Épületdiagnosztika

Lakóházak és aszfaltozott út felmérése

A Megrendelő felkért minket a település 46 db lakóházának és út állapotának felmérésére.

A térségében végzett robbantásos vágathajtási és a nagy tömegű szállítási tevékenységek indokolttá tették, a kiszolgáló utak és az érintett ingatlanok állapotfelmérését, illetve azok ellenőrző visszamérését.

A felmérést 3 ütemben végeztük, melynek során II. kategóriájú épületeknél a feladatunk házanként összefoglaló készítése, alaprajzi elrendezésen tönkremenetelek rögzítése, mozgásvizsgálati pontok kialakítása, tönkremenetelek monitorozása, házanként minimum 2-3 ponton. III. kategóriájú épületeknél pedig ezen felül még az épületek rezgéstűrő képességének meghatározása, csoportosítva a házakat állapotuk és kivitelezési technológiájuk alapján.

Elvégzendő feladatok

A Megrendelő adatszolgáltatásként biztosította az érintett területek helyszínrajzát. A feladat elvégzéséhez helyszíni bejárást tartottunk mely során a következő adatok kerültek felvételre:

az II. kategóriába tartozó ingatlanokhoz alaprajzi vázlat készült a főbb méretekkel (külső méretek, belső méretek, főfalak elhelyezkedése, válaszfalak jelölése). Homlokzati befoglaló méretek felmérése, nyílászárók jelölésével (nyílászárók elhelyezkedése és mérete nem lett felmérve). Teljes körű fotódokumentáció és videó készült. Az alaprajzi vázlatokat megrajzoltuk, károsodás helyét jelöltük, a jelölt helyen további falnézet, skicc a károsodásról, károsodási pontok dokumentálásra kerületek, majd kiegészítve fotódokumentációkkal. Repedések repedéstágasságát tized mm pontossággal meghatároztuk. A károsodási pontokon – amennyiben a Tulajdonos beleegyezett – gipszpogácsákat helyeztünk el, időpontot felírtuk, fotódokumentációt készítettünk. Egy év elteltével a felragasztott gipszpogácsák átrepedésének vizsgálata, repedéstágasság növekedésének meghatározása, következtetések levonása.
a III. kategóriába tartozó ingatlanok esetén a II. kategóriába tartozó épületeken végzett vizsgálatoknál részletesebb felmérést végzünk. Nyílászárók helye és méretei is felmérésre kerültek. Ezen felül a felmért jellemzők alapján egyszerűsített földrengés számítást végeztünk, ez alapján a kihasználtságot meghatároztuk, majd az épületek sorba rendezése, csoportosítása is a feladatunk része volt. A számítás során empirikus módszerekkel figyelembe vettük az épületek állapotát és kivitelezés módját is.

Helyszíni felmérés

A felmérés során fotó és videódokumentációt készítettünk, valamint kitöltésre került az egyes épületek szerkezetét összefoglaló kérdéssor is. Az épületek vázlatos alaprajza a helyszínen rögzítésre került.

Összefoglaló az épületek állapotáról

Az épületek állapota változékony volt. Általánosságban az épületek nagy része korához képest jó állapotban van, jelentős repedések nem mutatkoztak. A felmérések során azonban találkoztunk olyan épületekkel is, amelyek az átlagtól kiemelkedően jobbak, vagy rosszabbak voltak, ezek állapotáról, problémáiról részletesebben az adott épületnél írunk. A kiemelkedően jó épületeknél nem volt indokolt gipszpogácsa elhelyezése – sok esetben nem volt olyan repedés, ahová el lehetett volna helyezni, vagy túlzott mértékű károsítással lehetett volna elhelyezni (vakolat leverése, vésés, stb.). A kiemelkedően rossz épületek feltételezhetően, illetve a helyi információk alapján bontásra voltak ítélve, ezeket is jelöltük.

Rezgéstűrő képesség megállapítása

Falazott épületek vizsgálata

Az épületek rezgésállóságát az épületek földrengésállósága alapján vizsgáltuk.

Magyaroroszágon az épületek földrengéssel szembeni ellenállását az EUROCODE 8 szabvány szerint vizsgáljuk. A földrengések sokféle hullámmozgást generálnak, ezek két nagy csoportja a térhullámok és felületi hullámok.

Az eddig bekövetkezett földrengések alapján meghatároztak különböző zónákat Magyarországon attól függően, hogy mekkora talajgyorsulások várhatóak az adott területen. Ez az un. sziklán értelmezett talajgyorsulás referenciaérétke (a_gr). Ennek a fontossági tényezővel (g_I) felszorzott értéke adja a maximális talajgyorsulást. A fontossági tényező értéke az adott épület fontossági osztályától függ. Általános lakóépület esetén értéke g_I=1,00.

A földrengésből az épületre működő eltolóerőt az F_b=m*S_d képlettel számítjuk, ahol m az épület födémében koncentrált tömeg. Az m tömegbe beleszámít a födém tömege, az oldalfalak tömegének fele, valamint a födém esetleges terhének kvázi-állandó teherkombinációból származó része. S_d a tervezési gyorsulási válaszspektrum, ami az előzőleg bekövetkezett földrengések alapján felvett görbesereg (1. ábra). A görbe alakja képletes formában is meg van adva a könnyebb használhatóság miatt (2. ábra). S_d értéke függ az adott területre jellemző talajosztálytól. A talajokat öt különböző kategóriába lehet sorolni földrengésre való érzékenységük szerint (A, B, C, D, E).

1. ábra: Tervezési gyorsulási válaszspektrum görbéje

2. ábra: Tervezési gyorsulási válaszspektrum képlete

Az S_d számításához szükséges még a szerkezet T rezgésideje. Ezt a T=C_t*H^3/4képlettel számíthatjuk, ahol H az épület magassága, C_t a szerkezet anyagától és kialakításától függő tényező. Ezen felül szükséges még a viselkedési tényező (q) meghatározása. A viselkedési tényező az épület alakváltozási képességét veszi figyelembe, ami falazott szerkezetekre q=2,5.

A fentiek alapján számítható a földrengésből származó teher. Statikailag határozott merevítőrendszer feltételezésével meghatároztuk az épület vízszintes terhekkel szembeni ellenállását, majd összehasonlítottuk a számított, épületre ható földrengésteherrel. Az épület ellenállását a három leghosszabb egybefüggő falszakaszra számítottuk ki. A különböző talajosztályokra és gyorsulási zónákra számított kihasználtságokat táblázatban foglaltuk össze.

A méretezés alapján az épületek földrengésállósága meghatározható, azok csoportosíthatóak. A felszínen keletkező vízszintes irányú rezgések átválthatóak földrengés kategóriákba, amely alapján a házak rezgésállósága ellenőrizhető.

A vizsgált épületek földrengéssel szembeni ellenálló képességét négy kategóriába csoportosítottuk az alábbi szempontok szerint.

falazat összetétele (kerámia, szilikát, vályog)
épület szintjeinek száma
egybefüggő falazatok hossza
a falazatok kapcsolódási módja (sarokmerev, félmerev, csuklós)
az épület számított kihasználtsága földrengésre

A felsorolt szempontok szerint a vizsgált épületeket besoroltuk a „nagyon gyenge”, „gyenge”, „közepes”, „jó” kategóriák egyikébe. A földrengésre vizsgálandó épületek közepes kategóriába, valamint vályogfalas épületre vonatkozóan külön kategóriába kerültek.

Vályogfalú épületek vizsgálata

A vizsgálandó épületek közül vannak olyanok, amelyek falai teljesen, vagy jelentős részben vályogból épültek, ezért ezekre az épületekre nem lehet elvégezni a szabványos, Eurocode szerinti földrengésvizsgálatot. Az ilyen épületek esetében a vályog épületekre vonatkozó szerkezeti előírások alapján ellenőrizzük a ház rezgésekkel szembeni ellenállását.

I. kritérium – a ház alakjának hatása
Rezgések szempontjából a minél zömökebb, kevés kinyúló résszel rendelkező épület a legelőnyösebb, ahogy az 3. ábra mutatja.

3. ábra: Rezgésnek ellenálló épületformák (Gernot Minke alapján)

II. kritérium – teherhordó szerkezet vizsgálata
A rezgéseknek legjobban merev fal-födém kapcsolatú épületek állnak ellen. A másik jó megoldás, ha a falak kellően duktilisak, hogy el tudják nyelni a rezgéseket és a födém külön teherhordó szerkezeten támaszkodik, így az külön tud mozogni. Ez azért szükséges, mert a falaknak és a födémnek – eltérő súlyuk miatt – más az amplitúdójuk és más sebességgel mozognak rezgés hatására.
III. kritérium – falvastagság vizsgálata
Dulácska Endre: Tájékoztató a földrengés elleni tervezésről c. könyve alapján a rezgések felvételét biztosító falak vastagsága, falazott épületek esetén legalább annyiszor 5%, ahány szintes az épület. Mivel jelen esetben vályog épületről van szó, ami sokkal kisebb nyírási teherbírású, mint a tégla falazatok, ezért a falaknak legalább olyan vastagoknak kell lenniük, mint a szintek száma szorozva az alapterület 10 %‑ával.

A vályog épületek földrengési tulajdonságait Gernot Minke: „Construction manual for earthquake- resistant houses built of earth” című könyve alapján elemeztük.

A vizsgálandó vályog épületek egyike sem felelt meg a szükséges előírásoknak, tehát ezek az épületek a rezgéseknek nem tudnak ellenállni, a bányatevékenység okozta rezgések hatására további repedések kialakulása várható. Az ilyen jellegű épületeket a rezgésekkel szembeni ellenállás növelésére meg kell erősíteni.

A megerősítés történhet úgy, hogy a falak közé megadott távolságonként fa pilléreket készítenek. A megerősítés másik módja, hogy a falak tetejére utólagosan vasbeton koszorút és pilléreket készítenek, melyeket megfelelően összekapcsolnak.

Út állapotfelmérése

Általános leírás

Az út állapotfelmérését a meghatározott útvonalon végeztük el. A felmérés 00.00 m pontját a bánya bejáratától ~ 20 m-re vettük fel – az ettől a ponttól a bányabejárat felé eső szakaszt negatív előjellel vettük figyelembe. A felmérés végpontja 06.00 m a település határa.

A felmérést távolságmérő kerék segítségével végeztük el, mellyel 1 m-es pontossággal helyeztük el az úton fellelhető hibákat. Az egyes hibahelyek szélességi kiterjedését cm pontossággal mértük le.

A későbbi visszamérés elősegítése érdekében 50 m-ként karókat vertünk le, melyek segítségével jól beazonosíthatók a már meglévő hibák és az esetlegesen később keletkező károsodások könnyedén kiszűrhetők lesznek. A karókat az egy évvel későbbi visszamérésig mindenképpen meg kell tartani. A karók helyzetét fényképekkel dokumentáltuk, hogy a későbbiekben könnyen felderíthetők legyenek, esetleg pótolni lehessen azokat.

Az út szélességeit 50 m-ként a karóknál megmértük és ledokumentáltuk. Ez alapján az út szélessége a Dózsa György út esetén átlagosan ~3,7 m, a Deák Ferenc út esetén átlagosan ~ 6,0 m.

Általánosságban azt lehet mondani, hogy az út állapota jó. A legtöbb hibahelyet a Dózsa György úton észleltük, ez szám szerint 11. 10 helyen töredezett/repedt útszélt, 1 helyen pedig kátyút találtunk. A Deák Ferenc út esetén 6 hibahelyet véltünk felfedezni, ezek mindegyiket töredezés vagy repedés volt.

Az útpálya megsüllyedése egy helyen volt tapasztalható, ez a +03.97 – +04.02 m közötti enyhén repedt szakaszra igaz, ahol a süllyedés mértéke néhány mm. Ezen kívül függőleges eltérést csupán a kátyú esetén lehetett mérni +01.12 – +01.13 m közötti szakaszon, mely mértéke 1,0-1,5 cm közötti.

Útszélességek

- - 00.00 – 3,90 m
  - 00.50 – 3,30 m
  - 01.00 – 3,80 m
  - 01.50 – 3,50 m
  - 02.00 – 3,40 m
  - 02.50 – 4,00 m
  - 03.00 – 5,70 m
  - 03.50 – 7,10 m
  - 04.00 – 6,00 m
  - 04.50 – 6,10 m
  - 05.00 – 6,00 m
  - 50.00 – 6,00 m
  - 06.00 – 17,00 m (útkereszteződés)
  - 4. ábra: Úthiba, kátyú az útszélén
  5. ábra: Úthiba, az út széle repedezett