BUDYNEK ZAMKU POŁCZYN ZDRÓJ, UL. ZAMKOWA, DZIAŁKA NR 28

Transkrypt

1 OPRACOWANIE: EKSPERTYZA TECHNICZNA DOTYCZĄCA PRZYCZYN ZARYSOWAŃ I SPĘKAŃ KONSTRUKCJI BUDYNKU ZAMKU W POŁCZYNIE - ZDROJU, UL. ZAMKOWA, DZIAŁKA NR 28, ORAZ SPOSOBU JEGO WZMOCNIENIA OBIEKT: BUDYNEK ZAMKU POŁCZYN ZDRÓJ, UL. ZAMKOWA, DZIAŁKA NR 28 BRANśA: KONSTRUKCYJNA INWESTOR: GMINA POŁCZN - ZDRÓJ POŁCZYN - ZDRÓJ, PL. WOLNOŚCI 3-4 JEDNOSTKA PROJEKTOWA: PRACOWNIA PROJEKTOWA UL. CHODKIEWICZA KOSZALIN TEL FAX OPRACOWAŁ: MGR INś. MAREK DUTKA UPRAWNIONY W ZAKRESIE PROJEKTOWANIA i WYKONAWSTWA Z 6 USTĘP 1 PKT 1 i 2 KN - 139/72 SPRAWDZIŁA: MGR INś. ELśBIETA MARZEC - DRUśBA UPRAWNIENIA BUDOWLANE W ZAKRESIE PROJEKTOWANIA Z 6 USTĘP 1 PKT 1 NR 181/73 KOSZALIN, R.

2 2 1.0 PODSTAWA OPRACOWANIA Ekspertyzę techniczną dotyczącą przyczyn zarysowań i spękań konstrukcji budynku Zamku w Połczynie - Zdroju przy ul. Zamkowej, oraz sposób jego wzmocnienia opracowano na zlecenie Gminy w Połczynie- Zdroju nr GG-2212/21/2007 z dnia r. Do pracowania wykorzystano: - dokumentację geotechniczną opracowaną przez, Przedsiębiorstwo Realizacji Inwestycji "Kret", 2007 r. - inwentaryzację budowlaną dla potrzeb projektowania opracowaną 2007 r - studium historyczne zamku opracowane przez Pracownię Konserwacji Zabytków w Szczecinie w 1961 r. - obserwację przedmiotowego obiektu - obowiązujące normy, warunki techniczne wykonania robót budowlanych oraz obowiązujące przepisy 2.0 ZAKRES I CEL OPRACOWANIA Celem opracowania jest ustalenie przyczyn zarysowań i spękań konstrukcji budynku Zamku oraz wpływu tych odkształceń na dalszą jego eksploatację. Opracowanie obejmuje równieŝ sposób wzmocnienia konstrukcji. W ramach opracowania dokonano obserwacji stanu technicznego budynku w czasie wykonywania pomiarów w listopadzie i grudniu 2007 r. oraz obecnie lipcu 2008r. 3.0 OPIS OGÓLNY BUDYNKU ZAMKU Budynek Zamku posiada dwie kondygnacje nadziemne i jest podpiwniczony. Według opracowanej Opinii Historycznej budynek w pierwotnej formie mógł powstać pod koniec XIII wieku.

3 Otaczająca rzeka, bagna torfowe oraz mury obronne wraz zamkiem broniły dostępu uzbrojonej konnicy do miasta. Fundamenty, ściany podziemia oraz stropy piwnic wykonane były z głazów 3 polodowcowych i cegły ceramicznej, murowanych na zaprawie glinianej i wapiennej. W pierwszym etapie ściany kondygnacji nadziemnej oraz ich stropy wraz z dachem były prawdopodobnie wykonane jako drewniane. Budynek był kilkukrotnie palony. Obecna forma bryły budynku pochodzi z końca XVIII wieku. Droga prowadząca do Zamku zdolnego poziomu, została ukształtowana w zboczu wzniesienia. W okresie po II wojnie światowej budynek zaadaptowano na mieszkania. W latach siedemdziesiątych po przekwaterowaniu mieszkańców budynek przeszedł remont kapitalny i do dziś pełni funkcję Miejskiego Ośrodka Kultury. 4.0 OPIS ISTNIEJĄCEJ KONSTRUKCJI BUDYNKU ORAZ JEJ STAN TECHNICZNY 4.1 DACH Dach pokryty jest dachówką. Konstrukcja krokwiowo - płatwiowa, drewniana, wielospadowa. Przewody kominowe murowane, ceglane. Obróbki blacharskie z blachy miedzianej i ocynkowanej. Stan techniczny pokrycia, konstrukcji drewnianej, kominów i obróbek blacharskich jest średni.

4 4 4.2 ŚCIANY BUDYNKU Ściany konstrukcyjne kondygnacji nadziemnych budynku zostały wymurowane z cegły ceramicznej grubości 25 do 100 cm Ściany kondygnacji piwnicznej z kamienia narzutowego polodowcowego i z cegły ceramicznej. Na ścianach widoczne są zarysowania i spękania które w większości zlokalizowane są na kondygnacji I piętra i parteru. Ściany kondygnacji piwnicznej w części zasadniczej budynku nie wykazują zarysowań i spękań. W części oddzielonej bramą wjazdową w której zlokalizowana jest kotłownia widoczne są zarysowania i spękania ścian piwnic. W części budynku widoczne są takŝe odkształcenia ścian od pionu. W przewaŝającej części budynku odchyłki te mają małą wartość i ocenia się je na 2 do 5 cm i zlokalizowane są na kondygnacji I piętra. W jednym przypadku w części ściany nad drogą dojazdową odchyłka ściany od pionu jest znacząca i wynosi maksimum 12 cm Wychylenie tej ściany rozpoczyna się od stropu nad parterem i osiąga swoje maksimum pod dachem. Biorąc pod uwagę grubość tej ściany 100 cm w piwnicy i 80 cm na parterze i I piętrze oraz ograniczony zakres wychylenia na długości - stateczność tej ściany jest obecnie zachowana. Analizując strukturą zarysowań i spękań oraz warunki geologiczne ustalono

5 5 następujące przyczyny ich powstania: 1. na przestrzeni wieków budynek był odbudowany kilkukrotnie po spaleniach i zniszczeniach na róŝnych rodzajach fundamentów i na róŝnych głębokościach. 2. sama konstrukcja fundamentów z kamienia lub cegły na zaprawie glinianej lub wapiennej słabo zabezpiecza ściany przed nadmiernymi odkształceniami. 3. fundamenty nie mają wyliczonej szerokości i dlatego niejednorodny rozkład napręŝeń na grunt nawet przy dobrym podłoŝu gruntowym moŝe wywoływać odkształcenia w ścianach 4. róŝnorodne wielkości obciąŝeń stropów w poszczególnych częściach budynku 5. konstrukcja ścian bez wieńców stropowych i bez skotwienia belek stalowych 6. odkształcenia termiczne belek stalowych stropowych wywołane duŝymi zmianami temperatury 7. rozpór więźby dachowej o duŝej wysokości szczególnie w naroŝnikach budynku gdzie jest ona niesymetryczna Wielkość oddziaływania poszczególnych czynników jest róŝna i wywołuje odkształcenia które moŝna ocenić wizualnie. W zasadniczej bryle, pomijając kotłownię, ściany piwnic nie wykazują zarysowań i spękań które pojawiłyby się od osiadania w przypadku słabego podłoŝa gruntowego, osiadania skarpy lub przekroczonych napręŝeń na grunt. Z tego wynika Ŝe czynniki określone w pkt. 1 do 4 nie mają istotnego znaczenia na odkształcenia budynku. Odkształcenia ścian kondygnacji I piętra i w mniejszym stopniu ścian parteru są spowodowane czynnikami określonymi powyŝej w pkt. 5 do 7, czyli brakiem kotwień, odkształceniami belek temperaturą i rozporem więźbą dachową. W pozostałej części budynku tam gdzie jest zlokalizowana kotłownia ściany nie wykazują nadmiernych odchyleń od pionu ale są zarysowane na wszystkich

6 6 kondygnacjach łącznie z piwnicami. W tej części budynku występują duŝe obciąŝenia od księgozbioru w biblotece. Zarysowania ścian na wszystkich kondygnacjach w tej części będą się pojawiać bo są spowodowane czynnikami opisanymi powyŝej w pt. 1 do STROPY Stropy nad piwnicami wykonane są jako sklepienia krzyŝowe z kamienia i z cegły ceramicznej na zaprawie wapiennej i częściowo cem - wap. W zasadniczej części budynku strop piwnic nie wykazuje zarysowań i nadmiernych ugięć, jego stan techniczny jest dobry. W części budynku nad kotłownią występuje równieŝ sklepienie krzyŝowe jednak zauwaŝa się na nim drobne zarysowania które wymagają drobnych napraw. Stan techniczny tego stropu uznano jako średni. Stropy kondygnacji nadziemnych wykonane są z belek stalowych dwuteowych. Wypełnienie stanowią płyty Ŝelbetowe oraz cegła ceramiczna. Stropy te zostały wykonane podczas remontu kapitalnego przeprowadzonego w latach siedemdziesiątych. Na stropach nie stwierdzono nadmiernych ugięć jednak w bibliotece występują drobne zarysowania w miejscach oparcia belek na murze świadczące o duŝych obciąŝeniach w tych pomieszczeniach, oraz zarysowania termiczne. Stan techniczny stropów kondygnacji nadziemnych uznano za średni.

7 7 4.4 SCHODY Schody drewniane prowadzące na piętro w holu głównym drewniane policzkowe. Schody wewnętrzne posiadają róŝne wysokości stopni i wymagają wykonania nowego obłoŝenia konstrukcją drewnianą. RównieŜ balustrady tych schodów naleŝy wymienić. Schody prowadzące do piwnicy Ŝelbetowe. Stan techniczny tych schodów uznano za średni. 4.5 FUNDAMENTY Na podstawie wykonanych odkrywek ustalono, Ŝe budynek został posadowiony na fundamentach ceglanych i kamiennych. Fundamenty zalegają na głębokości średnio 2.0 m poniŝej terenu i nie wyklucza się innych fundamentów poniŝej tego poziomu. Budynek nie wykazuje nadmiernych osiadań lub innych uszkodzeń związanych z posadowieniem lub statecznością skarpy. Stan techniczny fundamentów uznano jako średni. 5.0 ELEMENTY WYKOŃCZENIA BUDYNKU Ściany i stropy wewnątrz budynku posiadają tynki cem- wap Posadzki drewniane w sanitariatach terakota. Stolarka okienna i drzwiowa drewniana oraz PCV. Tyki zewnętrzne cem- wap malowane farbami emulsyjnymi. Stan techniczny elementów wykończeniowych jest zróŝnicowany w budynku, elewacja wymaga odnowienia.

8 8 6.0 INSTALACJE W budynku występują instalacje wod - kan, co, elektryczna i gazowa. 7.0 WARUNKI GRUNTOWO - WODNE Warunki gruntowo - wodne zostały określone w dokumentacji geotechnicznej opracowanej przez, Przedsiębiorstwo Realizacji Inwestycji "Kret", 2007 r. W podłoŝu budynku zalegają piaski drobne o średnim stopniu zagęszczenia ID = 0.35 oraz piaski gliniaste o średnim stopniu plastyczności IL = 0.35 Nad gruntami nośnymi zalegają nasypy. Nie wyklucza się zaleganie soczewek gruntów nie skonsolidowanych pod fundamentami. NaleŜy zaznaczyć Ŝe przedmiotowy budynek posiada głębokie piwnice i dlatego oddziaływanie fundamentu na grunt ma znikomy wpływ na stateczność skarpy powyŝej przebiegającej jezdni asfaltowej. Zalegające podłoŝe skonsolidowane o podanych parametrach przeniesie przekazane przez fundamenty obciąŝenia. 8.0 PROPONOWANE SPOSOBY WZMOCNIENIA BUDYNKU Zakres prac wzmacniających uzaleŝniony będzie od przyjętego sposobu wzmocnienia konstrukcji. W celu wyeliminowania duŝych termicznych odkształceń belek stalowych stropu I piętra proponuje się wykonać dodatkowe ocieplenie tego stropu wełną mineralną grubości 10 cm wraz z podłogą drewnianą. Zabezpieczenie to skutecznie ograniczy termiczne odkształcenia stropu

9 9 a dodatkowo zmniejszy zuŝycie energii cieplnej z kotłowni. Obecnie górne nie ocieplone półki dźwigarów stalowych są naraŝone zimą na temperaturę - 30 stopni Celzjusza natomiast latem na + 30 stopni. RóŜnica temperatur wynosi 60 stopni a to jest bardzo duŝo i przy belce stalowej o długości 8.0 m daje odkształcenie cykliczne w dzień i w nocy oraz zimą i latem w granicach 8 mm Wykonanie tego ocieplenia stropu I piętra moŝe całkowicie usunąć odkształcenia ścian od pionu oraz ich rysowania się poniewaŝ jest to podstawowa przyczyna ich powstawania. Dodatkowo w celu zrównowaŝenia sił od rozporu więźby dachowej naleŝy wykonać w poziomie stropu I piętra ściągi stalowe przez całą szerokość budynku które rozłoŝą siły poziome na ściany porzeczne budynku. Nie wyklucza się wykorzystania do tego istniejących belek stalowych, jednak w tym przypadku zachodzi potrzeba wykonania połączeń spawanych które przy istniejącym ociepleniu styropianem wraz z pyłem na poddaszu stwarzają duŝe zagroŝenie poŝarowe i wymagają uwzględnienia tego w projekcie. Średnice ściągów oraz ich lokalizację i rozstaw wymagają rozliczenia sił i będą określone w projekcie budowlanym wzmocnienia. NaleŜy zaznaczyć Ŝe w omawianym budynku będą powstawać pojedyncze rysy które moŝna będzie w łatwy sposób w trakcie malowania usunąć. Odkształcenia masywnych ścian od pionu jest trudne do usunięcia i wymaga przemurowania takiego fragmentu ściany.

10 Przemurowanie moŝe odbywać się fragmentami i nie na całą grubość przegrody. Ze względu na duŝą grubość ścian odkształconych moŝliwe jest równieŝ pozostawienie ich w obecnym wychyleniu do czasu wykonywania remontu o większym zakresie lub w przypadku zmiany sposobu uŝytkowania tego budynku. 10 Rysy w ścianach przed pomalowaniem zabezpieczyć nawiercając otwory o średnicy d = 20 mm na głębokość 30 cm w rozstawie co 35 cm i wypełniając je klejem hilti lub zaprawą cementową klejącą marki Weber. W celu sprawdzenia dokonanych załoŝeń proponuje się na ścianach budynku załoŝenie czterech reperów roboczych które pozwolą dokładnie pomierzyć wielkość osiadania budynku. Istniejącą skarpę od strony drogi asfaltowej obłoŝoną głazami skalnymi uznaje się za bezpieczną jednak naleŝy dbać o prawidłowe odprowadzenie deszczówki z dachu i otaczającego budynek terenu. Powstające ubytki w obłoŝeniu skarpy głazami spowodowane wypłukaniem przez wodę naleŝy uzupełnić zaprawą cementową. 9.0 WNIOSKI I ZALECENIA KOŃCOWE Po analizie parametrów podłoŝa gruntowego oraz przeglądzie technicznym konstrukcji budynku Zamku w Połczynie - Zdroju stwierdza się: - podstawową przyczyną zarysowań ścian oraz ich odchyleń od pionu są duŝe odkształcenia termiczne stalowych belek w stropie I piętra i parteru - duŝy wpływ na odchylenia ścian i zarysowania ma równieŝ więźba dachowa szczególnie w załamaniach budynku gdzie dźwigary dachowe tworzą schemat statyczny niesymetryczny - pomieszczenia biblioteczne mają duŝe rozpiętości i pomimo Ŝe belki stalowe

11 wytrzymują obciąŝenia i nie posiadają nadmiernych ugięć, filarki ścienne są przeciąŝone i powstają spękania - istniejące zarysowania budynku i odkształcenia ścian nie są wywołane odkształceniami skarpy 11 - odkształcenia termiczne stropu I piętra moŝna usunąć wykonując na nim izolację termiczną i podłogę - patrz opis pkt 9 - siły poziome od więźby naleŝy przenieść na ściany poprzeczne wykonując stalowe ściągi - pomieszczenia biblioteczne w tym budynku mają juŝ bardzo duŝe obciąŝenia które będą się powiększać, naleŝy liczyć się z koniecznością przeniesienia tych pomieszczeń do innego budynku - zaleca się zmianę sposobu wykorzystania pomieszczeń bibliotecznych np. na sale klubowe lub restauracyjne - w celu kontroli wielkości osiadania ścian budynku zaleca się zamontowanie kontrolnych reperów - powstałe zarysowania i odkształcenia ścian obecnie nie zagraŝa bezpieczeństwu budynku Wzmocnienie ścian przedmiotowego budynku wymaga opracowania projektu budowlanego. MAREK DUTKA ZAŁACZNIKI: - dokumentacja fotograficzna szt 12