο.
Συνήθως, μετά την ανάθεση σε Μηχανικό διαδέχονται οι παρακάτω ενέργειες:
Προ-εργασίες & έλεγχοι από τον μηχανικό (Έλεγχος φακέλου αδείας, συμβατότητα με νέους κανονισμούς, ιστορικό, προσθήκες, συνθήκες, υλικά)
Αυτοψία & Οπτικός έλεγχος στην κατασκευή. Με τον τρόπο αυτό γίνεται η εκτίμηση της παρούσας κατάστασης, της επίδρασης του χρόνου στην κατασκευή και τα επίπεδα συντήρησης του φορέα. Επιπλέον, επαληθεύεται η διάταξη της υφιστάμενης θεμελίωσης και διερευνώνται πιθανές καθιζήσεις σε αργιλικά εδάφη.
Γεωμετρική αποτύπωση, με την οποία γίνεται η επαλήθευση της διάταξης των φερόντων και μη φερόντων στοιχείων, το μέγεθος διατομών, πιθανά και οι οπλισμοί χάλυβα, ενώ διερευνώνται πιθανές κατασκευαστικές ασυμφωνίες σε λεπτομέρειες (π.χ. έκκεντρες στηρίξεις).
Αποτίμηση Αντοχών με χρήση των κατάλληλων μεθόδων (υλικά, καμπτική και διατμητική αντοχή, ικανότητα πλαστικών στροφών)
Αποτύπωση της υφιστάμενης φορτιστικής κατάστασης και χρήσης (μόνιμα φορτία βαρύτητας, κινητά φορτία, ειδικά φορτία) και προσδιορίζεται ο σεισμικός συντελεστής.
Όμως τι πρέπει να ξέρουμε για τις υπο-μελέτη κατασκευές;
Κτήρια από σκυρόδεμα
Στην αυτοψία υφισταμένων κατασκευών από σκυρόδεμα ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι παρακάτω πληροφορίες:
Εγκεκριμένη Στατική Μελέτη ή κατασκευαστικά σκαριφήματα αν υπάρχουν,
Ιστορικό της κατασκευής. Με τον προσδιορισμό του χρόνου κατασκευής ανιχνεύονται τρεις σημαντικές δέσμες στοιχείων:
1. η πρακτική που ακολουθούνταν την εποχή της ανέγερσής της (τρόπος παραγωγής και τύπος σκυροδέματος, τρόπος όπλισης, ελάχιστοι οπλισμοί και πάχη πλάκας, μήκη αγκυρώσεων, χρήση συνδετήρων ή μανδυών, κατεργασία χάλυβα, κλπ).
2. Την βασική ποιότητα του υλικού που πιθανώς χρησιμοποιήθηκε. Συνήθως στις κατασκευές μετά το 1990 η ποιότητα του χάλυβα είναι ίδια για τα όλα τα δομικά στοιχεία (κατακόρυφα, οριζόντια και θεμελίωση). Κατ’ ελάχιστο C16/20 με S400 δίνει μία ρεαλιστική προσέγγιση για κτήρια της δεκαετίας του ‘90-’00. Στις κατασκευές της περιόδου 1965-1990 ήταν συνήθης ο συνδυασμός διαμήκους χάλυβα κατηγορίας StIII (S400) και συνδετήρων κατηγορίας StI (S220) με σκυρόδεμα Β160. Για τις κατασκευές πριν το 1965 είχαμε αποκλειστική χρήση λείου συγκολλήσιμου χάλυβα St I (S220).
3. Το ιστορικό φορτίσεων της κατασκευής (π.χ. ισχυροί σεισμοί).
Πραγματικά χαρακτηριστικά των υλικών. Οι ιδιότητες του σκυροδέματος που κυρίως ενδιαφέρουν στην περίπτωση υφισταμένων κατασκευών από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα είναι κυρίως:
1. η θλιπτική αντοχή, η οποία να εκτιμηθεί προσεγγιστικά και με έμμεσες μη καταστροφικές μεθόδους (κρουσίμετρο, υπέρηχους, εξόλκευση ήλου κα). Γενικά, θα πρέπει να συνδυάζονται με πυρηνοληψίες για μεγαλύτερη ακρίβεια.
2. το όριο διαρροής και η οριακή παραμόρφωση του χάλυβα, τα οποία παραμένουν σταθερά, αν και ορισμένες περιβαλλοντικές δράσεις (όπως π.χ. θαλάσσιο περιβάλλον, χημικά εργοστάσια κλπ) προκαλούν εξασθένιση του χάλυβα.
3. η συνάφεια των δύο υλικών.
Ιδιότητες δομικών στοιχείων (υποστυλώματα, δοκοί):
1. Πραγματική γεωμετρία (διατομές, μήκη & εκκεντρότητες),
2. Ποιότητα Θεμελίωσης,
3. Λεπτομέρειες οπλίσεως (συνδετήρες, αγκυρώσεις, ματίσεις, κ.α.).
Παρούσα κατάσταση των στοιχείων. Τέτοιες μπορεί να είναι: η παρουσία χλωριόντων, το βάθος ενανθρακώσεως, η διάβρωση του χάλυβα και η αντίστοιχη απώλεια χάλυβα λόγω διαβρώσεως, η διαπερατότητα, η ύπαρξη υγρασίας, τα δυναμικά χαρακτηριστικά της κατασκευής, το εύρος ρωγμών, η εξέλιξη παραμορφώσεων συναρτήσει του χρόνου και, τέλος, η αποτελεσματικότητα επεμβάσεων (στις περιπτώσεις που έχουν γίνει επεμβάσεις).
Κατασκευές από τοιχοποιία
Κατά τις επιθεωρήσεις κατασκευών από τοιχοποιία οι μηχανικές ιδιότητες που κυρίως ενδιαφέρουν είναι η θλιπτική αντοχή, το μέτρο ελαστικότητας και η διατμητική αντοχή της τοιχοποιίας.
Θλιπτική αντοχή. (FEMA 274, 2000).
Μέτρο ελαστικότητας. Γενικά, το μέτρο ελαστικότητας της τοιχοποιίας μπορεί να εκτιμηθεί ως πολλαπλάσιο της αντοχής της τοιχοποιίας Ετοιχ=α*fc,τοιχ. (α=600 έως 1200). Υπάρχουν βέβαια και πιο ακριβείς μέθοδοι.
Αντοχή σε διάτμηση (επιπέδων γρύλων).
Γενικός οπτικός έλεγχος και η μακροσκοπική εξέταση της καταστάσεως τοιχοποιίας. Βασικά σημεία:
1. Ύπαρξη διαζωμάτων και το είδος τους,
2. Ύπαρξη ενισχύσεων στα ανοίγματα,
3. Ύπαρξη φθορών / βλαβών που υπάρχουν στην τοιχοποιία και τις πιθανές αιτίες που τις προκάλεσαν (σεισμός, επίδραση εδάφους, φυσικοχημικές δράσεις, επεμβάσεις),
4. Αναγνώριση του στατικού συστήματος και του τρόπου μεταφοράς φορτίων από την ανωδομή στο έδαφος.
Κατασκευές από ξύλο
Τα σημαντικότερα σημεία μιας επιθεώρησης, σε κατασκευή με ξύλινο φορέα είναι τα εξής :
Αναγνώριση του είδους της χρησιμοποιούμενης ξυλείας και της ποιότητάς της.
Γενική αναγνώριση του στατικού μοντέλου του φορέα (συνήθως στέγη).
Έλεγχος της κατάστασης στην οποία βρίσκεται το ξύλο και οι συνήθως μεταλλικές συνδέσεις/εδράσεις του, από την φυσική φθορά του χρόνου.
Έλεγχος για την ύπαρξη ρωγμών στο ξύλο.
Έλεγχος για σημεία του φορέα με αυξημένα ποσοστά υγρασίας.
Κατασκευές από χάλυβα
Αναγνώριση της γεωμετρίας & της ποιότητάς χάλυβα.
Γενική αναγνώριση του στατικού μοντέλου του φορέα, των συνδέσεων και τη θεμελίωση.
Έλεγχος για φθορές, υγρασία και σκουριά, μέσα στον χρόνο.
Αναφορές:
[1] Αποτίμηση των ιδιοτήτων των υλικών σε υφιστάμενες κατασκευές Κων/νος Γ. Τρέζος, 16ο Συνέδριο Σκυροδέματος, στην Πάφο, Οκτώβριος 2009
[2] «Μέθοδοι για την επιτόπου αποτίμηση των χαρακτηριστικών των υλικών», Σπανός Χρ., Σπιθάκης Μ., Τρέζος Κ., Εκδόσεις ΤΕΕ,, Αθήνα, 2006