Wzmacnianie wieszaków

Niepewnie trzymające się zewnętrzne warstwy budynków skłoniły konstruktorów do stworzenia sposobów wzmacniania zawieszonych już ścian osłonowych. 

Uszkodzenia ścian
Stosowane w budownictwie wielkopłytowym ściany zewnętrzne składają się z trzech warstw: nośnej, ocieplającej (styropianu lub wełny mineralnej) i osłonowej (fakturowej).
Po wieloletniej eksploatacji warstwy osłonowe ścian ulegają różnym uszkodzeniom. Do najczęstszych należą:
- rysy i pęknięcia spowodowane wykonaniem zbyt cienkiej warstwy otulenia zbrojenia, co sprawia, że przenikające przez nie wilgoć i dwutlenek węgla doprowadzają do korozji prętów zbrojeniowych,
- łuszczenie się zewnętrznej powierzchni betonu,
- zużycie się spoin między płytami,
- pękanie, wykruszanie powodujące nieszczelność i zawilgocenie warstwy ocieplającej ściany. Zawilgocenia powstają także na skutek kondensacji pary wodnej w ścianie i na jej powierzchni,
- skorodowane wieszaki płyt zewnętrznych.

Usuwanie szkód
Najpopularniejszym sposobem usunięcia powstałych szkód i poprawienia izolacyjności termicznej całej przegrody jest zastosowanie zespolonego systemu docieplenia albo wentylowanej fasady. Podczas montażu nowej elewacji należy pamiętać, że ciężar własny warstwy fakturowej prefabrykowanej ściany zwiększa się o ciężar systemu docieplającego, co prowadzi do wzrostu obciążeń wieszaków ściany nośnej płyty. Przeniesienie dodatkowego ciężaru przez istniejące wieszaki może nie być możliwe.
Trwałość i bezpieczeństwo nowej konstrukcji fasadowej mogą zapewnić dodatkowe, specjalne elementy wzmacniające. W Polsce dostępne są zabezpieczenia typu mechanicznego i mechaniczno-chemicznego. W pierwszych obciążenia są przejmowane tylko przez łącznik, w drugich łącznik współpracuje dodatkowo z klejem żywicznym.
Warunkiem zastosowania dodatkowych elementów kotwiących, wspomagających wieszaki, jest analiza konstrukcji budowlanej przeprowadzana dla każdego przypadku osobno. Pozwala ona określić położenie i stan techniczny istniejących wieszaków nośnych płyt, ustalić klasę betonu oraz grubość poszczególnych warstw zewnętrznej płyty ściennej budynku. Na tej podstawie wykonuje się obliczenia statyczne konstrukcji oraz rysunki konstrukcyjne z podaniem typu, liczby i pozycji elementów wzmacniających.
Poniżej przedstawiamy trzy systemy wzmacniania wieszaków, dostępnych na polskim rynku.

Zabezpieczenie mechaniczne
Firma EJOT proponuje zestaw, który składa się ze sworznia i mimośrodowej tulejki, wykonanych ze stali nierdzewnej. Oś otworu wewnętrznego tulejki jest przesunięta w stosunku do osi całego łącznika o 1,5 mm. Do trasowania i wiercenia otworów używa się specjalnego szablonu. Po wykonaniu i skontrolowaniu odwiertu, montuje się sworzeń i nakłada tulejkę. Za pomocą klucza dynamometrycznego obraca się tuleję względem osi podłużnej sworznia. Obrót należy wykonać maksymalnie o 180^o, z momentem obrotowym wartości MDŁ40 Nm. Powoduje to zakleszczenie trzpienia w ściance nośnej, a tulejki w ściance osłonowej. Połączenie zabezpiecza się przed odkręceniem za pomocą kołka ze stali nierdzewnej, przechodzącego przez otwór w trzpieniu. Łączniki grupuje się parami. W jedną zewnętrzną płytę ścienną musi być wbudowana co najmniej jedna para łączników. Parę łączników montuje się pod kątem 80^o w stosunku do powierzchni ściany, a ich osie są przeciwnie nachylone. Dzięki temu uzyskuje się dodatkowe zabezpieczenie położenia ścianki osłonowej. Przejęcie obciążeń poprzecznych następuje natychmiast po montażu. Rozwiązanie to nie przejmuje obciążeń rozciągających lub ściskających, wynikających z działania wiatru.

Zabezpieczenie mechaniczno-chemiczne
Firma FISCHER oferuje system FWS. Oprócz kotwy zestaw zawiera nabój z żywicą epoksydową. Kotew składa się z trzpienia wykonanego ze stali nierdzewnej oraz z tulei z tworzywa. Trzpień kotwy jest wyposażony w kanał wypływowy z otworem kontrolnym. Tuleja obejmuje trzpień w części, która będzie wbudowana w izolację termiczną. Jest wyposażona w uszczelki uniemożliwiające przepływ masy do warstwy termoizolacyjnej.
Po wywierceniu i oczyszczeniu otworu, jego dno wypełniane jest masą żywiczną, w której następnie umieszcza się kotew. Przy prawidłowym zakotwieniu nadmiar masy wypływa z otworów kontrolnych kotwy, omijając warstwę izolacji termicznej. Następnie masę wprowadza się do płyty okładzinowej przez otwór w kotwie, aż do momentu gdy zacznie ona wypływać przez otwory kontrolne. W jedną płytę zewnętrzną należy wbudować minimum dwa łączniki.

System HWB produkowany przez HILTI składa się z kotwy i ampułki zawierającej klej HEA z hybrydowej żywicy akrylowo-epoksydowej. Kotew ma dwa podstawowe elementy: trzon - śrubę ze stali nierdzewnej oraz nałożoną na niego tuleję z podłużnymi żeberkami, wykonaną z poliamidu zbrojonego włóknem szklanym. Po wywierceniu i oczyszczeniu otworu w ścianie, do jej części nośnej wkłada się ampułkę z klejem, a następnie wkręca w nią trzpień kotwy. Opracowano nomogram, na podstawie którego, w zależności od grubości warstwy ocieplającej i osłonowej oraz średnicy trzonu, można określić dopuszczalną siłę poprzeczną, z jaką można obciążać kotwę. System można stosować w mocno spękanych płytach zewnętrznych. Kotwy przejmują obciążenia w sposób elastyczny z dużej powierzchni płyty, dzięki plastikowym żeberkom tulejki. Tuleja redukuje naciski spowodowane różnicą temperatury w płycie zewnętrznej. Klej w obrębie otworu wzmacnia i stabilizuje osłabione rysami i spękaniami podłoże.