INWESTOR: EGZEMPLARZ NR 1 EKSPERTYZA BUDOWLANA STANU TECHNICZNEGO

Transkrypt

1 INWESTOR: EGZEMPLARZ NR 1 Miasto Bydgoszcz ul. Jezuicka 1, Bydgoszcz tel , fax urzad@um.bydgoszcz.pl EKSPERTYZA BUDOWLANA STANU TECHNICZNEGO BUDYNKÓW MŁYNA ROTHERA, SPICHRZA ZBOŻOWEGO, SPICHRZA MĄCZNEGO, ŁAZIENEK ORAZ KOMINA CERAMICZNEGO, ZLOKALIZOWANYCH NA OBSZARZE WYSPY MŁYŃSKIEJ W BYDGOSZCZY Bydgoszcz, ul. Mennica 10 i 12 dz. nr ewid. 136 i 95/21 obręb 97 Bydgoszcz Wydanie: A EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20 tel.: , fax: , biuro@emgieprojekt.pl Autorzy opracowania: Podpis dr hab. inż. Andrzej Żaboklicki Kielce, październik 2014

2 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Spis treści 1. Dane ogólne Inwestor Jednostka projektowo-badawcza Przedmiot opracowania Cel opracowania Podstawa opracowania 4 2. Ogólna charakterystyka obiektu Rys historyczny Prace budowlane na początku XXI wieku Inwentaryzacja budowlano-konserwatorska Ochrona wartości kulturowych Analiza dokumentacji projektowej Ocena stanu technicznego Młyn Rothera Spichlerz zbożowy (północny) Spichlerz mączny (południowy) Łazienki Komin Badania diagnostyczne Nośność drewnianych stropów belkowych Wnioski i zalecenia 43 ZAŁĄCZNIKI: ZAŁĄCZNIK NR 1 - Badania fizyko mechaniczne cegły i zaprawy ZAŁĄCZNIK NR 2 - Badanie wilgotności murowanych ścian ZAŁĄCZNIK NR 3 - Badania wytrzymałości drewna ZAŁĄCZNIK NR 4 - Obliczenia nośności stropów belkowych 2

3 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl RYSUNKI: DPKMR-EB-01 DPKMR-EB-02 DPKMR-EB-03 DPKMR-EB-04 DPKMR-EB-05 DPKMR-EB-06 DPKMR-EB-07 DPKMR-EB-08 DPKMR-EB-09 DPKMR-EB-10 Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT PIWNIC Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT PARTERU Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT I PIĘTRA Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT II PIĘTRA Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT III PIĘTRA Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT IV PIĘTRA Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT BELEK NAD IV PIĘTREM Program prac badawczych z inwentaryzacją uszkodzeń i deformacji - RZUT WIĘŹBY DACHOWEJ Łazienki STRATYGRAFIA USZKODZEŃ I ZAMUROWAŃ Komin STRATYGRAFIA USZKODZEŃ 3

4 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl 1. Dane ogólne 1.1. Inwestor Miasto Bydgoszcz Bydgoszcz, ul. Jezuicka Jednostka projektowo-badawcza EMGIEprojekt Sp. z o.o., Kielce, ul. Górna Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest budynek Młyna Rothera wraz ze spichrzami zbożowym i mącznym, budynek łazienek oraz komin ceramiczny, położone na obszarze Wyspy Młyńskiej w Bydgoszczy, przy ul. Mennica 10 i 11, na dz. nr ewid. 136 i 95/21 obręb Cel opracowania Celem opracowania jest ocena stanu technicznego wszystkich obiektów zespołu Młyna Rothera z określeniem stopnia ich bezpieczeństwa konstrukcyjnego i użytkowego. W ekspertyzie wykazano występujące uszkodzenia elementów i układów konstrukcyjnych, stopień zniszczenia oraz przyczyny ich występowania. Ocenę przeprowadzono na podstawie przygotowanego i zrealizowanego programu prac badawczych, który służył określeniu występujących deformacji i odkształceń oraz ubytków i uszkodzeń natury mechanicznej i korozyjnej. Przeprowadzone badania diagnostyczne pozwoliły na określenie rzeczywistych parametrów fizyko-mechanicznych materiałów z których wykonano elementy konstrukcyjne budynków. Celem ekspertyzy technicznej jest określenie ogólnego zakresu prac remontowych oraz wyznaczenie kierunków wzmocnienia i rehabilitacji układów konstrukcyjnych. Sformułowano również podstawowe wytyczne projektowe w zakresie dalszych prac remontowych i adaptacyjnych Podstawa opracowania Opracowanie wykonano na podstawie: Umowy Nr WIM z dnia r. zawartej w Bydgoszczy pomiędzy Miastem Bydgoszcz, mającym swoją siedzibę przy ul. Jezuickiej 1 w Bydgoszczy, a EMGIEprojekt Sp. z o. o. z siedzibą w Kielcach przy ul. Górnej 20. wizji lokalnej i własnej inwentaryzacji obiektu, inwentaryzacji budowlano konserwatorskiej, przeglądu stanu zachowania konstrukcji poddanych ocenie technicznej, przeprowadzonych badań makroskopowych i laboratoryjnych zabudowanych materiałów, sprawdzających obliczeń statyczno wytrzymałościowych, dokumentacji fotograficznej dokonanej podczas wizji lokalnej, 4

5 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl charakterystyki warunków geotechnicznych występujących w podłożu gruntowym, opracowanej w sierpniu 2014 r. przez Firmę Geotechniczną GEObud s.c., Grodzisk Mazowiecki, ul. Nadarzyńska 4, Warszawa, ul. Ekologiczna 17/36, badań w zakresie cech wytrzymałościowych drewna przeprowadzonych w Katedrze Architektury i Urbanistyki oraz w Laboratorium Konstrukcji Betonowych i Diagnozowania Obiektów Technicznych Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, obowiązujących w Polsce regulacji prawnych, a w szczególności: o ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane (Dz. U Nr 89 poz. 414 z późniejszymi zmianami), o rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U Nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami), standardów, norm, normatywów i zasad sztuki budowlanej. 2. Ogólna charakterystyka obiektu Budynki Młyna Rothera wraz ze spichrzami zbożowym i mącznym, budynkiem dawnych łazienek oraz ceramicznym kominem dawnej kotłowni tworzą istotny kompleks historycznej zabudowy Wyspy Młyńskiej, która zlokalizowana w staromiejskim centrum miasta Bydgoszczy na powierzchni ok. 6.5 ha posiada niezwykle cenne zabytkowe obiekty - głównie młyny i spichlerze. Wyspa położona jest obecnie pomiędzy głównym nurtem rzeki Brdy a jej odnogą Młynówką, na zachód od Starego Rynku i historycznego centrum miasta. Przebiega przez nią tylko jeden trakt ulica Mennica, przy której położone są również budynki stanowiące przedmiot opracowania, a znajdujące się dokładnie w obrębie działek ewidencyjnych nr 136 i 95/21 obręb 97. Cały obszar wyspy stanowi unikatowy układ przestrzenno-krajobrazowy objęty w całości ochroną konserwatorską. W bezpośrednim sąsiedztwie przedmiotowych budynków i komina znajdują się obiekty kulturalne, rekreacyjne oraz hotelowe, adaptowane po przeprowadzonych pracach rewaloryzacyjnych zabytkowych spichlerzy, młynów oraz budynku mennicy. Otoczone są one zielonymi bulwarami oraz urządzeniami hydrotechnicznymi. Budynek Młyna Rothera wraz ze spichrzami zbożowym i mącznym są wpisane do rejestru zabytków nieruchomych województwa Kujawsko-Pomorskiego pod numerem A/773/8. Budynek łazienek w Zespole Młyna Rothera jest wpisany do rejestru zabytków nieruchomych województwa Kujawsko-Pomorskiego pod numerem A/773/ Rys historyczny Obszar, na którym znajduje się dzisiaj kompleks obiektów będący przedmiotem opracowania został zakupiony przez Skarb Państwa Pruskiego w celu usytuowania na nim masywnego młyna wraz ze spichlerzami, budynku maszynowni i kotłowni z kominem oraz przepompowni i przepławek dla ryb. Teren został zakupiony w 1842 r. od spółki Młyny Herkules należącej do berlińskich kupców braci Schickler przez należące do Skarbu Państwa Królewskie Towarzystwo Handlu Śródlądowego, którego dyrektorem był minister v. Rother. Budowa nowego kompleksu zbożowego była jedną z największych inwestycji przemysłowych tamtego okresu na Wyspie Młyńskiej. Autorem projektu był Fryderyk Wulff, mistrz budowy młynów, ówczesny zarządca Bydgoskich Zakładów Młynarskich. Projekt pod nazwą Młyn Rothera (Die Rother-Mühle) został zrealizowany w latach i w jego ra- 5

6 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl mach wybudowano młyn wraz z wyposażeniem i należącym do niego stawidłem, dwa spichrze, kotłownię i komin. W ramach prac uregulowano również brzegi rzeki oraz wybrukowano nawierzchnię ulicy, która dzisiaj nosi nazwę Mennica. Kompleks obiektów zbudowano w zachodniej części Wyspy Młyńskiej na terenie użytkowanym do 1846 roku jako ogrody owocowo-warzywne. Skrzydło południowe, w którym mieścił się spichlerz mączny, wzniesione zostało wzdłuż ulicy Mennica. Drugi ze spichlerzy zbożowy, mieszczący się w skrzydle północnym, posadowiony został wzdłuż wykonanego w XVIII wieku tzw. Wolnego Przekopu, znanego dzisiaj jako Kanał Zbożowy. Fot. 1 Stare miasto w Bydgoszczy i tereny obecnej Wyspy Młyńskiej około 1800 roku wg planu Lindnera /na podstawie materiałów Muzeum Okręgowego w Bydgoszczy/. Biało czerwone koło oznacza lokalizację zespołu Młyna Rothera. Młyn Rothera wraz ze spichlerzami usytuowano w ten sposób, iż swoim jednym bokiem przylega on bezpośrednio do Kanału Zbożowego, co umożliwiało podpływanie barek towarowych z ziarnem do samego budynku. Na styku kanału i Młynówki w tym samym czasie powstał również most drewniany na filarach ceglanych oraz koła wodne, które napędzały urządzenia młyna do 1886 r. kiedy to do obiektu doprowadzono energię elektryczną. Lokalizacja tego kompleksu młyńskiego była jak na owe czasy przedsięwzięciem wysoce wymagającym, zarówno pod względem rozwiązania hydrotechnicznego spełniającego wymagania w zakresie zapotrzebowania energii potencjalnej wody do napędu dwóch potężnych kół nadsiębiernych, jak i z uwagi na techniczne rozwiązania konstrukcyjne masywnych wielokondygnacyjnych budynków, posadowionych na słabych nasypowych i organicznych gruntach, z mocno opadającymi zwierciadłem wody gruntowej w kierunku zachodnio północnym /na podstawie ukształtowania się hydroizohips/. Być może właśnie z tych powodów tereny obejmujące dzisiaj Wyspę Młyńską od strony za- 6

7 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl chodniej nie były zabudowane i stanowiły przez długi czas do 1846 roku tereny zielone /ogrody owocowo warzywne/. Fot. 2 Aktualna mapa sytuacyjno-wysokościowa obejmująca lokalizację terenu i zabytkowych obiektów w zespole młyna Rothera. Analiza dokumentacji budowlanej młyna Rothera ze spichlerzami pochodzącej z 1955 roku i znajdującej się w zbiorach Muzeum Architektury w Berlinie pozwala na dokładne odtworzenie lokalizacji obiektów oraz ich pierwot- 7

8 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl nych układów funkcjonalno przestrzennych 1 Od 1861 r. młynem zarządzała państwowa spółka Die Königliche Seehandlung Societats zu Berlin. W 1886 r. doprowadzono do młyna energię elektryczną, a w 1901 r. cieśla Schmidt zbudował nowe umocnienia wzdłuż nabrzeża. W 1919 r. obiekt przejęła gmina Bydgoszcz, a w 1921 r. Skarb w Polskiego, a od 1928 r. częścią obiektów na Wyspie Młyńskiej, w tym i Młynem Rothera, zarządzały Państwowe Zakłady Przemysłowo-Zbożowe. Po II wojnie światowej obiekty młyńskie na wyspie należały do Państwowego Przedsiębiorstwa Zbożowo-Młynarskiego. Jeszcze w latach 80-tych XX w. transport zboża do Młyna Rothera odbywał się drogą wodną. Barki wpływały do Kanału Zbożowego, gdzie za pośrednictwem rury ssącej odbywał się transport zboża do spichlerza. Kres działalności gospodarczej w młynach Rothera nastąpił w latach 90 XX w. kiedy obiekty zostały wystawione na sprzedaż. Pod koniec lat 90-tych XX w. obiekt został zakupiony przez spółkę "Hotel", która planowała stworzyć tam luksusowy trzygwiazdkowy hotel z centrum konferencyjnym, restauracją, centrum rekreacyjnym, garażem podziemnym, a także powierzchniami biurowymi do wynajęcia. Został przygotowany kompleksowy projekt budowlany w ramach programu rewitalizacji wyspy, który uzyskawszy wszystkie niezbędne uzgodnienia stanowił podstawę do wydania pozwolenia na budowę. Rozpoczęte prace budowlane zostały po kilku miesiącach przerwane w wyniku kłopotów finansowych spółki. Prowizorycznie zabezpieczony obiekt z częścią wykonanych już prac remontowych i adaptacyjnych trafił w ręce spółki Budopol, a następnie nowym właścicielem została firma Nordic Development, która jakkolwiek wiązała z obiektem plany inwestycyjne, to do 2011 r. nie rozpoczęła żadnych prac realizacyjnych. Ponieważ zespół młyna i spichlerzy odróżniał się negatywnie na tle zrewitalizowanych w latach pozostałych obiektów Wyspy Młyńskiej, władze miasta podjęły decyzję o nabyciu obiektu na własność, co nastąpiło w grudniu 2013 r Prace budowlane na początku XXI wieku W końcu lat 90-tych, po zakupie obiektu przez spółkę Hotel i uzyskaniu pozwolenia na budowę w obrębie kompleksu ruszyły prace budowlane, w ramach których dokonano istotnej ingerencji w substancję zabytkową,. W zabytkowych budynkach kompleksu wykonano następujące prace budowlane: rozebranie sklepień i stropów w trakcie wschodnim budynku młyna, wymiana stropów drewnianych w trakcie zachodnim budynku młyna na stropy żelbetowo-stalowe, wymiana więźby dachowej drewnianej w budynku młyna na więźbę o stalowej konstrukcji nośnej z poszyciem drewnianym i pokryciem papowym wykonanym jedynie na części powierzchni dachu (wskutek przerwania prac), wymiana podłóg na gruncie w budynkach młyna i spichrzy, wymiana stropów nad piwnicami w obu spichrzach z drewnianych na żelbetowe, demontaż 90% stolarki okiennej i 99% stolarki drzwiowej (część historycznej stolarki okiennej zachowała się i jest składowana bez należytego zabezpieczenia w obrębie poszczególnych kondygnacji piwnic), 1 Rother-Mühle, Bromberg. (Aus: Atlas zur Zeitschrift für Bauwesen, hrsg. v. G. Erbkam, Jg. 5, 1855), TU Berlin Architekturmuseum, Inv. Nr. ZFB 05,

9 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl wycięcie znacznych partii stropów drewnianych w obrębie obu spichrzy i zabudowy w tym miejscu murowanych i żelbetowych klatek schodowych oraz szachtów dźwigowych i instalacyjnych, wykonanie termomodernizacji ścian parteru w obrębie obu spichrzy w postaci zabudowy wewnętrznej ściany szachulcowej z wypełnieniem wełną mineralną pomiędzy ścianą historyczną, a nową, rozbiórkę budynku dawnej kotłowni, który docelowo miał zostać zrekonstruowany na projektowanym poziomie parkingu samochodowego, ale w wyniku przerwania prac zaniechano jego realizacji, Ponadto rozpoczęto prace budowlane projektowanej nowej zabudowy obejmującej dwupoziomowy parking samochodowy oraz obiekty SPA przyszłego hotelu w obszarze przestrzeni wewnętrznej ograniczonej skrzydłami spichlerzy. Wykonano żelbetową konstrukcję fundamentową parkingu podziemnego i strefy spa. Po przerwaniu w/w prac budowlanych w 2003 roku dokonano prowizorycznego zabezpieczenia terenu budowy. Fot. 3 Rozpoczęte w latach prace remontowe i adaptacyjne zabytkowego zespołu młyna Rothera. Wstrzymana realizacja projektowanego parkingu samochodowego oraz części rekreacyjnej przyszłego hotelu Inwentaryzacja budowlano-konserwatorska Zespół budynków Młyna Rothera i spichlerzy założony został na planie zbliżonym w rzucie do litery L, z centralnie usytuowanym budynkiem młyna, spinającym dwa przyprostokątnie dostawione do niego spichlerze. Budynek młyna wykonano na planie kwadratu, budynki spichlerzy na planie wydłużonych prostokątów. Elewacja południowa (południowo-zachodnia) kompleksu rozciąga sie wzdłuż ulicy Mennica, elewacja północna (północnozachodnia) wzdłuż Kanału Zbożowego. Budynek kotłowni został całkowicie rozebrany i pozostał po nim jedynie wolnostojący komin ceramiczny, usytuowany wewnątrz przestrzeni ograniczonej dwoma skrzydłami spichlerzy. 9

10 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Budynek łazienek wykonany jako wolnostojący na planie prostokąta, usytuowany nad brzegiem rzeki Brdy, za północnym szczytem spichlerza zbożowego (północnego). Fundamenty budynków młyna i spichlerzy murowane z kamienia naturalnego wzniesiono na drewnianym oczepie belkowym, opartym na 813 drewnianych palach 2. Zarówno oczep, jak i pale zlokalizowano w sposób zapewniający ich całkowicie zanurzenie w wodzie gruntowej, której zmienny poziom jest warunkowany poziomem wody w Kanale Zbożowym w sposób bezpośredni powiązanym z nurtem rzeki Brdy. Ściany piwniczne budynków wykonano jako całkowicie murowane z kamienia naturalnego pochodzenia polodowcowego /granity, porfiry/ na zaprawie wapiennej (za wyjątkiem fragmentu ściany zachodniej młyna, gdzie część ściany piwnicznej wykonano jako murowaną z cegły ceramicznej pełnej). Fot. 4 Wschodnia część młyna Rothera pozbawiona drewnianych stropów i sklepień oraz ciągów komunikacyjnych. Brak poszycia i pokrycia dachowego przyspiesza destrukcje konstrukcji murowanych ścian oraz łęków i wsporników pod belki stropów drewnianych. Nadziemną część budynku młyna wykonano jako całkowicie murowaną w wiązaniu dwuwarstwowym w tzw. wątku krzyżykowym z silnie wypalonej cegły ceramicznej pełnej, pozostawioną w stanie surowym nieotynkowanym. Sklepienia i łuki arkadowe murowane z cegły ceramicznej pełnej, stropy drewniane belkowe, więźba drewniana krokwiowo-płatwiowa z obwodową ścianą kolankową, dach czterospadowy kryty pierwotnie blachą, później papą asfaltową na lepiku. We wschodniej części młyna zlokalizowana była klatka schodowa oraz ciągi komunikacyjne łączące oba spichlerze. Na parterze budynku znajdowały się pomieszczenia biurowe. 2 Wałdowska Marta, Młyn Rothera na wyspie rzecznej w Bydgoszczy jako przykład architektury o konstrukcji szachulcowej, praca magisterska, ASP w Warszawie, Wydział Architektury Wnętrz, 2013 r 10

11 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Budynki spichlerzy o prawie identycznych gabarytach w części nadziemnej wykonano w drewnianej konstrukcji szkieletowej. Konstrukcję nośną ścian zewnętrznych stanowi konstrukcja szachulcowa składająca się ze szkieletu z drewna sosnowego spiętego kotwami stalowymi, wypełnionego cegłą ceramiczną pełną, murowaną w wiązaniu pospolitym dwuwarstwowym na zaprawie wapiennej (grubość wypełnienia w poziomie parteru równa 1 cegle, na wyższych kondygnacjach ½ cegły). Stropy drewniane belkowe w układzie trójtraktowym, z podporami środkowymi na drewnianych podciągach opieranych na słupach drewnianych zaopatrzonych w miecze podpierające zarówno belki, jak i podciągi (prowadzone nad słupami). Słupy piwniczne wykonane jako murowane z cegły ceramicznej pełnej, oparte na drewnianych oczepach wypełnionych kamieniem naturalnym, podpartych zestawem 9 pali drewnianych. Więźby dachowe drewniane płatwiowo-krokwiowe, poszycie dachu w postaci pełnego deskowania, a pokrycie pierwotnie blachą, a później papą asfaltową na lepiku. Po przeprowadzonych częściowych pracach remontowo adaptacyjnych w latach drewniane stropy nad piwnicami w obu spichlerzach wymienione na współczesne stropy żelbetowe płytowe oparte na zewnętrznych ścianach przy pomocy żelbetowych wieńców obwodowych. Fot. 5 Widok na elewację zachodnią spichlerza zbożowego od strony kanału. Wysoka ściana piwnic murowana z kamienia naturalnego posadowiona na drewnianym oczepie palowania. Parterowy budynek łazienek wykonano w konstrukcji szachulcowej, ze szkieletem z drewna sosnowego wypełnionego cegłą ceramiczną pełną (gr. 1/2 cegły), od wewnątrz otynkowaną. 11

12 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 6 Widok budynku dawnych łazienek od strony zachodniej Fundamenty całkowicie kamienne, strop belkowy drewniany, więźba dachu dwuspadowego drewniana, krokwiowo-płatwiowa z zastrzałami sięgającymi poniżej belek stropowych (obecnie zabudowanymi i otynkowanymi). Dach kryty papą, stopnie zewnętrzne betonowe, posadzka cementowa. Przy północnym szczycie budynku widoczny zarys murowanego szamba. Wolnostojący komin ceramiczny o całkowitej wysokości 23,0 m wykonano na planie kwadratu o boku podstawy równym 3.58 m i boku korony równym 1.14 m. Trzon komina oparty na cokole o wysokości 6.44 m, posiadającym kilka odsadzek, zakończonym gzymsem z dwóch rolek cegły i cementową nakrywą ze spadkiem w kierunku zewnętrznym. Cokół komina i jego trzon wykonane z cegły ceramicznej pełnej (kominówki) na zaprawie wapiennej. Szczegółowy opis zabytkowych budynków w zespole młyna Rothera zamieszczono w opracowanej inwentaryzacji budowlano konserwatorskiej, która zawiera również komplet rysunków technicznych. 12

13 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 7 Widok murowanego z cegły ceramicznej komina 2.4. Ochrona wartości kulturowych Teren, w obrębie którego posadowiono kompleks budynków Młyna Rothera, spichrzy i łazienek oraz komin ceramiczny objęty jest wpisem do rejestru zabytków w ramach wpisu terenu Wyspy Młyńskiej w Bydgoszczy wraz z drzewostanem i brukowaną drogą (Nr rej. A/774). Indywidualnymi wpisami do rejestru zabytków nieruchomych objęte są Młyn Rothera ul. Mennica 10 (Nr rej. A/773/8) oraz łazienki ul. Mennica 12 (Nr rej. 773/9). Cały obszar znajduje się ponadto w granicach ścisłej ochrony konserwatorskiej i ochrony archeologicznej. 13

14 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl 3. Analiza dokumentacji projektowej Przed przystąpieniem do opracowania oceny stanu technicznego zapoznano się z dostępną, wcześniej opracowaną dokumentacją techniczną. Wykorzystano również archiwalną dokumentację projektową dostępną na stronach internetowych Muzeum Architektury w Berlinie datowaną na 1855 rok. Analizie poddano opracowaną w 2000 i 2001 roku dokumentację techniczną w zakresie: inwentaryzacji budowlanej obiektów wykonanej w 2000 roku przez pracownię Bulanda & Mucha Architekci Sp. z o.o. w Warszawie, ekspertyzy technicznej zespołu zabytkowych budynków przy ul. Mennica 10 w Bydgoszczy opracowanej przez rzeczoznawcę budowlanego mgr inż. Mirosława Mellera w grudniu 2000 roku, programu prac konserwatorskich opracowanego przez konserwatora zabytkoznawcę Ewę Raczyńską Mąkowską, ekspertyzy geotechnicznej dla projektowanego zespołu hotelowego w dawnych spichrzach zbożowych przy ulicy Mennica w Bydgoszczy opracowanej przez Przedsiębiorstwo Usługowo Produkcyjne SOIL w Bydgoszczy, styczeń-luty 2001, dokumentacji geotechnicznej dla rozbudowy i modernizacji budynku dawnych magazynów zbożowych przy ul. Mennica 10 w Bydgoszczy opracowanej przez Przedsiębiorstwo Usługowo Produkcyjne SOIL w Bydgoszczy we wrześniu 2000, wytycznych hydrogeologicznych do modernizacji i adaptacji spichrzy i młyna Rothera na zespół hotelowo usługowy opracowanych przez Pracownię Hydrologii, Geotechniki i Ochrony Środowiska firmy Geosystem Wiesław Opęchowski, Warszawa luty 2001 r opinii geotechnicznej o uwarunkowaniach geologiczno inżynierskich posadowienia garaży podziemnych na terenie wyspy młyńskiej w Bydgoszczy opracowanej przez prof. nazw. dr hab. inż. Macieja Kumora w kwietniu 2011 roku. Analiza archiwalnej dokumentacji projektowej pozwala na sformułowanie następujących wniosków: Na podstawie archiwalnych rysunków z 1855 roku do poruszania 2 kół wodnych śródsiębiernych wykorzystywano energię potencjalną i kinetyczną wody przy różnicy poziomów około 3,50 m. Budynek młyna o masywnej murowanej konstrukcji został posadowiony na drewnianych palach zakończonych belkami oczepowymi o wymiarach przekroju około 30 x 30 cm. Górna płaszczyzna drewnianych oczepów znajduje się na poziomie około +32,50 m, co powoduje pełne zanurzenie drewnianej konstrukcji fundamentowej w wodzie gruntowej. Na drewnianym palowanym ruszcie oparte zostały masywne ściany fundamentowe, będące ścianami piwnic, murowane z kamienia naturalnego - granitowych głazów morenowych o bardzo dobrych parametrach wytrzymałościowych i zapobiegających kapilarnemu podciąganiu wody. W części zachodniej budynku młyna, w której na poziomie piwnic zlokalizowane były urządzenia przejmujące obrotowy napęd z dwóch kół śródsiębiernych, który za pomocą urządzeń transmisyjnych przekazywany był do napędu urządzeń młyna na wyższych kondygnacjach wykonano konstrukcję szkieletową 3 traktową. Na palowanych, murowanych z kamienia naturalnego fundamentach opierane były 14

15 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl staliwne słupy stanowiące podpory dla staliwno drewnianych podciągów. W budynku młyna wykonano drewniane stropy belkowe oraz drewnianą płatwiową konstrukcję dachową. Budynek młyna 5 kondygnacyjny z pełnym podpiwniczeniem oraz czterema kondygnacjami naziemnymi został wykonany w technologii murowanych z kamienia naturalnego i cegły ceramicznej ścian oraz drewnianych belkowych stropów. W części pomieszczeń wykonano murowane z cegły sklepienia, a część ścian została zrealizowana w postaci arkadowej umożliwiającej swobodną komunikację wewnętrzną, jako że młyn był funkcjonalnie powiązany z dwoma przyległymi spichlerzami: zbożowym /północnym/ od strony kanału oraz mącznym /południowym/ od strony ulicy Mennica. Fot. 8 Drewniana szkieletowa konstrukcja w budynku spichlerza zbożowego z dwugałęziowym zespolonym drewnianym słupem, drewnianymi podłużnymi podciągami i belkami stropowymi opieranymi na zewnętrznych ścianach o konstrukcji szachulcowej. Budynki spichlerzy 6 kondygnacyjne z pełnym podpiwniczeniem i pięcioma naziemnymi kondygnacjami wykonane zostały w podłużnym układzie konstrukcyjnym 3 traktowym przy zastosowaniu szachulcowej konstrukcji zewnętrznych ścian oraz drewnianej szkieletowej konstrukcji wewnątrz budynków. Budynki spichlerzy przyległe do budynku młyna były posadowione na drewnianych palach zwieńczonych oczepami na których wykonano ściany fundamentowe i ściany piwnic murowane z kamienia naturalnego 15

16 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl głazów narzutowych polodowcowych. Pod wewnętrznymi słupami konstrukcji szkieletowej zrealizowano stopy fundamentowe murowane z kamienia naturalnego i cegły ceramicznej opierane na drewnianych palach z oczepami. Fot. 9 Drewniana konstrukcja szachulcowa zewnętrznych ścian budynku spichlerza zbożowego posadowiona na murowanych z kamienia naturalnego ścianach fundamentowych i ścianach piwnic elewacja zachodnia od strony kanału zbożowego. W obu budynkach spichlerzy wykonano drewniane płatwiowe więźby dachowe z drewnianym deskowym poszyciem kryte blachą płaską i papą bitumiczną. Budynki spichlerzy posiadały w piwnicach podłogi z cegły ceramicznej, na parterze drewniane podłogi legarowe, wentylowane otworami w ścianach zewnętrznych. Na pozostałych kondygnacjach spichlerzy występowały podłogi deskowe oparte na drewnianych belkach stropowych z desek o grubości 40 mm łączonych na pióro wpust, z otworami wentylacyjnymi. W latach prowadzono prace adaptacyjno remontowe w zespole młyna Rothera na podstawie opracowanej dokumentacji projektowej. Zrealizowano w całości lub częściowo prace budowlane, które w pewnym zakresie przyczyniły się do wzmocnienia i zabezpieczenia elementów i układów konstrukcyjnych. Do takich prac możemy zaliczyć prace następujące: Wymiana drewnianych stropów belkowych nad piwnicami budynku młyna w części zachodniej oraz nad piwnicami obu spichlerzy zbożowego i mącznego. W części zachodniej młyna zastosowano dwa rodzaje stropów żelbetowych. W narożniku południowo zachodnim piwnicy młyna wprowadzono strop żelbetowy płytowy wylewany na trapezowej blasze stalowej stanowiącej szalunek tracony. Strop został oparty na historycznej konstrukcji szkieletowej składającej się ze staliwnych słupów i stalowo drewnianych wielo- 16

17 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl przęsłowych podciągów /fot. 11/. W pozostałej części piwnic młyna wykonano żelbetowy strop płytowy oparty na ścianach przy pomocy wieńców wprowadzonych w miejscach drewnianych podwalin. Fot. 10 Otwór wentylacyjny legarowych podłóg w spichlerzu mącznym w postaci żeliwnej kształtki osadzonej w rolce cegieł pod drewnianą podwaliną ściany szachulcowej. Zakładkowe połączenie podwaliny w miejscu czopowego posiłku słupa ściany wzmocniono stalową klamrą pasową. Każdy ze spichlerzy posiadał zlokalizowane przy ścianach szczytowych drewniane schody zabiegowe o konstrukcji policzkowej. 17

18 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 11 Drewniane schody policzkowe w spichlerzach komunikujące poszczególne kondygnacje budynków. Fot. 12 Wykonane stropy żelbetowe na historycznych stalowo drewnianych konstrukcjach szkieletowych. Żelbetowa płyta stropu nad piwnicami budynku młyna wykonana na traconym szalunku z blachy stalowej trapezowej. 18

19 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Wykonane żelbetowe stropy płytowe nad piwnicami spichlerzy charakteryzują się wieńcami obwodowymi wykonanymi na ścianach zewnętrznych w miejscu belek podwalinowych i z punktu widzenia konstrukcyjnego dobrze wpływają na wzmocnienie podparcia zewnętrznych ścian szachulcowych i stężenie poziome budynków w części podziemnej poprawiając stateczność fundamentowania pośredniego. Na wewnętrznych filarach piwnic wykształcono w miejscach podparcia drewnianych belek żelbetowe głowice grzybkowe. Fot. 13 Płytowe stropy żelbetowe wykonane w miejscu zniszczonych stropów belkowych na piwnicami spichlerza zbożowego. Oparcie stropów na murowanych filarach stanowiących oparcie dla drewnianych słupów szkieletowej drewnianej konstrukcji na wyższych kondygnacjach budynku. W spichlerzach zbożowym i mącznym rozpoczęto prace związane z realizacją nowych trzonów komunikacyjnych, które obejmują zespół klatek schodowych z dźwigami osobowymi. Zaawansowanie tych przerwanych prac jest różne i obejmuje zróżnicowany stopień wycięcia historycznej drewnianej konstrukcji szkieletowej oraz różny postęp w wykonawstwie żelbetowych konstrukcji klatek schodowych i szybów dźwigów osobowych. Dopuszczenie ze względów ochrony pożarowej do realizacji tych prac wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na sposób kotwienia wycinanej i osłabionej konstrukcji drewnianej budynku. Poprawna realizacja tych prac z zastosowaniem odpowiedniego kotwienia historycznej konstrukcji drewnianej może wzmocnić i usztywnić konstrukcję osłabioną 150 letnim użytkowaniem budynków. 19

20 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 14 Wycięta szkieletowa konstrukcja drewniana w miejscach projektowanych trzonów komunikacji pionowej. Wysoka kilkukondygnacyjna zewnętrzna ściana szachulcowa pozbawiona jest usztywnienia z uwagi na słabe zaawansowanie prac żelbetowej konstrukcji klatki schodowej. W ramach realizacji prac adaptacyjnych i remontowych rozpoczęto prace budowlane przy zewnętrznym parkingu samochodów osobowych /2 kondygnacyjnym/ oraz zespołu urządzeń rekreacyjnych /SPA/. Zrealizowano prace fundamentowe w postaci płyty żelbetowej, części ścian i słupów. Szczegółowe pomiary poziomów wody gruntowej pozwoliły na określenia stopnia zagrożenia niedokończoną budowlą trwałości i bezpieczeństwa konstrukcyjnego historycznych budynków zespołu. Sposób wykonania żelbetowych konstrukcji fundamentowych uniemożliwia ocenę stanu technicznego murowanego komina od strony wewnętrznej. Zgodnie z założeniami projektu budowlanego na dziedzińcu zespołu po wybudowaniu parkingu miał zostać przywrócony rozebrany historyczny budynek techniczny. 20

21 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 15 Wykonane prace fundamentowe przy zewnętrznym parkingu samochodowym w postaci żelbetowej płyty fundamentowej i części ścian i słupów. Zalegająca na płycie fundamentowej woda stanowi ustabilizowany poziom wody gruntowej na rzędnej o około 0,80 m poniżej poziomu wody w piwnicy spichlerza południowego. Wykonane w 2003 roku i niedokończone prace budowlane na terenie zespołu młyna Rothera spowodowały podniesienie poziomu wód gruntowych na terenie zewnętrznego dziedzińca pomiędzy budynkami o około 35cm. 4. Ocena stanu technicznego W dniach od 15 maja do 15 września 2014 roku dokonano oceny stanu technicznego następujących obiektów zabytkowego zespołu młyna Rothera zlokalizowanych na Wyspie Młyńskiej w Bydgoszczy: Budynek młyna Rothera Budynek spichlerza zbożowego /północnego/ Budynek spichlerza mącznego /południowego/ Budynek łazienek Murowany komin Oceną stanu technicznego objęto następujące zagadnienia odnoszące się do stopnia uszkodzenia konstrukcji budowlanej, występujących deformacji i odkształceń elementów, zakresu korozyjnych procesów niszczenia materiałów oraz trwałości i wytrzymałości elementów konstrukcyjnych. Oceny stanu technicznego dokonano w oparciu o ocenę makroskopową oraz niezbędne do oceny strukturalno materiałowej badania diagnostyczne. Wykorzystano materiał zawarty w przygotowywanych jednocześnie następujących opracowaniach: Orzeczenie mykologiczno-budowlane 21

22 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Dokumentacja geotechniczna Dokumentacja hydrogeologiczna Ocena stanu technicznego została poparta przygotowanym wcześniej programem prac badawczych, w którym określono lokalizację miejsc występujących uszkodzeń i zagrożeń konstrukcyjnych, a w szczególności: Uszkodzeń typu mechanicznego /wycięć, pęknięć itp./ Głębokich uszkodzeń korozyjnych osłabiających elementy i układy konstrukcyjne Nadmiernego zawilgocenia elementów konstrukcyjnych Uszkodzenia drewnianych połączeń konstrukcyjnych Wszystkie występujące nieprawidłowości przedstawiono graficznie na załączonych do ekspertyzy rysunkach. Do sformułowania ostatecznej oceny stanu technicznego posłużyły również wyniki przeprowadzonych badań diagnostycznych, a w szczególności: Badania stopnia wilgotności i zasolenia murowanych ścian budynków, Badania wytrzymałości i składu mineralnego zapraw i cegieł Badania wytrzymałości drewnianych elementów konstrukcyjnych 4.1. Młyn Rothera Budynek młyna został wykonany w tradycyjnej technologii murowanych ścian zewnętrznych i wewnętrznych. Ściany fundamentowe i ściany piwnic murowane z naturalnego kamienia polodowcowego posadowione na drewnianym oczepie palowania znajdują się w dobrym stanie technicznym. Nie stwierdzono występowania pęknięć i deformacji świadczących o nieprawidłowej pracy fundamentów oraz nierównomiernym osiadaniu. Cyklopowy układ wiązania łagodzi zjawiska podciągania kapilarnego wody gruntowej, której poziom utrzymuje się powyżej poziomu posadowienia murowanych ścian. Wykonane pomiary wilgotności ścian wykazują dużą wilgotność zaprawy wynoszącą powyżej 18%. Nie wpływa to jednak niekorzystnie na nośność i stateczność ścian fundamentowych i ścian piwnic budynku młyna. Zespolona konstrukcja stalowo drewniana stropów w zachodniej części budynków po wykonaniu żelbetowych stropów płytowych znajduje się w dobrym stanie technicznym i nie stanowi zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego. Powyższe odnosi się również do staliwnych słupów podporowych zamontowanych w piwnicach i na parterze budynku. W części zachodniej młyna zrealizowano w ramach prac remontowo adaptacyjnych nowe stropy żelbetowo-stalowe na wszystkich kondygnacjach. Konstrukcje zostały wykonane poprawnie i stanowią istotne poziome przepony usztywniające budynek. W części wschodniej budynek młyna jest pozbawiony całkowicie stropów, a zachowane fragmenty drewnianego belkowego stropu nad parterem znajdują się w stanie całkowitej destrukcji i kwalifikują się do rozebrania. Część wschodnia budynku młyna pozbawiona ścian wewnętrznych i stropów nie stwarza zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego z uwagi na dużą grubość ścian obwodowych oraz częściowe usztywnienie poprzeczną arkadą z odtworzonymi łękami murowanymi z cegły ceramicznej w poprawnym wiązaniu. Badania diagnostyczne murowanych ścian młyna potwierdziły dobre parametry mechaniczne materiałów. Istotnym zagrożeniem dla tej części budynku jest brak dachu, co naraża murowane z cegły konstrukcje do stałego zalewania wodą opadową. 22

23 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Takie działania wzmagają procesy korozyjne, a w okresach zimowych niekorzystne oddziaływanie cykli mrozowych. Pozostała stalowa konstrukcja dachu w tej części wymaga uzupełnienia i wykonania nowego poszycia i pokrycia. Fot. 16 Mocno zniszczony fragment belkowych stropów drewnianych we wschodniej części budynku młyna. Stopień destrukcji elementów kwalifikuje je do całkowitej rozbiórki. Nad ostatnią kondygnacją części zachodniej młyna pozostawiono drewniane belki stropowe odciążone pierwotną konstrukcją dachową, a ponad nimi wykonano stalowe kratownice przenoszące obciążenia na zewnętrzne ściany magistralne. Na stalowej konstrukcji oparto drewniane krokwie z wykonanym deskowym poszyciem i pokryciem z papy bitumicznej. Stalowa konstrukcja dachowa znajduje się w dobrym stanie technicznym. Występują ogniska korozji powierzchniowej elementów stalowych głównie w węzłach połączeniowych. Poszycie i pokrycie dachu jest mocno zniszczone i wymaga wymiany. Stalowe kratownice oparte na żelbetowych wieńcach nie wykazują deformacji, ściany attyk uległy niszczącemu działaniu mocno ukorzenionej roślinności i wymagają pilnego oczyszczenia gdyż występuje zagrożenie rozwarstwienia murowanych ścian i odpadanie cegieł. 23

24 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 17 Stalowa konstrukcja dachu nad zachodnią częścią budynku młyna. Poniżej stalowej konstrukcji pozostawiony odciążony drewniany strop belkowy. Deskowe poszycie dachu oraz bitumiczne pokrycie wymaga całkowitej wymiany. W zakresie zabezpieczających prac remontowo-konserwatorskich w budynku Młyna Rothera należy uwzględnić: oczyszczenie głównego gzymsu wieńczącego z destrukcyjnie oddziaływującej roślinności, przemurowanie lokalnie uszkodzonej murowanej attyki stanowiącej oparcie dla stalowej konstrukcji dachowej, demontaż i rozbiórkę pozostałego na części dachu drewnianego poszycia deskowego i zniszczonego pokrycia papowego, ręczne oczyszczenie występujących ognisk korozji stalowej konstrukcji dachowej i pomalowanie ich farbami zabezpieczającymi miniowymi, wykonanie nowego podkładu deskowego (poszycie) na drewnianych krokiewkach mocowanych do stalowej konstrukcji dachu (deskowanie pełne z desek gr. 25 mm zabezpieczonych poprzez impregnację chemiczną), nowe pokrycie z papy asfaltowej termozgrzewalnej z obróbkami blacharskimi, rynnami i rurami spustowymi z blachy powlekanej demontaż istniejącej stolarki okiennej (skrzydła z ramami) i jej składowanie w wydzielonej, przygotowanej, zabezpieczonej przed działaniem czynników atmosferycznych, przestrzeni I-go piętra obiektu, 24

25 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl zabezpieczenie otworów okiennych, na poziomie parteru płytami OSB gr. 14 mm mocowanymi do drewnianych ram ościeżnicowych, na wyższych kondygnacjach folia PCV biała o grubości 0,8 1,0 mm mocowana w ramach ościeżnicowych, zabezpieczenie okien w piwnicach w sposób polegający na naprawieniu i uzupełnieniu stalowych krat oraz założeniu siatek cięto-ciągnionych, oczyszczenie otwartej części piwnic z roślinności zagrażającej niszczącym procesom konstrukcji murowych (trakt wschodni), oczyszczenie posadzki w zamkniętej części piwnic (połączonych z piwnicą spichrza zbożowego) z zalegającego gruzu, gruntu i elementów budowlanych, umożliwiające swobodny odpływ wody w kierunku Kanału Zbożowego, demontaż wszystkich istniejących pozostałości stropów drewnianych w trakcie wschodnim, odznaczających się dużym stopniem zniszczenia korozyjnego, zagrażających bezpieczeństwu eksploatacyjnemu, wykonanie nowych drewnianych pomostów komunikacyjnych na poziomie parteru budynku, wykonanie barier ochronnych w otworach drzwiowych w ścianie środkowej (rozdzielającej trakt wschodni i zachodni) na kondygnacjach parteru i wszystkich pięter Spichlerz zbożowy (północny) Masywne ściany fundamentowe budynku oraz ściany piwnic wykonane z naturalnego kamienia narzutowego o wysokich parametrach mechanicznych posadowione na drewnianym palowanym ruszcie znajdują się w dobrym stanie technicznym. Woda gruntowa przyjmująca poziom wody w kanale zbożowym połączonym z rzeką Brdą znajduje się powyżej drewnianych oczepów gwarantując tym samym bezpieczeństwo konstrukcyjne obiektu. Nie stwierdzono występowania istotnych pęknięć i deformacji ścian co pozwala na stwierdzenie poprawnej pracy fundamentów i braku nierównomiernego osiadania budynku. Czynnikiem destrukcyjnym w odniesieniu do zlokalizowanych w piwnicach murowanych filarów jest stałe zaleganie wody napływowej na wykonanych betonowych posadzkach. Przygotowana opinia hydrogeologiczna wykazała, że poziom wody gruntowej jest niższy od poziomu posadzki o około 40 do 80 cm. Istnieje również taka możliwość, że okresowo przy wysokim poziomie wody w Młynówce, woda gruntowa może przedostawać się na posadzkę od strony południowo wschodniej budynku młyna oraz od strony dziedzińca, gdzie wykonane żelbetowe fundamenty projektowanych obiektów hotelowych podniosły w stopniu niewielkim poziom wody gruntowej. Poprawnie wykonane spadki posadzki w piwnicach budynku młyna oraz spichlerza zbożowego powinny odprowadzać wodę do studzienek oraz otworów wylotowych otwartych w stronę kanału zbożowego. 25

26 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 18 Pozostały fragment otworu spustowego wody zniekształcony przez wielokrotne przebudowy. Część wody przedostająca się na posadzkę w piwnicach wypływa w tym miejscu do kanału zbożowego. Poziom wody w kanale przykrywa płaskie kamienie ścian fundamentowych spoczywające na drewnianych belkach oczepowych. Zalegająca na posadzce w piwnicach woda powoduje zniszczenie korozyjne murowanych z cegły ceramicznej filarów. Podciąganie kapilarne wody jest bardzo duże i powoduje, że na wysokości 1,20 wilgotność muru wynosi 17%. W okresie zimowym dochodzi zagrożenie uszkodzenia murowanych ścian procesami mrozowymi. 26

27 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 19 Całkowita destrukcja cegły ceramicznej i zaprawy w dolnych partiach murowanych filarów w piwnicy spichlerza zbożowego. Drewniana konstrukcja szkieletowa spichlerza znajduje się ogólnie w dobrym stanie technicznym, chociaż lokalnie występują zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego i eksploatacyjnego. Fot. 20 Poważne uszkodzenie ściany stolcowej więźby dachowej stwarzające zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcyjnego dachu. Przeciekająca do wnętrza obiektu woda opadowa przyczynia się do powstawania uszkodzeń drewnianych elementów spichlerza. 27

28 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Dotyczy to głównie drewnianej konstrukcji dachowej, która na skutek nieszczelności pokrycia uległa poważnym lokalnym zniszczeniom i wymaga pilnych prac naprawczych. Uszkodzenia pokrycia i poszycia dachowego są rozległe i powodują, że woda opadowa przedostaje się do wnętrza budynku. Uszkodzone zostały duże partie drewnianej podłogi IV piętra oraz oczepy zewnętrznych ścian szachulcowych. Fot. 21 Przeciekająca do wnętrza obiektu woda opadowa przyczynia się do powstawania dużych uszkodzeń drewnianych podłóg spichlerza. 28

29 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 22 Przeciekająca do wnętrza obiektu woda opadowa przyczynia się do rozwoju mikroorganizmów niszczących drewno, glonów, bakterii i grzybów. W niektórych belkach i podciągach stropowych występują podłużne pęknięcia o charakterze rozwarstwiającym przekrój elementu i powodujące jego osłabienie. Poziomo przebiegające pęknięcia wymagają zabezpieczenia w przypadku ponownego obciążania stropów obciążeniem użytkowym. Takie rozwiązanie wzmocnienia przekrojów będzie konieczne w projekcie budowlanym. Fot. 23 Podłużne poziome pęknięcie drewnianego podciągu pomniejszające jego nośność oraz pionowe pęknięcie belki stropowej nie mające istotnego wpływu na jej nośność. 29

30 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Na IV i III piętrze budynku występują uszkodzenia murowanych z cegły ceramicznej wypełnień ściany szachulcowej. Część pól została zabezpieczona włókniną lub folią, ale niektóre pola stwarzają zagrożenie bezpieczeństwa eksploatacyjnego gdyż murowane wypełnienie może wypaść na zewnątrz. Fot. 24 Uszkodzone murowane z cegły wypełnienia ściany szachulcowej. Fot. 25 Poważne rozwarstwiające pęknięcie drewnianego słupa zespolonego szkieletowej konstrukcji budynku przebiegające w osi połączenia śrubowego. 30

31 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Na parterze budynku wykonano w trakcie prac remontowych częściowe wzmocnienie ścian szachulcowych poprzez budowę od strony wewnętrznej nowego drewnianego szkieletu z ociepleniem wełną mineralną i wypełnieniem murowaną ścianką z cegły ceramicznej o grubości ½ cegły. Podwalina tego wzmocnienia opierana na żelbetowym zwieńczeniu nowego stropu nad piwnicami stanowi dobre podparcie dla zdeformowanych i osłabionych drewnianych konstrukcji szachulcowych ścian zewnętrznych budynku. Fot. 26 Nowa konstrukcja szachulcowa ściany zewnętrznej od wewnątrz budynku. Budynek znajduje się ogólnie w dobrym stanie technicznym, ale występujące uszkodzenia spowodowane głównie przeciekami wody opadowej powodują przyspieszoną destrukcję drewnianych elementów. Konieczne jest również wykonanie prac porządkowych umożliwiających odpływ wody z posadzki piwnic, która destrukcyjnie wpływa na murowane z cegły ceramicznej ściany i filary. W zakresie zabezpieczających prac remontowo-konserwatorskich w budynku spichrza zbożowego należy uwzględnić: demontaż i rozbiórkę uszkodzonego poszycia deskowego i papowego pokrycia na całości połaci dachowej, remont drewnianej więźby dachowej polegający na wymianie uszkodzonych elementów konstrukcyjnych, wykonanie nowego deskowego (lub z płyty OSB) podkładu dachowego (poszycia) oraz pokrycia z termozgrzewalnej papy asfaltowej, 31

32 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl wykonanie nowych obróbek blacharskich oraz rynien i rur spustowych z blachy powlekanej, lokalną wymianę desek podłogowych w miejscach występujących uszkodzeń destrukcyjnych korozją biologiczną, wykonanie w otwartym wejściu do piwnicy w ścianie wschodniej wału przeciwwodnego z ubitej warstwami gliny w celu uniemożliwienia napływu wody do wnętrza budynku, wykonanie w szczycie północnym, pod istniejącym otworem drzwiowym, naturalnego odpływu wód, sprowadzonego do Kanału Zbożowego, demontaż istniejącej stolarki okiennej (skrzydła z ramami) i jej składowanie w wydzielonej, przygotowanej, zabezpieczonej przed działaniem czynników atmosferycznych, przestrzeni I-go piętra obiektu, wykonanie drewnianych balustrad w miejscach wykonanych wycięć drewnianych konstrukcji stropowych związanych z prowadzeniem w przeszłości robót budowlanych i adaptacyjnych Spichlerz mączny (południowy) Fundamenty budynku wykonano w postaci drewnianego oczepu skrzynkowego wypełnionego kamieniem naturalnym pochodzenia morenowego. Pod ścianami nośnymi oczep składa się z trzech rzędów belek oczepowych o wymiarach około 30 x 30 cm, biegnących wzdłuż ścian, spiętych poprzecznie drewnianymi spinaczami o podobnych wymiarach, łączonymi z belkami na połączenia ciesielskie. Puste przestrzenie pomiędzy elementami drewnianymi wypełniono kamieniem naturalnym, a jako pierwszą warstwę ściany piwnicznej (fundamentowej) ułożono płaskie kamienie o dużych gabarytach, pełniących rolę płyt przenoszących obciążenia od warstw wyższych na belki oczepowe. Tak wykonany ruszt oparto na trzech rzędach pali drewnianych wbitych z nawodniony grunt rodzimy, posiadających średnicę około 30 cm i rozmieszczonych w równomiernych odstępach pod belkami oczepowymi. Fundamenty pod słupami spichlerza wykonano analogicznie jak fundamenty pod ścianami nośnymi, z tą różnicą, iż zastosowano to ruszt oczepowy składający się z 6 belek drewnianych o wymiarach około 30 x 30 cm łączonych na krzyż (3 x 3) na połączenia ciesielskie, opartych na 9 palach drewnianych umieszczonych pod skrzyżowaniami belek. Przeprowadzone dokładne oględziny ścian piwnic i brak ich uszkodzenia głównie w postaci pęknięć pozwalają na określenie stanu technicznego podziemnej konstrukcji jako dobry. Nadziemne ściany zewnętrzne wykonane w konstrukcji szachulcowej, ze szkieletem drewnianym z drewna sosnowego, z wypełnieniem cegłą ceramiczną pełną, murowaną na zaprawie wapiennej. Grubość wypełnienia w poziomie parteru równa 1 cegle, na kondygnacjach wyższych ½ cegły. W poziomie parteru na połowie długości ściany południowej spichrza mącznego, w trakcie przebudowy prowadzonej w latach , od wewnątrz wykonano drugą ścianę szachulcową z wypełnieniem cegłą pełną o grubości 6.5 cm (specjalnie wykonane kształtki o przekroju 6,5 x 6,5 cm i długości 25 cm) i w przestrzeni pomiędzy ścianą historyczną, a nową ułożono warstwę wełny mineralnej o grubości cm. Elewacje podłużne w spichrzu mącznym osiemnastoosiowe, a. elewacja szczytowa (południowa spichrza) czteroosiowa. W elewacji północnej spichrza mącznego, w położonej najbliżej Młyna Rothera osi okien widoczne pozostałości stalowych pomostów zewnętrznych przeznaczonych do prowadzenia rozładunku/załadunku pojazdów transportowych podjeżdżających od strony lądu. 32

33 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Naziemna konstrukcja spichlerza mącznego (południowego) znajduje się w dobrym stanie technicznym i nie posiada lokalnych uszkodzeń zagrażających bezpieczeństwu konstrukcyjnemu. Drewniana konstrukcja dachowa znajduje się w dobrym stanie technicznym, a jedynie poszycie deskowe i pokrycie wymaga podjęcia prac zabezpieczających. Fot. 27 Duże uszkodzenie mechaniczne drewnianego podciągu szkieletowej konstrukcji drewnianej. Głębokie wycięcie w drewnianej belce poważnie osłabia nośność przekrojową i stwarza zagrożenie powstaniem lokalnego stanu awaryjnego. Występujące sporadycznie uszkodzenia typu mechanicznego nie wpływają na ogólne zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcyjnego budynku. 33

34 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 28 Uszkodzenie destrukcyjne drewnianej podłogi powstałe w wyniku stałego zawilgocenia przez przedostającą się otworami okiennymi wodę opadowa. Zniszczony fragment kwalifikuje się do wymiany desek podłogowych. Niedokończona realizacja nowych żelbetowych trzonów komunikacyjnych spowodowała wycięcie części belek stropowych i rozpięcie przeciwległych ścian szachulcowych w narożniku ze ścianą szczytową. Zachodzi pilna potrzeba dokończenia tych prac przynajmniej w zakresie usztywnienia drewnianych konstrukcji szachulcowych. 34

35 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 29 Wycięcie belek stropowych pomiędzy 1 i 2 piętrem w narożniku spichlerza spowodowane realizacją trzonu komunikacji pionowej. Przerwane prace wymagają dokończenia lub zabezpieczenia w postaci poziomego stężenia rozpiętych belek stropowych. Drewniana konstrukcja szachulcowa na elewacjach budynku wykazuje ślady uszkodzenia zarówno drewnianych elementów jak i murowanych z cegły pełnej ceramicznej wypełnień. Dla każdej kondygnacji budynku przewidziano kotwienie stalowymi klamrami oczepu kondygnacji niższej i podwaliny kondygnacji wyższej do belek stropowych 35

36 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl przebiegających w osi słupów konstrukcji szkieletowej. Większość zakotwień spełnia swoje zadanie, ale występują miejsca w których zamocowanie kotwy do belki jest niewystarczające lub belki zostały rozpięte. W projekcie remontu i wzmocnienia konstrukcji szachulcowej należy koniecznie zapewnić poprawne kotwienie oczepów i podwalin ścian szachulcowych. Fot. 30 Fragment elewacji spichlerza mącznego. Stalowa klamra spinająca oczep i podwalinę ściany szachulcowej. Drewno elementów ściany wykazuje naturalne uszkodzenia procesami starzenia. 36

37 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Budynek spichlerza mącznego (południowego znajduje się w dobrym stanie technicznym lepszym niż budynek spichlerza zbożowego (północnego). W zakresie zabezpieczających prac remontowo-konserwatorskich w budynku spichrza mącznego należy uwzględnić: lokalna naprawa poszycia deskowego, ułożenie na istniejących warstwach poszycia i pokrycia papy asfaltowej termozgrzewalnej. wykonanie nowych obróbek blacharskich oraz rynien i rur spustowych z blachy powlekanej, lokalną wymiana desek podłogowych w miejscach występujących uszkodzeń destrukcyjnych korozją biologiczną demontaż istniejącej stolarki okiennej (skrzydła z ramami) i jej składowanie w wydzielonej, przygotowanej, zabezpieczonej przed działaniem czynników atmosferycznych, przestrzeni I-go piętra obiektu, wykonanie drewnianych balustrad w miejscach wykonanych wycięć drewnianych konstrukcji stropowych związanych z prowadzeniem robót budowlanych adaptacyjnych Łazienki Fundamenty łazienek wykonano w postaci ław kamiennych o szerokości od 35 do 50 cm i głębokości posadowienia do 1, 50 m. Ławy wykonano pod ścianami zewnętrznymi (obwodowo) oraz pod trzonami kominowymi. Nie stwierdzono uszkodzenia i deformacji części naziemnej murowanych ścian fundamentowych budynku pomimo licznych uszkodzeń spowodowanych przebudową obiektu. Nadziemne ściany zewnętrzne wykonano w konstrukcji szachulcowej, ze szkieletem z drewna sosnowego, z wypełnieniem cegłą ceramiczną pełną (gr. 1/2 cegły), od wewnątrz otynkowaną. Elewacje podłużne siedmioprzęsłowe, elewacje szczytowe czteroprzęsłowe. W elewacji frontowej (zachodniej) otwory okienne i drzwiowe, w elewacji północnej zamurowany otwór drzwiowy, w elewacji wschodniej wyłącznie otwory okienne. Szczyty odeskowane, zamknięte dwuspadowo, czoła belek wysunięte, ozdobnie podcięte. Drewniana konstrukcja szachulcowa znajduje się w zróżnicowanym stanie technicznym. Występujące uszkodzenia nie zagrażają bezpieczeństwu konstrukcyjnemu obiektu. 37

38 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Fot. 31 Ogólny widok budynku łazienek. Szachulcowa konstrukcja ścian w dobrym stanie technicznym pomimo występujących licznych uszkodzeń typu mechanicznego. W złym stanie technicznym znajduje się więźba dachowa, która wymaga całkowitej wymiany. Do odzyskania są możliwe nieliczne ozdobne końcówki krokwi tworzące okap dachu. Wymianie podlega deskowe poszycie i pokrycie z papy asfaltowej. Fot. 32 Drewniana więźba budynku wykazuje duże deformacje i ugięcia drewnianych konstrukcji belkowych. Występują również lokalne uszkodzenia destrukcyjne w wyniku oddziaływania korozji biologicznej. 38

39 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Wnętrza budynku kwalifikują się do całkowitej przebudowy i przywrócenia pierwotnego wyglądu. Stan techniczny elementów wykończeniowych kwalifikuje je do całkowitej wymiany. W zakresie zabezpieczających prac remontowo-konserwatorskich w budynku łazienek należy uwzględnić wykonanie nowych zabezpieczeń otworów okiennych i drzwiowych z płyty OSB Komin W oparciu o znajomość technik budowlanych z połowy XIX wieku, analogię do sposobu posadowienia budynku młyna oraz wiedzę z zakresu spełnienia warunku zapewnienia stateczności obiektu inżynierskiego o wysokości 23 m nad poziom przylegającego terenu można założyć, że komin został posadowiony na fundamencie kamiennym i oparty na drewnianym ruszcie oczepowym posadowionym na palach drewnianych. Stan konstrukcji naziemnej do wysokości 20,0 m nie budzi zastrzeżeń w zakresie deformacji i wychylenia z pionu konstrukcji murowanej. Świadczy to o prawidłowej pracy fundamentów i sposobu posadowienia konstrukcji inżynierskiej. Fot. 33 Murowany z cegły ceramicznej komin o wysokości 23,0 m. Uszkodzenia części głowicowej są wynikiem oddziaływania czynników atmosferycznych 39

40 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Nadziemne ściany zewnętrzne wykonano z cegły pełnej kominówki na zaprawie wapiennej, jako zwężające się do góry na poziomach poszczególnych odsadzek wewnętrznych i zewnętrznych. Ściany zaopatrzono w równomiernie rozmieszczone po wysokości obejmy stalowe z zamkami śrubowymi do regulacji siły naciągu. Komunikację wzdłuż zewnętrznej ściany północnej zapewniają, prowadzone od wysokości +4,5 m nad terenem do szczytu komina, stalowe klamry włazowe osadzone w co piątej spoinie. Na ostatnich 4 m wysokości komina występują poważne uszkodzenia wiązania muru na całym obwodzie oraz duże wychylenie od pionu sięgające 26 cm. Powoduje to poważne zagrożenie bezpieczeństwa eksploatacyjnego obiektu i stwarza konieczność podjęcia prac zabezpieczających. W zakresie zabezpieczających prac remontowo-konserwatorskich w obrębie komina należy uwzględnić: rozebranie głowicowej części komina na długości około 4,0 m licząc od góry komina i ponowne przemurowanie przy zastosowaniu cegły rozbiórkowej zakończenie korony komina podwójną rolką cegły ceramicznej na zaprawie cementowo wapiennej, wykonanie zadaszenia komina lekką konstrukcja metalowa z pokryciem blacha płaską, remont części cokołowej komina polegający na oczyszczeniu z roślin i uzupełnieniu ubytków z cegły ceramicznej, wykonanie zwodu pionowego instalacji odgromowej, do którego należy przyłączyć nowy daszek osłonowy Badania diagnostyczne Badania diagnostyczne przeprowadzono w następującym zakresie: Badania fizyko mechaniczne materiałów stosowanych w murowanych ścianach budynków. Badania wilgotności murowanych ścian i stopnia ich zasolenia, Badania wilgotności konstrukcji drewnianych Badania wytrzymałościowe drewna Badania fizyko mechaniczne cegły ceramicznej i zaprawy murarskiej miały na celu określenie wytrzymałości murowanych ścian budynku w odniesieniu do przewidywanych działań remontowo adaptacyjnych. Określona gęstość, nasiąkliwość i porowatość cegły i zaprawy dają informacje na temat ich trwałości i konieczności ochrony przed działaniem bezpośrednich czynników atmosferycznych. Porowatość jest też miernikiem do doboru i stosowania odpowiednich hydroizolacji ścian wewnętrznych i zewnętrznych. Wyniki przeprowadzonych badań zawarto w załączniku nr 1. Badania wilgotności murowanych ścian piwnic i przyziemia pozwalają dokonać oceny w zakresie głównych przyczyn zawilgocenia ścian. W przypadku rozpatrywanych budynków mamy do czynienia głównie z wilgocią podciąganą kapilarnie. Narzuca to zastosowanie określonych systemów hydroizoalacji. Stopień zasolenia murów jest niezbędny do projektowania wypraw tynkarskich i technologii wykończeniowych. Wyniki tych badań zamieszczono w załączniku nr 2. 40

41 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Badania wilgotności i wytrzymałości drewnianych elementów konstrukcyjnych służą szacowaniu ich nośności oraz metod rehabilitacji i konserwacji. Ocena makroskopowa drewna użytego na konstrukcje belek, podciągów i słupów pozwala na stwierdzenie, że stosowano drewno sosnowe dobrej klasy o wieku od 80 do 120 lat. Fot. 34 Przekrój poprzeczny drewnianej belki stropowej wykonanej z drewna sosnowego prawie w całości twardzielowego o budowie wąskosłoistej z dużym udziałem procentowym drewna późnego. W większości głównych elementów konstrukcyjnych stosowano drewno twardzielowe odporne na działanie owadów technicznych szkodników drewna. Uszkodzenia chodnikami larwalnymi były niezbyt głębokie i nie pomniejszały w sposób zasadniczy nośności elementów konstrukcyjnych. Wyniki badań zamieszczono w Załączniku Nośność drewnianych stropów belkowych W ocenie makroskopowej drewnianych elementów konstrukcyjnych uwzględniano następujące cechy rzutujące na parametry mechaniczne drewna: słoistość drewna, udział twardzieli w przekrojach konstrukcyjnych, 41

42 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl wady drewna, uszkodzenia w postaci pęknięć. W przekrojach poprzecznych (czoła elementów drewnianych) stwierdzono występowanie słojów rocznych o szerokościach 2 do 3 mm, co kwalifikuje elementy do określenia ich jako wąsko lub średnio słoiste. Dla sosny wąskosłoistość i proporcjonalny udział drewna późnego do wczesnego jest oznaką dobrych parametrów mechanicznych, w tym wytrzymałościowych. W wielu elementach drewnianych trudny do określenia jest zakres i granica drewna twardzielowego i bielastego. Jednak dla elementów o większych przekrojach konstrukcyjnych z uwagi na występujące rdzenie można określić, że większą część przekroju zajmuje drewno twardzielowe. Twardziel sosny charakteryzuje się zarówno dobrymi parametrami mechanicznymi, jak i niezwykle wysoką odpornością biotyczną. Uzyskiwanie przekrojów o dużym udziale drewna twardzielowego wiązało się jednak z realizacją elementów zawierających rdzenie. Tendencja do podłużnych pęknięć odrdzeniowych występuje w niektórych elementach i ulega nasileniu w przypadku stosowanych połączeń typu sworzniowego (występowanie naprężeń ścinających i dociskowych). Jedynie w sporadycznych przypadkach stwierdzono uszkodzenia, na które wpływ miały wady drewna w postaci sęków i skrętów włókien. Pod względem budowy makro i mikroskopowej należy ocenić zastosowane w konstrukcji budynków drewno jako materiał dobrej klasy wytrzymałościowej, pozbawiony zasadniczych wad i uszkodzeń. W przeprowadzonych badaniach laboratoryjnych określono następujące parametry fizyko-mechaniczne drewna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien, wytrzymałość na zginanie statyczne, współczynnik sprężystości przy zginaniu statycznym, gęstość drewna. W badaniach wykorzystano podstawowe założenia normowe: PN-D-04101:1977 Drewno - Oznaczanie gęstości, PN-D-04102:1979 Drewno - Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie wzdłuż włókien, PN-D-04103:1977 Drewno - Oznaczanie wytrzymałości na zginanie statyczne, PN-D-04227:1977 Drewno - Ogólne wytyczne pobierania i przygotowania probek, PN-EN 380 grudzień Konstrukcje drewniane. Metody badań. Ogólne zasady badań obciążeniem statycznym. dostosowując je do wymiarów geometrycznych uzyskanych elementów próbnych. Podstawą do przyjęcia cech wytrzymałościowych drewna były przeprowadzone w Katedrze Architektury i Urbanistyki oraz w Laboratorium Konstrukcji Betonowych i Diagnozowania Obiektów Technicznych Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach badania laboratoryjne pobranych na obiekcie próbek. Przy ostatecznym szacowaniu parametrów fizyko mechanicznych drewna sosnowego uwzględniono również wnioski wynikające z oceny makroskopowej i mikroskopowej drewna. Szczegółowe określenie cech fizyko mechanicznych zamieszczono w Załączniku Nr 3. 42

43 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Na podstawie PN-EN 338:2011 Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości - oszacowano parametry fizykomechaniczne kwalifikując je do klasy C-30: wytrzymałość charakterystyczna na zginanie 30,0 MPa wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie wzdłuż włókien 23,0MPa, średni moduł sprężystości wzdłuż włókien 12,0 MPa gęstość charakterystyczna (przy wilgotności 15%) 473 kg/m 3 Powyższe wartości przyjęto do obliczeń statyczno-wytrzymałościowych. Szczegółowe wyniki badań wraz z założeniami i metodyką postępowania zamieszczono w Załączniku Nr 3. Sprowadzona nośność przekrojowa drewnianych belek stropowych wynosi 52,00 knm w odniesieniu do dopuszczalnego stanu naprężeń na zginanie. W odniesieniu do obciążenia użytkowego charakterystycznego można przyjąć, że nośność stropów belkowych na poszczególnych kondygnacjach obu spichlerzy wynosi 6,0 kn/m 2 i jest wielkością odpowiadającą obciążeniom historycznych obiektów magazynowych /spichlerzy/, dla których obciążenie użytkowe wahało się w granicach od 800 do 1200 kg na 1 m 2 powierzchni. Obliczenia nośności zamieszczono w Załączniku nr Wnioski i zalecenia Na podstawie przeprowadzonych szczegółowych oględzin, pomiarów i badań diagnostycznych oraz na podstawie przygotowanych równocześnie ekspertyz geotechnicznej, hydrogeologicznej i orzeczeń budowlano mykologicznych można w odniesieniu do zabytkowych obiektów zespołu młyna Rothera w Bydgoszczy zlokalizowanych na Wyspie Młyńskiej sformułować następujące wnioski: Budynek młyna Rothera oraz przyległych spichlerzy znajduje się w ogólnie dobrym stanie technicznym i nie stanowi zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego; Budynki zostały posadowione w sposób pośredni na drewnianych palach sosnowych i belkowych oczepach, na poziomach uwzględniających naturalny układ hydroizohips i wahania poziomu swobodnego zwierciadła wody gruntowej; Gwarancję trwałości i długowieczności fundamentowania obiektów wielokondygnacyjnych o dużej kubaturze i przejmujących znaczne obciążenia użytkowe zapewnia rzeczywisty poziom wody gruntowej powyżej górnej powierzchni belek oczepowych; Podstawą bezpieczeństwa konstrukcyjnego i użytkowego zabytkowych obiektów jest utrzymanie dotychczasowego poziomu wody gruntowej gwarantującego pełne zanurzenie w wodzie drewnianych konstrukcji fundamentowych. Niedopuszczalna jest realizacja wszelkiego rodzaju drenaży oraz obiektów inżynierskich mających wpływ na zmianę poziomu wód gruntowych i kierunków jej przepływów; Wykonane na drewnianych belkach oczepowych masywne fundamenty budynków murowane z kamienia naturalnego na zaprawie wapienno glinowej z domieszką mielonej ceramiki nie wykazują rozwarstwiających pęknięć i deformacji o charakterze konstrukcyjnym co świadczy o ich właściwej pracy statycznej i braku zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego budynków; 43

44 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Wysoka wilgotność zaprawy wapiennej w ścianach murowanych z kamienia naturalnego oraz stopień jej zasolenia nie maja istotnego wpływu na nośność konstrukcji murowej. Sprzyja temu zastosowany nieregularny układ wątku murowego zbliżony do cyklopowego bez wyraźnego układu poziomych spoin wspornych zapobiegający w sposób naturalny przed kapilarnym podciąganiem wody; Wewnętrzne filary w piwnicach oraz ściany zewnętrzne powyżej poziomu gruntu wykonane z cegły ceramicznej pełnej wykazują zróżnicowany stan techniczny. Występujące lokalnie duże ubytki w licu muru spowodowane procesami korozyjnymi oraz destrukcyjnym działaniem cykli mrozowych nie stanowią bezpośredniego zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego. Trwałość murowanych z cegły ceramicznej konstrukcji murowych jest warunkowana wyeliminowaniem kapilarnego podciągania wody; Prowadzone w latach prace remontowo budowlane obejmowały całkowitą wymianę drewnianych i staliwno drewnianych stropów nad piwnicami, które to stropy w opracowanych wówczas opiniach i ekspertyzach nie nadawały się do remontu i przebudowy w sposób gwarantujący pełne bezpieczeństwo konstrukcyjne i eksploatacyjne budynków młyna i spichlerzy. Wymiana stropów nad piwnicami została wykonana, co z punktu widzenia statycznego umocniło konstrukcję fundamentów i ścian przyziemia poprawiając w istotny sposób stateczność obiektów; W odniesieniu do istniejącej drewnianej konstrukcji szkieletowej oraz szachulcowej nie stwierdzono występowania czynnych ognisk korozji biologicznej w postaci niszczącego działania grzybów domowych i owadów technicznych szkodników drewna. Należy wnioskować, że przeprowadzone w latach prace impregnacyjno zabezpieczające wyeliminowały i zahamowały rozwój czynników korozji biologicznej. Badania mykologiczne wykazały występowanie kilku rodzajów grzybów pleśniowych. Myn Rothera W części wschodniej budynku występuje najniższy poziom posadzki w piwnicy co powoduje powstawanie zastoisk napływającej wody gruntowej. Zagłębienie piwnic w tej części wynikało z lokalizacji urządzeń transmisyjnych przenoszących napęd z dwóch śródsiębiernych kół wodnych oraz pomieszczeń magazynowo technicznych. W docelowych rozwiązaniach adaptacyjnych możliwe jest podniesienie poziomu posadzki przy jednoczesnym zabezpieczeniu izolacyjnym ścian budynku; Murowana z cegły ceramicznej konstrukcja ścian zewnętrznych i wewnętrznych młyna znajduje się w dobrym stanie technicznym i w pełni nadaje się do rekonstrukcji stropów między kondygnacyjnych wykonywanych w nowoczesnych technologiach budowlanych lub w zależności od potrzeb nawiązujących do historycznych układów konstrukcyjnych. Taka forma konstrukcji stropów została wykonana w zachodniej części budynku młyna; Brak stropowych konstrukcji w części wschodniej budynku młyna nie stwarza zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego z uwagi na masywne murowane z cegły ceramicznej pełnej ściany magistralne posiadające odpowiednio dużą stateczność i wznoszone w warunkach projektowanych pierwotnie drewnianych stropów bezwieńcowych. Odtworzenie zniszczonych stropów poprawi sztywność i stateczność murowanej konstrukcji budynku; 44

45 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Zagrożeniem dla trwałości murowanych ścian budynku jest brak konstrukcji dachowej na wschodniej części oraz poważnie uszkodzone poszycie /podkład/ i pokrycie dachu nad częścią zachodnią. Niszczące działanie wody opadowej prowadzi do destrukcji odsłoniętych ścian budynku. Niszczącym czynnikiem wymagającym usunięcia jest również roślinność mocno ukorzeniona na gzymsach oraz koronach murów i łęków wewnętrznych; W części wschodniej młyna występuje fragment oryginalnego drewnianego stropu nad pomieszczeniami parteru. Drewno belek stropowych uległo całkowitej destrukcji i nie kwalifikuje się do prac konserwatorskich. Z uwagi na bezpieczeństwo użytkowe, w celu zapewnienia tymczasowej komunikacji pomiędzy budynkami zniszczone drewniane elementy stropu należy rozebrać Spichlerz zbożowy /północny/ Poziom posadzki został utrzymany na poziomie historycznym i w zasadzie kształtuje na poziomie od 0,4 do 0,80 m powyżej poziomu swobodnego zwierciadła wody gruntowej. Występująca i zalegająca na posadzce woda jest wodą napływową, a nie infiltracyjną; Napływająca i stojąca na posadzce w piwnicy woda powoduje uszkodzenia murowanych z cegły filarów i częściowo ścian budynku. Nie stwierdzono uszkodzenia konstrukcji murowych stwarzających zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcyjnego ale zastoiska wody wpływają negatywnie na trwałość murowanych konstrukcji; W trakcie prac remontowo budowlanych prowadzonych w latach dokonano całkowitej wymiany drewnianych stropów nad piwnicami wprowadzając żelbetowy strop płytowy, co z punktu widzenia zagadnień bezpieczeństwa wzmocniło układ konstrukcyjny poprawiając stateczność murowanych i posadowionych na drewnianych palach ścian fundamentowych; W wykonanych stropach żelbetowych w miejscach drewnianych belek podwalinowych na zewnętrznych ścianach budynku wprowadzono żelbetowe wieńce. Takie rozwiązanie wzmocniło podparcie zewnętrznych podwalin ścian szachulcowych i stworzyło możliwość wprowadzenia dodatkowej drewnianej konstrukcji szkieletowej ścian od strony wewnętrznej; Szachulcowe konstrukcje zewnętrznych ścian budynku znajdują się w zróżnicowanym stanie technicznym. Występują lokalne duże uszkodzenia elementów drewnianych głównie w miejscach narażonych na przecieki wody opadowej. W złym stanie technicznym znajdują się pojedyncze elementy konstrukcyjne żurawi wciągowych zlokalizowane od strony kanału /elewacja zachodnia/; W dobrym stanie technicznym znajduje się szkieletowa konstrukcja drewniana obejmująca belki, podciągi i słupy. Występujące uszkodzenia typu mechanicznego związane z realizacja nowych ciągów komunikacyjnych wymagają zabezpieczenia i stężenia gwarantującego prawidłowa pracę statyczną drewnianych konstrukcji; Drewniana konstrukcja dachowa znajdują się w złym stanie technicznym i stwarza lokalnie zagrożenie bezpieczeństwa konstrukcyjnego. Drewniana konstrukcja dachowa z całkowicie zniszczonym poszyciem 45

46 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl /podkładem/ i bitumicznym pokryciem wymagają pilnego podjęcia prac remontowych. Występujące przecieki wody opadowej do wnętrza budynku wpływają niekorzystnie na trwałość konstrukcji budowlanych. Na III i IV kondygnacji budynku stwierdzono lokalnie występujące duże uszkodzenia drewnianych podłóg zagrażające bezpieczeństwu użytkowemu i wymagające wykonania prac związanych z wymiana deskowania; Spichlerz mączny /południowy/ poziom wody gruntowej w budynku występuje 0,20 m poniżej wykonanej posadzki betonowej, co powoduje, że licowane cegłą ceramiczna filary wewnętrzne znajdują się pod woda i są narażone na dużą wilgotność typu kapilarnego; W trakcie prac remontowo budowlanych prowadzonych w latach dokonano całkowitej wymiany drewnianych stropów nad piwnicami wprowadzając żelbetowy strop płytowy, co z punktu widzenia zagadnień bezpieczeństwa wzmocniło układ konstrukcyjny poprawiając stateczność murowanych i posadowionych na drewnianych palach ścian fundamentowych; W wykonanych stropach żelbetowych w miejscach drewnianych belek podwalinowych na zewnętrznych ścianach budynku wprowadzono żelbetowe wieńce. Takie rozwiązanie wzmocniło podparcie zewnętrznych podwalin ścian szachulcowych i stworzyło możliwość wprowadzenia dodatkowej drewnianej konstrukcji szkieletowej ścian od strony wewnętrznej; Szachulcowe konstrukcje zewnętrznych ścian budynku znajdują się w dobrym stanie technicznym. Występują lokalne uszkodzenia elementów drewnianych głównie w miejscach narażonych na przecieki wody opadowej; W dobrym stanie technicznym znajduje się szkieletowa konstrukcja drewniana obejmująca belki, podciągi i słupy. Występujące uszkodzenia typu mechanicznego związane z realizacja nowych ciągów komunikacyjnych wymagają zabezpieczenia i stężenia gwarantującego prawidłowa pracę statyczną drewnianych konstrukcji; Drewniana konstrukcja dachowa znajdują się w dobrym stanie technicznym i nie stwarza zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcyjnego. Drewniana konstrukcja dachowa wymaga wyłącznie lokalnych prac naprawczych oraz częściowej wymiany poszycia i pokrycia dachowego. Łazienki Posadowienie budynku oraz murowane z kamienia naturalnego fundamenty nie wykazują uszkodzeń typu konstrukcyjnego i gwarantują pełne bezpieczeństwo konstrukcyjne. Murowane z kamienia naturalnego ściany fundamentowe wymagają prac naprawczych w postaci lokalnego przemurowania i uzupełnienia; Naziemna konstrukcja szachulcowa budynku znajduje się w zróżnicowanym stanie technicznym. Występują lokalne uszkodzenia drewnianych elementów wymagające wymiany oraz przeprowadzenia zabiegów impregnacyjno wzmacniających; 46

47 EMGIEprojekt Sp. z o.o Kielce, ul. Górna 20, tel ; fax ; biuro@emgieprojekt.pl Komin Duże uszkodzenia korozyjne oraz lokalne zniszczenia destrukcyjne i nadmierne ugięcia elementów wykazuje więźba dachowa budynku, która kwalifikuje się do całkowitej wymiany wraz z poszyciem i pokryciem. W zakresie bieżących prac zabezpieczających konieczne jest wykonanie nowego pokrycia więźby dachowej; Murowany z cegły ceramicznej komin znajduje się w dobrym stanie technicznym za wyjątkiem 4 metrowego górnego odcinka głowicowego, który wymaga podjęcia pilnych prac remontowych; Murowany z cegły ceramicznej komin o kwadratowym zbieżnym ku górze przekroju wykazuje duże uszkodzenia i zniszczenia korozyjne w części głowicowej na długości około 4,00 m licząc w dół od korony murów. Całkowite rozluźnienie wiązania wymaga rozbiórki części głowicowej i ewentualnie jej odtworzenia; Cokołowa część komina uległa zniszczeniu i uszkodzeniu w wyniku procesów korozyjnych oraz niszczącego działania mocno ukorzenionej roślinności. Konieczne jest podjecie prac zabezpieczających. Opracowanie dr hab. inż. Andrzej Żaboklicki 47

48 ZAŁĄCZNIK NR 1 Badania fizyko mechaniczne cegły i zaprawy

49 BADANIA FIZYKO MECHANICZNE CEGŁY I ZAPRAWY 1. Podstawa opracowania Podstawę merytoryczną badań stanowią: Wyniki badań laboratoryjnych próbek elementów murowanych z cegły ceramicznej ścian pobranych w formie wyciętych fragmentów; Wyniki badań laboratoryjnych zaprawy murarskiej; Wyniki badania odwiertów ze ścian wewnętrznych i zewnętrznych 2. Przedmiot, cel i zakres opracowania Przedmiotem opracowania są materiały pobrane ze ścian budynków. Celem opracowania jest ocena właściwości zabudowanych materiałów budowlanych w zabytkowych obiektach na podstawie wyników badań pobranych próbek. Zakres opracowania obejmuje badania właściwości fizycznych i mechanicznych (gęstość objętościową, nasiąkliwość oraz wytrzymałość na ściskanie) oraz badania składu fazowego metodą analizy rentgenowskiej. Fot. 1 Ściana konstrukcyjna wewnętrzna młyna, Miejsce pobrania próbek cegły i zaprawy do badań laboratoryjnych. 3. Opis oraz wyniki badań 3.1. Badania cegły i zaprawy Badaniami objęto próbki pobrane z murowanego wypełnienia ścian szachulcowych spichlerzy. Ponadto pobrano próbki metodą odwiertów z murowanych ścian budynku młyna. 1

50 Fot. 2 Ściana konstrukcyjna zewnętrzna młyna, Miejsce pobrania próbek cegły i zaprawy do badań laboratoryjnych metodą odwiertu. W ten sposób uzyskano próbki zapraw i cegieł w formie nieregularnych kawałków, z których wycięto w laboratorium próbki sześcienne o wymiarach około 3 cm.. Tak przygotowane próbki ściskano w maszynie wytrzymałościowej i oznaczono wartość siły niszczącej. Na próbkach tych przed ich zniszczeniem oznaczono gęstość objętościową w stanie powietrznosuchym. Objętość próbek nieregularnych wyznaczono na wadze hydrostatycznej. Wyniki przeprowadzonych badań właściwości fizykomechanicznych zapraw i cegieł zamieszczono w tablicach od 1 do 2. Fot. 3 W miejscu pobrania próbki widoczna wyraźnie struktura wapiennej zaprawy stosowanej do murowania ścian budynku. 2

51 TABLICA 1 NR Nazwa miejca pobrania Wymiary masa suche, g Masa mokre, g Masa waga hydr., g Objętość, cm3 długość szerokość wysokość Ps 1 Cegła 6,1 6,2 6,1 453,0 484,4 279,0 230,7 Ps 2 ściana 6,0 6,0 6,1 448,1 478,7 275,9 219,6 Ps 3 szachulcowa 5,8 5,8 6,0 419,4 447,4 253,7 201,8 Ps 4 sp. półn. 6,1 6,0 6,1 438,9 471,5 257,8 223,3 Ps 5 Cegła 6,0 5,6 5,7 366,1 402,8 240,7 191,5 Ps 6 ściana 5,5 5,8 6,2 388,9 428,8 247,7 197,8 Ps 7 szachulcowa 6,3 6,1 6,6 501,2 552,1 292,1 251,7 Ps 8 sp. połudn.. 6,0 5,7 5,9 395,2 436,7 231,6 201,8 Sz 1 4,8 5,0 5,1 228,2 257,0 136,1 122,4 Sz 2 ściana 6,0 6,1 6,0 429,2 484,8 253,8 219,6 Sz 3 zewnętrzna 6,4 6,4 2,4 190,4 214,6 113,2 98,3 Sz 4 Młyna 5,0 5,0 1,5 75,5 85,2 45,5 37,5 Sz 5 6,7 3,9 2,5 117,5 132,8 70,0 64,0 zapr+sw 1 nieregularna 42,1 45,4 24,3 x zapr+swściana 2 wewnętrzna nieregularna 70,9 77,7 41,7 x Młyna Sw 3 nieregularna 21,8 23,3 12,6 x Sw 4 nieregularna 28,8 31,5 17,0 x Sw 5 2,1 2,1 2,1 16,3 18,3 9,8 9,3 Sw 6 1,9 2,0 2,1 15,3 16,9 9,2 8,0 Sw 7 2,4 2,7 1,9 15,6 17,8 9,4 5,1 Sw 8 3,0 2,2 0,7 13,1 14,9 7,9 4,6 3

52 TABLICA 2 NR Gęstoś ć g/cm3 Nasiąkliwo ść, % Średnia Nasiąkl iwość, % Porowat ość względn a, % Wytrzy małość [kn] Wytrzymałość [MPa] Ps 1 2,2 6,9 2,0 37,8 10,0 Ps 2 2,0 6,8 2,0 117,8 32,7 7,0 Ps 3 2,1 6,7 1,9 56,5 16,8 Ps 4 2,1 7,4 2,1 34,0 9,3 Ps 5 2,3 10,0 1,6 70,2 20,9 Ps 6 2,1 10,3 1,8 34,0 10,7 10,2 Ps 7 1,9 10,2 2,6 58,3 15,2 Ps 8 1,9 10,5 2,0 42,8 12,5 Sz 1 1,9 12,6 1,2 37,9 15,8 Sz 2 1,9 13,0 2,3 31,9 8,7 Sz 3 1,9 12,7 12,8 1,0 x x Sz 4 1,9 12,8 0,4 x x Sz 5 1,9 13,0 0,6 x x zapr+sw 1 x 7,8 0,2 x x zapr+sw 2 x 9,6 8,4 0,4 x x Sw 3 x 6,9 0,1 x x Sw 4 x 9,4 0,1 x x Sw 5 1,9 12,3 0,1 5,0 11,3 Sw 6 2,0 10,5 0,1 4,4 11,6 12,6 Sw 7 1,9 14,1 0,1 x x Sw 8 1,9 13,7 0,1 x x Średnia wytrzymałoś ć[mpa] 17,2 14,8 12,3 11,5 4

53 Fot. 4 Próbki cegły i zaprawy przygotowane do badań laboratoryjnych. 5

54 Fot. 5 Badania wytrzymałościowe cegły 3.2. Analiza właściwości i składu fazowego zapraw Wykonano analizę rentgenowską (XRD) 4 próbek proszkowych, 2 zapraw i 2 cegieł, pobranych z konstrukcyjnych ścian budynku. Fot. 6 Zaprawa murarska ze ściany wewnętrznej budynku młyna. W strukturze zaprawy widoczne większe czerwonawe cząsteczki mielonej cegły, które powszechnie w XIX wieku dodawano do zapraw murarskich 6

55 Pomiary przeprowadzono w zakresie katów θ, na dyfraktometrze Empyrean firmy PANalytical wyposażonym w lampę Cu. Analizowano skład fazowy zaprawy pobranej ze ściany wewnętrznej (Sw 1) i zewnętrznej (Sz 6). W próbce zaprawy pobranej ze ściany wewnętrznej wykryto obecność kwarcu i skalenia, wchodzących w skald zastosowanego kruszywa drobnoziarnistego. Ponadto wykryto obecność kalcytu (CaCO3) i gipsu (CaSO4 2H2O). Obecność kalcytu może świadczyć, że do wykonania zaprawy zostało użyte spoiwo wapienne, które z czasem skarbonatyzowało. Gips powstawać może w gdy w takim układzie występować będzie siarka. Może być ona wprowadzana na etapie produkcji, jeśli stosuje się spoiwo mieszane wapienno gipsowe, lub na etapie eksploatacji, gdy wnika ona do tynku wapiennego z otaczającego go środowiska. Fot. 7 Rentgenogram materiału zaprawy z próbki Sw 1. W tynku z ściany zewnętrznej również wykryto kwarc i skaleń, wchodzące w skald zastosowanego kruszywa. Zespolone są one jednak przez zaprawę wapienną, w której nie wykryto obecności gipsu. Zamiast niego, uzyskano słabe refleksy, mogące świadczyć o obecność dolomitu (CaMg(CO3)2). Może on wchodzić w skład kruszywa, jak i może powstawać w niewielkich ilościach w spoiwie wapiennym, w obecności magnezu. 7

56 Fot. 8 Rentgenogram materiału zaprawy z próbki Sz 6. W próbkach cegieł Ps 3 i Ps 6, wykryto przede wszystkim obecność kwarcu i hematytu, faz typowych dla składy cegły ceramicznej. Ponadto w próbce 3 potwierdzono obecność mulitu, powstającego podczas obróbki minerałów ilastych w wysokiej temperaturze. Skaleń potasowy (mikroklin) z próbki Ps 6 jest substancją wypełniającą. Dla obu próbek cegły, nie zidentyfikowano pojedynczego, intensywnego refleksu uzyskiwanego ok. kąta 21,7 2θ. W celu jego ewentualnej identyfikacji należałoby znać dokładny skład pierwiastkowy omawianych próbek. 8

57 Fot. 9 Rentgenogram materiału cegły z próbki PS 3 i PS Analiza wyników badań Na podstawie obserwacji oraz wyników badań stwierdzono, że: Zaprawa murarska z murowanych z cegły ceramicznej ścian budynku, zgodnie z normą PN EN w zależności od wytrzymałości na ściskanie można zaliczyć do kategorii CSIV, dla której wymagana wytrzymałość jest w zakresie > 6 MPa. Gęstość objętościowa zaprawy wynosi 1,90 kg/dm 3, a nasiąkliwość 12,80%. Głównymi składnikami mineralnymi zaprawy przedstawionymi na rentgenogramie 7 i 8., jest krzemionka pochodząca z piasku kwarcowego oraz węglan wapnia będący 9

58 skarbonatyzownym wodorotlenkiem wapnia. Ze względu na skład mineralny badana zaprawa jest zaprawą wapienną, całkowicie skarbonatyzowaną. Średnia wytrzymałość cegły uzyskana na małych próbkach wynosi 12,30 MPa, co należy uznać za wytrzymałość dobrą. Cegłą wykazuje jednak dużą nasiąkliwość wynoszącą około 12,8% co wymaga zabezpieczenia przed czynnikami atmosferycznymi, Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić że murowane konstrukcje ścian budynku posiadają wymaganą nośność Opracował Przemysław Czapik 10

59 ZAŁĄCZNIK NR 2 Badanie wilgotności murowanych ścian

60 Badania wilgotności murowanych ścian Badanie próbek pobranych z murowanych z cegły ceramicznej ścian i filarów w piwnicach budynku Młyna Rothera i spichlerzy. Badania przeprowadzono na podstawie próbek materiału pobranego na obiekcie. Na pobranie materiału próbnego do przeprowadzenia badań uzyskane zostało pozwolenie Miejskiego Konserwatora Zabytków w Bydgoszczy na podstawie wydanej decyzji nr. 70/2014 z dnia roku. Fot. 1 Pobieranie próbek do badań laboratoryjnych w postaci odwiertów. Fot. 2 Pobrana próbka do badań w miejscu połączenia spoiny wspornej ze spoiną pionową murowanego z cegły ceramicznej filara w piwnicy spichlerza mącznego /południowego/. Widoczna struktura wapiennej zaprawy w spoinach muru. 1

61 Podczas prowadzonych na obiektach badań w dniu pobrano próbki cegły ze ścian i filarów zlokalizowanych w piwnicach budynków w celu zbadania wilgotności i zawartości szkodliwych soli. Pobierano zwierciny na różnych wysokościach nad posadzką oraz z różnych głębokości. Głębokość pobierania podana w cm zawarta jest w opisie próbki: 0 10 oznacza pobranie z głębokości od 0 do 10 cm oznacza pobranie z głębokości od 10 do 20 cm oznacza pobranie z głębokości od 20 do 30 cm oznacza pobranie z głębokości od 30 do 40 cm. Budynek młyna Próbki 1A ściana wewnętrzna, wysokość 40 cm nad posadzką, Próbki 1B w ściana wewnętrzna, wysokość 150 cm nad posadzką Budynek spichlerza zbożowego Próbki 2A filar wewnętrzny, wysokość 30 cm nad posadzką, korytarz Próbki 2B filar wewnętrzny, wysokość 120 cm nad posadzką, korytarz Budynek spichlerza mącznego Próbki 3A filar wewnętrzny, wysokość 30 cm nad posadzką, korytarz Próbki 3B filar wewnętrzny, wysokość 120 cm nad posadzką, korytarz Po pobraniu, próbki zostały zapakowane do hermetycznie zamykanych, opisanych woreczków z tworzywa sztucznego. Badania wilgotności próbek wykonano używając wagosuszarki ADS 100. Określono wilgotność w stosunku do masy suchej. 2

62 Badanie wilgotności lp. Próbka m w [g] masa początkowa Młyn m s [g] masa sucha W [%] wilgotność m w m s / m s 1 Próbka 1A ,797 15,074 15,3 2 Próbka 1A ,824 12,899 18,5 3 Próbka 1A ,735 15,386 13,3 4 Próbka 1A ,668 17,816 10,4 5 Próbka 1B ,563 15,476 11,9 6 Próbka 1B ,193 10,842 12,5 7 Próbka 1B ,690 15,498 14,1 8 Próbka 1B ,665 14,815 12,5 Spichlerz zbożowy 9 Próbka 2A ,050 14,635 23,1 10 Próbka 2A ,506 20,641 15,8 11 Próbka 2A ,975 27,338 14,5 12 Próbka 2A ,098 26,154 13,1 13 Próbka 2B ,288 12,754 16,6 14 Próbka 2B ,381 11,313 21,3 15 Próbka 2B ,383 15,342 13,9 16 Próbka 2B ,679 12,606 14,1 Spichlerz mączny 17 Próbka 3A ,567 15,978 13,9 18 Próbka 3A ,847 15,102 10,4 19 Próbka 3A ,623 20,455 9,6 20 Próbka 3A ,231 15,004 12,9 22 Próbka 3B ,789 14,965 5,9 23 Próbka 3B ,207 10,497 6,7 24 Próbka 3B ,659 7,973 8,8 25 Próbka 3B ,677 9,932 7,8 3

63 Badania wilgotności murowanych z cegły ceramicznej filarów w piwnicach przeprowadzono przy zastosowaniu wilgotnościomierza MultiWet Laserliner Fot. 3 Badanie wilgotności zaprawy w spoinach murowanych z cegły filarów w piwnicach spichlerza mącznego przy zastosowaniu sond wpuszczanych na głębokość 200 mm Wyniki potwierdzają wysoką wilgotność murów, która osiągała wartości od 30% przy posadzce do 10% na wysokości 1,20 m dla cegły i 16,9% przy posadzce do 2,0% na wysokości 1,20 dla zaprawy wapiennej. Badania wilgotności ścian murowanych z kamienia naturalnego przeprowadzono przy zastosowaniu wilgotnościomierza MultiWet Laserliner Fot. 4 Badanie wilgotności zaprawy w spoinach murowanej z kamienia naturalnego zewnętrznej ściany piwnic w spichlerzu mącznym przy zastosowaniu sond wpuszczanych na głębokość 200 mm 4

64 Badania wilgotności zaprawy w ścianach murowanych z kamienia Uśrednione wartości Parametry zewnętrzne w pomieszczeniach Temperatura powietrza 20,7 C Wilgotność powietrza 54,2% Temperatura punktu rosy 11,4 C Wilgotność zaprawy na wysokości około 25 cm 26,2% Wilgotność zaprawy na wysokości 1,40 m 15,6% Fot. 5 Badanie wilgotności zaprawy w spoinach murowanej z kamienia naturalnego zewnętrznej ściany piwnic w spichlerzu mącznym przy zastosowaniu sond wpuszczanych na głębokość 200 mm na wysokości około 1,40 m od poziomu posadzki Badanie zasolenia ścian w piwnicach Próbki z głębokości 0 10 cm oraz cm poddano badaniu zasolenia, sprawdzono zawartość anionów rozpuszczalnych chlorków, azotanów i siarczanów, zastosowano metodę półilościową z użyciem pasków oznaczeniowych firmy Merck. 5

65 Badanie zawartości soli lp. Próbka siarczany chlorki azotany Stopień zasolenia 1 Próbka 1A 0 10 >1,7% 0,40% 0,35% wysoki 2 Próbka 1A >1,6% 0,40% 0,40% wysoki 3 Próbka 1B 0 10 >1,1% 0,10% 0,20% wysoki 4 Próbka 1B >0,9% 0,15% 0,25% wysoki 5 Próbka 2A 0 10 >2,3% 0,35% 0,40% wysoki 6 Próbka 2A >2,0% 0,30% 0,45% wysoki 7 Próbka 2B 0 10 >1,8% 0,35% 0,45% wysoki 8 Próbka 2B >1,6% 0,40% 0,35% wysoki 9 Próbka 3A 0 10 >1,7% 0,30% 0,50% wysoki 10 Próbka 3B 0 10 >1,4% 0,25% 0,45% wysoki Oceny wyników dokonano zgodnie z kryteriami podanymi przez instrukcję WTA odnoszącą się do diagnostyki murów nr /D (tabela 8). [%] niskie średnie wysokie chlorki < > 0.5 azotany < > 0.3 siarczany < > 1.5 Interpretacja wyników badań: Stwierdzono wysoką wilgotność cegły. Wyniki badań wyraźnie wskazują na brak izolacji pionowej od strony gruntu oraz na podciąganie kapilarne w murze. O wyraźnym podciąganiu kapilarnym świadczy wzrost wilgotności próbek pobranych na wysokości 30 40cm nad posadzką wraz z wzrostem głębokości. Zasolenie próbek cegły jest oceniane jako wysokie. W wyniku przeprowadzonych pomiarów wilgotności strukturalnej i powierzchniowej murów należy stwierdzić: średnie wilgotności powierzchniowe murów kształtują się odpowiednio na poziomie: h=0,25 m 14,50%, h=1,4 m 8,5%, 6

66 uśredniona wilgotność strukturalna zewnętrznych murów jest zróżnicowana i wynosi od 14,00 do 7,50%, budynek należy uznać za zawilgocony w części zewnętrznych ścian w partiach przyziemia. W każdym przypadku wyniki pomiarów przekraczają wartości dopuszczalne, wyniki pomiarów wilgotności powierzchniowej należy uznać za zawyżone z uwagi na obecność soli budowlanych na powierzchni ścian (higroskopijny pobór wilgoci przez sole), podwyższony poziom wilgotności wynika z braku zabezpieczenia substancji budynku przed wilgocią (izolacje pionowe i poziome). W związku ze stwierdzeniem wysokiego zawilgocenia w wyniku braku skutecznej izolacji pionowej oraz podciągania kapilarnego konieczne jest wykonanie odpowiedniej hydroizolacji ścian. 7

67 ZAŁĄCZNIK NR 3 Badania wytrzymałości drewna

68 Badanie wytrzymałości drewna Do badań laboratoryjnych wykorzystano drewno pochodzące ze zdemontowanych belek stropowych w budynkach spichlerzy. Na pobranie materiału próbnego do przeprowadzenia badań wytrzymałościowych uzyskane zostało pozwolenie Miejskiego Konserwatora Zabytków w Bydgoszczy na podstawie wydanej decyzji nr. 70/2014 z dnia roku. Na fot. 1 pokazano drewniane elementy konstrukcyjne, z których przygotowano próbki do badań wytrzymałościowych. Fot. 1 Drewniane elementy z których wykonano próbki do badań wytrzymałościowych Z uwagi na dobry materiał do wykonania elementów próbnych zdecydowano na wykonanie następujących elementów próbnych: małych o wymiarach 40 x 40 x 60 mm do badania wytrzymałości na ściskanie średnich o wymiarach 40 x 40 x 600 do badania wytrzymałości na zginanie statyczne i określenia modułu sprężystości podłużnej przy zginaniu statycznym Na fotografii 2 przedstawiono przygotowane do badań wytrzymałościowych próbki drewna. Celem badań wytrzymałościowych było oszacowanie parametrów fizyko mechanicznych drewna niezbędnych do określenia nośności drewnianych elementów konstrukcyjnych. 1

69 Fot. 2 Próbki o wymiarach 40 x 40 x 600 mm do badania wytrzymałości drewna na zginanie statyczne i określenie współczynnika sprężystości podłużnej przy zginaniu statycznym Badania wytrzymałościowe drewna przeprowadzono w Laboratorium Konstrukcji Betonowych i Diagnozowania Obiektów Technicznych Politechniki Świętokrzyskiej pod kierunkiem dr inż. Andrzeja Żaboklickiego Kierownika Zakładu Historii Architektury, Urbanistyki i Ochrony Zabytków. Materiał próbny do badań wytrzymałościowych zestawiono w tabelach 1 i 2. 2

70 Tabela 1 Charakterystyka próbek do badania wytrzymałości na ściskanie Oznaczenie próbek do badań Wilgotność pobranego elementu mierzona na obiekcie [%] Wymiary próbki bxhxl [mm] Masa [kg] Gęstość [kg/m 3 ] Wilgot. w czasie badania [%] Uwagi s.1 16,0 39,4/39,5/59,8 0, , ,8 s.2 39,4/40,1/60,7 0, , ,1 s.3 39,1/39,8/60,1 0, , ,2 s.4 40,1/39,7/60,3 0, , ,2 s.5 39,1/39,1/60,1 0, , ,0 s.6 39,3/40,1/59,3 0, , ,1 s.7 40/40/60,3 0, , ,8 s.8 40/40/60,5 0, , ,9 s.9 40/40/60,8 0, , ,3 s.10 40/39/60,2 0, , ,0 s.11 39,9/39,7/60,1 0, , ,3 s.12 40/40/60,3 0, , ,2 s.13 40/40/60,8 0, , ,6 s.14 39,6/39,9/60,6 0, , ,4 s.15 39,4/39,4/60,4 0, , ,1 s.16 40,2/40/59,4 0, , ,2 s.17 40/40/60,1 0, , ,6 s.18 39,2/39,6/60,3 0, , ,2 s.19 40/40/60 0, , ,0 s.20 39,6/40/60,5 0, , ,2 Gęstość średnia 473,330 3

71 Tabela 2 Charakterystyka próbek do badania wytrzymałości na zginanie statyczne i oznaczenia współczynnika sprężystości podłużnej przy zginaniu statycznym. Oznaczenie Wilgotność pobranego elementu mierzona na obiekcie [%] Oznaczeni e próbek do badań Wymiary próbki bxhxl [mm] Masa [kg] Gęstość [kg/m 3 ] Wilgotnoś ć w czasie badania [%] Uwagi Element 1 o wym. 320x110x ,00 z1.1 40/40,7/599 0, ,84 12,2 uszkodzona z1.2 40/40,2/599 0, ,40 13,1 z1.3 40/40,32/599 0, ,67 12,5 z1.4 40/40,6/599 0, ,57 11,8 z ,2/40,66/59 9 0, ,73 13,9 z1.6 40/40/599 0, ,48 12,0 z1.7 40/40,3/599 0, ,46 13,9 z1.8 40/40/599 0, ,00 12,4 z1.9 40/40,6/599 0, ,52 13,4 z /40/599 0, ,14 14,5 z /40,3/599 0, ,92 14,0 z /40,5/599 0, ,10 13,1 Element 2 o wym. 330x125x ,00 z2.1 40/40/600 0, ,02 12,3 z2.2 40/40/600 0, ,44 12,2 uszkodzona z2.3 39,3/39,5/600 0,43 463,71 12,7 z2.4 39/40,2/600 0, ,44 12,4 z2.5 39/39,5/600 0, ,59 12,4 z2.6 39,5/39,6/600 0, ,33 11,8 z2.7 39,5/40,3/600 0, ,15 13,1 z2.8 40/39/600 0, ,62 12,9 4

72 W przeprowadzonych badaniach laboratoryjnych określono następujące parametry fizyko mechaniczne drewna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien, wytrzymałość na zginanie statyczne, współczynnik sprężystości przy zginaniu statycznym gęstość drewna W badaniach wykorzystano podstawowe założenia normowe: PN D 04101:1977 Drewno Oznaczanie gęstości, PN D 04102:1979 Drewno Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie wzdłuż włókien PN D 04103:1977 Drewno Oznaczanie wytrzymałości na zginanie statyczne PN D 04227:1977 Drewno Ogólne wytyczne pobierania i przygotowania próbek PN EN 380 grudzień 1998 Konstrukcje drewniane. Metody badań. Ogólne zasady badań obciążeniem statycznym Założenia normowe dostosowano do wymiarów geometrycznych próbek drewna. Badanie wytrzymałości na ściskanie. Badania przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej FPZ 100/1 o zakresie 90 kn z prędkością przyrostu obciążenia 25N/s. Analogowy sygnał z siłomierza i licznika przemieszczenia belki maszyny przekazywany był do przetwornika analogowo cyfrowego typu LC firmy AMBEX skąd w postaci cyfrowej przesyłany był do komputera. Stanowisko badawcze zilustrowano na fotografii 3. Uzyskane wyniki zostały przedstawione w Tabeli 3, a charakterystyki zależności na wykresach. Fot. 3 Badanie wytrzymałości drewna na ściskanie 5

73 Tabela 3 Badanie drewna na ściskanie próbka s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10 s11 s12 s13 s14 s15 s16 s17 s18 s19 s20 a [m] b[m] A [m 2 ] siła niszcząca [kn] wytrzymałoś ć [kn/m 2 ] Rw [Mpa] wartość średnia x xsr [x xsr]2 % 39,4 39,5 59,8 76, ,98 49,29 41,66 49, ,50 39,4 40,1 60,7 75, ,37 47,67 41,66 47, ,08 39,1 39,8 60,1 65, ,34 41,87 41,66 41, ,71 40,1 39,7 60, ,20 50,25 41,66 50, ,28 39,1 39,1 60,1 52, ,62 34,61 41,66 34, ,76 39,3 40,1 59,3 62, ,36 39,61 41,66 39, , ,3 60, ,00 38,05 41,66 38, , ,5 68, ,25 43,11 41,66 43, , ,8 63, ,00 39,93 41,66 39, , ,2 70, ,56 45,35 41,66 45, ,86 39,9 39,7 60,1 48, ,30 30,66 41,66 30,66 940, ,3 60, ,00 37,95 41,66 37, , ,8 66, ,75 41,84 41,66 41, ,90 39,6 39,9 60,6 60, ,29 38,60 41,66 38, ,98 39,4 39,4 60,4 62, ,61 40,28 41,66 40, ,53 40, ,4 62, ,31 38,79 41,66 38, , ,1 62, ,75 39,07 41,66 39, ,37 39,2 39,6 60,3 68, ,53 44,35 41,66 44, , , ,25 44,78 41,66 44, ,36 39, ,5 74, ,46 47,15 41,66 47, ,79 833, , wartość średnia 41, ,62 pierwiastek z ilości prób 4,47 błąd średni śr.arytm. 9,62 odchylenie standard. 43,03 współ zmienności % 103,28 wskaźnik dokładn. % 46,19 6

74 Wykresy 1a, 1b i 1c przedstawiają zależności dla próbek osiągających najwyższą wytrzymałość: Dla próbki s 1 f/s N s Wykres 1a Siła w czasie N ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 mm Wykres 1b Siła w przemieszczeniu 7

75 4 3,5 3 2,5 mm 2 1,5 1 0, s Wykres 1c Przemieszczenie w czasie Wykresy 2a, 2b, 2c przedstawiają zależności dla próbek osiągających najwyższą wytrzymałość: Dla próbki s 4 f/s N s Wykres 2a Siła w czasie 8

76 f/mm N ,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 2,00E+00 3,00E+00 4,00E+00 5,00E+00 6,00E+00 mm Wykres 2b Siła w przemieszczeniu mm/s 6,00E+00 5,00E+00 4,00E+00 3,00E+00 mm 2,00E+00 1,00E+00 0,00E ,00E+00 s Wykres 2c Przemieszczenie w czasie 9

77 Badanie wytrzymałości drewna na zginanie statyczne oraz współczynnika sprężystości podłużnej przy zginaniu statycznym. Badania przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej FPZ 100/1 o zakresie 90 kn z prędkością przyrostu obciążenia 25N/s. Elementy próbne były obciążane w środku rozpiętości przęsła pojedyncza siłą skupioną. Analogowy sygnał z siłomierza i licznika przemieszczenia belki maszyny przekazywany był do przetwornika analogowo cyfrowego typu LC firmy AMBEX skąd w postaci cyfrowej przesyłany był do komputera. Przed rozpoczęciem badania tory przemieszczeń (ugięcia) i siły były cechowane, a ich charakterystyki przekazane do pamięci komputera. Próbki obciążano siłą 150 N i po 30 sekundach dokonywano pomiaru ugięcia. Na fotografii 4 przedstawiono badanie wytrzymałości próbki na zginanie. Fot. 4 Badanie wytrzymałości drewna na zginanie statyczne Uzyskane wyniki zostały przedstawione w Tabeli 4, 5 i 6, a charakterystyki zależności na wykresach 3a, b, c, 4a, b, c 10

78 Tabela 4 Odkształcenie [mm] Siła Nr Rozstaw Masa Gęstość Obciążenie [N] niszcząca próbki podpór [N] kg kg/m^3 z ,34 0,49 0,65 0,82 1 1,18 1,36 1,54 1,73 1, ,65 0, ,84 z ,19 0,34 0,51 0,67 0,86 1,06 1,28 1,46 1,67 1, ,17 0, ,40 z ,46 0,64 0,81 0,98 1,14 1,3 1,47 1,64 1, ,9 0, ,67 z ,27 0,47 0,66 0,85 1,06 1,26 1,47 1,68 1,92 2, ,25 0, ,57 z ,55 0,73 0,89 1,06 1,22 1,39 1,57 1,74 1,93 2, ,41 0, ,73 z ,85 1,08 1,3 1,52 1,77 1,97 2,22 2,43 2,67 2, ,95 0, ,48 z ,89 1,09 1,27 1,45 1,66 1,82 2,01 2,2 2,39 2,6 5406,61 0, ,46 z ,93 1,13 1,34 1,54 1,77 1,98 2,21 2,45 2,67 2, ,57 0, ,00 z ,19 0,4 0,57 0,79 0,97 1,18 1,4 1,62 1, ,84 0, ,52 z ,4 0,65 0,88 1,12 1,34 1,55 1,77 1,98 2,21 2, ,06 0, ,14 z ,53 0,78 1,01 1,24 1,44 1,67 1,9 2,14 2,4 2, ,69 0, ,92 z ,75 0,99 1,21 1,42 1,65 1,88 2,11 2,35 2,62 2, ,18 0, ,10 z ,83 1,06 1,27 1,47 1,68 1,88 2,09 2,3 2,52 2, ,91 0, ,02 z ,54 0,8 1 1,24 1,46 1,69 1,92 2,15 2,39 2, ,44 0, ,44 z ,49 0,81 1,08 1,34 1,58 1,83 2,08 2,33 2,58 2, ,40 0,43 463,71 z ,2 0,44 0,7 0,95 1,22 1,46 1,72 2,02 2,27 2, ,51 0, ,44 z ,15 0,4 0,66 0,9 1,17 1,43 1,67 1,96 2,21 2, ,89 0, ,59 z ,68 0,98 1,23 1,45 1,7 1,95 2,17 2,43 2,68 2, ,91 0, ,33 z ,89 1,07 1,26 1,45 1,62 1,82 2 2,19 2,38 2, ,71 0, ,15 z ,44 0,89 1,2 1,54 1,89 2,24 2,6 2,95 3,34 3,7 2086,38 0, ,62 Uwagi Pękła na sęku Pękła na sęku 11

79 Tabela 5 Nr próbki b[m] h[m] h 2 L[m] P[N] 3*L*P 2*b*h2 fm[n/m2] fm[mpa] z1.1 0,04 0,04 0, , , ,30 0, ,70 72,41 z1.2 0,04 0,0402 0, , , ,10 0, ,17 84,37 z1.3 0,04 0, , , , ,55 0, ,80 85,98 z1.4 0,04 0,0406 0, , , ,20 0, ,29 78,36 z1.5 0,0402 0, , , , ,39 0, ,80 77,28 z1.6 0,04 0,04 0, , , ,62 0, ,86 66,90 z1.7 0,04 0,0403 0, , , ,68 0, ,53 74,78 z1.8 0,04 0,04 0, , , ,84 0, ,08 79,48 z1.9 0,04 0,0406 0, , , ,57 0, ,26 75,12 z1.10 0,04 0,04 0, , , ,85 0, ,47 73,26 z1.11 0,038 0,0403 0, , , ,35 0, ,11 76,17 z1.12 0,037 0,0405 0, , , ,24 0, ,03 79,36 z2.1 0,04 0,04 0, , , ,24 0, ,38 73,80 z2.2 0,04 0,04 0, , , ,99 0, ,00 71,85 z2.3 0,0393 0,0395 0, , ,4 6199,92 0, ,24 50,56 z2.4 0,039 0,0402 0, , , ,12 0, ,02 39,41 z2.5 0,039 0,0395 0, , , ,80 0, ,42 60,86 z2.6 0,0395 0,0396 0, , , ,64 0, ,04 47,74 z2.7 0,0395 0,0403 0, , , ,08 0, ,22 82,24 z2.8 0,04 0,039 0, , , ,48 0, ,47 30, ,78 wartość średnia 69,04 12

80 Tabela 6 Nr próbki b[mm] h[mm] h3 L[m m] L3 150N*L3 4*b*h3 x2 x1 x3 x2 x4 x3 x5 x4 x6 x5 x7 x6 x8 x7 z1.1 40,00 40, ,00 0,15 0,16 0,17 0,18 0,18 0,18 0,18 0,19 0,19 1,58 0, ,2 z1.2 40,00 40, ,28 0,15 0,17 0,16 0,19 0,20 0,22 0,18 0,21 0,22 1,70 0, ,8 z1.3 40,00 40, ,32 0,18 0,17 0,17 0,16 0,16 0,17 0,17 0,19 0,17 1,54 0, ,4 z1.4 40,00 40, ,56 0,20 0,19 0,19 0,21 0,20 0,21 0,21 0,24 0,23 1,88 0, ,1 z1.5 40,20 40, ,97 0,18 0,16 0,17 0,16 0,17 0,18 0,17 0,19 0,19 1,57 0, ,3 z1.6 40,00 40, ,00 0,23 0,22 0,22 0,25 0,20 0,25 0,21 0,24 0,26 2,08 0, ,3 z1.7 40,00 40, ,32 0,20 0,18 0,18 0,21 0,16 0,19 0,19 0,19 0,21 1,71 0, ,5 z1.8 40,00 40, ,00 0,20 0,21 0,20 0,23 0,21 0,23 0,24 0,22 0,29 2,03 0, ,8 z1.9 40,00 40, ,56 0,19 0,21 0,17 0,22 0,18 0,21 0,22 0,22 0,25 1,87 0, ,2 z ,00 40, ,00 0,25 0,23 0,24 0,22 0,21 0,22 0,21 0,23 0,21 2,02 0, ,9 z ,00 40, ,70 0,25 0,23 0,23 0,20 0,23 0,23 0,24 0,26 0,28 2,15 0, ,9 z ,00 40, ,50 0,24 0,22 0,21 0,23 0,23 0,23 0,24 0,27 0,24 2,11 0, ,4 z2.1 40,00 40, ,00 0,23 0,21 0,20 0,21 0,20 0,21 0,21 0,22 0,22 1,91 0, ,2 z2.2 40,00 40, ,00 0,26 0,20 0,24 0,22 0,23 0,23 0,23 0,24 0,25 2,10 0, ,3 z2.3 39,30 39, ,35 0,32 0,27 0,26 0,24 0,25 0,25 0,25 0,25 0,30 2,39 0, ,5 z2.4 39,00 40, ,05 0,24 0,26 0,25 0,27 0,24 0,26 0,30 0,25 0,28 2,35 0, ,8 z2.5 39,00 39, ,50 0,25 0,26 0,24 0,27 0,26 0,24 0,29 0,25 0,30 2,36 0, ,7 z2.6 39,50 39, ,49 0,30 0,25 0,22 0,25 0,25 0,22 0,26 0,25 0,26 2,26 0, ,3 z2.7 39,50 40, ,67 0,18 0,19 0,19 0,17 0,20 0,18 0,19 0,19 0,20 1,69 0, ,1 z2.8 40,00 39, ,00 0,45 0,31 0,34 0,35 0,35 0,36 0,35 0,39 0,36 3,26 0, , , 1 wartość średnia 14454,9 x9 x8 x10 x9 suma x x śr k E 13

81 Poniżej przedstawiono wybrane zakresy zależności przy badaniu próbek na zginanie statyczne. f/mm N mm Wykres 3a Siła w przemieszczeniu f/s N s Wykres 3b Siła w czasie 14

82 mm s Wykres 3c Przemieszczenie w czasie f/mm N mm Wykres 4a Siła w przemieszczeniu 15

83 f/s N s Wykres 4b Siła w czasie mm/s mm s Wykres 4c Przemieszczenie w czasie 16

84 Na podstawie przeprowadzonych badan i analizy uzyskanych wyników oraz na podstawie PN EN 338 :2011 Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości, oszacowano parametry fizyko mechaniczne zabudowanego drewna kwalifikując je do klasy C 35. wytrzymałość charakterystyczna na zginanie 30,0 MPa wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie wzdłuż włókien 23,0MPa, średni moduł sprężystości wzdłuż włókien 12,0 MPa gęstość charakterystyczna (przy wilgotności 15%) 473 kg/m 3 Powyższe wartości przyjęto do obliczeń statyczno wytrzymałościowych. Bibliografia PN D 04101:1977 Drewno Oznaczanie gęstości, PN D 04102:1979 Drewno Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie wzdłuż włókien, PN D 04103:1977Drewno Oznaczanie wytrzymałości na zginanie statyczne, PN D 04227:1977Drewno Ogólne wytyczne pobierania i przygotowania próbek, PN EN 380 grudzień 1998 Konstrukcje drewniane. Metody badań. Ogólne zasady badań obciążeniem statycznym, PN EN 338 :2011 Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości, PN EN Trwałość drewna i materiałów drewnopochodnych. Drewno lite zabezpieczone środkiem ochrony. Klasyfikacja wnikania i retencji środka ochrona, PN EN / 2009 Trwałość drewna i materiałów drewnopochodnych. Definicja klas użytkowania. Część 2; Zastosowanie do drewna litego, Dzbeński W. Nieniszczące badania mechanicznych właściwości iglastej tarcicy konstrukcyjnej wybranymi metodami statycznymi i dynamicznymi. Rozprawy i monografie 43, Wyd. SGGW AR, Warszawa 1984 r., Giefing D., Kokociński W. Badania zmierzające do określenia przydatności pilodynu do oceny jakości drewna w konstrukcjach budowlanych. Prace Naukowe Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Trwałość budowli i ochrona przed korozją Kontra 86, Wrocław 1986, Krzysik F. Drewno jako materiał w obiektach zabytkowych. Sylwan nr 8/1968, Sylwan nr 1/1969, Krzysik F. Nauka o drewnie. PWN, Warszawa 1978, Faryniak L., Zyzik H., Żaboklicki A. Technologiczne sposoby wzmacniania drewnianych elementów zniszczonych przez owady. Prace naukowe Instytutu Konstrukcji Budowlanych Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1984 (nie publikowano), 17

85 Raczkowski J. Odporność drewna zmodyfikowanego polistyrenem na korozję atmosferyczną w warunkach kontaktu z rdzewiejącym żelazem. I Sympozjum Modyfikacji Drewna Poznań. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z. 231, Warszawa 1980, s , Soldenhoff B. Wzmacnianie drewna roztworami żywic termoplastycznych. Acta Universitatis Nicolai Copernici. Zabytkoznawstwo i Konserwatorstwo nr XI, Toruń 1987, s Soldenhoff B. Zastosowanie sztywnych pianek poliuretanowych do uzupełnienia ubytków drewna w obiektach zabytkowych. Acta Universitatis Nicolai Copernici. Zabytkoznawstwo i Konserwatorstwo nr VII, Toruń 1979, s , Żaboklicki A. Konstrukcyjne rozwiązania i zabezpieczania drewnianych stropów w zabytkowych obiektach architektury. Ochrona Zabytków nr 3/1984, Żaboklicki A. Wzmacnianie drewnianych stropów zabytkowych metodą inkluzji żywicznych. Inżynieria i Budownictwo 1988, Żaboklicki A. Badania nad efektywnością bakelizacji. Prace badawcze Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1988 (nie publikowano). Żaboklicki A. Rehabilitacja i wzmacnianie zabytkowych konstrukcji drewnianych, Wydawnictwa Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce

86 ZAŁĄCZNIK NR 4 Obliczenia nośności stropów belkowych

87 Obliczenia statyczno wytrzymałościowe ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ (STAN ISTNIEJĄCY).: Obciążenia Stałe: Podłoga drewniana konstrukcyjna (deski sosna) gr. 40 mm Podłoga właściwa panele deskowe z izolacją akustyczną gr. 32 mm Wartość charakterystyczna kn/m2 Współ. obciążenia Wartość Obliczeniowa kn/m2 6,0x0,04 = 0,240 1,20 0,288 3,50 x 0,032 = 0,112 1,4 0,157 RAZEM 0,352 0,445 Zmienne użytkowe Do obliczenia p 1,40 Do obliczenia p o Obciążenia na belki drewniane przy rozstawie a = 1,15 m Długość l=5,27 m x 1,05 = 5,53 m q s = 1,15*0,445 = 0,51 kn/m p o = 1,15*1,4p = 1,61p kn/m rozpiętość l o = 7,80*1,05= 8,19 m M max = 0,125*[q o p]*l o 2 M max = 0,125*[0,51+1,61p]*5,53 2 = 1,95+6,15p knm Nośność belek stropowych Przekrój 25 x 28 cm Długość l=5,27 m x 1,05 = 5,53 m M n = k crit *W n *f m,d 2 b h 2 1 0,25* 0, W n = 3,267 *10 [ m ] 6 6 1

88 3 b h 3 1 0,25* 0, I n = 457,33*10 [ m ] f d,m = k mod f m, k m klasa drewna C30 f m,k = 30 [MPa] m = 1,3 k mod = 0,70 0,70 30 f m,d = 16, 15[MPa] 1,3 rel l d h1 f m, d E0, mean 2 b E0.05 Gmean rel 5,53 0,28 16,15 3,14 0, , ,07 rel 0,75 k crit = 1,0 M n = 1*3,267*16,15= 52,76 knm Nośność przekrojowa belek stropowych wynosi 52,76 knm Nośność stropów drewnianych wyrażona obciążeniem użytkowym M max = M n 1,95+6,15p knm = 52,76 knm p = 8,26 kn/m 2 dopuszczalne obciążenie użytkowe p dop =8,26/1,15 = 7,18 kn/m 2 Stropy drewniane belkowe w dawnych spichlerzach, magazynach i browarach mogły przenosić obciążenia użytkowe od 800 do 1200 kg na metr kwadratowy. Wynikało to również z założeń projektowych, w których najbardziej efektywnym układem statycznym była belka trójprzęsłowa. 2

89 RYSUNKI

90

91

92

93

94

95

96

97