TECHNICZNE tel. :

Transkrypt

1 BUD EXPERT BADANIE, ANALIZY, OPINIE I OCENY TECHNICZNE BUDYNKÓW, NADZORY ul. Starościńska 2, 93 BUDOWLANE, Łódź DOKUMENTACJE TECHNICZNE jeruzal@p.lodz.pl tel. : Zlecenie SP-D/DTI/390/2015 Opinia techniczna Przegląd konstrukcji hali sportowej basenu w COS w Spale z zaleceniami w zakresie remontu dachu o konstrukcji drewnianej. Adres: Spała, ul. Mościckiego 6 Zleceniodawca: Centralny Ośrodek Sportu - Ośrodek Przygotowań Olimpijskich w Spale Inowłódz, Spała al. Prezydenta Ignacego Mościckiego 6 Autorzy opracowania:. Jacek dr inż. Jan Jeruzal. Jacek Szer Opinia techniczna - Przegląd konstrukcji hali sportowej basenu w COS w Spale... Łódź, marzec 2015r.

2 Z aw artość opracow ania: str. 1. Dane ogólne Opis stanu istniejącego konstrukcji i pokrycia hali basenu Analiza stanu istniejącego konstrukcji i pokrycia hali 14 basenu. 4. Wnioski i zalecenia 17 2

3 1. Dane ogólne Podstawa opracowania. Opracowanie wykonano na zlecenie Centralnego Ośrodka Przygotowań Olimpijskich w Spale ul. Mościckiego 6, Inowłódz (pismo oznaczone numerem dziennika SP - D/DTI/390/2015 z dnia 02 marca 2015 roku) Przedmiot opracowania. Przedmiotem opracowania jest konstrukcja hali basenu usytuowanego na terenie C.O.S. w Spale. Konstrukcję przekrycia stanowią trójprzegubowe łuki z drewna klejonego warstwowo o rozpiętości 36 m, rozstawione co 4,8 m Cel i zakres opracowania. Budynek basenu wykonany został jako jednonawowa hala o konstrukcji łukowej. Elementy konstrukcji wykonano z trójprzegubowych łuków z drewna klejonego warstwowo W związku z planowanym remontem obiektu hali basenu wraz z elementami pokrycia dachu wykonano ocenę stanu technicznego elementów konstrukcji dachu obiektu oraz opracowano zalecenia w zakresie planowanego remontu, 1.4. Materiały wykorzystane w opracowaniu. d Badania stanu technicznego obiektów sportowych o konstrukcji drewnianej w Centralnym Ośrodku Przygotowań Olimpijskich w Spale przegląd techniczny. Bud Ekspert dr inż. Jan Jeuzal, dr inż. R. Peła, sierpień 2006 rok. e. przegląd techniczny (roczny) hali basenu w COS w Spale. Bud Expert Aleksandra Gąsior - Jeruzal z maja 2014 roku. 3

4 2. Opis stanu istniejącego konstrukcji i pokrycia hali basenu Opis obiektu. Obiekt składa się z dwóch zasadniczych części: hali basenu i hali sportowej (gry zespołowe, lekkoatletka). Obiekty te połączone są ze sobą funkcjonalnie. Część obiektu z basenem składa się z: - jednonawowej hali o konstrukcji łukowej z drewna klejonego warstwowo oraz dwukondygnacyjnej andresoli od strony północnej - część z basenem, - jednokondygnacyjnego obiektu odnowy biologicznej konstrukcja żelbetowa strona wschodnia - stacji uzdatniania wody strona zachodnia. Podstawową konstrukcję nośną hali (fot. 1) stanowi dziewięć trójprzegubowych łuków z drewna klejonego warstwowo o rozpiętości 36 m wykonane w rozstawie co 4,8 m. Wysokość hali wynosi 8 m. Przekrój poprzeczny łuku: szerokość 180 mm, wysokość mm. fot.1. Hala basenu widok ogólny. Plan sytuacyjny przedstawiono poniżej na rys. 2. 4

5 5

6 Łuki oparto przegubowo na stopach fundamentowych żelbetowych, wykorzystując typowe stalowe okucie w formie zamkniętej skrzynki. Pomiędzy dźwigarami ułożono płatwie z drewna klejonego warstwowo. Stężenia połaciowe wykonano z prętów stalowych. W części północnej hali basenu wykonano antresolę o konstrukcji z ram żelbetowych rozstawionych co 6 m. Hala basenu od strony północnej styka się z halą lekkoatletyczną. Niecka basenu kąpielowego ma wymiary 25 x 16 m i głębokość 1,60 1,80 m. Konstrukcja basenu żelbetowa. Konstrukcja niecki basenu opiera się na ryglach żelbetowych o rozpiętości 4,2 m i przekroju 30 x 40 cm. Podporami dla rygli są słupy żelbetowe 30 x 30 cm. 2.2.Stan techniczny. W trakcie kontroli wykonano następujące prace w celu określenia stanu technicznego konstrukcji drewnianej: - Oględziny oraz badania widocznych fragmentów dźwigarów, - Oględziny i ocena stanu technicznego pokrycia dachu, - Ocena stanu technicznego warstw izolacyjnych warstw dachowych w wykonanej odkrywce, - Badanie stanu drewna w wybranych dźwigarach w strefie przypodporowej metodą nawiertów i badania makroskopowego pobranego materiału Opis stanu technicznego widocznych fragmentów dźwigarów Wykonano oględziny wszystkich widocznych dźwigarów z drewna klejonego warstwowo. Podczas tych prac zwracano w szczególności uwagę na: - stan powierzchni łuków stan powłok zabezpieczających, - występujące rozwarstwienia i spękania widoczne na powierzchni dźwigarów - stan techniczno mykologiczny drewna - stan techniczny okuć budowlanych Stan powierzchni łuków stan powłok zabezpieczających Na widocznych fragmentach łuków drewnianych widoczne są niewielkie zmiany świadczące o zużyciu materiału, którym zabezpieczono drewno. Stan drewna pokazano na fotografiach prezentowanych na rys. 3. 6

7 Rys. 3 Stan techniczny drewna dźwigarów z drewna klejonego warstwowo 7

8 Rozwarstwienia i spękania widoczne na powierzchni dźwigarów Z zarejestrowanych usterek, wad drewna mających charakter uszkodzeń materiału w dźwigarze (łuku drewnianym) można wymienić rysy i szczeliny w styku desek widoczne na powierzchni bocznej dźwigara, które występują w prawie wszystkich dźwigarach drewnianych. Stan techniczny łuków i widoczne rozwarstwienia pokazano na fotografiach przedstawionych na rys. 4. Rys. 4 Widoczne rozwarstwienia na powierzchni drewnianych łuków 8

9 Stan techniczno mykologiczny drewna Biorąc pod uwagę rodzaj uszkodzeń oraz charakter (głębokość zniszczenia przekroju, wielkość strefy uszkodzenia) można wymienić następujące charakterystyczne uszkodzenia: - szczeliny w spoinach klejowych (na styku desek) o niewielkiej rozwartości do 0,5-2 mm widoczne na bocznych powierzchniach tzn. na wysokości dźwigarów., - szczeliny o większej rozwartości (>2 mm) w spoinach klejowych (rozwarstwienia o zróżnicowanym zasięgu na szerokości przekroju), Na badanych fragmentach łuków nie stwierdzono uszkodzeń drewna w wyniku działania owadów, grzybów oraz pleśni. Stan techniczny okuć budowlanych W trójprzegubowej konstrukcji hali basenu wykonano okucia stalowe w w miejscu podparcia łuków na fundamencie betonowym i wykorzystując typowe stalowe okucie w formie zamkniętej skrzynki. Połączenie łuków w kalenicy wykonano stosując typowe okucie kalenicowe przegubowe (rys. 5). Pomiędzy dźwigarami ułożono płatwie z drewna klejonego warstwowo. Płatwie oparto na dźwigarach za pośrednictwem typowych okuć w formie siodełka przymocowanego do bocznej powierzchni łuku (rys. 3). Stężenia połaciowe wykonano z prętów stalowych. Dach pokryto blachą stalową. Którą mocowano do stalowych kształtowników zimnogiętych (zetowników) opartych na dźwigarach drewnianych. Stan techniczny okuć jest dobry (rys. 5) Rys. 5 Okucia budowlane 9

10 Oględziny i ocena stanu technicznego pokrycia dachu, Dach hali basenu pokryto blachą stalową fałdową ocynkowaną i obustronnie zabezpieczoną przez malowanie. Po wielu latach eksploatacji na zewnętrznej powierzchni widoczne są ślady uszkodzenia powłoki zabezpieczającej w postaci złuszczenia farby i korozji blachy stalowej. Na przykładowych fotografiach pokazano stan techniczny blachy stalowej pokrycia dachu (rys. 6) Rys. 6 Korozja blachy stalowej pokrycia dachu hali basenu 10

11 Podczas oględzin połaci dachu hali basenu zaobserwowano znaczne deformacje kalenicy dachu. Na fotografiach pokazanych na rys. 7 pokazano widok kalenicy dachu. Rys. 7 kalenica dachu hali basenu Kalenica dachu przebiega wzdłuż kierunku północ południe. Dach hali basenu jest zapadnięty w części środkowej. Nie można ustalić co jest przyczyną tej deformacji. Deformacja ta jest znacznie mniej widoczna od wewnątrz hali. W kalenicy dachu 11

12 przebiegają tam różnego typu przewody ponadto wykonano obróbki blacharskie osłaniającą kalenicę (rys. 7) i uniemożliwiające na dokładne zbadanie tego fragmentu dachu Ocena stanu technicznego warstw izolacyjnych warstw dachowych w wykonanej odkrywce. W celu określenia struktury połaci dachowej (wkładu warstw pokrycia i poszycia dachu) oraz oceny stanu technicznego materiałów wykonano odkrywkę w południowo wschodniej części dachu. Na fotografiach przedstawionych na rys. 8 pokazano wykonaną odkrywkę w połaci dachowej. Rys. 8 Widok wykonanej odkrywki dachu. 12

13 W wykonanej odkrywce udało się ustalić strukturę stropodachu wykonanego na konstrukcji trójprzegubowych łuków drewnianych. Pomiędzy dźwigarami ułożono płatwie z drewna klejonego warstwowo. Płatwie oparto na dźwigarach za pośrednictwem typowych okuć w formie siodełka przymocowanego do bocznej powierzchni łuku. Jednocześnie stwierdzono, że płatwie wystają ponad dźwigar i są podcięte od dołu. Na płatwiach ułożono blachę stalową fałdową ocynkowaną i obustronnie zabezpieczoną przez malowanie. Na powierzchnią górną blachy fałdowej dolnej położono stalowe kształtowniki zimnogięte zetowniki o wysokości 180mm. Na kształtownikach stalowych ułożono pokrycie z górnej (wierzchniej) blachy stalowej fałdowej ocynkowanej i obustronnie zabezpieczonej przez malowanie. Pomiędzy blachą fałdową wierzchnią i dolną wykonano warstwy izolacyjne. Układ warstw izolacyjnych pod blachą fałdową jest następujący: -warstwa papy na lepiku - górna płyta styropianu grubości 60mm (prefabrykowane płyty styropianowe połączone z warstwą papy - ułożone warstwą papy do góry). - dwie lub trzy warstwy styropianu (różnie w różnych miejscach) o łącznejj grubości 50mm - dolna płyta styropianu grubości 60mm (prefabrykowane płyty styropianowe połączone z warstwą papy - ułożone warstwą papy do doły). ułożone na dolnychj stalowych blachach fałdowych. Łączna grubość warstwy izolacji termicznej ze styropianu wynosi 170mm. W wykonanej odkrywce stwierdzono, że w warstwa styropianu jest mokra. Najwięcej wilgoci występuje w górnej (płyta o grubości 60mm) płycie styropianu Badanie stanu drewna w wybranych dźwigarach w strefie przypodporowej metodą nawiertów i badania makroskopowego pobranego materiału Podczas badania stanu technicznego drewna klejonego warstwowo w konstrukcji dachu hali szczególną uwagę zwrócono na stan drewna końcówek łuków w strefach przypodporowych (okolice przegubu podporowego przy fundamencie). Część dźwigarów, podporowe fragmenty łuków ma osłonięte poprzez ścianki działowe obudowy lub jest osłonięta z trzech stron (dźwigar skrajny). 13

14 Rys. 9 Pobrany materiał z odwiertów W celu oceny stanu drewna w przypodporowych fragmentach dźwigarów wykonano nawierty, które pozwoliły pobrać materiał drzewny do oceny (rys. 9). Można stwierdzić, że stan drewna w badanych fragmentach jest dobry drewno jest twarde (stawia duży opór przy wykonywaniu nawiertów) a pobrany materiał drzewny jest suchy. Nie stwierdzono butwienia drewna. 3. Analiza stanu istniejącego konstrukcji i pokrycia hali basenu Ocena pokrycia warstw izolacyjnych dachu Jak opisano w punkcie 2 niniejszego opracowania stan techniczny pokrycia dachu uległ zużyciu. Występują liczne nieszczelności oraz znaczna korozja stali. W ramach planowanego remontu należy wykonać wymianę pokrycia dachu. W konstrukcji dachu wykonano izolację z kilku warstw styropianu. Wkład tych warstw jest niewłaściwy i nie zapewnia prawidłowej izolacyjności dachu. W budynku basenu występuje bardzo duża wilgotność powietrza. Para wodna przepływa przez przegrodę dachową i kondensuje w górnych częściach stropodachu. Od dołu wykonana jest płyta z blachy fałdowej oraz warstwa papy połączonej ze styropianem. Jednak ten układ nie zapewnia należytej szczelności i nie zabezpieczenia warstwy izolacji termicznej przed zawilgoceniem i utratą właściwości izolacji termicznej. Od wewnętrznej strony dachu powinna zostać założona izolacja z folii o dużej paraizolacyjności uniemożliwiająca przepływ pary wodnej która kondensuje w górnych warstwach (w niskiej temperaturze) i powoduje zawilgocenie izolacji termicznej. Błędne jest również wykonanie dwóch warstw 14

15 papy od strony zewnętrznej dachu. (papa z płyty górnej styropianu i papa dodatkowa położona na lepiku). Papa ta uniemożliwia przepływ wilgoci, która znajdzie się w materiale izolacji termicznej, na zewnątrz prze fałdy blachy pokrycia wierzchniego. Nad górną warstwą styropianu należy ułożyć warstwę o dużej paroprzepuszczalności tzw izolację z warstwy folii wiatrochronnej Ocena elementów konstrukcyjnych Stan techniczny i mykologiczny widocznych odcinków dźwigarów łukowych ocenia się na dostateczny. Biorąc pod uwagę rodzaj uszkodzeń oraz charakter (głębokość zniszczenia przekroju, wielkość strefy uszkodzenia) można wymienić następujące charakterystyczne uszkodzenia: 1. szczeliny w spoinach klejowych (na styku desek) o niewielkiej rozwartości do 0,5-2 mm widoczne na bocznych powierzchniach tzn. na wysokości dźwigarów., 2. szczeliny o większej rozwartości (>2 mm) w spoinach klejowych (rozwarstwienia o zróżnicowanym zasięgu na szerokości przekroju), Rozwarstwienia i uszkodzenia drewna powstałe w wyniku oddziaływania zmian wilgotności (suszenia ciśnienie skurczu oraz; wzrostu zawilgocenia ciśnienie pęcznienia) wymagają wykonania prac renowacyjnych: W tablicy 1 przedstawiono preparaty przywracające walory konstrukcyjne (wypełnienie szczelin i ubytków) oraz zabezpieczające przed bio- korozją i ogniem. Przedstawiono dwa warianty zestawów preparatów. Opis technologii prac naprawczych 1. Przed przeprowadzeniem zabiegów należy oczyścić powierzchnie dźwigarów, 2. Należy wypełnić rysy drewna i szczeliny. 3. Wszystkie w/w prace należy wykonać zgodnie z zasadami podanymi w kartach technicznych produktów (lub Aprobacie Technicznej). Tablica 1. Dobór preparatów naprawczych Lpt szerokość szczeliny lub rozwarstwienia wypełnienie szczelin i rozwarstwień 1 Do 2 mm > 2 mm 15 PU-Holzverfestigung PU-Holzverfestigung + PU-Holzersatzmasse Set

16 Badania makroskopowe stanu drewna w strefach przypodporowych nie wykazały ubytków w przekroju dźwigara w wyniku procesów butwienia i działalności owadów. W drewnie nie stwierdzono oznak zniszczenia na skutek procesów butwienia. Stan techniczny okuć stalowych (przegubów) jest dobry nie stwierdzono śladów korozji. Powłoki antykorozyjne w stanie technicznym dostatecznym. Obecnie ustalenie przyczyn występowania deformacji kalenicy dachu jest trudne. Na podstawie dokumentacji i przeprowadzonych wywiadów z pracownikami Ośrodka nie udało się ustalić okresu w którym wystąpiła ta deformacja. Ustalono jedynie, że ten kształt kalenicy widoczny był już przed wielu laty ale nie można z całą pewnością powiedzieć że ta sytuacja występuje od czasu wykonania hali 4. Wnioski i zalecenia Na podstawie przeprowadzonego przeglądu stanu technicznego dźwigarów z drewna klejonego warstwowo, zastosowanych w konstrukcji hali basenu oraz badań makroskopowych drewna w strefach podporowych, można sformułować następujące wnioski: 4.1. W dźwigarach drewnianych wewnątrz hali nie stwierdzono uszkodzeń i nadmiernych odkształceń wskazujących na zmniejszenia nośności przekrojów i powstanie stanu zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcji. Brak jest również oznak porażenia przez owady i zmian w strukturze drewna w wyniku korozji biologicznej. Dźwigary z drewna klejonego warstwowo mogą nadal pełnić funkcję konstrukcji nośnej hali basenu. Występująca deformacja kalenicy dachu musi zostać wyjaśniona podczas prac remontowych tzn odsłonięciu fragmentów łuków w kalenicy. Nie podjęcie prac remontowych lub nie wyjaśnienie przyczyn deformacji w innych okolicznościach np. zdjęcie podsufitki od strony wewnętrznej skutkuje koniecznością kontroli deformacji łuków drewnianych. Badania te wykonać należy metodą geodezyjną. Wyniki pomiarów pozwolą ocenić stan deformacji oraz pozwolą wstępnie ustalić, czy te pofalowania są efektem ugięć łuków, zmian destrukcyjnych w poszyciu dachu czy też jest to stan który powstał na etapie budowy hali Występujące rysy, szczeliny w styku desek (widoczne na powierzchni dźwigarów łukowych) wymagają wykonania nowych zabezpieczeń drewna przed działaniem wilgoci. 16

17 Zabezpieczenie drewna łuku powinno uwzględniać: wypełnieniem istniejących rozwarstwień w deskach i szczelin w stykach desek w celu zabezpieczenia wewnętrznych części dźwigara przed działaniem wilgoci. Konieczne wydaje się wykonanie zabezpieczeń przy rozwartości rys 2 mm. Propozycję materiałów stosowanych do zabezpieczania drewna przedstawiono w pkt. 3 opracowania. Można stosować inne równoważne preparaty Zastosowane rozwiązanie techniczne doboru materiałów i kolejności warstw pokrycia i poszycia dachu było zgodne z wiedzą i obowiązującymi przepisami z początku lat osiemdziesiątych XX wieku. Obecnie te materiały uległy destrukcji nie spełniają obecnych wymagań normowych i muszą zostać wymienione.. W ramach prac remontowych należy uwzględnić wymianę pokrycia dachu i warstw izolacji termicznej. Warstwa blachy fałdowej dolnej (usytuowanej na płatwiach dachowych) jest w dobrym stanie technicznym i nie ma konieczności jej wymiany. Z uwagi na kształt dachu zastosowana blacha fałdowa wierzchnia źle aproksymuje połać dachową i nie zapewnia należytej szczelności. Ponadto z uwagi na stan techniczny blachy liczne ślady korozji należy wnioskować za jej wymianą. Warstwy izolacji termicznej i warstwy izolacji paroszczelnych i wiatroszczelnych są niewłaściwe i wykonane z niewłaściwych materiałów co opisano w pkt.3 opracowania. Nowe rozwiązanie musi spełniać wymagania stawiane tego typu konstrukcjom a szczególnie przepisom zawartym w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. Dz. Ustaw nr. 75 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z późniejszymi zmianami Dokumentacja projektowa na remont hali basenu powinna spełniać wymagania obowiązujących norm i przepisów Opisany w niniejszym opracowaniu stan techniczny materiałów i konstrukcji wykonany został na podstawie wykonanych badań widocznych części konstrukcji i wykonanych odkrywek. Podczas wykonywania robót remontowych konieczne jest systematyczne badania konstrukcji i jej ocena w miarę odsłaniania jej poszczególnych części tzn odsłonięcie konstrukcji od strony zewnętrznej (po zdjęciu pokrycia o izolacji) oraz po odsłonięciu konstrukcji do dołu - po usunięciu sufitu podwieszonego. Oceny dokonuje osoba uprawniona tzn posiadająca uprawnienia do pełnienia samodzielnych funkcji w budownictwie. 17