SANACIJE, REKONSTRUKCIJE I ODRŽAVANJE BETONSKIH ... · produženje upotrebljivosti i trajnosti...

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

SANACIJE, REKONSTRUKCIJE I ODRŽAVANJE

BETONSKIH KONSTRUKCIJA U VISOKOGRADNJI

GRAĐEVINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU Odsek za konstrukcije Katedra za materijale i konstrukcije Master studije (28+28) I semester (2+2) Doc. dr Ivan Ignjatović

1

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Član 2. 32) реконструкција јесте извођење грађевинских радова на постојећем објекту у габариту и волумену објекта, којима се: утиче на стабилност и сигурност објекта и заштиту од пожара; мењају конструктивни елементи или технолошки процес; мења спољни изглед објекта или повећава број функционалних јединица врши замена уређаја, постројења, опреме и инсталација са повећањем капацитета; 35) санација јесте извођење грађевинских и других радова на постојећем објекту којима се врши поправка уређаја, постројења и опреме, односно замена конструктивних елемената објекта, којима се не мења спољни изглед, не утиче на безбедност суседних објеката, саобраћаја и животне средине и не утиче на заштиту природног и непокретног културног добра, односно његове заштићене околине, осим рестаураторских, конзерваторских и радова на ревитализацији;

Z A K O N O PLANIRANJU I IZGRADNJI ("Službeni glasnik RS", br. 72/09)

2

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Podela

3

Radovi na sanaciji (rekonstrukciji) mogu se podeliti na:

A. “Reparaturne” radove - radi produženja

upotrebljivosti i trajnosti objekta

B. “Konstrukcijske” radove – koji se odnose na nosivost konstrukcije

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

A) “Reparaturni radovi”

4

Uzrok je pojava oštećenja na elementima konstrukcije, koja vremenom mogu dovesti do narušavanja njihove zahtevane nosivosti.

Ova oštećenja su uglavnom vezana za: 1. oštećenja zaštitnog sloja betona i sličnih

površinskih defekata, kao što je, na primer, segregacija betona,

2. koroziju armature, 3. nastanak prslina širina većih od dozvoljenih

graničnih vrednosti (od au > 0.05 mm do au > 0.4 mm, u zavisnosti od agresivnosti sredine)

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

A) “Reparaturni radovi”

5

UZROCI OŠTEĆENJA ELEMENATA KONSTRUKCIJE SU UGLAVNOM SLEDEĆI:

1. dejstva atmosferskih uticaja, 2. dejstva različitih agresivnih agenasa, 3. grešaka pri izvođenju, 4. grešaka pri projektovanju.

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 6

“Reparaturni” radovi → produženje upotrebljivosti i trajnosti objekta. PRIMERI

Oštećenje:

Zona segregacije betona

Sanacija:

Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera

A) “Reparaturni radovi”

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 7

PRIMERI

Oštećenje:

Površinska destrukcija betona

Sanacija:

Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera.

A) “Reparaturni radovi”

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 8

PRIMERI

Oštećenje:

Prsline u AB zidu rezervoara

Sanacija:

Injektiranje i zaštitni premazi

A) “Reparaturni radovi”

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 9

Pod pojmom “Konstrukcijski radovi (sanacije)” se najčešće ubrajaju različiti vidovi ojačavanja armiranobetonskih konstrukcija.

Preduzimaju se u situacijama kada je stanje određene konstrukcije takvo da u prvom redu

nije zadovoljena njena nosivost i sigurnost.

U takvim slučajevima se mora preduzeti sanacija koja će omogućiti da se obezbedi propisana nosivost date konstrukcije.

B) Konstrukcijski radovi

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

B) Konstrukcijske sanacije

10

Uzroci koji dovode do potrebe za konstrukcijskom sanacijom, uglavnom su:

1.narušena prethodna nosivost (može, na primer,

nastati zbog prethodno opisanih oštećenja koja nisu na vreme sanirana “reparaturnim” sanacijama),

2.narušeni funkcionalni zahtevi (pojava prekomernih prslina, prekomernih ugiba, vibracija…)

3.promene namene objekta i njegove geometrije (promena organizacije prostora dodavanjem novih zidova kao oslonaca, izrada novih otvora u međuspratnoj konstrukciji, ili ab zidovima,…),

4.povećanja korisnog i (ili) stalnog opterećenja,

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

B) Konstrukcijske sanacije

11

5. promenom statičkog sistema (dodavanjem ili

ukidanjem pojedinih konstrukcijskih elemenata), 6. preraspodele statičkih uticaja, 7. prinudnih deformacija (usled efekata: skupljanja

betona, temperaturnih promena, nejednakih sleganja oslonaca),

8. požara, 9. seizmičkih uticaja, 10. udara vozila, 11. grešaka pri projektovanju, 12. grešaka pri izvođenju.

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 12

Konstrukcijske sanacije, bez obzira na uzroke, podrazumevaju da se određena konstrukcija, kod koje nije u svim presecima bio zadovoljen uslov:

Ed ≤ Rd određenim postupcima sanacije dovede na nivo zadovoljavanja gornjeg uslova u svim elementima konstrukcije. U prethodnom izrazu je: Ed - proračunska vrednost nosivosti od

uticaja spoljašnjih opterećenja (dejstava), Rd - proračunska vrednost nosivosti elementa.

B) Konstrukcijske sanacije

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 13

Najčešći uzroci koji dovede do stanja kada nije zadovoljen prethodni uslov, su sledeći:

Degradacija konstrukcije ili nekog njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa

Konstrukcijski nedostaci kao posledica različitih propusta i grešaka pri projektovanju i izvođenju konstrukcija

Oštećenja konstrukcija u različitim manje ili više neregularnim situacijama

B) Konstrukcijske sanacije

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 14

Agresivnost agenasa, tokom eksploatacije određene konstrukcije, može da se ispolji kako u odnosu na beton, tako i u odnosu na čelik u betonu - armaturni i čelik za prednaprezanje.

Vrlo je čest slučaj da su u konstrukcijama istovremeno "napadnuti" i beton i čelik.

Ukoliko je visok stepen degradacije betona, radovi na konstrukcijskoj sanaciji, u takvim slučajevima, postaju više nego neophodni.

Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 15

Degradirana armiranobetonska konstrukcija sa izrazito korodiranom armaturom

Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 16

Degradirana armiranobetonska konstrukcija sa korodiranim kablovima za pednaprezanje

Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 17

Armiranobetonska greda sa jakom korozijom armature i prekinutim uzengijama

Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Dimnjak – korozija armature

18

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Dimnjak – termovizijski snimak, pregled spolja i iznutra tv kamerom

19

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 20

a. PROPUSTI I GREŠKE U PROJEKTU Ovi nedostaci mogu da budu veoma različite

prirode i obima: Usled nedovoljno kvalitetnih podloga vezanih

za lokaciju objekta i geotehničke uslove, Neadekvatan izbor materijala, konstrukcijskih

rešenja, proračunskih modela i opterećenja, Računske greške, Pogrešno konstruisanje i oblikovanje

pojedinih detalja.

Konstrukcijske sanacije

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 21

b. GREŠKE I PROPUSTI U GRAĐENJU

Najčešće su vezani za kvalitet materijala i ostvarenu geometriju konstrukcije, ali i za parametre tehnološkog karaktera:

Neadekvatna nega betona, Loše kompaktiranje (vibriranje) betona, Nepravilno izvođenje radnih prekida

betoniranja, Nedovoljni zaštitni slojevi betona i dr.

Konstrukcijske sanacije

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 22

Greške i propusti u građenju (nepravilno izveden prekid i nastavak betoniranja)

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

11. April (zatvoreni bazen)

23

Greške i propusti u građenju (nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona)

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Greške i propusti u građenju

24

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Greške i propusti u građenju

25

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 26

Greške i propusti u građenju (nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona)

SC ”Tašmajdan” (zatvoreni bazen)

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 27

Oštećenja konstrukcija u različitim, manje ili više, neregularnim situacijama

Najčešće se javljaju u slučajevima: Neadekvatne eksploatacije konstrukcija Pri različitim vidovima preopterećenja.

Međutim, mogu da nastanu i usled izvesnih incidentnih dejstava:

usled zemljotresa, klizanja terena, razornih vetrova, požara,

eksplozija, ratnih razaranja, udara vozila ili broda u stub mosta

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

11. april – krov - održavanje

28

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

25. maj – krov - održavanje

29

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

25. maj – procurivanje sa krova (AB ljuska debljine 7 cm)

30

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Višegodišnja nebriga o objekatu

31

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 32

Objekat AB konstrukcije oštećen zemljotresom ("Wu Xi Qiao" most u Tajvanu)

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Sanacija posle dejstva zemljotresa

33

Oštećenje unutrašnjeg čvora rama posle dejstva zemljotresa zahteva konstrukcijsku sanaciju

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 34

Armiranobetonski elementi oštećeni dejstvom požara

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Požar – razaranje betona

35

Degradacija betona dejstvom požara

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Požar – dejstvo temperature

36

prslina oštećenje

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Oštećenja konstrukcije požarom

37

Oštećenje donje površine međuspratne pune ploče i stuba zahteva konstrukcijsku sanaciju

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 38

Oštećenja konstrukcije požarom

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 39

Izduženje armature od temperature

Greška u izvođenju

Oštećenja konstrukcije požarom

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 40

Most preko Dunava kod Beške oštećen ratnim razaranjem

Beograd Novi Sad

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Ratna razaranja

41

Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija jako deformisana eksplozijom u toku ratnih razaranja

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija

Ratna razaranja

42

Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija na mestu direktnog pogodka

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 43

Oštećenje nadvožnjaka prouzrokovano udarom kamiona koji se kretao sa podignutom platformom

(nadvožnjak na autoputu Novi Sad - Beograd)

Udar vozila

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 44

Stepenište - greška u projektovanju

Armiranobetonsko stepenište – ploča konzolnog prepusta bez armature u gornjoj zoni

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 45

Stepenište - greška u projektovanju

Armiranobetonsko stepenište – ploča konzolnog prepusta bez armature u gornjoj zoni

Ploča prepusta

Dilatacija

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 46

Nepostojanje armature u gornjoj zoni ploče prepusta

Stepenište - greška u projektovanju

Sanacije, rekonstrukcije i održavanje betonskih konstrukcija 47