ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΣΤΗΝ ΦΕΡΟΥΣΑ ΟΠΛΙΣΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΪΑ Μ. Ευσταθιάδης Πολιτικός Μηχανικός Μ. ιασάκου Χηµικός Μηχανικός Γ. Παναγιώκας Γεωλόγος ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η φέρουσα οπλισµένη τοιχοποιία µε λιθοσώµατα σκυροδέµατος στην Ελλάδα, βρίσκεται στο στάδιο της ακαδηµαϊκής διερεύνησης. Ο λόγος της µη διάδοσης αυτού του συστήµατος έχει να κάνει γενικά µε το φόβο του τελικού χρήστη για την αντοχή, την µη εξοικείωση του τεχνικού κόσµου µε αυτά τα συστήµατα και τον φόβο των παραγωγών να παράγουν ένα σύστηµα που θα έχει αναµφίβολα εµπορικά αποτελέσµατα. Στην παρουσίαση αυτή θα γίνει ανάπτυξη ενός καινούργιου συστήµατος δόµησης από φέρουσα οπλισµένη τοιχοποιία που άρχισε να εφαρµόζεται στην χώρα µας από στοιχεία που τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο χωρίς λάσπη δηµιουργώντας κατακόρυφους κυρίως διαύλους για την τοποθέτηση οπλισµού και την έγχυση σκυροδέµατος. Πλεονεκτήµατα του συστήµατος είναι η ταχύτητα και η οικονοµία υλικών και εργατικών. Στην παρουσίαση επίσης θα γίνει και ταχεία αναφορά σε ένα νέο σύστηµα στοιχείων πληρώσεως από σκυρόδεµα, που είναι πρωτότυπο και παρουσιάζεται για πρώτη φορά στην Ελλάδα και την Ευρώπη. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ενώ στην χώρα µας τα παραδοσιακά λιθοσώµατα πασχίζουν να κρατήσουν ένα πολύ µικρό µερίδιο αγοράς, και κατά κύριο λόγο εφαρµόζονται σε βιοµηχανικά κτίρια, στο εξωτερικό η δόµηση µε λιθοσώµατα και λάσπη θεωρείται ήδη ξεπερασµένη τεχνολογία.. Αναπτύσσονται πλέον συστήµατα ξηράς δόµησης, όπου τα λιθοσώµατα συναρµολογούνται µεταξύ τους εύκολα και γρήγορα χωρίς να απαιτείται λάσπη ή άλλο συνδετικό υλικό. Στην εικόνα 1 φαίνεται δύο από αυτούς τους τύπους λιθοσωµάτων, ενώ απεικονίζεται ο τρόπος συναρµολόγησής τους Εικόνα1. ιάφοροι τύποι λιθοσωµάτων κατάλληλοι για ξηρά δόµηση
Τα λιθοσώµατα αλληλεµπλέκονται εύκολα χωρίς να απαιτείται προσπάθεια για το αλφάδιασµα, ενώ η απουσία λάσπης επιταχύνει σηµαντικά την ταχύτητα δόµησης. Επίσης, η ξηρά δόµηση µπορεί να γίνει υπό οποιεσδήποτε συνθήκες (πολύ ζέστη, πολύ κρύο, βροχή), άρα µειώνει τον συνολικό χρόνο κατασκευής ενός οικήµατος. Επιπλέον, το ίδιο λιθόσωµα µπορεί να χρησιµοποιηθεί και για τοιχοποιία πληρώσεως, αλλά και ως φέρουσα τοιχοποιία, αφού µέσω των κατακόρυφων οπών µπορεί εύκολα να οπλιστεί µε µέταλλα αλλά και µε σκυρόδεµα. 2. ΩΡΙΚΟΣ ΛΙΘΟΣ Ο ωρικός Πλίνθος είναι ένα λιθόσωµα διαστάσεων 350mm-400mm (µήκος), 200mm ή 100mm (ύψος) και 200mm (πλάτος). Το λιθόσωµα παρασκευάζεται από σύνηθες σκυρόδεµα, ενώ όπως φαίνεται και στις εικόνες 2α, 2β, 2γ, το γεωµετρικό του σχήµα διαφοροποιείται σηµαντικά από τα κλασσικά λιθοσώµατα. Εικόνα 2α. Πλίνθος διαστάσεων 400x200 mm Εικόνα 2β. Πλίνθος διαστάσεων 350x200 mm Εικόνα 2γ. Πλίνθος διαστάσεων 400x100 mm Εικόνα 2δ. Γωνιακός Πλίνθος διαστάσεων 400x200 mm
2.1 Συναρµολόγηση Η καινοτοµία του ωρικού Πλίνθου είναι ακριβώς αυτό το γεωµετρικό του σχήµα, το οποίο επιτρέπει την γρήγορη τοποθέτησή του στην τοιχοποιία, χωρίς κονιάµατα ή υποστυλώµατα αποφέροντας µια οικονοµία στην κατασκευή τοιχοποιίας περίπου 30%. Ο τρόπος που συναρµολογούνται οι ωρικοί Πλίνθοι είναι πολύ απλός και παρουσιάζεται στην εικόνα 3 που ακολουθεί. Εικόνα 3. ιαδικασία Συναρµολόγησης ωρικών Πλίνθων
Όταν πλέον συναρµολογηθούν οι δωρικοί πλίνθοι, έχουν δηµιουργηθεί κατακόρυφα κανάλια που διαπερνούν την τοιχοποιία, και στα οποία µπορεί να τοποθετηθεί µεταλλικός οπλισµός ή/και σκυρόδεµα, όταν πρόκειται για φέρουσα τοιχοποιία. 2.2 Τεχνικά Χαρακτηριστικά Ο ωρικός Πλίνθος καλύπτει πλήρως τον Ευροκώδικα 6 και τον Ελληνικό Αντισεισµικό κανονισµό, και παράγεται σε εξουσιοδοτηµένες µονάδες µε αυστηρές προδιαγραφές ISO 9002. Τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά παρουσιάζονται στον Πίνακα1, που ακολουθεί, όπου εµφανίζονται και οι πρότυποι κανονισµού σύµφωνα µε τους οποίους ελέγχεται. Πίνακας 1. Τεχνικά εδοµένα ωρικού Πλίνθου. ΦΥΣΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ Ευρωπαϊκές EN 771-3&4 Ευρωπαϊκές προδιαγραφές ES PrEN 772-1 προδιαγραφές EC8 Πλάτος τοίχου 200mm Θλιπτική Αντοχή: Άοπλης Μερικώς οπλισµένης Πλήρωση µε κονία και ολισµό 7.13 MPa 10.22 MPA 10.76 MPa Βάρος λιθοσώµατος 11.86kg Ικανότητα ροπής σε άοπλη τοιχοποιία: Οριζόντια δι/νση Κάθετη δι/νση Όγκος κενών 31% Συντελεστής ασφάλειας διατµητικής αντοχής Αριθµός λίθων /m2 25 Βάρος Τοιχοποιίας 330 kg/m2 Θερµοµόνωση (χωρίς R=2.81 σοβά) Μετάδοση ήχου 52db (χωρίς σοβά) Βαθµός 4 ώρες πυρασφάλειας (µερικός οπλισµός ανά 1,20m χωρίς σοβά) 3070 kn-m/m 1400 kn-m/m 2.4
2.3 Εφαρµογές Ο ωρικός Πλίνθος ήδη χρησιµοποιείται στην Ελλάδα σε πλήθος εφαρµογών, όχι µόνο για κτιριακές κατασκευές, αλλά και κατασκευή τοίχων αντιστήριξης πισινών κ.λ.π. ειγµατοληπτικά εµφανίζεται στην εικόνα 4, η κατασκευή µιας πισίνας µε το σύστηµα των ωρικών Πλίνθων. Εικόνα 4. Εφαρµογή του συστήµατος δόµησης µε ωρικούς Πλίνθους στην κατασκευή Πισίνας 3. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΩΡΙΚΟΥ ΠΛΙΝΘΟΥ Τα πλεονεκτήµατα του ωρικού πλίνθου καταγράφονται επιγραµµατικά στη συνέχεια. Ταχύτερη κατασκευή. Τα αλληλοσυνδεόµενα φέροντα στοιχεία επιταχύνουν την τοποθέτηση και αποπεράτωση του φέροντος οργανισµού. Μη Εξειδικευµένο Προσωπικό. Χρειάζεται µόνο βασική κατασκευαστική γνώση.
Κατασκευή σε Όλες τις Καιρικές Συνθήκες. Καµία καθυστέρηση λόγω κρύου, ζέστης ή βροχής. έχεται Φορτία Αµέσως. εν υπάρχει λάσπη για να στεγνώσει. Τα Στοιχεία Επαναχρησιµοποιούνται. Κατασκευές µπορούν να µετακινηθούν ή να τροποποιηθούν. Μεγαλύτερη Αντοχή σε Εφελκυσµό. Η µηχανική σύνδεση των στοιχείων προσφέρει µεγαλύτερη αντοχή από αυτή της λάσπης. Πλάγια Αντοχή και στις δύο κατευθύνσεις. Η εναλλασσόµενη σύνδεση των λιθοσωµάτων παρέχει αντοχή σε ροπή στην οριζόντια και στην κάθετη διεύθυνση, ανώτερη της συµβατικής τοιχοποιίας. Χαµηλότερο Κόστος. Μειωµένα εργατικά, εξάλειψη της λάσπης και η ταχύτητα κατασκευής µειώνουν το κόστος της οικοδοµής. 4. ΕΛΑΦΡΟΒΑΡΕΣ ΑΛΛΗΛΟΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΟ ΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ Πρόκειται για ένα δοµικό στοιχείο που ακολουθεί την ίδια φιλοσοφία συναρµολόγησης µε τον ωρικό πλίνθο. Το γεωµετρικό του σχήµα δηλαδή, είναι τέτοιο που επιτρέπει την αλληλοεµπλοκή των στοιχείων µεταξύ τους χωρίς τη χρήση λάσπης κτισίµατος όπως φαίνεται στην εικόνα 5. Η κεφαλή του δοµικού στοιχείου είναι αµφίκυρτη, ενώ οι κατακόρυφες οπές, επιτρέπουν την εισαγωγή µεταλλικού οπλισµού. Εικόνα 5. Τοιχοποιία από ελαφροβαρές αλληλοεµπλεκόµενο δοµικό στοιχείο
Το ελαφροβαρές δοµικό στοιχείο, όπως είναι εξάλλου προφανές και από την περιγραφή του παράγεται από ελαφροσκυρόδεµα και συγκεκριµένα από κισσηρόδεµα. Οι θερµοµονωτικές ιδιότητες της κίσσηρης, σε συνδυασµό µε την διάταξη των οπών στο στοιχείο, συντελούν στην άριστη θερµοπερατότητα της τοιχοποιίας, η οποία πληρεί (µε σοβά) τον ελληνικό κανονισµό θερµοµόνωσης. Οι θλιπτικές αντοχές του αλληλοεµπλεκόµενου δοµικού στοιχείου καλύπτουν τις απαιτήσεις του Ευροκώδικα 6, και µπορεί να χρησιµοποιηθεί και σαν φέρουσα τοιχοποιία µε την κατάλληλη µελέτη στατικών της κατασκευής. Επιπλέον µπορεί να χρησιµοποιηθεί και οπλισµός, ο οποίος εισάγεται εύκολα όπως φαίνεται στην εικόνα 6. Εικόνα 6. Οπλισµένη Τοιχοποιία από ελαφροβαρές αλληλοεµπλεκόµενο δοµικό στοιχείο Σε συνδιασµό µε τα αντίστοιχα (σε γεωµετρικό σχήµα) γωνιακών στοιχείων και σεναζιών, αποτελεί ένα ολοκληρωµένο σύστηµα δόµησης, το οποίο έχει όλα τα πλεονεκτήµατα του συστήµατος δόµησης µε δωρικούς πλίνθους, και επιπλέον: Βελτιωµένη Επίδοση. Ο µοναδικός σχηµατισµός και η χρήση κισσηροδέµατος προσφέρουν άριστες θερµοµονωτικές ικανότητες καθώς και µεγάλη αντοχή στην φωτιά. Ελαφρύνει την Τοιχοποιία Το µειωµένο βάρος των αλληλοεµπλεκόµενων στοιχείων, ελαφρύνει όλη την κατασκευή, βελτιώνοντας έτσι την σεισµική συµπεριφορά.
5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η δόµηση µε συστήµατα αλληλοεµπλεκοµενων στοιχείων από σύνηθες η ελαφροβαρές σκυρόδεµα προσφέρει πλήθος πλεονεκτηµάτων σε σχέση µε τις συµβατικές µεθόδους δόµησης. Τα πλεονεκτήµατα αυτά αφορούν τόσο το στάδιο κατασκευής (ταχύτητα, κόστος εργατικών, ακρίβεια στην τοποθέτηση κλπ) όσο και την προσδιδοµενη αξία στην κατασκευή λόγω των υψηλών ποιοτικών χαρακτηριστικών τους. Τα παραπάνω αναφερόµενα λιθοσώµατα είναι φιλικά στο περιβάλλον γιατί α) η διαδικασία παραγωγή τους απαιτεί ελάχιστη ενέργεια, β)χρησιµοποιούνται φυσικά αδρανή υλικά ενώ το τσιµέντο συµµετέχει σε µικρή αναλογία, γ)οι κατασκευές που έχουν δοµηθεί από αυτά τα λιθοσωµατα έχουν µικρότερες ενεργειακές απαιτήσεις.