ZAPOBIEŻENIE AWARII BUDYNKU PRZEZ PRZESUNIĘCIE I WYPROSTOWANIE JEGO SEGMENTU

Podobne dokumenty
TEMAT: PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANO- WYKONAWCZY ROZBUDOWY URZĘDU O ŁĄCZNIK Z POMIESZCZENIAMI BIUROWYMI

STANY AWARYJNE KONSTRUKCJI NOŚNYCH BUDYNKÓW MIESZKALNYCH PRZYCZYNY, NAPRAWA, ZAPOBIEGANIE. Dr inż. Zbigniew PAJĄK

AUTORSKA PRACOWNIA ARCHITEKTONICZNA

SPIS ZAWARTOŚCI. 1. Opis techniczny konstrukcji str Obliczenia konstrukcyjne(fragmenty) str Rysunki konstrukcyjne str.

KONSTRUKCJA PROJEKT BUDOWLANY BUDOWA BUDYNKU PUNKTU WIDOKOWEGO KORNELÓWKA. dz.nr geod. 241/3 GMINA SITNO. inż. Jan DWORZYCKI upr. nr LUB/0274/POOK/05

OPINIA TECHNICZNA. Dane ogólne. Inwestor: Gmina Dobra ul. Szczecińska 16a Dobra

PL B1. zwłaszcza w wyniku szkód górniczych BUP 17/06. Lerch Jerzy,Jastrzębie Zdrój,PL Lerch Jolanta,Jastrzębie Zdrój,PL

SZCZECIN UL. DĘBOGÓRSKA 23

ORZECZENIE TECHNICZNE

BUDOWA SIEDZIBY PLACÓWKI TERENOWEJ W STASZOWIE PRZY UL. MICKIEWICZA PROJEKT WYKONAWCZY - KONSTRUKCJA SPIS TREŚCI

II. OPIS TECHNICZNY STANU ISTNIEJĄCEGO - INWENTARYZACJA

KONSTRUKCJE ŻELBETOWE

INWENTARYZACJA BUDYNKU PUBLICZNEJ SZKOŁY PODSTAWOWEJ W SIERONIOWICACH

WYBURZENIE 25 BUDYNKÓW MIESZKALNYCH SPOWODOWANE INTENSYWNYMI WPŁYWAMI EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

OPIS TECHNICZNY. 1. Dane ogólne Podstawa opracowania.

USŁUGI BUDOWLANE Z ZAKRESU PROJEKTOWANIA I NADZOROWANIA ADAM NOSSOL WALCE UL. LIPOWA 4

OPIS TECHNICZNY do projektu wykonawczego Budowa nowego obiektu szpitalnego na terenie Zakładu Karnego w Czarnem

EKSPERTYZA TECHNICZNA z uwzględnieniem stanu podłoża gruntowego

1/K. RZUT KONSTRUKCJI PIWNICY. 2/K. RZUT KONSTRUKCJI PARTERU. 3/K. RZUT KONSTRUKCJI PODDASZA. 4/K. ŚCIANA OPOROWA. 5/K. ELEMENTY N-1, N-2, N-3, N-4.

PROJEKT BUDOWLANO - WYKONAWCZY

PROJEKT BUDOWLANY. ul. Św. Andrzeja Boboli 98/17, Białystok ZESPÓŁ PROJEKTOWY: NAZWISKO: UPRAWNIENIA: PODPIS:

PROJEKT BUDOWLANY ZAGRODY LEŚNEJ

Przebudowa wejścia do budynku ZSP Nr 2 w Mysłowicach przy ul. Pocztowej 20

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

PRACOWNIA PROJEKTOWA K O N A R 1. OPIS TECHNICZNY

INWENTARYZACJA OBIEKTU WRAZ Z DOKUMENTACJĄ FOTOGRAFICZNA

Jakie są składowe kosztu rektyfikacji budynku?

PROJEKT WYKONAWCZY VI.2012 PRZEBUDOWA I ROZBUDOWA KOTŁOWNI OLEJOWEJ NA ŹRÓDŁA ODNAWIALNE BIOMASA I PELET NA DZIAŁKACH O NR EWID

EKSPERTYZA TECHNICZNA Z OPINIĄ

INWENTARYZACJA ARCHITEKTONICZNO BUDOWLANA GOKSiR KAMIENICA POLSKA UL. M. KONOPNICKIEJ 135a INWENTARYZACJA ARCHITEKTONICZNO BUDOWLANA

EKSPERTYZA TECHNICZNA

EKSPERTYZA TECHNICZNA

PROJEKT WYKONAWCZY KONSTRUKCJI BUDYNKI 6 7

BIURO INśYNIERSKIE GOŁĘBIEWSKI Tadeusz Gołębiewski ul. Olszewskiego 82/ Wrocław

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

USUWANIE WYCHYLEŃ BUDYNKÓW O SZKIELETOWYM I ŚCIANOWYM USTROJU NOŚNYM

USŁUGI BUDOWLANE Z ZAKRESU PROJEKTOWANIA I NADZOROWANIA ADAM NOSSOL WALCE UL. LIPOWA 4

Budynek Mieszkalny. Wspólnota

SPIS TREŚCI. A. Opis techniczny. 1. Podstawa opracowania. 2. Dane ogólne. 3. Konstrukcja budynku. 4. Analiza oględzin budynku. 5. Wnioski i zalecenia.

OPIS ROBÓT ROZBIÓRKOWYCH WRAZ ZE SZKICEM SYTUACYJNYM Nazwa obiektu ROZBIÓRKA BUDYNKU USŁUGOWEGO -

PROGRAM KONFERENCJI OBIEKTY BUDOWLANE NA TERENACH GÓRNICZYCH - termin IX 2014

MB-L2-Z /I/02 OCENA STANU BUDYNKÓW W STREFACH WPŁYWU BUDOWY METRA CZĘŚĆ I STACJA C8, TUNEL SZLAKOWY D9. ZESZYT nr 15 BUDYNEK UL.

PR0JEKT BUDOWLANY ZAMIENNY PRZEBUDOWA BUDYNKU BIURWEGO UL. BOHATERÓW GETTA WARSZAWSKIEGO 1 W SZCZECINIE

INWENTARYZACJA STANU ISTNIEJĄCEGO BUDYNKU NR 8 (IZBA CHORYCH) POŁOŻONEGO NA TERENIE 8 BAZY LOTNICTWA TRANSPORTOWEGO W KRAKOWIE-BALICACH SPIS TREŚCI

PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCJI

INWENTARZYACJA BUDOWLANA DO CELÓW WYKONANIA AUDYTU ENERGETYCZNEGO DLA OKREŚLENIA WYTYCZNYCH DO TERMOMODERNIZACJI

Inwentaryzacja oraz opis nieruchomości. [rzuty kondygnacji w formacie dwg, pdf oraz jpg w pliku elektronicznym Rybnicka_29_inwentaryzacja.

CZĘŚĆ KONSTRUKCYJNA PROJEKTU. Spis treści. Spis rysunków

MONITORING OBIEKTÓW PO WYKONANIU PRAC ZABEZPIECZAJĄCYCH PRZED KATASTROFĄ STRUCTURE S MONITORING AFTER WORKS PREVENTING CATASTROPHE

OPIS TECHNICZNY PROJEKTU WYKONAWCZEGO

4.3. Stropy na belkach stalowych

Spis treści: I. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI Opis stanu istniejącego konstrukcji budynku...2

PRZEDMIAR. Biuro Inżynierskie Krzysztof Łanocha. ul. Wańkowicza 60/12, Wrocław

OPIS TECHNICZNY DO PROJEKTU BUDOWLANEGO BRANŻY KONSTRUKCYJNEJ

EKSPERTYZA TECHNICZNA

PROJEKT BUDOWLANY ZABEZPIECZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH I BHP W BUDYNKU NBP W RZESZOWIE PRZY ULICY 3-go MAJA. PROJEKT BUDOWLANY B. CZĘŚĆ KONSTRUKCYJNA

FUNDAMENTY ZASADY KSZTAŁTOWANIA I ZBROJENIA FUNDAMENTY

REMONT, ROZBUDOWA I PRZEBUDOWA BUDYNKU OPIS TECHNICZNY CZĘŚĆ KONSTRUKCYJNO BUDOWLANA

Załącznik nr Opis przedmiotu zamówienia

1. Klasyfikacja pożarowa budynku

DOKUMENTACJA TECHNICZNA

I. INWENTARYZACJA BUDOWLANA EKSPERTYZA TECHNICZNA O MOŻLIWOŚCI PRZEBUDOWY I ZMIANY SPOSOBU UŻYTKOWANIA

INWENTARYZACJA BUDOWLANA

E K S P E R T Y Z A B U DO W L A N A

KARTA OBIEKTU nr 1 Budynek hali przemysłowej POWIERZCHNIA UŻYTKOWA 3346,97 m² POWIERZCHNIA ZABUDOWY 3526,15 m² KUBATURA 39492,90 m³ ROK BUDOWY 2009

BUDOWA PODJAZDU DLA OSÓB NIEPEŁNOSPRAWNYCH W I KLATCE BUDYNKU PRZY UL. NISKIEJ 29 W WARSZAWIE

OPIS TECHNICZNY PROJEKTU WYKONAWCZEGO KONSTRUKCJI

Opis przedmiotu zamówienia Wytyczne dla wykonawców

PROJEKT BUDOWLANY BUDOWA SCHODÓW ZEWNĘTRZNYCH POŻAROWYCH Z BUDYNKU PUBLICZNEJ SZKOŁY PODSTAWOWEJ W BUDZISKACH

Przedsiębiorstwo Usługowo-Handlowe. Nazwa inwestycji. Branża. Adres inwestycji. Inwestor. Projektował. NIP Regon:

PRZEBUDOWA I ROZBUDOWA BUDYNKU ZAKŁADU OPIEKI ZDROWOTNEJ W SKOŁYSZYNIE BRANŻA KONSTRUKCJA

OPIS TECHNICZNY DO PROJEKTU ROZBIÓRKI BUDYNKU GOSPODARCZEGO W RAMACH ROZBUDOWY I PRZEBUDOWY ISNIEJĄCEGO DOMU POMOCY SPOŁECZNEJ

Kosztorys inwestorski

OGÓLNE ZASADY MONTAŻU STROPÓW TERIVA

EKSPERTYZA TECHNICZNA

OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJA do projektu wykonawczego Modernizacja i adaptacja pomieszczeń budynków Wydziału Chemicznego na nowoczesne laboratoria

OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI I OBLICZENIA.

Przedmiar Robót. Rozbiórka budynku gospodarczego,kołbaskowo, dz. nr 179/2

INWENTARYZACJA BUDOWLANA

ŚWIETLICA WIEJSKA W SKALE

UPROSZCZONA INWENTARYZACJA TECHNICZNO-BUDOWLANA ZESPOŁU SZKÓŁ w Mołtajnach gm. BARCIANY

PROJEKT WYKONAWCZY ZAMIENNY WZMOCNIENIA KONSTRUKCJI WSPORCZEJ TRYBUN A I B -tenisowy klub LEGIA przy ul. Myśliwieckiej 4a w Warszawie

PROJEKT KONCEPCYJNY BUDYNKU Koncepcja architektoniczna budynku mieszkalnego, wielorodzinnego przy ul. Kani w Wałbrzychu

EKSPERTYZA TECHICZNA. Nazwa obiektu:

Opinia techniczna strona nr 1 OPINIA TECHNICZNA

Obowiązujące przepisy i normy z zakresu budownictwa: -Ustawa z dnia PRAWO BUDOWLANE Ustawa ze zmianami z dnia 27marca 2003r

PROJEKT ROZBIÓRKI OBIEKTU

PROJEKT KONSTRUKCYJNO- BUDOWLANY

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

INWENTARYZACJA BUDOWLANA

ADESI Sp. z o.o. ROZBUDOWA SPECJALNEGO OŚRODKA SZKOLNO- WYCHOWAWCZEGO W SULĘCINIE

B.A. PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCJA. Projektowanie mgr inż. Bogdan Adamczyk Szczecin,ul. Storrady 1 Tel

ROZBIÓRKA ŚRODKOWYCH SEGMENTÓW DŁUGICH CIĄGÓW ZABUDOWY JAKO SPOSÓB PROFILAKTYKI BUDOWLANEJ NA TERENACH GÓRNICZYCH

Nazwa i adres obiektu budowlanego. Zarząd Budynków i Lokali Komunalnych ul. Mariacka 25, Szczecin Tel.: , fax:

PRACOWNIA PROJEKTOWA ARCHITEKTURY I BUDOWNICTWA ATLANT OPINIA TECHNICZNA

ścienne kanałowe wewnętrzne gr.24cm

OPIS TECHNICZNY. 3. Charakterystyka budynku

PROJEKT KONSTRUKCJI DACHU I KLATKI SCHODOWEJ

STANDARD WYKOŃCZENIA BUDYNKÓW WOLNOSTOJĄCYCH I SZEREGOWYCH

EKSPERTYZA TECHNICZNA NA TEMAT MOŻLIWOŚCI PRZEBUDOWY CZĘŚCI POMIESZCZEŃ BYŁEJ SZKOŁY NA CELE USŁUG KULTURY ORAZ TURYSTYKI I REKREACJI

Transkrypt:

ZAPOBIEŻENIE AWARII BUDYNKU PRZEZ PRZESUNIĘCIE I WYPROSTOWANIE JEGO SEGMENTU KRZYSZTOF GROMYSZ, e-mail: krzysztof.gromysz@polsl.pl Politechnika Śląska Streszczenie: Segmenty budynków znajdujących się terenach, na których ujawniają się wpływy podziemnej eksploatacji górniczej doznają wzajemnych przemieszczeń. W przypadku źle zaprojektowanych lub wykonanych dylatacji występuje bezpośrednie oddziaływanie sąsiadujących ze sobą segmentów (zwarcie w dylatacji). Zwarcie takie w wielu przypadkach doprowadzało do zagrożenia bezpieczeństwa mieszkańców, awarii budowlanych i znacznych strat materialnych. Przedmiotem publikacji jest wielorodzinny budynek mieszkalny składający się z dwóch bliźniaczych segmentów. Każdy segment jest całkowicie podpiwniczony o dwóch kondygnacjach nadziemnych. Wskutek oddziaływania krzywizny terenu górniczego i spełzających odkształceń poziomych nastąpiło zwarcie segmentów w dylatacji w poziomie stropu nad ostatnią kondygnacją. Ponadto w wyniku nierównomiernego obniżenia terenu górniczego wystąpiło wychylenie budynku z pionu, co znacznie obniżyło komfort jego użytkowania. W celu uniknięcia awarii budowlanej związanej ze zwarciem w dylatacji jeden segment budynku został przesunięty względem drugiego o 300 mm. Ponadto komfort użytkowania obiektu został przywrócony przez jego wyprostowanie, które polegało na nierównomiernym podnoszeniu. Przemieszczanie segmentu w kierunku pionowym i poziomym przeprowadzono w czterech fazach, które związane były z zabudową podpór przesuwnych, przesuwaniem obiektu w kierunku poziomym oraz nierównomiernym podnoszeniem. Wszystkie zaprojektowane prace zostały zrealizowane, a poszczególne ich etapy przedstawiono w niniejszej publikacji. Wykonane prace zapobiegły awarii budowlanej oraz przywróciły komfort użytkowania obiektu. Słowa kluczowe: przesuwanie obiektu, usuwanie wychylenia budynku, szkody górnicze 1. Wprowadzenie Podziemna eksploatacja węgla kamiennego powoduje deformacje powierzchni terenu, które charakteryzują się czterema podstawowymi parametrami: obniżeniem W, odkształceniem poziomym ε, promieniem krzywizny R oraz nachyleniem T (rys. 1). W konsekwencji następuje zmiana odległości między segmentami budynków jak i wzajemne ich obroty. W przypadku budynków, w których została źle zaprojektowana lub wykonana dylatacja może to doprowadzić do awarii budowlanej. Na przykład w [1] przedstawiona została awaria wielosegmentowego, dziesięciokondygnacyjnego budynku wykonanego w technologii wielkopłytowej. Ze względu na nieprawidłowe ukształtowanie i wykonanie dylatacji doszło do bezpośredniego oddziaływania na siebie dwóch segmentów (zwarcie w dylatacji). Nastąpiła rzeczywista utrata nośności ścian stanowiących oparcie stropów. Doraźne działania zabezpieczające przedstawione w [1] a następnie czasochłonny i kosztowny remont pozwoliły uniknąć katastrofy postępującej i przywróciły możliwość użytkowania obiektu. Z kolei w [2, 3, 4] przedstawiono przypadek zwarcia w dylatacji ciągów pięciokondygnacyjnych segmentów mieszkalnych wykonanych w technologii tradycyjnej. Wskutek wzajemnego oddziaływania na siebie segmentów w czasie występowania poziomych odkształceń terenu o charakterze spełzającym nastąpiła awaria podłużnych ścian obiektów. W tym przypadku rozmiary zniszczeń były tak duże, że podjęta została decyzja o rozbiórce uszkodzonych budynków.

374 Zapobieżenie awarii budynku przez przesunięcie i wyprostowanie jego segmentu Wzajemne oddziaływanie na siebie segmentów zlokalizowanych na terenach górniczych jest zjawiskiem bardzo częstym. Stąd prowadzona jest ciągła obserwacja budynków wielosegmentowych poddanych wpływom eksploatacji górniczej oraz podejmowane są na bieżąco działania mające na celu zapewnienie bezpieczeństwa użytkowników obiektów i zapobieżenie występowaniu znacznych strat materialnych. W publikacji przedstawiono przypadek budynku mieszkalnego składającego z dwóch bliźniaczych segmentów. Po ujawnieniu się wpływów eksploatacji kolejnych pokładów, wskutek łącznego oddziaływania krzywizny terenu górniczego i poziomych odkształceń spełzających nastąpiło zwarcie segmentów w dylatacji w poziomie ostatniej kondygnacji (rys. 1). Ponadto wskutek eksploatacji kolejnych pokładów wystąpiły odkształcenia brył segmentów oraz ich wychylenie z pionu, co utrudniało użytkowanie. W celu uniknięcia awarii budynku wskutek zwarcia w dylatacji podjęto decyzję o rozsunięciu segmentów. Ponadto chcąc umożliwić dalszą prawidłową eksploatację wychylonego segmentu budynku podjęto decyzję o jego wyprostowaniu. Rys. 1. Bezpośrednie oddziaływanie na siebie segmentów budynku (zwarcie segmentów w dylatacji) wskutek łącznego wpływu krzywizny terenu górniczego (1/R) i odkształceń poziomych (ε) 2. Opis budynku Budynek składa się z dwóch całkowicie podpiwniczonych segmentów: wschodniego i zachodniego (rys. 2). Obiekt ma dwie kondygnacje nadziemne i pełni funkcje mieszkalne oraz biurowe. Rzut piwnic każdego segmentu jest prostokątem o wymiarach 9,74 11,38 m a rzut parteru i pierwszego piętra można wpisać w prostokąt długości boków 9,78 i 14,08 m. Wysokość obiektu, licząc od poziomu terenu do krawędzi dachu wynosi 8,79 m (rys. 3). Obiekt posadowiono 1,15 m poniżej powierzchni terenu na żelbetowych ławach fundamentowych o wysokości równej 0,35 m i szerokości od 0,40 do 0,60 m. Ściany nośne segmentów, grubości od 0,25 do 0,38 m są murowane z cegły pełnej na zaprawie cementowo-wapiennej. Stropy obu segmentów są żelbetowe monolityczne grubości 0,14 m, oparte na ścianach za pośrednictwem wieńców o przekroju 0,25 0,25 m. Stropodach jest niewentylowany z warstwą izolacji z żużla wykonanej na stropie nad pierwszym piętrem, na której ułożono wylewkę betonową pokrytą papą. Maksymalna szerokość dylatacji między segmentami wynosiła 100 mm w poziomie posadzki piwnic. Z kolei w poziomie stropu nad parterem zakres pracy dylatacji został wyczerpany i segmenty oddziaływały bezpośrednio na siebie (zwarcie segmentów w dylatacji rys. 3). Ponadto wskutek wystąpienia nierównomiernych obniżeń terenu górniczego obiekt uległ

Diagnostyka w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji 375 wychyleniu z pionu. Pomierzone składowe wychylenia segmentu wschodniego wynosiły: 24,4 mm/m w kierunku krótszego boku segmentu i 11,0 mm/m w kierunku boku dłuższego (rys. 2). Wartość wypadkowego wychylenia segmentu wynosiła zatem 24,4 2 + 11 2 = 26,8 mm/m. Wychylenie to było uciążliwe [5] i postanowiono je usunąć przez nierównomierne podnoszenie segmentu wschodniego [6]. Segment zachodni również był wychylony z pionu z tym, że nachylenie posadzek zostało już wcześniej usunięte przez poziomowanie podłóg. Rzuty segmentów budynku przedstawiono na rysunku 2, na którym, w przypadku segmentu wschodniego zamieszczono rzut piwnic a w przypadku segmentu zachodniego rzut parteru. Rys. 2. Rzut budynku mieszkalnego składającego się z dwóch bliźniaczych segmentów Rys. 3. Przekrój przez budynek z zaznaczeniem występującego zwarcia segmentów w dylatacji

376 Zapobieżenie awarii budynku przez przesunięcie i wyprostowanie jego segmentu 3. Przyjęty sposób postępowania z budynkiem Jak przedstawiono powyżej segment wschodni był wychylony z pionu w kierunku południowo-wschodnim (rys. 2). Ponadto segment wschodni z zachodnim stykały się w poziomie stropu nad pierwszym piętrem (zwarcie segmentów w dylatacji rys. 3). Wzajemne położenie obiektów uniemożliwiało zatem przeprowadzenie prostowania segmentu wschodniego bez jego uprzedniego przesunięcia. W związku z tym zaprojektowana została następująca kolejność prac. Najpierw założono przesunięcie segmentu wschodniego w kierunku krótszego boku jego rzutu a następnie wyprostowanie obiektu. Zaprojektowana zmiana położenia segmentu obejmowała wobec powyższego w pierwszej kolejności przesunięcie obiektu w kierunku poziomym a następnie wyprostowanie go przez nierównomierne podnoszenie. Przygotowanie segmentu do przesunięcia wymagało zabudowy w jego ścianach podpór przesuwnych, co wiązało się z koniecznością uprzedniego równomiernego podniesienia obiektu, a następnie jego opuszczenia na te podpory. Z kolei prostowanie obiektu wiązało się z jego nierównomiernym podniesieniem z wykorzystaniem siłowników hydraulicznych. Założono zatem, że ten sam zestaw siłowników zostanie wykorzystany do równomiernego podniesienia budynku związanego z zabudową podpór przesuwnych jak i do prostowania. W związku z tym przewidziano cztery fazy przemieszczania segmentu, które oznaczono kolejnymi cyframi rzymskimi. W fazie I nastąpiło rozerwanie piwnicznych ścian budynku w poziomie 0,35 m nad posadzką piwnic a następnie równomierne podniesienie części budynku znajdującej się nad płaszczyzną rozerwania o h I = 180 mm ku górze. Powstała w ten sposób przestrzeń w ścianach umożliwiła zabudowę podpór przesuwnych. Następnie, w fazie II, nadziemna część segmentu została opuszczona ku dołowi o 100 mm ( h II = -100 mm) i spoczęła na podporach przesuwnych. W fazie III segment został przemieszczony równomiernie w kierunku poziomym o 300 mm ( l = 300 mm). W ostatniej, czwartej fazie (faza IV) segment został podniesiony nierównomiernie w taki sposób, że doprowadzono obiekt do pionowego położenia. W związku z tym każde naroże segmentu zostało przemieszczone o inną wartość. Wysokość nierównomiernego podnoszenia poszczególnych naroży obiektu wynikała z kierunku i wartości jego wychylenia. W związku z tym wysokości podnoszenia poszczególnych naroży (por. rys. 2) w tej fazie wynoszą: naroże NW h IV = 0, naroże NE h IV = 24,4 9,74 = 238 mm, naroże SW h IV = 11,04 11,38 = 125 mm, naroże SE h IV = 24,4 9,74 + 11,04 11,38 = 363 mm. Zaprojektowane pionowe i poziome przemieszczenia czterech naroży segmentu w poszczególnych fazach zestawiono w tablicy 1. Ponadto w tablicy tej oraz na rysunku 4 przedstawiono całkowite przemieszczenia w kierunku pionowym ( h) i poziomym ( l). Tablica 1. Wartości pionowych i poziomych przemieszczeń segmentu wschodniego w kolejnych fazach Faza przemieszczenia Pionowe przemieszczenia naroży segmentu hi (i = I, II, IV) naroże NW (siłownik 1) naroże NE (siłownik 5) naroże SW (siłownik 28) naroże SE (siłownik 33) Poziome przemieszcze nie segmentu l I 180 180 180 180 --- II -100-100 -100-100 --- III --- --- --- --- 300 IV 0 238 125 363 --- Całkowite przemieszczenie 80 318 205 443 300

Diagnostyka w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji 377 Na rysunku 4a przedstawiono widok budynku przed przemieszczeniem segmentu wschodniego a na rysunku 4b widok budynku po przemieszczeniu tego segmentu oraz po przeprowadzonym remoncie. Rys. 4. Budynek mieszkalny składający się z dwóch segmentów widok od strony południowej: a) segment wschodni przed przemieszczeniem, b) segment wschodni po przemieszczeniu i przeprowadzonym remoncie 4. Przebieg prac konstrukcyjno-budowlanych Na podstawie przyjętego sposobu postępowania zaprojektowano i zrealizowano prace budowlane obejmujące wschodni segment budynku. W pierwszej kolejności rozebrano zewnętrzne schody prowadzące do budynku oraz schody z piwnic na parter a także odkopano budynek odsłaniając górną powierzchnię ław fundamentowych. Głębokość wykopu wynosiła 0,73 m, a jego szerokość była równa 1,94 m. Następnie wykonano wzmocnienie budynku przebiegające nad projektowaną płaszczyzną rozerwania budynku w poziomie 1,93 m (0,35 m nad posadzką). Wzmocnienie to stanowiły biegnące poziomo stalowe profile [160 (rys. 5). W pierwszej kolejności profile mocowano dwustronnie do ścian nośnych i łączono je ze sobą przez ściany za pomocą śrub M20 w rozstawie 800 mm. Śruby były przeprowadzane przez otwory średnicy 22 mm wykonane w ścianach nośnych i w profilach. W przypadku ściany przydylatacyjnej, ze względu na brak dostępu do niej od strony segmentu sąsiedniego zabudowano tylko jeden profil biegnący wewnątrz budynku, który mocowano do ściany za pomocą wklejanych kotew średnicy 20 mm. Następnie do profili zabudowanych na ścianach mocowano w narożach stężające elementy wykonane również z [160. Rolą tych elementów było zapewnienie sztywności ścian części budynku nad płaszczyzną rozerwania w czasie przemieszczania obiektu. Ponadto elementy te przekazywały na ściany budynku siły poziome przykładane do wzmocnienia w czasie przesuwania obiektu w kierunku poziomym. Wzmocnienie biegnące wzdłuż zewnętrznej wschodniej ściany zostało rozbudowane o elementy, do których w kolejnych etapach prac mocowane były śruby rzymskie wywołujące poziomą siłę w czasie przesuwania. Ponadto do wzmocnienia biegnącego wzdłuż zewnętrznych

378 Zapobieżenie awarii budynku przez przesunięcie i wyprostowanie jego segmentu ścian północnej i południowej, przymocowano elementy współpracujące z zabudowanymi w dalszej kolejności elementami prowadzącymi. Rys. 5. Rzut ścian piwnic segmentu wschodniego z zaznaczeniem: zakresu poszerzenia fundamentów, przebiegiem wzmocnienia wykonanego z [160 oraz z przedstawieniem położenia: siłowników, podpór przesuwnych, elementów ciągnących i prowadzących; l przemieszczenie poziome budynku, h całkowite przemieszczenia pionowe naroży; przekroje A A, B B, C C oraz D D zamieszczono na rysunkach 6 9 Po wykonaniu stalowego wzmocnienia nad projektowaną płaszczyzną rozerwania segmentu poszerzono ławy fundamentowe budynku biegnące w kierunku prostopadłym do kierunku projektowanego przesunięcia obiektu. Poszerzenie to polegało na dobetonowaniu do istniejących fundamentów ław o szerokości 300 mm i wysokości równej 350 mm. Dobetonowane ławy zostały połączone z istniejącymi za pomocą prętów średnicy 20 mm wklejonych co 800 m do ław istniejących, a następnie zabetonowaniu tych prętów w poszerzeniu (rys. 6).

Diagnostyka w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji 379 Rys. 6. Siłownik hydrauliczny zabudowany w ścianie budynku w czasie równomiernego podnoszenia budynku (faza I, hi = 180 mm) oraz opuszczania (faza II, hii = -100 mm); położenie przekroju A A przedstawiono na rysunku 5 W dalszej kolejności wykonano na zewnątrz budynku od strony wschodniej elementy ciągnące (rys. 7) a od strony północnej i południowej elementy prowadzące (rys. 8). Każdy z pięciu elementów ciągnących składał się z betonowego fundamentu o przekroju 300/700 mm i długości 1100 mm oraz z konstrukcji stalowej wykonanej z profili [160 zakotwionej w betonowym fundamencie. Do konstrukcji stalowej były montowane śruby rzymskie, za pomocą których wywoływano poziomą siłę przekazywaną z elementów ciągnących na stalowe wzmocnienie i budynek. Rys. 7. Element ciągnący w czasie przemieszczania budynku w kierunku poziomym (faza III, l = 300 mm); położenie przekroju B B przedstawiono na rysunku 5

380 Zapobieżenie awarii budynku przez przesunięcie i wyprostowanie jego segmentu Po dwóch stronach budynku zabudowano sześć elementów prowadzących trzy wzdłuż ściany północnej i trzy wzdłuż ściany południowej (rys. 5). Elementy te składały się z fundamentu betonowego o przekroju 300/500 mm i długości 800 mm i zakotwionej w nim konstrukcji stalowej tworzącej trójkąt (rys. 8). Zadaniem tych elementów było zapewnienie poruszania się budynku w kierunku poziomym po linii prostej. W dalszej kolejności w ścianach piwnicznych budynku zabudowano 33 siłowniki hydrauliczne. W tym celu w ścianach pod wzmocnieniem wykuto 33 otwory o wymiarach 600 500 mm. W otworach tych zamontowano blachy bl 20/500/500 (rys. 6) łącząc je przez spawanie ze wzmocnieniem przebiegającym wzdłuż ścian a następnie na fundamentach ustawiono siłowniki hydrauliczne o średnicy tłoka wynoszącej 120 mm. Wywołując w siłownikach ciśnienie od 10 do 16 MPa doprowadzono do rozerwania obiektu, przy czym płaszczyzna rozerwania przebiegała w poziomie dolnej stopki wzmocnienia. Następnie budynek podniesiono o h I = 180 mm (rys. 6) co osiągnięto zadając we wszystkich siłownikach taką samą wartość przemieszczenia. W tej pozycji położenie obiektu zostało ustabilizowane przez włączenie mechanicznych zabezpieczeń siłowników. Następnie przystąpiono do montażu 32 sztuk podpór przesuwnych, po których obiekt poruszał się w kierunku poziomym. Każdą podporę tworzyły dwie blachy: górna o wymiarach 20/500/500 i dolna 10/500/650 oraz trzy pręty (wałki) średnicy 50 mm (rys. 7). Górna blacha podpory przesuwnej została połączona ze wzmocnieniem budynku za pomocą [160 biegnących w kierunku pionowym (rys. 7). Całkowita wysokość podpory przesuwnej wynosiła zatem 80 mm. Po związaniu podlewki betonowej, na której osadzono dolną blachę podpory bl 10/500/650 (rys. 7), obniżono obiekt równomiernie o h II = -100 mm za pomocą siłowników, posadawiając go na podporach przesuwnych. Następnie obiekt ustabilizowano w tym położeniu uniemożliwiając poziomy przesuw w podporach i usunięto siłowniki. Śruby rzymskie połączone uprzednio jednym końcem z blokami kotwiącymi zamocowano drugim końcem do wzmocnienia wykonanego z [160 zabudowanego na ścianach segmentu. Rys. 8. Element prowadzący; położenie przekroju C C przedstawiono na rysunku 5 Przesuwanie obiektu w kierunku poziomym o wartość l = 300 mm było wymuszane przez jednoczesne wywoływanie w pięciu śrubach rzymskich sił. Po znalezieniu się segmentu

Diagnostyka w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji 381 w nowym położeniu nad poszerzonymi ławami fundamentowymi obiekt ustabilizowano przez zablokowanie możliwości przesuwu w podporach i przystąpiono do ponownego montażu 33 sztuk siłowników hydraulicznych. Siłowniki te zostały zabudowane w tych samych miejscach, w których znajdowały się w czasie równomiernego podnoszenia budynku, z tym że względem części budynku pozostającej w gruncie były one przesunięte o 300 mm (rys. 9). Rys. 9. Siłownik hydrauliczny zabudowany w ścianie budynku w czasie nierównomiernego podnoszenia budynku (faza IV, hiv wynosi od 0 do 363 mm); położenie przekroju D D przedstawiono na rys. 5 Po zabudowaniu siłowników obiekt został podniesiony nierównomiernie. W każdym siłowniku zadano inną wartość przemieszczenia h IV wynoszącą od zera w przypadku siłownika o numerze 1 do 363 mm w przypadku siłownika o numerze 33. W ten sposób usunięte zostało wychylenie obiektu o wypadkowej równej 26,8 mm/m. Położenie budynku zostało ustabilizowane za pomocą mechanicznych blokad siłowników oraz dodatkowych tymczasowych podpór wykonanych z twardego drewna. Na rysunku 10 przedstawiono: element prowadzący, elementy ciągnące, dylatacja po przemieszczeniu segmentu w kierunku poziomym oraz siłownik hydrauliczny w czasie nierównomiernego podnoszenia. Po zakończeniu prac związanych z przemieszczaniem obiektu przystąpiono do robót odtworzeniowych ścian. W pierwszej kolejności wyburzono pozostałości ścian nośnych obiektu znajdujące się poniżej wzmocnienia, a następnie odbudowano je w miejscu nowego położenia segmentu. Odbudowę tą prowadzono w dwóch etapach. W pierwszym wykonano fragmenty ścian między siłownikami. W drugim etapie, po osiągnięciu nośności przez nowo wykonane fragmenty ścian i demontażu siłowników, wykonano ściany w przestrzeniach po usuniętych siłownikach. Następnie odtworzono schody prowadzące do budynku i schody z piwnicy na parter kończąc w ten sposób prace związane z konstrukcją budynku. Pozostałe roboty polegały na demontażu: stalowych wzmocnień oraz bloków ciągnących i prowadzących a także na robotach budowlanych odtworzeniowych. Elewację ujednolicono wykonując nowy cokół oraz tynkując segment (rys. 4b). Opisane prace zostały zrealizowane w ciągu trzech miesięcy. Obecnie teren, na którym znajduje się budynek jest uspokojony i nie zachodzą odkształcenia podłoża.

382 Zapobieżenie awarii budynku przez przesunięcie i wyprostowanie jego segmentu a) b) c) d) e) f) Rys. 10. Prace w budynku: a) podpora przesuwna, b) element prowadzący, c), d) elementy ciągnące, e) dylatacja po przemieszczeniu segmentu w kierunku poziomym, f) siłownik hydrauliczny w czasie nierównomiernego podnoszenia

Diagnostyka w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji 383 5. Podsumowanie W przypadku stwierdzenia wyczerpywania zakresu pracy dylatacji między segmentami w budynku posadowionym na terenie górniczym należy niezwłocznie podjąć działania mające na celu zapobieżenie awarii budowlanej. Jednym ze sposobów jest przesunięcie jednego segmentu względem segmentu sąsiedniego. Przedstawiony sposób postępowania polegał na zabudowaniu w ścianach podpór przesuwnych oraz elementów ciągnących na zewnątrz budynku. Ruch budynku w kierunku poziomym został wymuszony przez dokręcanie śrub rzymskich. W przedstawionym przypadku usunięto ponadto wychylenie segmentu przez jego nierównomierne prostowanie za pomocą siłowników hydraulicznych. Przemieszczanie budynku w kierunku pionowym i poziomym przeprowadzono w czterech fazach, które związane były z zabudową podpór przesuwnych, przesuwaniem obiektu w kierunku pionowym oraz nierównomiernym podnoszeniem. Wszystkie zaprojektowane prace zostały zrealizowane, a poszczególne ich etapy przedstawiono w niniejszej publikacji. Zrelacjonowane prace zapobiegły awarii budowlanej oraz przywróciły komfort użytkowania obiektu. Literatura 1. Majewski S., Starosolski W., Zybura A.: Skutek błędów wykonawczych oraz eksploatacji górniczej na przykładzie awarii 10-cio kondygnacyjnego budynku mieszkalnego. Problemy Bezpieczeństwa Konstrukcji Budowlanych, Szczecin, czerwiec 1985 r., s. 89 97. 2. Kowalski A., Gruchlik P., Kawulok M., Słowik L.: Geologiczno-górnicze i budowlane okoliczności awarii budynków w Bytomiu-Karbiu. Katowice, Wydawnictwo GIG 2012. 3. Kawulok M., Chomacki L., Parkasiewicz B., Słowik L.: Wyburzenie 25 budynków mieszkalnych spowodowane intensywnymi wpływami eksploatacji górniczej. Materiały XXVI Konferencji Naukowo-Technicznej Awarie budowlane, s. 347 354. Szczecin-Międzyzdroje 2013. 4. Parkasiewicz B., Chomacki L., Słowik L.: Negatywny wpływ odkształceń poziomych o charakterze ściskań na budynki i zastosowany zakres interwencji. II Konferencja Obiekty Budowlane Na Terenach Górniczych. S. 253 270. Siemianowice Śląskie 2016. 5. Kawulok M.: Ocena właściwości użytkowych budynków z uwagi na oddziaływania górnicze. Wydawnictwo ITB, Warszawa 2000. 6. Gromysz K.: O metodach eliminowania wychyleń obiektów budowlanych. Inżynieria i Budownictwo. 6/2006, s. 302 307. BUILDING DAMAGE PREVENTION BY SHIFTING AND STRAIGHTENING ONE OF ITS SEGMENT Abstract: The subject of the paper is a building consisting of two twin segments. The effect of soil deformation is that one segment pushes on the second segment. Also, as a result of uneven settlement caused by coal mining, the vertical displacement of the building exists. The displacement significantly reduced the comfort of the use of the building. One segment of the building was pushed horizontally by 300 mm, to avoid a failure. Moreover, the comfort of the usage has been restored by the segment s straightening. The shift of the segment in vertical and horizontal directions was split into four phases. The phases were executed with building roller supports to the wall, shifting the building and lifting it up. The construction work done prevented the failure of the structure and restored usage comfort of the building. Keywords: moving object, rectification of the building, mining damage