בדיקת תקרות פלקל

בדיקות מעבדה במבני פל קל נדרשות על מנת לקבוע את אופן הטיפול בפלקל, זאת בהתאם ל"שיטת הנדבכים" אותה הגתה וועדת הפל-קל. המעבדה מציעה הפקת דוחות בדיקה באמצעותם ניתן יהיה לבצע אבחון ראשוני של מצב התקרה, וכן אבחון מעמיק יסודי בהתאם לצורך.

נושאי הבדיקה

- מיפוי אזורי הפל קל במבנה.
- בדיקת סוג תקרת הפלקל - מתיחה חד כיוונית או דו כיוונית.
- מיפוי גודל המפתחים בתקרת פל-קל.
- מדידת גאומטריה של גופי המילוי באמצעות GPR
- מיפוי עובי צלעות הבטון באמצעות GPR
- מדידת חתכי גובה תקרת פלקל.
- בדיקת המצאות זיון כנגד גזירה בצלעות.
- מדידת פרטי הזיון התחתון והעליון בצירי עמודים וצירי שדות.
- בדיקות לזיהוי דלמינציה בין קרום תחתון לצלעות

ישנן כמה וריאציות שונות לתקרות הפל-קל:

טכניקת היציקה של תקרות פל קל התבצע באופן הבא:

1. התקנת עמודי פלדה אנכים ומעליהם תפסות עץ אופקיים כבסיס זמני לתקרה.

2. סידור ברזל תחתון המיועד לטבלה התחתונה של התקרה.

3. יציקת הטבלה התחתונה של התקרה.

4. הנחה וסידור של תיבות חלולות מפח גלי והחדרתם לבטון בטבלה התחתונה בעודו רטוב. את התיבות היו מסדרים כך שבניהם נוצרו מרווחים אשר יצרו בהמשך את צלעות הבטון.

5. סידור ברזל עליון מעל לגופי המילוי.

6. החדרת זיון לגזירה במידה ואכן תוכנן.

7. יציקת בטון בין גופי המילוי והמשך היציקה מעליהם לצורך יצירת הטבלה העליונה.

בדומה לטכניקה הנהוגה בתקרת צלעות ניתן היה למתוח את התקרות באופן חד כיווני או באופן דו כיווני.

א. תזוזת גופי מילוי

מכיוון שגופי המילוי עשויים מפח דק הם קרסו לעיתים אל תוך עצמם ויצרו עוותים ברוחב הצלעות וכן בגובה כיסוי הבטון מלמעלה. כאשר תיבות קרסו דפנותיהן נפתחו כלפי חוץ כך שתחתית כל שתי דפנות סמוכמות נצמדו זו לזו באופן כזה בו נוצרו צלעות צרות בחלקה התחתון יותר מאשר בחלקן העליון. לעיתים קרה מצב הפוך- בטון שהצטבר בצלע מסוימת דחף את דפנות הפח כלפי פנים ווגרם לחלק התחתון של הצלעות להיות עבות יותר מחלקן העליון.

כשלים נפוצים אותם ניתן לזהות רק בעת בדיקת המעבדה:

בעת הנחת גופי המילוי אשר היו בצורת "ח" הם שקעו וחתכו את הקרום התחתון כך שנוצרו בבטון קטעים נפרדים. הבעיה מחריפה כאשר היה מיעוט במוטות זיון תחתון או כאשר הזיון התחתון עצמו היה ללא כיסוי בטון מספיק שכן התיבות נעצרו על הזיון ממש.

אופן הטיפול בתקרות פלקל

ועדת הפלקל הגתה את "שיטת הנדבכים" ע"מ להגדיר את הליך הסיווג של מבני פלקל. ע"פ שיטה זו ישנם עד 5 שלבים אותם צריך לעבור על מנת לאשרר מבנה פלקל, או במקרה הגרוע להרוס אותו כאשר הוא אינו בר תיקון.

שלב א- בשלב הראשון הרשות רושמת את הבניין כמסוכן, מכניסה אותו לרשימת מבני הפלקל, ומודיע לבעלים כי עליו לפעול להסדרת המבנה.

שלב ב- בשלב השני על הבעלים להתקשר עם מהנדס אשר מוכר ע"י הוועדה כמי שרשאי לעסוק במבני פלקל. המהנדס יבצע סיור ראשוני ויכין תסקיר כללי על המבנה אותו ישלח לרשות. כמו כן בשלב זה יש להפחית את העומסים על התקרה ל250 ק"ג למ"ר.

שלב ג- בשלב השלישי יש להציג את תוכניות הקונסטרוקציה המקוריות של המבנה ולבחון אם הן עומדות בתנאי הסף, כלומר יש לבדוק שהתכן עומד בתקני הבניה שהיו נהוגים בתקופת אישור המבנה. כמו כן יש לבצע בדיקות מדגמיות ע"י מעבדה על מנת לבדוק את התאמת התוכניות לביצוע בפועל, זאת בשל מורכבות היישום של תקרות פלקל. בשלב זה, לאחר שנמצאו כל התוכניות, ונמצא שהן עומדות בתקני הבניה ונמצא בבדיקה כי המצב הקיים תואם את התכנון- ניתן יהיה להגיש בקשה לאישור המבנה. במידה ואין התאמה בין התוכניות למצב הקיים יש לעבור לשלב ד. במידה וימצא כי התוכניות המקוריות אינן עומדות בכללי התכן יש לחזק את המבנה או להורסו.

שלב ד- במידה ולא נמצאו התוכניות המקוריות או במידה ונמצאו אי התאמות בין התכנון לקיים יש לערוך בדיקת מעבדה מקיפה לשחזור התוכניות לצורך בחינת המצב הקיים. אם ימצא כי הבניין עומד בכללי התכן שהיו נהוגים בתקופתו ניתן יהיה לאשרר אותו. אחרת יש לחזק אותו בהתאם לשלב ה.

שלב ה- יש לחזק את המבנה לפי שיטה המקובלת ומאושרת ע"י וועדת הפלקל. במידה והחיזוק הצליח ואושר ניתן יהיה להשתמש במבנה, אחרת יש להורסו

תמונות נוספות ממהלך הבדיקה:

מערכת לייזר למדידה ומיפוי של תקרות פלקל.

החדרת מערכת הלייזר אל חלל התיבה ומיפוי הדפנות הפנימיות שלה

יתכן שטח בו צלעות סמוכות רבות יהיו צרות מאוד, ולידו שטח בו צלעות סמוכות יהיו רחבות מאוד. תזוזה זו יוצרת אזורים חלשים מאוד בהם רוחב הצלעות דל, או אזורים כבדים מאוד בייחס למתוכנן אשר עלולים לגרום להיחלשות התקרה.

ב. עיוותים בצלעות

ז. חיתוך הקרום התחתון ע"י דפנות הפח

לאחר המיפוי הפנימי מבצעים מדידה ומיפוי חיצוני של כל הנקודות מהם התבצעו המדידות הפנימיות.

לאחר המדידות הפנימיות והחיצוניות מערכת המדידה מפיקה שרטוט ברמט פירוט גבוהה ודיוק גבוהים במיוחד. שיטת מדידה זו היא המדויקת מכל השיטות ומתאימה בפרויקטים לחיזוק הצלעות בהם נדרשת רמת דיוק גבוהה במיוחד.

שיטה נוספת למיפוי ושיקוף צלעות פלקל הינה ע"י מערכות GPR. זוהי שיטה מהירה אמינה ומדויקת- אך רמת הדיוק תלויה ביכולת המקצועית של מפענח הנתונים.

פלט מכ"מ של שיקוף צלעות פלקל. בעת פיענוח המידע יש לסמן את נקודת ההתחלה והסוף של כל תיבה. .תוכנת הפיענוח מייצרת שכבת מידע לאוטוקאד עם נתוני רוחב הצלעות.

שרטוט המכיל שכבת מידע על רוחב הצלעות והתיבות. שרטוט זה הוא התוצר הסופי של מיפוי התקרה באמצעות מערכת GPR.

תמונה של פלט מכ"מ המציג צלע צרה [בכתום] ולידה צלע רחבה [בכחול].

תמונה ויזואלית של צלע בטון צרה במיוחד. היצרות זו התרחשה כתוצאה מקריסת שתי תיבות סמוכות, ו"פתיחת" הדפנות שלהן זו כלפי זו, באופן היוצר את תחתית הצלע צרה ואת תקרת הצלע עבה.

תמונה של צלע צרה, אשר בתחום המינימום הינה ברוחב 5 ס"מ בלבד. ניתן לראות כי לצלע פלקל יש בכל נקודה תחום מינימום בהתאם לגליות שתי הדפנות הסמוכות.

תמונה מצילום בורוסקופי של פנים תיבת פלקל.

תמונה של תיבת פח חלודה מאוד. תיבות פח חלודות מפחיתות את השתתפות הפח במאמצים הקיימים בתקרה.

תופעת דלמינציה בתקרות פלקל הינה שכיחה. ניתן לזהות תופעה זו באמצעות צילום בורוסקופי בנקודת מפגש של טבלה תחתונה עם צלע. כמו כן צילום בורוסקופי מאפשר לאבחן הימצאות סדקי גזירה.

חיישן פיזיו-אלקטרי מאפשר לבצע ניטור להתפתחות סדקי גזירה בשיטת "פליטה אקוסטית" . ניטור זה מאפשר לבחון פגמים בתקרת פלקל קיימת או לבחון אפקטיביות חיזוקים שבוצעו בה.

תקרת פל קל הינה תקרת צלעות בטון בחתךT או בחתך i , המכילה גופי מילוי חלולים מפח גלי. היתרונות בטכניקה זו אפשרו ליצור תקרות קלות משקל, חזקות, זולות, מהירות ליישום ובעלות מפתחים גדולים. שיטה זו הוכרה בארץ כשיטת בנייה תקנית ונעשה בה שימוש בשנות השמונים והתשעים. בבסיס השיטה עמד הרעיון להפחית במשקל התקרה ע"י שימוש בגופי מילוי קלים וחלולים מפח גלי, וכן לחסוך בזיון עליון ובזיון לגזירה ע"י שימוש בדפנות הפח כתחליף למוטות זיון סטנדרטי. במהלך השנים שינו המתכננים את ייחסם לדפנות הפח כתחליף למוטות זיון כך שבחלק מהתקרות הונחו מוטות זיון לגזירה ומוטות זיון אופקי ללא קשר להשפעת הפח הגלי על המאמצים.

אודות שיטת הפלקל

תקרת צלעות בחתך T בעלת גופי מילוי מפח גלי

תקרת צלעות בחתך i אשר אינה מכילה מוטות זיון לגזירה.

תקרת צלעות בחתך i המכילה מוטות זיון לגזירה.

שרטוט של תקרת פל-קל המתוחה באופן דו כיווני:

שרטוט של תקרת פל-קל המתוחה באופן חד כיווני:

כשלים אופיינים בתקרות פלקל

הכשלים בתקרות הפלקל נחלקים לשתיים- כשלים בשלב התכנון וכשלים בשלב הביצוע.הכשלים בשלבי התכנון נובעים מאי עמידה בתקני הבניה המקובלים והם ניתנים לגילוי ע"י עיון בשרטוטים הקונסטרוקטיבים של המבנה. לעומתם כשלים יישומים נובעים ממורכבות ביצוע השיטה בפועל ולא ניתן לגלות אותם מראש אלא לאחר בדיקה מקיפה As Made .

כשלים נפוצים אותם ניתן לזהות על ידי עיון בתוכניות המקוריות:

א. תכנון מראש לחוסר שימוש בחישוקים בשל הסתמכות על דפנות הפח כמשתתפות במאמצי הגזירה.

ב. תכנון מראש להפחתה בכמות מוטות הזיון העליון בשל הסתמכות על תקרת תיבות הפח כמשתתפות במאמצי המתיחה.

אסון ורסאי, הקמת ועדת חקירה, והקמת מטה פלקל

בשנת 2001 קרס מבנה פלקל בן 5 קומות ברחוב דרך בית לחם 150 בירושלים. באסון נהרגו 23 בני אדם אשר השתתפו בחתונה באולם השמחות "ארמונות ורסאי". לאחר קריסת המבנה הוקמה ועדת חקירה ממלכתית (וועדת השופט זיילר) אשר המליצה על הקמת ועדת מומחים לטיפול בתקרות פלקל מטעם משרד הפנים (מטה הפלקל)והנחתה על בחינה מחדש ותיקון של כל מבני הפלקל במידת הצורך.

תמונה מזירת האירוע של אסון ורסאי:

המחשה של תחתית צלעות מוצרות בשל פתיחת הדפנות זו כלפי זו

תחתית צלעות מורחב בשל דחיקת הדפנות פנימה על ידי הבטון שבצלעות

ישנן מספר כשלים מסוג זה:

אי יישום זיון לגזירה למרות שתוכנן.

שימוש בחישוקים אשר אינם מעוגנים לזיון התחתון

הנחת חישוקים במרווחים גדולים מידי.

ג. כשלים בזיון לגזירה

בשל יציקת התקרה בשתי שלבים היה על הקבלנים לעמוד בזמנים מהירים מאוד על מנת להשלים את פיזור גופי המילוי וסידור הברזל. כאשר לא עמדו בזמנים בשל עיכובים טכניים נוצר מצב בו הקרום התחתון החל להתקשות בטרם יציקת הצלעות ולמעשה נוצר נתק בין השכבות בתקרה.

ד. כשלי היפרדות (דלמינציה)

בשל היות גופי הפח חלולים הם נחלשים במהלך השנים וחשופים לפגעים חמורים של קורוזיה וחלודה. ישנם גופי מלוי שעם השנים פשוט נשחקו לחלוטין. תופעה זו חמורה במיוחד בתקרות באזורים רטובים כדוגמת מקוואות, בריכות או תעשיה היוצרת תנאי רטיבות, וכן בתקרות בהם בוצעו קידוחים שלא נסתמו והם חשופות לאוויר נקי באופן קבוע.

ה. קורוזיה וחלודה בגופי המילוי

בשל כשלי איטום התמלאו חללים רבים במים וכך גדל מאוד העומס האופייני של התקרה. תופעה זו חמורה במיוחד בתקרת צלעות חד כיוונית בעלת מפתחים ארוכים שכן עלול להתרחש מצב בו חלל גדול מאוד יתמלא במים. המצב יחמיר עוד יותר בעת רעידת אדמה אשר עלולה ליצור עומס דינאמי אופקי על הצלעות אשר אינן מתוכננות לשאת מאמצים אלו. רעידת אדמה כזו עלולה לשבור את כל הצלעות ולהביא לקריסת המבנה גם אם הוא עומד בתקני רעידות אדמה.