W przypadku ekstremalnego przeciążenia konstrukcję żelbetową można łatwo wzmocnić lub zabezpieczyć przed ewentualną katastrofą. Przyjrzyjmy się z bliska kwestii bezpieczeństwa hal magazynowych i produkcyjnych, wynikającej z właściwości żelbetu.
Dzięki zastosowaniu masywniejszych (niż stal czy drewno) elementów żelbetowych, dużo łatwiej jest każdemu z użytkowników obiektu zaobserwować objawy przeciążenia konstrukcji w postaci widocznych deformacji, czy zmian na elementach (m.in. rys czy odłupań), które nastąpiły podczas sytuacji ekstremalnych obciążeń, i to często jeszcze przed momentem, który doprowadziłby do katastrofy. Masywniejsza konstrukcja nie ma mniejszego prawdopodobieństwa osiągnięcia stanu granicznego nośności, który doprowadziłby do katastrofy – bo jeśli i stal i żelbet są wytężone na tyle samo %, to bardzo podobnie poddadzą się przeciążeniu. Faktem jest, że udział ciężaru własnego konstrukcji prefabrykowanej w procesie projektowania jest wyższy, więc wpływ czynników zewnętrznych może być mniejszy niż w konstrukcji stalowej.
W Dziale Projektowym firmy Pekabex projektujemy na SGU (Stan Graniczny Użytkowania) i SGN (Stan Graniczny Nośności), a ich osiągnięcie nie prowadzi do katastrofy.
SGN – oznacza, że osiągnęliśmy stan, w którym nośność konstrukcji wynosi 100% przy współczynnikach zwiększających obciążenie i zmniejszających parametry naszego betonu.
W sytuacji pożaru albo przeciążenia powstające na betonie rysy są o tyle dobrym znakiem, że każdy je zobaczy. To ważne, by konstrukcja dała znać każdemu, że pracuje „bardziej” niż zakładano. „Żelbet da znać, że jest przeciążony, stal najczęściej nie da, poleci” – jak potocznie mówią konstruktorzy. „Rysa jest naturalna dla żelbetu, to ważny przekaz dla naszych klientów”. Czy, jak mówią na łódzkiej Politechnice: „Porysowało się? Bardzo dobrze, w końcu stal zbrojeniowa będzie miała co robić”.
„Jak wskazano wcześniej, ze względu na charakterystykę konstrukcji – obciążenia zewnętrzne mają mniejszy udział w trakcie obliczeń elementów niż dla konstrukcji stalowej” – mówi Adrian z Działu Projektowego Pekabex.
Pytanie: Informacje medialne pokazały w ostatnich dniach halę stalową, której dach częściowo się zawalił. Jakby to wyglądało z halą o konstrukcji żelbetowej?
Odpowiedź: Konstrukcja żelbetowa by się ugięła, zarysowała, ale nie zawaliła.
Pytanie: Czy dachów wolno w ogóle nie odśnieżać?
Odpowiedź: Konstruktorzy Pekabeksu projektują obciążenie śniegiem zgodnie z normami klimatycznymi, uwzględniając też dodatkowe obciążenia m.in. dodatkowe worki śnieżne od coraz bardziej popularnej fotowoltaiki. Należy tutaj pamiętać, że instalacja takiej konstrukcji na dachu wymaga weryfikacji nośności zaprojektowanej konstrukcji. Jednak wracając do pytania – katastrofa w Katowicach była momentem zwrotnym w tym zakresie i obecnie odśnieżać musi każdy, wymaga tego rozporządzenie Ministra, odśnieżanie dachów jest obowiązkiem, który reguluje art. 61 pkt. 2 ustawy − Prawo budowlane (https://www.muratorplus.pl/biznes/prawo/odsniezanie-dachow-przepisy-kary-i-cena-kto-odpowiada-za-odsniezanie-dachu-cennik-aa-p1y8-fhWD-Tj8G.html).
Pytanie: Czy w takim razie beton pęka?
Odpowiedź: Nie pęka, ale się rysuje. Rysa może wynosić do 0.3mm, a dla warunków suchych o niskiej agresji środowiska 0.4mm. Regulacje wprost traktują taką rysę za naturalną.
Pytanie: A jak wygląda to podczas ulewnych deszczy, jak w przypadku hali stalowej, sprzed kilku dni? Czy hala żelbetowa by się wtedy porysowała?
Odpowiedź: Odpowiedź nie jest zero-jedynkowa, bo jeśli dopuściliśmy rozciąganie dołem, to tak, porysowałaby się, bo byłaby przeciążona. Ale jeśli jest to dźwigar i jest sprężony na tyle mocno, że rozciąganie dołem ma niską wartość, to jest bardzo mało prawdopodobne. Ewentualna woda zbierze się nie na środku, a przy brzegu. Dźwigary żelbetowe najczęściej są elementami dwuspadowymi, co ułatwia kształtowanie odwodnienia dachu hali.
Pytanie: A co z pożarem, jak tutaj wygląda konstrukcja żelbetowa?
Odpowiedź: Od strony formalnej – praktycznie każdą konstrukcję da się zabezpieczyć przed wpływem pożaru. Jednak zbrojony beton ma to do siebie, że jest tam zazwyczaj „dużo” materiału, który chłonie i transmituje ciepło. Bardzo wysoka temperatura występuje zazwyczaj tylko na pierwszych 3–5cm. Zdarzy się, że podczas pożaru beton przy powierzchni „odstrzeli”, odpadnie i to czasem sporymi kawałkami. Dlatego, pracując nad jakością i bezpieczeństwem naszych elementów, wykonywaliśmy badania produktów Pekabex – żeby zobaczyć, czy to co odpada jest duże czy małe, czy stwarza realne zagrożenie, czy nie…
Niewłaściwe, bądź błędne wykonanie zabezpieczenie konstrukcji stalowej czy drewnianej „nie wybacza” i bardzo szybko widać efekty takich błędów, które mogą prowadzić do katastrofy, lub bezpośredniego zagrożenia życia. Konstrukcje żelbetowe z natury są odporne na pożar i nie trzeba ich przed nim dodatkowo zabezpieczać. Temat pożaru jest bardzo ciekawy i coraz częściej traktowany z należytą uwagą.