EKSPERTYZA KONSTRUKCYJNA DOTYCZĄCA STANU TECHNICZNEGO BUDYNKU MUZEUM WOLI M.ST.WARSZAWY PRZY ULICY SREBNEJ 12 W WARSZAWIE

Transkrypt

1 EKSPERTYZA KONSTRUKCYJNA DOTYCZĄCA STANU TECHNICZNEGO BUDYNKU MUZEUM WOLI M.ST.WARSZAWY PRZY ULICY SREBNEJ 12 W WARSZAWIE Zleceniodawca: Zespół autorski: dr inż. Stanisław Karczmarczyk Upr. Nr 224/69 mgr inż. Wiesław Bereza Upr. Nr 146/2001 Współpraca: Paweł Stężowski Kraków Grudzień 2014

2 Spis zawartości opracowania: 1. Cel i zakres opracowania 2. Podstawa opracowania 3. Opis i ocena stanu technicznego opisywanego obiektu 3.1. Ogólny opis budynku Muzeum Woli 3.2. Opis i ocena stanu technicznego poszczególnych elementów opiniowanego budynku 3.3. Wyniki przeprowadzonych badań materiałowych 4. Wnioski i zalecenia 5.Załączniku Wyniki badań więźby drewnianej Wyniki analizy dla belek stropowych Wyniki analizy dla ścian nośnych 3.3.4Wyniki analizy posadowienia budynku 5.1 Ekspertyza mykologiczna 5.2 Dokumentacja badań podłoża gruntowego 5.3 Dokumentacja fotograficzna 2

3 1. Cel i zakres opracowania Celem opracowania, zgodnie z intencją zleceniodawców jest ocena stanu technicznego budynku i analiza możliwości adaptacji do nowej funkcji i do planowanych zmian w sposobie użytkowania budynku. Na tle tych ocen i na tle wyników analiz obliczeniowych określono program niezbędnych prac remontowo budowlanych i warunki realizacji planowanych zmian modernizacyjnych. Zakres opracowania obejmuje ogólny opis i ocenę stanu zachowania budynku. Stan techniczny określono na podstawie oględzin obiektu oraz na podstawie wykonanych odkrywek oraz badań materiałowych. Autorzy opracowania określili formalny poziom bezpieczeństwa i zaproponowali sposób zabezpieczania i modernizacji poszczególnych objętych badaniami elementów konstrukcyjnych budynku. Całość opracowania zakończono wnioskami oraz zaleceniami określającymi sposób i zakres realizacji prac modernizacyjnych. 3

4 2. Podstawy opracowania Formalna i merytoryczną podstawę opracowania stanowią: - Zlecenie Muzeum Warszawy z siedziby przy Rynku Starego Miasta 28-42, - Przeprowadzone badania struktury drewna więźby dachowej za pomocą urządzenia IML-RESI300, - Oględziny obiektu przez autorów niniejszego opracowania połączone z rejestracją uszkodzeń wad układu nośnego, - Odkrywki fundamentów połączone z badaniami geotechnicznymi podłoża gruntowego, - Odkrywki stropu podstrychowego połączone z ustaleniami jego budowy i parametrów umożliwiających oceny jego nośności, - Badania mikologiczne połączone z pobieraniem próbek do badań umożliwiających oznaczenie gatunków grzyba, - Obowiązujące normy, obciążenia budowli oraz normy projektowania konstrukcji stalowych, żelbetowych, murowych i drewnianych, a w szczególności: PN-EN 1990 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji. PN EN :2002 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1-1; Oddziaływania ogólne, Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach PN EN :2005 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1-3; Oddziaływania ogólne Obciążenie śniegiem. PN-EN : 2010 Eurokod 6: Projektowanie konstrukcji murowych; Część 3; Uproszczone metody obliczania murowych konstrukcji niezbrojonych. PN-EN : 2010 Eurokod 5: Projektowanie konstrukcji drewnianych; Część 1-1; postanowienia ogólne; Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków. PN-EN : 2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych; Część 1-1; Reguły ogólne i reguły dla budynków. - Literatura przedmiotu oraz tablice projektowe: ST. Hajdasz Sposoby ustalenia zużycia technicznego budynków i budowli, Promiks, 1991 r, J. Hadyna Utrzymanie obiektów budowlanych materiały MOIIB Kraków, 2005, 4

5 3. Opis i ocena stanu technicznego opisywanego obiektu 3.1. Opis ogólny obiektu Siedziba Muzeum Woli znajduje się obecnie w budynku wzniesionym pod koniec XIX stulecia. Został on wzniesiony, jako budynek mieszkalny i warsztat warszawskiego rzeźbiarza i kamieniarza około 1880 roku. Na przestrzeni lat budynek zmieniał właścicieli, aż do roku 1937, kiedy to w drodze licytacji obiekt wraz z otaczającym terenem został przyjęty na rzecz skarbu państwa. Od tego momentu po czasy współczesne budynek stanowi własność miasta stołecznego Warszawy. Budynek to neorenesansowy pałacyk składający się z reprezentacyjnego części frontowej głównej oraz skrzydła tylnego (północnego). Prostopadłościenny budynek główny został przekryty czterospadowym dachem z centralnie umieszczoną latarnią, wznoszącą się ponad połać dachu. Latarnia doświetla przestrzeń komunikacyjną budynku głównego, zarówno w poziomie parteru jak i piętra. Jest to możliwe dzięki powtórzonemu w poziomie stropu nad parterem otworowi, w którym umieszczono dwubiegowe schody proste. Otwór nie został umieszczony centralnie, lecz przylega jedną krawędzią do ściany nośnej, przez co pozostała część stropu została przewieszona w formie wspornika. Ta wydzielona przestrzeń stanowi komunikację pomiędzy poszczególnymi pomieszczeniami piętra. W rzucie gmachu głównego można wyróżnić trzytraktowy układ poprzeczny z układem ścian, prostopadłych do ulicy Srebrnej. Część budynku wyodrębniona, jako skrzydło północne, została uformowana jako dwutraktowy układ podłużny, z nośnymi ścianami zewnętrznymi i centralnie umieszczoną, nośną podłużną ścianą wewnętrzną. Całość tej części została zwieńczona trójspadowym dachem, który stanowi integralną część dachu przekrywającego budynek główny. W północno wschodnim narożniku umieszczono klatkę schodową dwubiegową, która stanowi komunikację pomiędzy kondygnacjami piwnicy, parteru i pierwszego piętra bez dostępu do przestrzeni poddasza. Budynek jest podpiwniczony w pełnym obrysie rzutu. Strop nad piwnicą został wykonany, jako sklepienia odcinkowe rozpięte w zmiennych kierunkach w poszczególnych pomieszczeniach. Stan tych elementów można określić, jako dobry z wyjątkiem jednego pomieszczenia, w którym widoczne przebarwienia na tynku na dolnej powierzchni stropu, wskazują na postępującą wodorotlenkową korozję stali. Poziom posadzek w piwnicy jest zmienny. W budynku głównym posadzka piwnic jest zagłębiona około około 1.90m, poniżej poziomu otaczającego terenu, w skrzydle północnym wartość zagłębienia wynosi 1.50m, za wyjątkiem pomieszczenia obecnej wymiennikowni, gdzie zagłębienie wynosi 2.60m. Strop nad piwnicą został wykonany w całym obrysie rzutu na jednym poziomie, oprócz spocznika schodów i przylegającego korytarzyka, który prawdopodobnie z uwagi na uformowanie wysokości stopni, został wykonany na poziomie o 6cm wyższym od poziomu posadzki przyległych pomieszczeń i części komunikacji. 5

6 Fot.1 Mapa lokalizująca obiekt (wg Mapy Google). Fot.2 Widok ogólny 6

7 3.2. Opis i ocena stanu technicznego poszczególnych elementów opiniowanego budynku Budynek przy ulicy Srebrnej 12 w Warszawie to dwukondygnacyjna kamienica, podpiwniczona w całym obrysie rzutu. Budynek zwieńczono czterospadowym dachem z dobudowanym od strony północnej jednopiętrowym skrzydłem. Ogólny stan techniczny budynku można określić, jako dobry. Dobra ocena stanu technicznego jest efektem systematycznie prowadzących przeglądów i kontroli stanu technicznego mających na celu usunięcie usterek i zagrożeń wynikających z postępującego zużycia technicznego poszczególnych elementów. Budynek w chwili obecnej jest użytkowany, jako muzeum stąd wynika konieczność regularnych działań, będących istotnym czynnikiem wpływającym na stan techniczny elementów budowlano - konstrukcyjnych. Z uwagi na długi okres użytkowania budynku, który wynosi obecnie ponad 130 lat oraz związane z tym postępujące zużycie techniczne niektórych elementów konstrukcyjno - budowlanych zaobserwowano usterki, oraz wady i niedogodności użytkowe, które wymagają naprawy w celu umożliwienia dalszego użytkowania budynku. Ściany piwnic, z uwagi na okres, w jakim były wznoszone, wykazują uszkodzenia w postaci przebarwień od wilgoci ponieważ, nie posiadają odpowiedniej izolacji pionowej i poziomej. Na podstawie odkrywek fundamentów, stwierdzono występowanie powłokowej izolacji pionowej wykonanej na bazie bitumów. Jednak izolacja ta nie została wykonana w należyty sposób i uległa uszkodzeniu, przez co brak odpowiedniej ochrony przed skutkami napływu wody pochodzenia opadowego i wsiąkowego. W kilku miejscach można zaobserwować przebarwienia, świadczące o kapilarnym podciąganiu wody. Pomimo niskiego poziomu wód gruntowych. Wynika to z mechanizmu migracji wody pochodzenia opadowego do gruntu, zalegającego pod i wokół fundamentów. Ilość wody wchłonięta przez ściany piwnic i fundamenty przy braku odpowiednich izolacji przeciwwilgociowych zależy głównie od panujących warunków atmosferycznych. Skalę zniszczeń potęguje brak odpowiedniej wentylacji poszczególnych pomieszczeń w piwnicach, przez co na powierzchni ścian pojawiają się wykwity i przebarwienia związane z nadmiernym zawilgoceniem struktury murów. Drugą przyczyną powstawania stref zawilgocenia ścian, są uszkodzenia instalacji, w szczególności instalacji kanalizacji sanitarnej oraz kanalizacji opadowej. Na skutek tych uszkodzeń pewne ilości wody dostają się bezpośrednio w strukturę muru powodując liczne lokalne przebarwienia i złuszczenia farb a lokalnie nawet odparzenia tynków. Brak odpowiedniego działania w celu usunięcia tej usterki spowodował w jednym z pomieszczeń zjawisko podciągania wody na znaczną wysokość. Zawilgocenie ściany zewnętrznej objęło strefę przypodporową stropu odcinkowego znajdującego się nad piwnicą. Woda penetrując strop doprowadziła do wodorotlenkowej korozji belek stalowych, będących elementem nośnym dla sklepień odcinkowych. Można przypuszczać, skala tej korozji jest znaczna, ze względu na zauważalne przebarwienia na powierzchni tynku, na dolnej powierzchni stropu. Takie uszkodzenie elementu nośnego w postaci belki dwuteowej, stwarza trudne do identyfikacji i oceny zagrożenie dla bezpieczeństwa konstrukcji. Korozja wodorotlenkowa uszkadza przekrój stalowy a 7

8 szczególnie środniki dwuteowników, doprowadzając do całkowitej utraty swoich właściwości, stąd awarie takich konstrukcji występują nagle, w sposób niesygnalizowany. Dlatego też na etapie remontu należy podjąć działania mające na celu określenie stopnia korozji belek stalowych w tej strefie i odpowiednie wzmocnienie belek, jeżeli wystąpiła korozja perofracyjna. Poza tym miejscem nie zaobserwowano innych oznak korozji stali belek nośnych stropów. Należy jednak mieć na uwadze fakt, iż są to elementy otynkowane i przy niewielkiej skali korozji, mogą z tego powodu nie pojawiać się przebarwienia na powierzchni tynku. Dlatego też na etapie prac remontowo adaptacyjnych, zaleca się skucie tynków w pasmach belek stropów odcinkowych, zwłaszcza w paśmie przypodporowym przy ścianach zewnętrznych i skontrolowanie stanu ubytków korozyjnych belek nośnych. Istotny wpływ na zawilgocenie ścian piwnic szyby doświetlające obniżenia przy oknach piwnicy, wykonane w formie kanału betonowego, z otwartą częścią górną. Kanał ten umożliwiał uformowanie okien piwnicznych o większej powierzchni przeszklenia, przez co lepiej zostały doświetlone pomieszczenia, znajdujące się poniżej poziomu terenu. Wadą takiego rozwiązania jest gromadzenie się wody opadowej w zamkniętym kanale i penetracji wody do muru na znacznie większą skalę, niż w przypadku muru obsypanego gruntem. Gromadzenie wody następuje nawet w przypadku jej odpowiedniego odwodnienia z dna kanału. Dzieje się tak, ponieważ do wnętrza kanału w bardzo łatwy sposób dostają się różnego rodzaju zanieczyszczenia roślinne, które powodują niedrożność kanalizacji. Brak regularnych prac konserwacyjnych zapewniających drożności odwodnienia, powoduje spadek sprawności systemu odprowadzania wody. Stąd zalecenie o potrzebie zastosowania krat, umieszczonych na całej powierzchni, ale powyżej dna kanału. Kraty takie uniemożliwią gromadzenie się resztek organicznych wokół wpustów, a to ułatwi odpływ wody i ułatwi prace związane z oczyszczaniem kanału. Usunięcie liści i fragmentów gałęzi z kraty, będzie zdecydowanie mniej pracochłonne, aniżeli udrażnianie rur i studni systemu kanalizacji, a tym samym tańsze w eksploatacji i bezpieczniejsze oraz bardziej niezawodne, jako zabezpieczenie przed zawilgoceniem ścian budynku. Obecna skala zawilgocenia ścian piwnic powoduje odpowiedni wzrost wilgotności we wszystkich pomieszczeniach piwnic. Skutkiem takiego stanu rzeczy, jest rozwój pleśni i owadów żerujących w się materiałach pochodzenia organicznego tj. drewno i papier. To stwarza realne zagrożenie dla stanu przechowywanych w tej części budynku elementów wyposażenia i eksponatów mających wartość, z punktu widzenia użytkownika obiektu. Stąd wynika zalecenie o potrzebie kontroli przewodów wentylacyjnych i stworzenie możliwości przepływu powietrza w obrębie pomieszczeń piwnic np. poprzez doraźne wywiercenie otworów w drzwiach wewnętrznych. Takie działanie spowoduje wyprowadzenie nagrzanego silnie powietrza z wymiennikowni, szybsze odsychanie ścian w pomieszczeniach wilgotnych oraz przepływ powietrza pomiędzy pomieszczeniami wentylowanymi i niewentylowanymi. Do czasu przeprowadzenia remontu, takie rozwiązanie spowoduje doraźną poprawę jakości powietrza w przestrzeni piwnicy. Na elewacji obiektu nie zaobserwowano uszkodzeń świadczących o nierównomiernym osiadaniu bądź o zburzeniach w układzie konstrukcyjnym, co 8

9 świadczy o bardzo dobrym posadowieniu obiektu i ustabilizowanym podłożu gruntowym. Lokalnie pojawiające się powierzchniowe zarysowania o charakterze termicznym oraz lokalne przebarwienia i odspojenia tynków wynikają z procesów korozyjnych i miejscowego zawilgocenia konstrukcji muru. W paśmie przy terenie wokół budynku widoczne są ślady zawilgocenia ścian, wynikające z podciągania kapilarnego wody pochodzenia opadowego. Zawilgocenie to objawia się poprzez powstałe na powierzchni tynku plamy, przebarwienia, a lokalnie złuszczenia farby i tynku. Dla wyeliminowania tych zjawisk konieczna będzie przebudowa uformowanej wokół budynku opaski umożliwiającej szybki odpływ wody oraz odpowiednia izolacja pionowa cokołu i ścian. W poziomie kondygnacji parteru i pierwszego piętra budynek znajduje się obecnie w bardzo dobrym stanie technicznym. Nie zaobserwowano istotnych uszkodzeń, sygnalizujących zagrożenie dla bezpieczeństwa konstrukcji. Lokalnie widoczne naloty i przebarwienia na tynku stanowią oznakę zawilgoceniu fragmentu ściany. Zawilgocenia występujące zarówno na elewacji jak i w pomieszczeniach piętra, w strefie przysufitowej, wynikają z uszkodzenia systemu odwodnienia a szczególne rynien dachowych. Stan tych elementów można określić, jako zły. Liczne nieszczelności spowodowane korozją blachy stalowej, powodują przedostawanie się wody pochodzenia opadowego w strukturę gzymsu i do części koronowej muru. Brak odpowiednich prac związanych z naprawą uszkodzonych rynien, będzie powodował dalsze pogłębianie się problemu zawilgocenia ścian. Nasuwa się stąd konieczność realizacji prac naprawczych systemu odwodnienia w pierwszej kolejności. Stan techniczny pokrycia dachu można określić, jako dobry. Poszycie wykonane z blachy miedzianej na deskowaniu pełnym wykazuje odpowiednią szczelność, o czym świadczy brak przecieków i brak śladów zawilgoceń deskowania oraz na powierzchni posadzki poddasza. Pomimo dobrej oceny pokrycia należy skontrolować stan obróbek blacharskich oraz elementów wykończenia w szczególności w pobliżu rynien, oraz w strefie krokwi koszowej. Stan konstrukcji drewnianej więźby, można określić, jako dobry. Wątpliwości budzą wielkości przekrojów geometrycznych wykorzystanych do uformowania szkieletu więźby. Na podstawie przeprowadzonej oceny wizualnej, można domniemywać, iż więźba została wymieniona około lat temu. Świadczy o tym stan techniczny elementów drewnianych. Więźbę płatwiowo kleszczową podpartą stolcami wsparto bezpośrednio na belkach stalowych stropu nad piętrem oraz poprzez murłatę na ściance kolankowej. Ścianka kolankowa nie została zwieńczona wieńcem żelbetowym. 9

10 3.3. Wyniki przeprowadzonych badań materiałowych W celu kompleksowej oceny stanu technicznego budynku przeprowadzono przeglądy i badania cech fizycznych drewnianych elementów więźby. Na podstawie otrzymanych wyników badań i ocen makroskopowych przeprowadzono analizę numeryczną i ocenę otrzymanych wyników Wyniki badań więźby drewnianej Poddano badaniom drewno, z którego wykonano elementy drewniane belek więźby. Drewno to zbadano przy pomocy nawiertów urządzeniem IML-RESI F300. Uzyskane wyniki zaprezentowano poniżej. Na podstawie tych wyników można określić stan techniczny struktury drewna w badanych elementach. Z pomiarów tych można wywnioskować, iż stan struktury drewna więźby jest na ogół dobry, ale dotyczy to elementów, które nie wykazują wizualnych oznak korozji biologicznej. Wyniki badań RESI. Model więźby 10

11 Obciążenie śniegiem: strefa klim atyczna III obciążenie śniegiem gruntu 0,9 kn /m 2 kąt nachylenia połaci 22 o współczynnik ekspozycji C e 1,0 współczynnik term iczny C t 1,0 współczynnik kształtu dachu µ 0,8 obciążenie charakterystyczne dachu S k 0,720 kn /m 2 współczynnik bezpieczeństwa 1,5 obciążenie obliczeniowe dachu S d 1,080 kn /m 2 Obciążenie wiatrem: Parcie: S t r e f a k lim a t y c z n a 1 C h a r a k t e r y s t y c z n e c iś n ie n ie p rę d k ości q p 0, k N / m 2 Ką t n a c h y le n ia p o ła c i 2 2 o W s p ó łc z y n n ik k s z t a łt u C O b c iąż e n ie c h a r a k t e r y s t y c z n e d a c h u W k 0, 7 0, k N / m 2 W s p ó łc z y n n ik b e z p ie c z eńst w a 1, 5 O b c iąż e n ie o b lic z e n io w e d a c h u W d 0, k N / m 2 Słupki NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa 11

12 f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 0.20 PARAMETRY PRZEKROJU: 10x10 słupek ht=10.0 cm bf=10.0 cm Ay=50.00 cm2 Az=50.00 cm2 Ax= cm2 ea=5.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 es=5.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE Sig_c,0,d = N/Ax = 26.63/ = 2.66 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 0.84/ = 5.02 MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.68/ = 4.05 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*0.45/ = 0.07 MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*-0.56/ = MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.08 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: LY = 2.28 m Lambda Y = LZ = 2.28 m Lambda Z = Lambda_rel Y = 1.35 ky = 1.51 Lambda_rel Z = 1.35 kz = 1.51 LFY = 2.28 m kcy = 0.45 LFZ = 2.28 m kcz = 0.45 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/kc,y*f c,0,d) + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.72 < 1.00 (6.23) Tau y,d/f v,d = 0.07/2.77 = 0.02 < 1.00 Tau z,d/f v,d = 0.08/2.77 = 0.03 < 1.00 (6.13) Płatew NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 10x10 płatew ht=10.0 cm bf=10.0 cm Ay=50.00 cm2 Az=50.00 cm2 Ax= cm2 ea=5.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 es=5.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE 12

13 Sig_c,0,d = N/Ax = 0.62/ = 0.06 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 1.23/ = 7.35 MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.81/ = 4.83 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*7.76/ = 1.16 MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*9.16/ = 1.37 MPa Tau tory,d = 4.20 MPa, Tau torz,d = 4.20 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.08 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/f c,0,d)^2 + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.48 < 1.00 (6.19) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 1.74 > 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 1.82 > 1.00 (6.13-4) Murłata NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 10x10 murłata ht=10.0 cm bf=10.0 cm Ay=50.00 cm2 Az=50.00 cm2 Ax= cm2 ea=5.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 es=5.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE Sig_t,0,d = N/Ax = -0.59/ = MPa f t,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= -0.01/ = MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= -0.00/ = MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*0.02/ = 0.00 MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*0.12/ = 0.02 MPa Tau tory,d = 1.83 MPa, Tau torz,d = 1.83 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.08 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: Sig_t,0,d/f t,0,d + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.01 < 1.00 (6.17) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 0.58 < 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 0.58 < 1.00 (6.13-4) Zastrzał 13

14 NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 10x10 zastrzał ht=10.0 cm bf=10.0 cm Ay=50.00 cm2 Az=50.00 cm2 Ax= cm2 ea=5.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 es=5.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE Sig_c,0,d = N/Ax = 3.25/ = 0.32 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 0.21/ = 1.26 MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.25/ = 1.50 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*-1.37/ = MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*1.01/ = 0.15 MPa Tau tory,d = 2.70 MPa, Tau torz,d = 2.70 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.08 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/f c,0,d)^2 + km*sig_m,y,d/f m,y,d + Sig_m,z,d/f m,z,d = 0.11 < 1.00 (6.20) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 0.92 < 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 0.90 < 1.00 (6.13-4) Krokiew NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 2x3x16 krokiew ht=16.0 cm bf=3.2 cm Ay=85.33 cm2 Az=85.33 cm2 Ax= cm2 ea=0.1 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix=305.5 cm4 es=0.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE 14

15 Sig_c,0,d = N/Ax = 6.97/ = 0.68 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 4.44/ = MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.01/ = 0.11 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*-0.08/ = MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*6.17/ = 0.90 MPa Tau tory,d = 0.22 MPa, Tau torz,d = 0.29 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.30 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: lef = 5.32 m Lambda_rel m = 1.44 Sig_cr = MPa k crit = 0.48 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/f c,0,d)^2 + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.79 < 1.00 (6.19) Sig_m,y,d/(kcrit*f m,y,d) = 16.26/(0.48*20.77) = 1.62 > 1.00 (6.33) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 0.05 < 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 0.39 < 1.00 (6.13-4) Kleszcze NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 2x3x27 kleszcze ht=27.0 cm bf=3.2 cm Ay= cm2 Az= cm2 Ax= cm2 ea=10.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix=545.8 cm4 es=0.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE Sig_c,0,d = N/Ax = 27.60/ = 1.60 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 3.94/ = 5.06 MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.09/ = 0.10 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*-0.98/ = MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*-6.02/ = MPa Tau tory,d = 0.01 MPa, Tau torz,d = 0.01 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.30 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: lef = 3.10 m Lambda_rel m = 0.75 Sig_cr = MPa k crit =

16 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/f c,0,d)^2 + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.26 < 1.00 (6.19) Sig_m,y,d/(kcrit*f m,y,d) = 5.06/(1.00*20.77) = 0.24 < 1.00 (6.33) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 0.03 < 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 0.19 < 1.00 (6.13-4) Koszowa NORMA: PN-EN :2005/A1:2008 TYP ANALIZY: Weryfikacja grup prętów MATERIAŁ C30 gm = 1.30 f m,0,k = MPa f t,0,k = MPa f c,0,k = MPa f v,k = 4.00 MPa f t,90,k = 0.40 MPa f c,90,k = 2.70 MPa E 0,moyen = MPa E 0,05 = MPa G moyen = MPa Klasa użyteczności: 1 Beta c = 1.00 PARAMETRY PRZEKROJU: 3x3x18 koszowa ht=18.0 cm bf=4.8 cm Ay= cm2 Az= cm2 Ax= cm2 ea=0.1 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 es=0.0 cm Wely= cm3 Welz= cm3 NAPRĘŻENIA NAPRĘŻENIA DOPUSZCZALNE Sig_c,0,d = N/Ax = 2.49/ = 0.14 MPa f c,0,d = MPa Sig_m,y,d = MY/Wy= 0.21/ = 0.41 MPa f m,y,d = MPa Sig_m,z,d = MZ/Wz= 0.04/ = 0.14 MPa f m,z,d = MPa Tau y,d = 1.5*0.19/ = 0.02 MPa f v,d = 2.77 MPa Tau z,d = 1.5*-1.22/ = MPa Tau tory,d = 1.70 MPa, Tau torz,d = 2.28 MPa Współczynniki i parametry dodatkowe km = 0.70 kh = 1.26 kmod = 0.90 Ksys = 1.00 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: lef = 4.98 m Lambda_rel m = 1.00 Sig_cr = MPa k crit = 0.81 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: (Sig_c,0,d/f c,0,d)^2 + Sig_m,y,d/f m,y,d + km*sig_m,z,d/f m,z,d = 0.02 < 1.00 (6.19) Sig_m,y,d/(kcrit*f m,y,d) = 0.41/(0.81*20.77) = 0.02 < 1.00 (6.33) (Tau y,d+tau tory,d/kshape)/f v,d = 0.40 < 1.00 (Tau z,d+tau torz,d/kshape)/f v,d = 0.57 < 1.00 (6.13-4) Oględziny i badania więźby wykazały, iż stan techniczny poszczególnych elementów można określić, jako dobry. Analizę więźby dachowej przeprowadzono na podstawie inwentaryzacji konstrukcyjnej a nie architektoniczno budowlanej, z uwagi na rozbieżności pomiędzy stanem zastanym a inwentaryzacją architektoniczno - 16

17 budowlaną. Na podstawie oceny wizualnej można wysnuć wnioski, iż więźba ma około 10-15lat. Drewno, z którego wykonano konstrukcję więźby charakteryzuje się niewielkimi wymiarami geometrycznymi przekrojów. Przy tak małych przekrojach geometrycznych, mało prawdopodobne jest występowanie drewnojadów. A to dlatego, że szkodniki te występują głównie w części bielastej drewna. Również badania drewna twardościomierzem wykazały, iż struktura drewna poszczególnych elementów znajduje się obecnie w dobry stanie i nie wykazuje oznak porażenia. Wyniki analizy dla konstrukcji więźby obciązonej ociepleniem o wartości 0,6 kn/m 2, wykazały wzrost wytężenia poszczególnych elementów. Z uwagi na stosunkowo niewielkie przekroje użyte w konstrukcji więźby i w celu rzetelnej oceny możliwości adaptacji poddasza, przeprowadzono analizę numeryczną. Z uwagi na wyniki przeprowadzonych obliczeń więźby, zarówno w stanie obecnym jak i w przypadku wprowadzenia ocieplenia należy wskazane w tablicy powyżej elementy więźby wzmocnić Wyniki analizy dla belek stropowych Przeprowadzone prace związane z rozpoznaniem stropów umożliwiły określenie gabarytów elementów nośnych stropów a więc stalowych belek, ich rozstawu i grubości warstw zalegających na stropie. Na tej podstawie wykonano zestawienie obciążeń dla obecenie występujących warstw w przekrojach stropowych. Obciążenia eksploatacyjne przyjęto zgodnie z obowiązującymi normami tj. PN-EN :2004 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje; Część 1-1: Oddziaływania ogólne, ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenie użytkowe w budynkach. Poniżej przedstawiono obliczenia rozpoznanych stropów oraz zamieszczono wnioski z poszczególnych analiz. Strop nad ostatnią kondygnacją o największej rozpiętości 6.10m 17

18 Model stropu Dla obecnie występujących obciążeń to tj. przy obciążeniu użytkowym chrakterystycznym 1,2kN/m2: NORMA: PN-EN :2006/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. PARAMETRY PRZEKROJU: IN 260 h=26.0 cm gm0=1.00 gm1=1.00 b=11.3 cm Ay=33.28 cm2 Az=25.41 cm2 Ax=53.30 cm2 tw=0.9 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix=35.30 cm4 tf=1.4 cm Wply= cm3 Wplz=95.66 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: My,Ed = kn*m My,pl,Rd = kn*m My,c,Rd = kn*m Vz,Ed = 2.32 kn Vz,T,Rd = kn Mb,Rd = kn*m Tt,Ed = kn*m KLASA PRZEKROJU = 1 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: z = 1.00 Mcr = kn*m Krzywa,LT - c XLT = 0.45 Lcr,upp=6.34 m Lam_LT = 1.36 fi,lt = 1.43 XLT,mod = 0.45 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: Kontrola wytrzymałości przekroju: My,Ed/My,c,Rd = 0.40 < 1.00 (6.2.5.(1)) Vz,Ed/Vz,T,Rd = 0.01 < 1.00 ( ) Tau,ty,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Tau,tz,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Kontrola stateczności globalnej pręta: My,Ed/Mb,Rd = 0.88 < 1.00 ( (1)) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uy = 0.0 cm < uy max = L/ = 3.2 cm Zweryfikowano Decydujący przypadek obciążenia: 5 SGU (1+2+3)*1.00 uz = 1.3 cm < uz max = L/ = 3.2 cm Zweryfikowano Decydujący przypadek obciążenia: 5 SGU (1+2+3)*

19 Dla projektowanych obciążeń eksploatacyjnych o charakterystycznej wartości to jest 5kN/m2: Strop nad ostatnią kondygnacją o największej rozpiętości 6.40m Dla obecnie występujących obciążeń to tj. przy obciążeniu użytkowym chrakterystycznym 1,2kN/m2: NORMA: PN-EN :2006/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. PARAMETRY PRZEKROJU: IN 260 h=26.0 cm gm0=1.00 gm1=1.00 b=11.3 cm Ay=33.28 cm2 Az=25.41 cm2 Ax=53.30 cm2 tw=0.9 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix=35.30 cm4 tf=1.4 cm Wply= cm3 Wplz=95.66 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: My,Ed = kn*m My,pl,Rd = kn*m My,c,Rd = kn*m Vz,Ed = 2.48 kn Vz,T,Rd = kn Mb,Rd = kn*m Tt,Ed = kn*m KLASA PRZEKROJU = 1 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: z = 1.00 Mcr = kn*m Krzywa,LT - c XLT = 0.45 Lcr,upp=6.34 m Lam_LT = 1.36 fi,lt = 1.43 XLT,mod = 0.45 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: Kontrola wytrzymałości przekroju: My,Ed/My,c,Rd = 0.42 < 1.00 (6.2.5.(1)) Vz,Ed/Vz,T,Rd = 0.01 < 1.00 ( ) Tau,ty,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Tau,tz,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Kontrola stateczności globalnej pręta: My,Ed/Mb,Rd = 0.93 < 1.00 ( (1)) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uy = 0.0 cm < uy max = L/ = 3.2 cm Zweryfikowano Decydujący przypadek obciążenia: 5 SGU (1+2+3)*

20 uz = 1.3 cm < uz max = L/ = 3.2 cm Decydujący przypadek obciążenia: 5 SGU (1+2+3)*1.00 Zweryfikowano Dla projektowanych obciążeń eksploatacyjnych o charakterystycznej wartości to jest 5kN/m2: Strop nad ostatnią kondygnacją skrzydła budynku o rozpiętości 4.94m Dla obecnie występujących obciążeń to tj. przy obciążeniu użytkowym chrakterystycznym 1,2kN/m2: NORMA: PN-EN :2006/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. PARAMETRY PRZEKROJU: IN 260 h=26.0 cm gm0=1.00 gm1=1.00 b=11.3 cm Ay=33.28 cm2 Az=25.41 cm2 Ax=53.30 cm2 tw=0.9 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix=35.30 cm4 tf=1.4 cm Wply= cm3 Wplz=95.66 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: My,Ed = kn*m My,pl,Rd = kn*m My,c,Rd = kn*m Vz,Ed = 0.00 kn Vz,T,Rd = kn Mb,Rd = kn*m Tt,Ed = kn*m KLASA PRZEKROJU = 1 PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: z = 1.00 Mcr = kn*m Krzywa,LT - c XLT = 0.52 Lcr,upp=4.94 m Lam_LT = 1.20 fi,lt = 1.24 XLT,mod = 0.53 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: Kontrola wytrzymałości przekroju: My,Ed/My,c,Rd = 0.27 < 1.00 (6.2.5.(1)) Vz,Ed/Vz,T,Rd = 0.00 < 1.00 ( ) Tau,ty,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Tau,tz,Ed/(fy/(sqrt(3)*gM0)) = 0.00 < 1.00 (6.2.6) Kontrola stateczności globalnej pręta: My,Ed/Mb,Rd = 0.52 < 1.00 ( (1)) 20