Dlaczego żelbet świetnie nadaje się do rozbudowy konstrukcji istniejącego domu?
Powiększenie kubatury istniejącego domu przez rozbudowę jego konstrukcji nie jest przeważnie zadaniem prostym. Szczególnie, jeśli nie jest to jedynie jego nadbudowa lub dobudowa, a dotyczy kształtu całej bryły budynku. Zastosowanie żelbetu do rozbudowy domu ma wiele zalet, takich jak duża nośność i sztywność wykonanych z niego elementów, a także ich odporność na pożar. Problemem może być jedynie połączenie nowych i istniejących elementów żelbetowych w taki sposób, by w rozbudowanym domu stanowiły one pod względem konstrukcyjnym monolityczną całość.
Wykonany ze zbrojonego betonu szkielet konstrukcyjny, składający się z połączonych ze sobą monolitycznie słupów i belek (Fot. 1), znakomicie usztywnia bryłę murowanego domu. Łączy on w całość betonowe fundamenty, żelbetowe stropy i schody oraz wypełniające go murowane ściany, czyniąc dom odpornym na drgania i nierównomierne osiadanie gruntu. Właściwie zaprojektowany i wykonany żelbetowy szkielet konstrukcyjny może nawet uchronić przed katastrofą budowlaną dom, który znajduje się na terenach dotkniętych trzęsieniem ziemi.
Zobacz: Dlaczego ściany domów z żelbetowym szkieletem konstrukcyjnym są odporne na uszkodzenia?
Szkielet żelbetowy w rozbudowywanym domu
Zastosowanie żelbetowej konstrukcji szkieletowej jest sensowne w każdym rozbudowywanym domu. Szczególnie dotyczy to na przykład takich budynków, w których elewacji mają pojawić się wielkowymiarowe przeszklenia pomieszczeń, swoją wysokością sięgające dwóch kondygnacji (Fot. 2).
Solidne słupy żelbetowe – narożny i wykonany w licu ściany domu (Fot. 3) – stanowić będą znakomite usztywnienie dla aluminiowych ościeżnic wielkopowierzchniowych okien, przejmując od nich przede wszystkim obciążenia wywołane silnymi podmuchami wiatru.
Żelbet będzie się też nadawał do wykonania dodatkowych słupów i belek, umożliwiających zmianę frontowej części domu (Fot. 4). Po rozbudowie żelbetowy szkielet pozwoli na doświetlanie pomieszczeń wielkowymiarowymi oknami (Fot. 5).
W podobny sposób – za pomocą żelbetowych słupów, wystających ponad stromą połać istniejącego dachu (Fot. 6) – wykonano duże lukarny. Dzięki nim zwiększyła się nie tylko kubatura poddasza (Fot. 7), ale i jego doświetlenie. Po rozbudowie domu światło naturalne będzie teraz docierać na poddasze przez duże okna pionowe, a nie jak dotychczas przez mniejsze od nich okna, zamontowane w połaci dachu.
Monolityczne połączenie nowych elementów żelbetowych z istniejącymi
Generalnie wykonanie elementów szkieletu żelbetowego w rozbudowanym domu jest trudniejsze niż w nowo budowanym. Przy czym nie chodzi tu jedynie o to, że aby umożliwić ich wykonanie, trzeba czasem rozebrać niektóre fragmenty już istniejących ścian.
Zdecydowanie większym problemem jest takie połączenie nowych elementów żelbetowych ze starymi, by stanowiły monolityczną całość. Dotyczy to przede wszystkim tych nowych słupów, które będą nie tylko ściskane, ale i zginane, czyli mimośrodowo ściskane. Dla nośności takich słupów jest bardzo ważne, by ich rozciągane zbrojenie było solidnie zakotwione w istniejących elementach żelbetowych.
Wprawdzie gdyby konstrukcję rozbudowywanej części domu wykonać z elementów drewnianych lub stalowych, to takich monolitycznych połączeń i tak nie dałoby się zrobić. Ale skoro jest to możliwe w konstrukcjach żelbetowych, to warto się na to zdecydować. Tym bardziej, że wbrew pozorom nie jest to bardzo trudne.
Zobacz: Dlaczego konstrukcje monolityczne można wykonywać tylko z żelbetu?
Kotwienie prętów zbrojeniowych na kotwy chemiczne
Dodatkowe słupy żelbetowe rozbudowywanych części domu będą przekazywać obciążenia na te z istniejących elementów jego konstrukcji, które są również wykonane z betonu zbrojonego. W parterze będą to ściany fundamentowe i belki nośne tarasów, natomiast na piętrze – obwodowe wieńce stropowe.
W celu zapewnienia monolitycznego połączenia nowych słupów żelbetowych z betonowymi elementami istniejącej konstrukcji domu, trzeba w nich zakotwić ich pręty zbrojeniowe. Nie jest to trudne, jeśli użyje się do tego celu kotew chemicznych, wykonanych z żywic epoksydowej, poliestrowej lub winyloestrowej.
Najpierw trzeba nawiercić w istniejącej konstrukcji otwory w takiej samej liczbie i rozstawie jak zbrojenie zaprojektowane w nowych słupach (Fot. 8). Otwory te muszą mieć taką głębokość, by zakotwienie w nich prętów było skuteczne, czyli żeby pod wpływem występujących w słupie naprężeń rozciągających nie zostały wyrwane z istniejących belek. Natomiast średnica wywiercanych otworów musi być na tyle większa od średnicy prętów, by otaczająca je żywica miała grubość 2-3 mm.
Po oczyszczeniu wywierconych otworów z pyłu i okruchów betonu, wypełnia się je w części żywicą, podawaną z pojemnika, zwanego kartuszem, za pomocą osadzonej w nim odpowiednio długiej rurki plastikowej (Fot. 9).
Osadzone w otworach pręty (Fot. 10) mają taką samą średnicę jak w słupie, ale niepełną wysokość (około 1 m). Nazywane są one „starterami” i dopiero później – za pomocą drutu wiązałkowego – łączy się je na zakład z prętami zbrojeniowymi o pełnej wysokości. Zastygłej żywicy (Fot. 11), która wypływa z nawierconych otworów po wciśnięciu w nie prętów „starterowych”, nie należy usuwać – ma ona znacznie większą wytrzymałość na ściskanie niż beton.
Tylko pewny cement
Zawsze, a więc także do wykonania żelbetowych elementów konstrukcyjnych rozbudowywanego domu, należy używać wyłącznie mieszanek betonowych, do których przygotowania użyto pewnego cementu, wyprodukowanego w cementowni.
W żadnym razie nie należy zastępować go jakimikolwiek mieszankami cementowo-popiołowymi, które z definicji nie spełniają wymagań normy cementowej. Korzyści finansowe są z tego tytułu są praktycznie bez znaczenia, natomiast zastosowanie takich mieszanek grozi obniżeniem trwałości i parametrów wytrzymałościowych, wykonanych z ich udziałem elementów betonowych i żelbetowych. Może być to także powodem korozji prętów zbrojeniowych, jeśli w mieszankach tych znajdują się cząstki organiczne, na przykład niespalone kawałki drewna.
Zobacz: Dlaczego do budowy domu należy używać tylko pewnego cementu?
Zalecenie dotyczące używania jedynie pewnego cementu, pochodzącego z cementowni, jest szczególnie istotne podczas wykonywania żelbetowych elementów konstrukcyjnych rozbudowywanego domu. Zazwyczaj nie wykonuje się ich jednocześnie, więc może to skłonić wykonawcę do przygotowania mniejszych ilości mieszanki betonowej bezpośrednio na placu budowy w betoniarce. W takich warunkach zastąpienie worków z pewnym cementem, workami z mieszanką cementowo-popiołową jest możliwe, nawet nieświadomie.
Nie zdarzy się to oczywiście wtedy, gdy mieszanka betonowa jest przygotowywana w profesjonalnej wytwórni betonu towarowego i przywożona na plac budowy betonowozami. Z wielu względów – także finansowych – takiej firmie nie opłaca się bowiem użyć zamiast pewnego cementu, mieszanki cementowo-popiołowej o nieznanych przeważnie parametrach technicznych.
WIĘCEJ NA TEN TEMAT
Do czego w konstrukcjach żelbetowych stal jest potrzebna betonowi, a beton – stali?
Od czego zależy nośność, sztywność i trwałość konstrukcji betonowych i żelbetowych?
Dlaczego konstrukcje żelbetowe nie są łatwe do poprawnego zaprojektowania i wykonania?
Jak konstrukcją żelbetową wzmocnić szczytowe ściany domu?
Dlaczego konstrukcje z betonu – bardziej niż z innych materiałów – są odporne na ogień?