10 WAŁACH D i inni Analiza przyczyn katastrofy budowlanej konstrukcji dachowej Zespołu Pałacowego w Gorzanowie, ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->XXVIIKonferencjaNaukowo-Technicznaawarie budowlane 2015ANALIZA PRZYCZYN KATASTROFY BUDOWLANEJKONSTRUKCJI DACHOWEJZESPOŁU PAŁACOWEGO W GORZANOWIEDANIELWAŁACH,walach@agh.edu.plPIOTRDYBEŁJUSTYNAJASKOWSKA-LEMAŃSKAJOANNACZAJAAkademia Górniczo-HutniczaStreszczenie:W pracy zaprezentowano wyniki analizy, jaką przeprowadzono w celu określenia przyczynkatastrofy budowlanej konstrukcji dachowej zespołu pałacowego w Gorzanowie. Niniejsza katastrofa spowo-dowana była następstwem rozwoju korozji biologicznej wywołanej znacznym zawilgoceniem konstrukcjiwięźby, złym stanem technicznym obiektu orazźleprzeprowadzonych prac remontowych pokrycia. W artykuleprzedstawiono ocenę stanu technicznego omawianego obiektu, zarejestrowane uszkodzenia oraz wynikiobliczeń numerycznych na podstawie, których określono główne przyczyny utraty stateczności konstrukcji.Słowa kluczowe:katastrofa budowlana, więźba dachowa, zespół pałacowy w Gorzanowie.1. WprowadzenieZabytkowe zespoły pałacowe są nieodzowną częścią krajobrazu DolnegoŚląska.Jednakostatnie dziesięciolecia dla wielu z nich to czas powolnej degradacji oraz utraty swoich walorówartystycznych. Wynika to często z braku uregulowanych praw własnościowych oraz niejedno-krotnie konieczności przeprowadzenia dużych prac modernizacyjnych w celu doprowadzeniaich do stanu użytkowania. Podobna sytuacja wystąpiła w przypadku zespołu pałacowegow Gorzanowie, gdzie ze względu na brak odpowiednich zabezpieczeń oraz wykonywanianiezbędnych prac modernizacyjnych doprowadzono do stanu katastrofy budowlanej. Częstezmiany właściciela omawianego obiektu oraz brak bieżących remontów spowodowały niejedno-krotnie trwałe uszkodzenia elementów konstrukcyjnych.Zespół pałacowy w Gorzanowie (woj. dolnośląskie) powstał w 1573 r., później byłwielokrotnie modernizowany, a swoją obecną formę przyjął podczas ostatniego remontu w la-tach 1900–1906 (rys. 1). Obecnie pałac złożony jest z czterech skrzydeł otaczających wewnę-trzny dziedziniec o powierzchni 250,0 m2z głównym reprezentacyjnym korpusem od wschodu.Do skrzydeł pałacu od południa i północy przylegają boczne, nieregularne dziedzińce częściowootoczone dodatkowymi skrzydłami, a od zachodu duży prostokątny dziedziniec zamkniętybudynkami gospodarczymi [2, 3].Po II wojnieświatowejpałac podzielił losy innych zabytków, zagospodarowano oficynyi pomieszczenia gospodarcze a korpus główny został opuszczony. Zachowane obiekty pałacowo-parkowe niszczały, były dewastowane i rozkradane. W latach 90. XX wieku gmina sprzedała jew ręce prywatne. Kolejni właściciele nie radzili sobie z ilością prac, jakie należałoby wykonaćby przywrócićświetnośćzabytku [1].Obiekt zmienił właściciela w 2012 r. Obecnie w pałacu prowadzone są liczne pracezabezpieczające murarskie oraz dekarskie realizowane przez Fundację Pałac Gorzanów, co220Analiza przyczyn katastrofy budowlanej konstrukcji dachowej…napawa optymizmem i pozwala sądzić,żeuda się przywrócić dawnąświetnośćpałacowi jaki całemu jego otoczeniu.a)b)Rys. 1. Ogólny widok wieży i dziedzińca pałacowego: a) stan aktualny, b) stan z okresumiędzywojennego ubiegłego stulecia [5]2. Stan techniczny konstrukcji więźby dachowejPrzeprowadzone przez autorów prace inwentaryzacyjne pozwoliły określić główne uszko-dzenia występujące w omawianej konstrukcji więźby, do których można zaliczyć:– nadmierne zawilgocenie elementów konstrukcyjnych,– korozję biologiczną,– nadmierne odkształcenia elementów składowych więźby,– uszkodzenia krokwi w strefach przypodporowych.Jako główną przyczynę większości zarejestrowanych uszkodzeń należy przyjąć nieko-rzystne oddziaływanie wody na elementy konstrukcyjne. Spowodowane to było nieszczel-nością dachu na styku krokwi koszowej z murem lukarny (rys. 2) oraz całkowitym brakiemdachu w części centralnej pałacu wywołane jego zniszczeniem. Dodatkowo, korozja biolo-giczna elementów drewnianych więźby (rys. 3) oraz nadmierne jej zawilgocenie spowodowałoznaczne obciążenia poszczególnych elementów konstrukcyjnych.Źlewykonane wykończenia na styku krokwi koszowych z murami lukarn spowodowałylokalne, ale intensywne oddziaływanie wody również na znajdujące się poniżej stropy drew-niane. Powyższe oddziaływanie wskutek całkowitej degradacji stropu najwyższej kondyg-nacji, przekazywane było na stropy kolejnych poziomów powodując ich zniszczenie (rys. 4).Dodatkowo drewniane elementy stropów oraz więźby dachowej wykazywały lokalnezniszczenia wywołane korozją biologiczną. Spowodowane to było długoletnią eksploatacją,brakiem odpowiednich warunków klimatycznych i konserwacji stropu a także bezpośrednimoddziaływaniem wody. Największe uszkodzenia wystąpiły w strefach podparć elementównp. oparcia belek stropowych na murach, a lokalnie również w innych strefach.Budownictwo ogólne221Rys. 2. Widok uszkodzeń krokwi w wyniku zawilgocenia oraz korozji biologicznejRys. 3. Widok uszkodzeń wywołanych zawilgoceniem oraz działaniem grzyba domowego białegoa)b)Rys. 4. Uszkodzenia stropów kolejnych kondygnacji wywołane lokalnym oddziaływaniem wody:a) uszkodzenia stropu kondygnacji III, b) uszkodzenia stropu kondygnacji II222Analiza przyczyn katastrofy budowlanej konstrukcji dachowej…3. Opis katastrofy budowlanejPrace remontowe omawianego pokrycia dachowego rozpoczęto w 2006 r. Jednak zewzględu na problemy finansowe inwestora nie zostały one ukończone, a późniejsze zmianywłasnościowe spowodowały,żeprace te zostały zaprzestane bez prawidłowego zabezpieczeniapozostałej części remontowanego dachu (rys. 5a). Zimą 2011 r. nastąpiła katastrofa budowlana,wskutek której zawaleniu uległa konstrukcja więźby dachowej oraz niżej znajdujące się stropykondygnacji III i II w skrzydle wschodnim pałacu w Gorzanowie (rys. 5b i 6).Można założyć,żekatastrofa budowlana spowodowana była następstwem rozwoju korozjibiologicznej wywołanej znacznym zawilgoceniem konstrukcji więźby, złym stanem techni-cznym obiektu orazźleprzeprowadzonych prac remontowych pokrycia. Należy pokreślić,żepierwotnie pokrycie pałacu wykonane było z czerwonego gontu a następnie dachówki kamien-nej (łupka). Podczas prac remontowych obiektu dokonano jego wymianę na dachówkę cerami-czną. W trakcie tego remontu nie wzmocniono drewnianej konstrukcji więźby dachowej,w której ze względu na zły stan pokrycia występowała korozja biologiczna wywołana licznymizawilgoceniami. Na tej podstawie założono,żeobciążenie więźby przy równoczesnym obniże-niu parametrów mechaniczno-wytrzymałościowych konstrukcji pod wpływem rozwojukorozji biologicznej spowodowało zawalenie się tej części dachu.a)b)Rys. 5. Widok remontowanej części dachu pałacu: a) stan przed katastrofą, b) stan po katastrofiea)b)Rys. 6. Widok zniszczeń w centralnej części budynku wywołane zawaleniem się dachuBudownictwo ogólne2234. Analiza przyczyn powstałej katastrofy budowlanejZarejestrowane uszkodzenia konstrukcji więźby dachowej potwierdzają pogląd,żezmianaparametrów wytrzymałościowych drewna wynikająca z procesów korozyjnych jest funkcjączasu, która w dłuższej perspektywie prowadzi do przekroczenia stanów granicznych – noś-ności i użytkowalności elementu lub całej konstrukcji. W związku z powyższym przeprowa-dzono obliczenia numeryczne, których celem było jednoznaczne określenie przyczyn powsta-nia zaistniałej katastrofy budowlanej.Przeprowadzone prace badawcze pozwoliły wykonać inwentaryzację konstrukcji więźbydachowej, co posłużyło do budowy modelu numerycznego (rys. 7) oraz określić parametryfizyko-mechaniczne drewnianych elementów więźby dachowej na podstawie badań niszczą-cych i nieniszczących. Znaczące dla analizy przedmiotowej więźby okazały się zarejestrowanezawilgocenia i zacieki pochodzące z nieszczelności pokrycia dachowego oraz brak sprawnegosystemu odwadniania połaci dachu.Rys. 7. Model numeryczny więźby dachowej skrzydła głównegoZespół pałacowy poddany był licznym przebudową i modernizacją na przestrzeni wieków,co spowodowało,żeposzczególne układy konstrukcyjne odbiegają od klasycznych rozwiązań.Przedmiotowa konstrukcja więźby dachowej cechuje się brakiem symetrii rozmieszczeniasłupów, co mogło być związane z kolejnymi zmianami wyglądu gzymsu koronującegościanszczytowych czy też lukarn. Należy podkreślić,żekonstrukcja więźby w strefie zaistniałejkatastrofy została zamodelowana na podstawie dokumentacji archiwalnej oraz uwzględniajączastosowane rozwiązania konstrukcyjne w pozostałej części dachu.Na podstawie przeprowadzonej inwentaryzacji przyjęto,żekonstrukcja dachu składała sięz następujących elementów:– podwalina o wymiarach 0,20×0,35 m (BL 20×35),– płatew o wymiarach 0,18×0,20 m (BL 18×20),– jętki o wymiarach 0,15×0,18 m (BL 15×18),– słupy o wymiarach 0,15×0,15×4,2 m (SL 15×18),– krokwie o wymiarach 0,14×0,16 m (KR 14×16).Konstrukcja więźby dachowej oparta została naścianachkolankowych oraz na drewnianejkonstrukcji stropu najwyższej kondygnacji pałacu. W obliczeniach uwzględniono równieżwystępowania lukarn oraz innych rozwiązań. Przyjęty model konstrukcji został opracowanyuwzględniając aktualny stan obiektu oraz elementy, które uległy zniszczeniu.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]