16-18 Runkiewicz.indd
advertisement
KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIA ŁY Diagnostyka konstrukcyjna obiektów budowlanych A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E Prof. dr hab. inż. Leonard Runkiewicz, ITB, Politechnika Warszawska 16 Diagnostyka konstrukcyjna obiektów budowlanych ma na celu ocenę stanu istniejącej konstrukcji, z uwagi na obowiązujące w kraju wymagania bezpieczeństwa, stawiane konstrukcjom budowlanym. Oceny dokonuje rzeczoznawca poprzez analizę zgodności stanu konstrukcji z jej projektem, zatwierdzonym przez władze budowlane, a w przypadku braku takiego projektu – zgodności z wynikami obliczeń dla modelu analitycznego konstrukcji, przyjętego przez rzeczoznawcę na podstawie obserwacji, badań i pomiarów w trakcie wizji lokalnych. Ekspertyzy obiektów budowlanych powinny być oparte o prace badawcze dotyczące podbudowy naukowej diagnostyki konstrukcyjnej, a mianowicie: • oceny wytrzymałości materiału w konstrukcji, przede wszystkim: betonu, muru, stali i drewna, jako podstawowego czynnika decydującego o bezpieczeństwie i zachowaniu się konstrukcji; • ustalania modelu analitycznego diagnozowanej konstrukcji uwzględniającego wpływ wykonania oraz czasu i warunków użytkowania obiektu; • metod badań zachowania się konstrukcji w naturze; • obowiązujących w kraju wymagań zapewnienia bezpieczeństwa konstrukcji, • działalności szkoleniowo-wdrożeniowej w postaci organizowania konferencji i publikacji materiałów kierunkujących pracę rzeczoznawców. Wynikiem prowadzonych badań (głównie w Instytucie Techniki Budowlanej), a także obserwacji poczynionych w związku z opracowywanymi ekspertyzami, opracowane są m.in. normy, wytyczne i instrukcje, a także autorskie poradniki służące od wielu lat diagnostyce konstrukcyjnej w budownictwie. Przykładem takich opracowań są: • normy, instrukcje, wytyczne i poradniki dotyczące oceny cech wytrzymałościowych i użytkowych betonu i murów na podstawie badań nieniszczących i odwiertów z konstrukcji, m.in. nieniszczących metod ultradźwiękowych, sklerometrycznych i radiograficznych (stosowane od 1970 r.), • instrukcje i wytyczne badań, oceny i wzmocnień konstrukcji kablobetonowych i strunobetonowych, kominów, silosów, zbiorników itp., m.in. wytyczne i instrukcje badania, oceny i zasad eksploatacji dachowych dźwigarów kablobetonowych i strunobetonowych oraz kominów i silosów (stosowane od 1966 r.), • instrukcja dotycząca zasad oceny bezpieczeństwa konstrukcji (opracowana w 1999 r.), • wytyczne wzm wych konstrukcji żelbetowych (opracowane i stosowane od 2004 r.), • poradnik stosowania obciążeń próbnych (opracowany w 1997 roku), • poradniki służące diagnostyce, modernizacji i przystosowywaniu budynków z wielkiej płyty do obecnych wymagań (opracowane w 2003 r.). W oparciu o podstawy fizyczne, analizy statystyczne oraz prace przestrzenne elementów lub obiektów, opracowywane są optymalne zasady metodyki badań, diagnostyk Fot. 1. Przykład wzmocnienia silosa żelbetowego oraz wzmocnień elementów i konstrukcji specjalnych. W zależności od charakterystyki elementów lub obiektów oraz warunków ich wykonania, określane są optymalne zasady badań nieniszczących i niszczących oraz diagnostyk, np. przy stosowaniu nowych technologii oraz nowych rozwiązań konstrukcyjnych. Przykładem takim są technologie stosowania betonów o wysokich Fot. 2. Ocena stanu technicznego silosa na klinkier w cementowni PRZEGLĄD BUDOWLANY 3/2006 KO N S T R U KC JE–ELEMENTY–MATERIAŁY Fot. 4. Ocena i wzmocnienie lokalne budynku mieszkalnego w Warszawie wytrzymałościach oraz żelbetowych elementów masywnych, takich jak płyty fundamentowe o dużych wymiarach w planie i grubościach powyżej 3 m. Podbudowie obowiązujących w kraju wymagań bezpieczeństwa konstrukcji służy gromadzenie (w ITB) wykorzystywane są przy opracowywaniu ogólnych dokumentów technicznych, jak: normy, rozporządzenia i zalecenia władz, a także do eliminowania błędów projektowych, wykonawczych i eksploatacyjnych, jak też do optymalnego określania częściowych współczyn- Fot. 5. Ocena stanu technicznego fragmentu konstrukcji budynku użyteczności publicznej w Warszawie od 1962 r. danych, dotyczących analizy zagrożeń, awarii i katastrof budowlanych. Od 1989 r. wprowadzono elektroniczny bank danych o zagrożeniach, awariach i katastrofach budowlanych w kraju. W wyniku analiz zbieranych danych, w banku oceniane są głównie charakterystyki techniczne i zakres występujących zagrożeń, awarii i katastrof, a także błędy projektowania, realizacji i eksploatacji, powodujące awarie i katastrofy budowlane. Prowadzone analizy w ramach tej działalności Fot. 6. Wzmocnienie węglowymi ników bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych. Ponadto, ekspertyzom służą akcje szkoleniowo-wdrożeniowe obejmujące m.in.: • kursy podyplomowe badań nieniszczących, organizowane od 1965 r., • konferencje nt. remontów budowlanych, organizowane od 1965 r., • sympozja nt. „Badanie przyczyn i zapobieganie awariom konstrukcji budowlanych”, a od 1994 r. przekształcone w konferencje o nazwie PRZEG L Ą D B U D O W L A N Y 3/2006 stropu żelbetowego A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E Fot. 3. Przykład wzmocnionej iglicy Pałacu Kultury i Nauki jako wieży telekomunikacyjnej „Awarie budowlane”, • inne specjalistyczne konferencje i sympozja, • konferencje Problemy Rzeczoznawstwa Budowlanego, organizowane od 1998 r. Wymienione konferencje i sympozja organizowane głównie przez Instytut Techniki Budowlanej wspólnie z Wyższymi Uczelniami Technicznymi, Polskim Związkiem Inżynierów i Techników Budownictwa oraz Polską Izbą Inżynierów Budownictwa, traktowane są jako elementy nowoczesnego dokształcania zawodowego (edukacji) inżynierów i rzeczoznawców budowlanych. W diagnostyce konstrukcyjnej obiektów, bardzo ważną działalnością była i jest działalność rzeczoznawstwa tysięcy różnorodnych, trudnych i unikalnych obiektów inżynierskich i budowlanych. Dotyczyły one wszystkich rodzajów obiektów znajdujących się na terenie kraju. Prace te polegały często na nowatorskim i unikalnym stosowaniu taśmami metod badawczych do oceny stanów technicznych oraz ustalania zasad ewentualnych wzmocnień, dla dalszego użytkowania w określonych warunkach. Przykładowe ekspertyzy budowlane opracowane przez ostatnie 60 lat obejmują różnorodne, często unikalne budynki i budowle inżynierskie. Przedmiotem takich ekspertyz były i są najczęściej: • oceny zniszczeń i jakości zbiorników żelbetowych w oczyszczalniach ścieków oraz w różnych dziedzinach 17 A R T Y K U ŁY P R O B L E M O W E KONSTRUKCJE–ELEMENTY–MATERIA ŁY Fot. 7. Ocena stanu technicznego budynku zabytkowego pn. Pasta w Warszawie przemysłu, z ewentualnymi projektami koncepcyjnymi wzmocnień, • oceny stanu technicznego i wzmocnień żelbetowych silosów na materiały sypkie, jak: cement, klinkier, cukier, pył, materiały oleiste itp. (fot. 1, 2), • oceny stanu technicznego i ewentualnych wzmocnień dźwigarów sprężonych o rozpiętości od 12 do 42 m w obiektach o różnym przeznaczeniu, • oceny stanu technicznego żelbetowych kominów i wież teletransmisyjnych o wysokości od 20 do 300 m (fot. 3), • oceny stanu technicznego i ewentualne projekty wzmocnienia żelbetowych chłodni hiperboloidalnych o wysokości ok. 100 m, • oceny stanu technicznego największych zapór żelbetowych, wraz z budowlanym częściami energetycznymi, • oceny stanu technicznego żelbetowych konstrukcji hal przemysłowych o dużych wymiarach i obciążeniach, Fot. 8. Budownictwo plombowe przy budynku zabytkowym w Warszawie • oceny żelbetowych i stalowych mostów, tuneli i wiaduktów, • oceny stanu technicznego i ewentualnych projektów wzmocnień budynków mieszkalnych wykonanych w różnych technologiach o wysokości do 20 kondygnacji (fot. 4), • oceny stanu technicznego i ewentualnych zasad wzmocnień obiektów użyteczności publicznej o różnym przeznaczeniu, jak: banki, hotele, szkoły, szpitale oraz budynki administracyjne, handlowe, specjalne itp. (fot. 5, 6), • oceny stanu technicznego i ewentualnych zasad wzmocnień budowli zabytkowych, sakralnych (kościołów), monumentalnych itp. (fot. 7, 8, 9). Działalność diagnostyczna konstrukcji obiektów budowlanych powinna być stale doskonalona, a także rozszerzana na inne problemy, jak: akustyka, fizyka budowli, geotechnika, chemia, mykologia, ochrona środowiska, technologia betonu, techniki przegród, techniki elementów wykończeniowych oraz problemy ochrony pożarowej. Prace diagnostyczne powinny znajdować bardzo dobre wsparcie przez akredytowane badawcze laboratoria specjalistyczne, dające wiarygodne i kompleksowe podstawy do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów technicznych w budownictwie. Fot. 9. Ocena stanu technicznego i wzmocnienia budynku zabytkowego ZACHĘTA w Warszawie www.przegladbudowlany.pl nasza nowa, lepsza strona >> 18 PRZEGLĄD BUDOWLANY 3/2006
