פתרון הנדסי לעמודי בניין שנבנו ללא קורת יסוד –
סכנות נסתרות במבנים ישנים
מבנים רבים שנבנו בישראל בשנות הארבעים, החמישים והשישים תוכננו בשיטות בנייה מוקדמות יחסית,
בתקופה בה התקינה ההנדסית לא הייתה מפותחת כפי שהיא כיום, ולעיתים אף לא בוצעו חישובים סטטיים
מלאים של המערכת הקונסטרוקטיבית ושל מערכת הביסוס של המבנה. במבנים אלו ניתן לעיתים לגלות
שהעמודים נשענים על יסודות נקודתיים רדודים בלבד או על פלטות בטון מקומיות, ללא מערכת רציפה
של קורות יסוד המחברת בין העמודים ומפזרת את העומסים לקרקע בצורה מבוקרת ומאוזנת.
מצב זה אינו נדיר כלל במבנים ישנים, ובמקרים רבים הביסוס המקורי בוצע באמצעות יסודות רדודים
מסוג פלטות או אשיות, כאשר תיעוד הנדסי מלא של שיטת הביסוס כלל אינו קיים בארכיוני הרשויות.
בדיקות שבוצעו במבנים ותיקים אף מצביעות כי במקרים מסוימים לא אותר כלל חישוב סטטי
או חישוב גיאוטכני למגרש בעת תכנון המבנה המקורי.
כאשר מבנה כזה מתפקד לאורך עשרות שנים ללא הפרעות משמעותיות לקרקע, ייתכן שלא יופיעו
סימנים מיידיים של כשל מבני. אולם ברגע שמתרחשים שינויים סביבתיים משמעותיים — כגון
חפירות עמוקות לבניית חניונים תת-קרקעיים במגרשים סמוכים, תזוזות קרקע מקומיות,
חללים תת-קרקעיים או תופעות קרקעיות כמו בולענים — המבנה עלול להיחשף לעומסים
ולמאמצים שלא תוכננו עבורו מלכתחילה.
מבנים ישנים ללא מערכת קורות יסוד – מאפייני התכנון המקורי
במבנים רבים מהדור הישן, שלד הבניין תוכנן בשיטה קונבנציונלית של עמודים וקורות בטון מזוין,
כאשר הקירות משמשים כקירות מילוי בלבד ואינם חלק ממערכת הביסוס.
העמודים עצמם מעבירים את העומסים האנכיים של המבנה ישירות אל היסודות הנקודתיים
הממוקמים מתחת לכל עמוד, ללא מערכת קשיחה של קורות יסוד המקשרת בין כל העמודים
ומייצרת התנהגות מבנית אחידה של הבניין כולו.
במצב כזה, כל יסוד עובד למעשה כאלמנט עצמאי, והעמוד שמעליו תלוי לחלוטין
ביציבות הקרקע המקומית שמתחת לאותו יסוד.
כאשר הקרקע יציבה ואינה עוברת תזוזות משמעותיות, המבנה יכול לתפקד לאורך שנים רבות
ללא סימני כשל בולטים, אולם במצב של שינוי תנאי הקרקע, ההתנהגות המבנית
עלולה להשתנות בצורה דרמטית.
השפעת תזוזות קרקע ובנייה סמוכה על מבנים ללא קורות יסוד
אחת הסכנות הגדולות ביותר למבנים מסוג זה היא פעילות בנייה אינטנסיבית במגרשים סמוכים.
כאשר מבוצעות חפירות עמוקות לצורך הקמת חניונים תת-קרקעיים או קומות מרתף
בבניינים חדשים, נפח הקרקע המקורי משתנה, ולעיתים אף נוצרות תזוזות אופקיות
או אנכיות של שכבות הקרקע הסמוכות.
במבנה בעל מערכת קורות יסוד קשיחה, תזוזות אלו מתפזרות לאורך כל מערכת הביסוס
והמבנה מסוגל להתמודד עם מאמצים דיפרנציאליים מסוימים מבלי להיפגע בצורה משמעותית.
לעומת זאת, במבנה ללא קורות יסוד, כל עמוד מגיב לתנועת הקרקע באופן עצמאי.
מצב זה עלול להוביל להיווצרות שקיעות דיפרנציאליות בין עמודים סמוכים,
כלומר מצב שבו חלק מהעמודים שוקעים או נעים מעט ביחס לאחרים.
כאשר תופעה זו מתרחשת, נוצרים מאמצי כפיפה וגזירה בקורות ובתקרות,
שלא תוכננו להתמודד עם סוג עומס זה.
היווצרות סדקים והתפתחות כשלים מבניים
השלב הראשון שבו ניתן לזהות את הבעיה הוא בדרך כלל הופעת סדקים בקירות,
במיוחד באזורים בהם הקירות פוגשים עמודים או קורות.
סדקים אלו אינם בהכרח סימן לכשל מיידי, אך הם מהווים אינדיקציה ברורה לכך
שהמבנה עובר תנועות יחסיות בין האלמנטים הקונסטרוקטיביים שלו.
כאשר תנועות הקרקע ממשיכות, הסדקים עלולים להתרחב ולהתפתח לכדי סדקי גזירה
בעמודים עצמם, דבר המהווה כבר סימן מדאיג יותר מבחינה הנדסית.
במצבים קיצוניים יותר, עלול להתרחש מצב שבו העמוד מאבד חלק מהתמיכה
של הקרקע שמתחתיו, ונוצר עומס אקסצנטרי על חתך העמוד.
עומס מסוג זה גורם להפחתה משמעותית ביכולת הנשיאה של העמוד
ועלול להביא להיווצרות סדקים עמוקים בבטון ואף לחשיפת ברזל הזיון.
השפעת תהליכי בליה וקורוזיה על עמודים ישנים
במבנים ותיקים, בעיית הביסוס מתווספת לעיתים לבעיה נוספת — בליית בטון מזוין.
במשך השנים חודרים אל הבטון פחמן דו-חמצני מהאוויר וכלורידים מהסביבה,
תהליך הגורם לירידה באלקליות של הבטון ולפגיעה בשכבת ההגנה הטבעית
המקיפה את ברזל הזיון.
כאשר שכבת ההגנה נפגעת, מתחיל תהליך קורוזיה של מוטות הפלדה,
הגורם להגדלת נפח הברזל ולהפעלת לחץ על הבטון שמסביבו.
הלחצים הנוצרים גורמים לסדיקה של כיסוי הבטון, ובהמשך להתפוררות
ולהתנתקות חלקים ממנו מליבת האלמנט הקונסטרוקטיבי.
כאשר תהליך זה מתרחש בעמוד שכבר מושפע מתזוזות קרקע,
הבעיה המבנית עלולה להחמיר במהירות.
הסכנות המשולבות – תזוזת קרקע ובליית בטון
התרחיש המסוכן ביותר מתרחש כאשר שני התהליכים מתקיימים במקביל:
מצד אחד המבנה נשען על יסודות נקודתיים ללא קורות יסוד המחברות ביניהם,
ומצד שני האלמנטים הקונסטרוקטיביים עצמם סובלים מבליה וקורוזיה מתקדמת.
במצב כזה, אפילו תזוזת קרקע קטנה יחסית יכולה להפעיל מאמצים
גדולים על עמודים שכבר איבדו חלק מכושר הנשיאה המקורי שלהם.
במקרים מסוימים ניתן לראות מצבים בהם ברזלי הזיון בעמודים
מאבדים חלק משמעותי משטח החתך שלהם בעקבות קורוזיה,
תופעה הגורמת לפגיעה ביכולת העמוד לעמוד בעומסי כפיפה וגזירה.
מצב זה מחייב בדרך כלל שיקום בטון יסודי ולעיתים גם חיזוק מבני
של האלמנט באמצעות יציקות בטון נוספות או מערכות חיזוק מתקדמות.
מצב הנדסי בו לא קיימת קורת יסוד בעת ניסיון לעיבוי עמוד בטון קונסטרוקטיבי
גילוי הבעיה בשטח במהלך עבודות שיקום וחיזוק עמודים
בפרויקטים של שיקום בטון קונסטרוקטיבי במבנים ישנים, אחת הסיטואציות המורכבות ביותר מבחינה הנדסית מתגלה דווקא במהלך שלב הביצוע באתר.
במקרים רבים מגיע צוות השיקום לטפל בעמוד בטון שנפגע מקורוזיה, סדיקה מבנית או אובדן חתך של ברזל הזיון.
הפתרון ההנדסי המקובל במקרים אלו הוא עיבוי חתך העמוד באמצעות יציקת מעטפת בטון חדשה סביב האלמנט הקיים.
עיבוי זה נועד להגדיל את שטח החתך של האלמנט, לשפר את הכליאה של מוטות הזיון ולשחזר את כושר הנשיאה המקורי של העמוד.
בכדי שעיבוי כזה יתפקד כאלמנט קונסטרוקטיבי אמיתי ולא כטלאי מקומי בלבד, עליו להתחבר בצורה מלאה למערכת הביסוס של המבנה.
במילים אחרות, הזיון החדש של העיבוי חייב להתחבר לקורת יסוד קיימת או לאלמנט ביסוס אחר שמעביר את העומסים לקרקע.
לכן לפני יציקת העיבוי מתבצעת בדרך כלל חפירה מקומית סביב בסיס העמוד לצורך גילוי מערכת הביסוס.
המטרה היא לאתר את קורת היסוד הקיימת ולבצע אליה חיבור של ברזלי הזיון החדשים באמצעות קוצים או עיגונים מכניים.
אולם במבנים רבים שנבנו בשנות הארבעים והחמישים מתגלה לעיתים מצב מפתיע.
לאחר חפירה לעומק משמעותי סביב בסיס העמוד מתברר כי כלל לא קיימת קורת יסוד אליה ניתן להתחבר.
מבנים בהם העמוד נשען על יסוד נקודתי ללא מערכת קורות יסוד
כאשר ממשיכים את החפירה סביב בסיס העמוד מתגלה לעיתים כי תחתיו קיימת פלטת בטון מקומית בלבד.
במקרים אחרים מתגלה יסוד נקודתי קטן יחסית אשר נבנה עבור אותו עמוד בלבד ללא חיבור לעמודים הסמוכים.
מצב זה מאפיין מבנים רבים שנבנו לפני עשרות שנים בשיטות ביסוס פשוטות יחסית.
באותה תקופה היה מקובל לעיתים לבסס כל עמוד על יסוד נקודתי עצמאי ללא מערכת קורות יסוד המחברת בין כל העמודים.
כאשר הקרקע יציבה ואינה עוברת תזוזות משמעותיות, מבנים מסוג זה יכולים לתפקד במשך שנים רבות ללא סימני כשל ברורים.
אולם מבחינה הנדסית מדובר במערכת ביסוס פחות קשיחה ופחות מאוזנת לעומת מבנים המבוססים על קורות יסוד רציפות.
כאשר מבנה נשען על יסודות נקודתיים בלבד, כל עמוד למעשה עובד באופן עצמאי מבחינת העברת העומסים לקרקע.
כל שינוי קטן בהתנהגות הקרקע תחת יסוד אחד יכול ליצור מאמצים דיפרנציאליים במערכת השלד של המבנה.
בשלב בו מנסים לבצע עיבוי של העמוד מתברר לפתע כי אין אלמנט ביסוס אופקי אליו ניתן לעגן את החיזוק החדש.
הזיון של העיבוי אמור להתחבר לקורת יסוד על מנת לייצר רציפות מבנית בין העמוד לביסוס.
כאשר קורת יסוד אינה קיימת, העיבוי נשאר למעשה מנותק ממערכת ביסוס מחברת.
המשמעות הקונסטרוקטיבית כאשר אין נקודת חיבור לעיבוי העמוד
במצב בו אין קורת יסוד, נוצר קושי הנדסי משמעותי בביצוע חיזוק אמיתי של העמוד.
העיבוי אמנם מגדיל את חתך הבטון של האלמנט ומשפר את חוזקו המקומי, אך אין לו חיבור מבני אמיתי לביסוס.
במילים אחרות, העומסים של העמוד ממשיכים לעבור דרך אותו יסוד נקודתי קטן שהיה קיים מלכתחילה.
תוספת הבטון סביב העמוד אינה משנה את מערכת הביסוס עצמה אלא רק את גודל האלמנט מעל הקרקע.
מצב כזה עלול ליצור תחושת ביטחון מדומה לאחר השיקום.
העמוד נראה מסיבי יותר וחזק יותר מבחינה ויזואלית, אך מערכת הביסוס בפועל לא השתנתה כלל.
כאשר מתרחשות תזוזות קרקע קלות כתוצאה מחפירות סמוכות, עבודות תשתית או בנייה חדשה במגרשים סמוכים,
יסוד נקודתי כזה עלול להגיב בצורה שונה מהיסודות האחרים של המבנה.
התגובה הדיפרנציאלית של הקרקע יוצרת מאמצי כפיפה וגזירה בעמודים ובקורות.
כאשר העמוד עבר עיבוי שאינו מחובר לביסוס בצורה הנדסית תקינה, המאמצים הללו יכולים להתמקד באזור החיבור בין הבטון הישן והחדש.
במקרים מסוימים ניתן לראות לאחר מספר שנים הופעה מחדש של סדקים באזור בסיס העמוד.
לעיתים הסדקים מופיעים במפגש בין העמוד לקורה ולעיתים אף מתפתחים בתוך חתך העמוד עצמו.
תופעות אלו אינן בהכרח מעידות על כשל מיידי של המבנה, אך הן מצביעות על כך שהבעיה הבסיסית של הביסוס לא נפתרה.
מדוע גילוי מצב כזה משנה את כל גישת השיקום ההנדסי
כאשר במהלך החפירה מתגלה שאין קורת יסוד, הגישה ההנדסית לפרויקט חייבת להשתנות לחלוטין.
במקום להסתפק בעיבוי מקומי של העמוד, יש צורך לבחון מחדש את מערכת הביסוס של האלמנט.
במקרים רבים הפתרון ההנדסי יכלול יצירת יסוד חדש, הרחבת היסוד הקיים או יצירת קורת קשר חדשה בין יסודות סמוכים.
רק לאחר יצירת אלמנט ביסוס אמיתי ניתן לחבר אליו את הזיון של העיבוי ולייצר רציפות מבנית מלאה.
לכן בפרויקטים של שיקום בטון במבנים ישנים חשוב מאוד לבצע חפירה מקדימה ובדיקה פיזית של מערכת הביסוס.
בדיקה זו מאפשרת להבין האם העמוד נשען על קורת יסוד קיימת או על יסוד נקודתי בלבד.
הבדל זה קטן לכאורה בשלב הבדיקה, אך הוא קריטי לחלוטין לתכנון פתרון החיזוק.
במילים פשוטות, כאשר אין קורת יסוד אין למעשה לאן להתחבר עם העיבוי.
ובמצב כזה פתרון שיקום העמוד חייב לכלול גם פתרון לביסוס עצמו ולא רק לאלמנט שמעל הקרקע.
מפרט טכני לפתרון הנדסי כאשר לא מתגלה קורת יסוד בבסיס העמוד
חפירה מבוקרת לעומק וגילוי מלא של אזור הביסוס הקיים
כאשר במהלך עבודות השיקום מתברר שלא קיימת קורת יסוד שאליה ניתן לחבר את עיבוי העמוד,
הפתרון ההנדסי אינו יכול להסתפק בחיזוק מקומי של האלמנט שמעל פני הקרקע בלבד.
במצב כזה יש לייצר לעמוד בסיס חדש, עצמאי, מסיבי ורציף,
שישמש כיסוד בטון קונסטרוקטיבי חדש אשר יוכל לקלוט את העיבוי המתוכנן מעליו.
השלב הראשון בפתרון הוא ביצוע חפירה מבוקרת סביב בסיס העמוד לעומק משמעותי,
בדרך כלל עד עומק של כמטר וחצי, או לפי הנחיית הקונסטרוקטור והקרקע בפועל באתר.
מטרת החפירה היא לחשוף באופן מלא את תחתית העמוד, את היסוד הקיים אם קיים,
ואת שכבות הקרקע הפעילות אשר עליהן יונח או יישען היסוד החדש המתוכנן.
החפירה חייבת להתבצע בזהירות רבה ותוך בקרה הנדסית רציפה,
משום שעצם הסרת הקרקע סביב עמוד קיים משנה זמנית את תנאי התמיכה המקומיים של האלמנט.
לכן אין לבצע חפירה אגרסיבית, לא סימטרית, ולא רציפה סביב כל היקף העמוד בבת אחת,
אלא לפי שלבים, לפי עומק מותר, ותוך שמירה על יציבות הקרקע והאלמנט בכל רגע נתון.
במקרים מסוימים יידרש גם תימוך זמני של האזור העליון,
במיוחד כאשר מדובר בעמוד פגוע, בעמוד סדוק, או בעמוד שכבר איבד חתך זיון משמעותי.
לאחר סיום החפירה יש לבצע ניקוי מלא של תחתית אזור העבודה,
להוציא אדמה רכה, שורשים, פסולת, בטון רופף וכל גורם שעלול לפגוע בהידבקות היציקה החדשה.
בשלב זה הקונסטרוקטור בוחן את תנאי השטח ומאשר את מימדי היסוד החדש,
לרבות רוחב, עומק, גובה, סוג הזיון, אופן הקשירה לעמוד הישן וסוג הבטון המיועד ליציקה.
הכנת טפסנות, ברזל זיון ויציקת קוביית בטון כיסוד חדש לעמוד
לאחר שהחפירה הושלמה והשטח אושר, מתחיל שלב הקמת היסוד החדש בפועל.
בפתרון זה מבצעים יסוד בטון מסיבי בצורת קובייה או גוש בטון מבוקר,
אשר מהווה בסיס חדש לעמוד הקיים ולמערכת העיבוי שתיבנה מעליו בשלב הבא.
המשמעות ההנדסית של אותה קוביית בטון היא יצירת מסה קונסטרוקטיבית חדשה,
המגדילה את שטח המגע עם הקרקע ומשפרת את חלוקת המאמצים באזור בסיס העמוד.
תחילה מבצעים הכנה של תחתית החפירה, ולעיתים יוצקים שכבת בטון רזה ליישור,
במטרה לקבל משטח עבודה יציב, אחיד ונקי עבור הנחת ברזל הזיון והטפסנות.
לאחר מכן מקימים כלוב ברזל מתוכנן בהתאם לפרטי הקונסטרוקטור,
תוך שימוש במוטות אורך, חישוקים, מרווחנים וכיסוי בטון תקני לכל היקף היסוד החדש.
במקביל יש להכין קוצים או עוגנים שיחברו בין היסוד החדש לבין בסיס העמוד הקיים,
כך שלא תיווצר הפרדה בין האלמנט הישן לבין המאסה החדשה של הבטון שתישא אותו.
כאשר מצב הבטון בעמוד מחייב זאת, מבצעים גם חציבה מבוקרת בבסיס העמוד,
לצורך חשיפת אזור תקין וחיבור מכני נכון בין הבטון הישן לבין הבטון החדש.
לאחר השלמת הזיון מוקמת טפסנות קשיחה, ישרה, אטומה ומדויקת במידותיה,
כדי לאפשר יציקה מלאה של קוביית הבטון ללא בריחת מלט, ללא כיסי אוויר וללא עיוותים.
היציקה עצמה חייבת להתבצע במהלך מסודר, רציף ומבוקר,
תוך שימוש בבטון בעל דרגת חוזק מתאימה ובשקיעה המאפשרת מילוי מלא של כל חלל הטפסנות.
יש להקפיד על רטט מבוקר או בטישה נכונה לפי תנאי היציקה,
כך שהבטון יחדור סביב כל ברזל הזיון וייצור גוף מונוליטי מלא ואחיד ללא כיסים חלשים.
במקרים של חללים עמוקים או גישה מוגבלת, ניתן לשלב גם פתרונות יציקה ייעודיים,
בדומה לעקרונות הנהוגים בשיקום בטון ביציקה לחללים בעלי נפח גדול.
המטרה הסופית של שלב זה היא אחת וברורה:
לייצר לעמוד בסיס בטון חדש, חזק, יציב, רציף ובר-נשיאה,
שעליו ניתן יהיה להמשיך בבטחה את עבודות השיקום והעיבוי של האלמנט שמעל הקרקע.
ייבוש, אשפרה והמשך עבודות שיקום ועיבוי העמוד מעל היסוד החדש
לאחר השלמת יציקת קוביית הבטון, אין לעבור מיד לעבודות עיבוי של העמוד.
היסוד החדש חייב לעבור תהליך תקין של התקשות, אשפרה והתייצבות ראשונית,
על מנת שיוכל לשמש בסיס קונסטרוקטיבי אמיתי להמשך המערכת החדשה הנבנית מעליו.
בימים הראשונים שלאחר היציקה יש להקפיד על אשפרה מסודרת,
כלומר שמירה על לחות נדרשת ומניעת ייבוש מהיר מדי של הבטון החדש.
אשפרה נכונה היא תנאי בסיסי להשגת חוזק תקין,
להקטנת סדיקה פלסטית וליצירת מבנה בטון צפוף, אחיד ועמיד לאורך שנים.
רק לאחר שהבטון הגיע לשלב התקשות מספק, ובהתאם לאישור מהנדס או מפקח מקצועי,
ניתן לעבור לשלב הבא של שיקום העמוד ועיבויו מעל אותו יסוד בטון חדש.
בשלב זה חוזרים לטפל בעמוד עצמו:
מבצעים סיתות מלא של כל אזורי הבטון הרופף, חושפים את ברזלי הזיון הפגועים,
מנקים חלודה, מחליפים ברזל שאיבד חתך נדרש, ומיישמים חומרי הגנה ואדהזיה לפי המפרט המתאים.
לאחר הכנת העמוד ניתן להחדיר את ברזלי הזיון החדשים של העיבוי,
כאשר הפעם יש להם לאן להתחבר — אל יסוד הבטון החדש שנוצק במיוחד לצורך זה.
זהו ההבדל ההנדסי הקריטי בין טלאי מקומי לבין פתרון קונסטרוקטיבי מלא.
כעת מערכת העיבוי אינה "תלויה באוויר" ואינה נשענת על מעטפת חיצונית בלבד,
אלא מתחילה מיסוד חדש, ממשיכה דרך זיון מחובר, ומסתיימת בחתך עמוד משוקם ומעובה.
מעל היסוד החדש מקימים טפסנות לעיבוי העמוד בהתאם למידות שנקבעו בתכנון,
קושרים חישוקים וברזלי אורך, מבצעים יציקה או מילוי בחומר שיקום מתאים,
ומקבלים אלמנט עמוד חדש בעל חתך גדול יותר, כליאה טובה יותר וכושר נשיאה משופר.
במקרים מסוימים ניתן יהיה להסתפק בעיבוי בטון מסורתי,
ובמקרים אחרים יידרש גם חיזוק משלים באמצעות זיון נוסף או פתרון הנדסי אחר לפי הצורך.
העיקרון החשוב הוא שלא מתחילים מהעמוד ומקווים שהבסיס יסתדר,
אלא מתחילים מהביסוס, מייצרים יסוד חדש תקין, ורק לאחר מכן בונים עליו את שיקום האלמנט כולו.
זהו פתרון כבד יותר, עמוק יותר ויקר יותר מעבודת תיקון רגילה,
אך במבנים ישנים ללא קורת יסוד זה לעיתים הפתרון ההנדסי האחראי היחיד,
המאפשר לבצע שיקום עמוד אמיתי ולא רק יצירת מראה חיצוני של חיזוק זמני.
חיזוק יסודות במבנים ישנים לצורך עיגון קורות פלדה ותמיכה במרפסות משוקמות
הצורך ביצירת יסוד בטון חדש בעת התקנת קורות פלדה לתמיכת מרפסות
במבנים ישנים רבים אשר עוברים עבודות שיקום בטון, אחת הבעיות המבניות הנפוצות מתגלה באזור המרפסות הבולטות מהחזית.
מרפסות אלו תוכננו לרוב כמרפסות זיזיות, כלומר כאלמנט בטון היוצא מהמבנה ללא עמודי תמיכה תחתיו, כאשר הקורה והברזל שבתוך רצפת המרפסת נושאים את כל העומס באמצעות מנגנון כפיפה ועיגון בתוך שלד הבניין.
לאורך עשרות שנים אלמנטים אלו נחשפים לרטיבות, חדירת מים, קרבונציה של הבטון, קורוזיה של ברזל הזיון ולמאמצים חוזרים הנוצרים כתוצאה משינויי טמפרטורה ועומסים משתנים.
במצבים רבים תהליך זה מוביל להיחלשות משמעותית של חתך הבטון ושל מערכת הזיון בתוך המרפסת.
כאשר מצב כזה מתגלה במהלך סקר הנדסי או במהלך עבודות שיקום מעטפת המבנה, נדרש לעיתים לבצע חיזוק נוסף למרפסת על מנת להבטיח את יציבותה לאורך שנים נוספות.
אחד הפתרונות ההנדסיים הנפוצים לכך הוא התקנת קורות פלדה תומכות מתחת למרפסת, אשר מקבלות חלק מהעומסים ומעבירות אותם ישירות אל הקרקע.
בפתרון זה קורות הפלדה מעוגנות מצד אחד לשלד הבניין ומצדן השני לבסיס בטון הנמצא בקרקע.
המשמעות היא שהקורה הופכת לאלמנט תומך אשר מפחית את העומס הפועל על המרפסת עצמה ועל מערכת הזיון המקורית שבתוכה.
אולם כאשר מבנה ישן אינו כולל קורות יסוד מסודרות או מערכת ביסוס רציפה, עולה מיד אותה בעיה שהתגלתה גם בשיקום עמודים.
אין אלמנט ביסוס ברור שאליו ניתן לחבר את קורת הפלדה בצורה הנדסית תקינה.
מדוע לא ניתן לעגן קורות פלדה לקרקע ללא יצירת יסוד בטון
קורת פלדה התומכת במרפסת אינה יכולה להישען ישירות על הקרקע או על משטח ריצוף בלבד.
העומסים הפועלים על המרפסת מועברים דרך הקורה לנקודת העיגון התחתונה, ולכן אותה נקודת עיגון חייבת להיות אלמנט קונסטרוקטיבי אמיתי ולא תשתית זמנית.
כאשר קורה כזו נשענת על משטח שאינו יסוד בטון מתוכנן, נוצרת סכנה של שקיעה מקומית של הקרקע או תזוזה של האלמנט.
תזוזה קטנה יחסית באזור הבסיס עלולה ליצור מאמצי כפיפה גדולים בקורה ואף להעביר עומסים בלתי צפויים חזרה למרפסת עצמה.
לכן כאשר מתקינים מערכת חיזוק למרפסות באמצעות קורות פלדה, יש צורך לבצע קודם כל יסוד בטון חדש בקרקע.
יסוד זה משמש נקודת עיגון יציבה, קשיחה ורציפה אשר מסוגלת לקלוט את העומסים המועברים דרך קורת הפלדה.
היסוד נבנה בדרך כלל בצורה דומה לפתרון שתואר בשיקום עמודים.
מבצעים חפירה מבוקרת בקרקע, מקימים טפסנות וברזל זיון, ויוצקים גוש בטון מסיבי המשמש כבסיס נשיאה לקורת הפלדה.
לאחר שהבטון מתייבש ומגיע לחוזק הנדרש, ניתן לעגן אליו את קורת הפלדה באמצעות ברגים כבדים או באמצעות עוגנים כימיים מתאימים.
שילוב בין שיקום בטון של המרפסת לבין מערכת תמיכה מפלדה
כאשר מבצעים חיזוק כזה, העבודה אינה מסתיימת בהתקנת קורת הפלדה בלבד.
בדרך כלל הפרויקט כולל גם שיקום יסודי של בטון המרפסת עצמה.
תהליך זה כולל סיתות של כל אזורי הבטון הפגועים, ניקוי מלא של ברזלי הזיון מקורוזיה,
טיפול בברזל באמצעות פריימרים ייעודיים ושחזור חתך הבטון באמצעות חומרי שיקום מתקדמים.
לאחר שחזור חתך הבטון והחזרת האלמנט למצב תקין, קורת הפלדה משמשת כאלמנט תמיכה נוסף אשר מפחית את המאמצים הפועלים על המרפסת.
המערכת החדשה שנוצרת היא שילוב בין האלמנט המקורי המשוקם לבין מערכת תמיכה חיצונית המעבירה חלק מהעומסים אל הקרקע.
כאשר קורת הפלדה מעוגנת ליסוד בטון יציב, המערכת פועלת בצורה מאוזנת.
המרפסת ממשיכה לעבוד כאלמנט זיזי חלקי, אך חלק משמעותי מהעומס מועבר דרך קורת הפלדה אל היסוד החדש שנבנה עבורה.
גישה זו מאפשרת לשמר את המרפסת הקיימת, למנוע פירוק יקר ומסוכן של האלמנט,
ולהאריך את חיי המבנה תוך יצירת מערכת נשיאה בטוחה יותר.
חשיבות הביסוס החדש במערכות חיזוק למרפסות
הלקח המרכזי בפרויקטים מסוג זה הוא שהחיזוק האמיתי מתחיל תמיד בקרקע.
לא משנה אם מדובר בעיבוי עמוד בטון או בהתקנת קורת פלדה תומכת למרפסת,
האלמנט החדש חייב להיות מחובר לבסיס בטון יציב ומתוכנן.
במבנים ישנים בהם לא קיימות קורות יסוד רציפות, יצירת יסוד בטון חדש היא לעיתים תנאי הכרחי לביצוע החיזוק.
ללא יסוד כזה, גם קורת פלדה מסיבית עלולה להפוך לאלמנט שאינו מעביר עומסים בצורה נכונה.
כאשר היסוד מבוצע כראוי, הקורה יכולה לפעול כאלמנט קונסטרוקטיבי אמיתי,
להפחית עומסים מהמרפסת המשוקמת ולייצר מערכת מבנית יציבה לאורך שנים.
בפרויקטים של שיקום מעטפת מבנים ישנים חשוב להבין כי כל פתרון חיזוק חייב להתחיל בהבנת מערכת הביסוס.
לעיתים הפתרון הנכון אינו מסתכם בתיקון הבטון הפגוע בלבד, אלא ביצירת מערכת יסודות חדשה שתתמוך במבנה בעתיד.
גישה הנדסית זו מאפשרת לבצע שיקום אמיתי של האלמנטים הקונסטרוקטיביים,
ולהבטיח שהמבנה לא רק ייראה משוקם אלא גם יתפקד בצורה בטוחה לאורך שנים רבות.
לקריאה על פתרונות לשיקום בטון כנסו לכאן >
