Eksploatowane obiekty bu­dowlane, zgodnie z Prawem budowlanym, powinny przez cał y ok res uży tkowania speł­niać wymagania podstawowe, szcze­gólnie te dotyczące konstrukcji. Nor­my określają to jako stany graniczne nośności i użytkowania. Wymagania te są spełniane przez prawidłowe projektowanie, realizację oraz eks­ploatację.
Jak wynika z wieloletnich analiz zagrożeń, awarii i katastrof budowla­nych, czynniki losowe w postaci np. nadmiernego śniegu najbardziej nie­korzystnie wpływają na bezpieczeń­stwo obiektów budowlanych z dźwi­garami stalowymi, a są to najczęściej hale stalowe. W 2006 roku ok. 30% katastrof dotyczyło właśnie tego ro­dzaju hal.
Aby zmniejszyć liczbę takich kata­strof, Prawo budowlane wprowadziło obowiązkowe półroczne przeglądy techniczne i monitoringi bezpieczeń­stwa obiektów wielkoprzestrzennych.

Według art. 62 ust. 1 pkt. 3 usta­wy obiekty budowlane powinny być w czasie ich użytkowania podda­wane przez właściciela lub zarządcę kontroli okresowej co najmniej dwa razy w roku, w terminach do 31 maja oraz do 30 listopada, w przypadku budynków o powierzchni zabudowy przekraczającej 2000 m2 oraz innych obiektów budowlanych o powierzchni dachu przekraczającej 1000 m2; osoba dokonująca kontroli jest zobowiązana bezzwłocznie pisemnie zawiadomić właściwy organ o przeprowadzonej kontroli.

Hale stalowe mają rozmaite prze­znaczenie. Najczęściej są to obiekty parterowe jedno- lub wielonawowe o bardzo zróżnicowanych wymia­rach.

Stalowe hale systemowe produkcji zagranicznej, pozytywnie zaopinio­wane przez ITB do stosowania na te­renie Polski, pokazano na fot. 1, 2, 3.
Zakres przeglądów i kontroli obiektów
Wobec du żego zag rożen ia dźw iga-rów stalowych merytorycznie uzasad­nione jest poddawanie ich dodatko­wym kontrolom i ocenie przez ciągły monitoring, przede wszystkim w za­kresie zagrożenia bezpieczeństwa konstrukcji. Ich przeprowadzanie (poza rocznymi i pięcioletnimi) jest ustawowo przewidziane dla obiektów wielkoprzestrzennych w Prawie bu­dowlanym (art. 62 ust. 3).
Przeglądy i kontrole obiek­tów z dźwigarami stalowymi powinny obejmować:
badania elementów dźwigarów hal narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działanie czynników występujących pod­czas użytkowania obiektu,sprawdzanie stanów technicznych konstrukcji,
badanie stanów wszystkich elemen­tów hal,przeglądy poszczególnych pomiesz­czeń,badanie instalacji znajdujących się w obiektach, w szczególności:
– ocenę stanów odwodnienia oraz instalacji sanitarnej

– ustalenie stanów technicznych instalacji gazowej,

– ocenę innych urządzeń służących do przesyłania lub magazynowa­nia paliw gazowych,

– ogląd pomieszczeń przeznaczo­nych na kotłownie,

– sprawdzanie przewodów komino­wych i wentylacji grawitacyjnej,

– przegląd innych typów wentyla­cji, – pomiary instalacji elektrycznej
i piorunochronnej,

– sprawdzanie stanów technicznych i przydatności do użytkowania obiektów halowych,

– ocenę estetyki hal,

– ogląd otoczenia obiektów.

Ponadto, ze względu na ochronę środowiska, w ramach kontroli po­winny być dokonywane badania stanu technicznego urządzeń: służących do gromadzenia i utylizacji odpadów sta­łych, przeznaczonych do gromadzenia i utylizacji ścieków, innych, mających na celu ochronę środowiska.
Kontrole i oceny techniczne oraz sprawdzanie zagrożeń bezpieczeń­stwa hal stalowych powinny być wy­konywane przez rzeczoznawców oraz osoby mające odpowiednie kwalifikacje, w szczególności uprawnienia bu­dowlane wymagane ustawą – Prawo budowlane w specjalności:

– konstrukcyjno-budowlanej do pro­jektowania bez ograniczeń i spraw­dzania projektów architektoniczno­-budowlanych oraz do kierowania robotami budowlanymi bez ograni­czeń,

– instalacyjnej w zakresie sieci, insta­lacji i urządzeń cieplnych i wentyla­cyjnych,

– instalacyjnej w zakresie sieci, insta­lacji i urządzeń gazowych, wodocią­gowych i kanalizacyjnych,

– instalacyjnej w zakresie sieci, in­stalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych.

Ze względu na wymienione wyżej okoliczności, a także duże zagrożenie z powodu obciążeń śniegiem przeprowadzane kontrole i przeglądy obiektów z dźwigarami stalowymi powinny uwzględniać dodatkowo sprawdzenie i ocenę:
– projektów i obliczeń statycznych pod kątem obciążeń śniegiem oraz
innych eksploatacyjnych,
– dokumentacji powykonawczej obiektów halowych,

– oświadczenie kierownika budowy o wykonaniu obiektu zgodnie z pro­jektem,

– skutków wyjątkowych opadów śnie­gu (usuwanie, ugięcia itp.),

– poprzednich przeglądów oraz reali­zacji zaleceń z nich wynikających.

W związku z bardzo różnorodną konstrukcją obiektów z dźwigarami stalowymi dla każdego obiektu po­winny być opracowywane i realizo­wane przez użytkowników wytyczne wynikające z ich monitoringu i oceny. Powinni je opracowywać projektanci obiektów lub rzeczoznawcy konstruk­cyjno-budowlani.

Wytyczne dla każdego obiektu powinny zawierać:
– częstotliwość przeglądów i ocen technicznych obiektu halowego,
– zasady monitoringu ciągłego,
– ocenę miejsca deformacji obiektu i jego elementów,
– ocenę połączeń elementów budow­lanych w obiekcie halowym,
– dopuszczalne graniczne obciążenia śniegiem i wiatrem,
– sposoby zmniejszenia obciążeń eks­ploatacyjnych i środowiskowych w sytuacjach wyjątkowych,
– metody badań specjalistycznych: geodezyjnych, wytrzymałościo­wych, optycznych, geologicznych,chemicznych, środowiskowychi nieniszczących,
– graniczne wartości odkształceń, wy­chyleń, zniszczeń i innych deforma­cji elementów oraz całego obiektu,
– rodzaje deformacji i zakres analiz statyczno-wytrzymałościowych najważniejszych elementów,
– inne wymagania podstawowe ma­jące wpływ na bezpieczeństwo, za­grożenie i użytkowanie obiektów halowych,
– warunki wyłączenia budowli z eks­ploatacji w sytuacjach wyjątko­wych.

Realizacje ocen stanu tech­nicznego i zagrożeń bezpie­czeństwa obiektów halowych o konstrukcji stalowej
Podstawami realizacji ocen stanu technicznego i zagrożeń bezpieczeń­stwa obiektów halowych o konstruk­cji stalowej są:

– ustawy dotyczące zagadnień specja­listycznych,

– rozporządzenia z zakresu zagad­nień eksploatacyjnych,

– normy, wytyczne, instrukcje i po­radniki,

– badania, pomiary i analizy.

Monitoringi stanu technicznego i zagrożeń takich obiektów powinny obejmować badania i pomiary: zasad­niczych ich elementów, dachowych dźwigarów stalowych, obciążeń eks­ploatacyjnych i środowiskowych oraz kontrolne analizy statyczno-wytrzy-małościowe elementów i całych hal.
Opisy techniczne obejmowałyby wymiary i charakterystykę: całych hal, konstrukcji dachowych, dźwigarów głównych, drugorzędnych i stężeń, a także: dokumentacje projektowe, wykonawcze i powykonawcze, zmiany konstrukcyjne i eksploatacyjne, mo­dernizacje i adaptacje, dokumentacje przeglądów i ekspertyzy.

Badania obiektów halowych po­winny obejmować:
1.Pomiary geodezyjne – charakte­rystyczne wymiary poziome i pio­nowe obiektów i ich zasadniczych elementów, z dokładnością do ±5%. Mogą one być wykonywane zaawansowanymi systemami la­serowymi według odpowiednich programów. Pomiary te dotyczą przemieszczeń, odkształceń i in­nych deformacji w miejscach de­cydujących o stanach granicznych obiektów.

2.Pomiary geodezyjne dźwigarów stalowych – wymiary i ewentual­ne odkształcenia elementów oraz ich połączeń, z dokładnością do ±5%, przy wykorzystaniu zaawan­sowanych systemów laserowych. Pomiary te dotyczą przemiesz­czeń, odkształceń, deformacji i pęknięć w miejscach szczególnie obciążonych oraz decydujących o stanach granicznych dźwigarów stalowych.

3.Pomiary obciążeń eksploatacyj­nych i środowiskowych: obciążeń i oddziaływań na obiekty oraz ich elementy, parametrów chemicz­nych wewnątrz i ewentualnie na zewnątrz obiektów, występujące wyjątkowe (losowe) obciążenia – częstotliwość i charakterystyka, od­działywania i awarie wewnątrz oraz na zewnątrz obiektów, pomiary wielkości i częstotliwości oddziały­wań środowiskowych działających na obiekty, takich jak: temperatura, wiatr, deszcz, śnieg, transport, wy­buchy itp. Powinny być wykonywa­ne z dokładnością do ±5%.

Badania nieniszczące i niszczące elementów oraz połączeń w dźwiga­rach stalowych m.in.:
ultradźwiękowe, radarowe, radio­logiczne, twardości, penetracyjne, laserowe, elektromagnetyczne, emisji akustycznej lub prądów wi­rowych elementów obiektu i ich połączeń „in situ”,
wytrzymałościowe, chemiczne i specjalistyczne pobranych próbek z konstrukcji.

Badania muszą być wykonywane w sytuacjach zagrożeń, destrukcji lub deformacji elementu lub w ramach ciągłego monitoringu. Powinny też być realizowane odpowiednimi dla danego zagadnienia metodami przez specja­listyczne laboratoria lub certyfikowa­nych badaczy. Analizy badań trzeba wykonywać zgodnie ze stosownymi normami badawczymi lub wytycznymi badań z dokładnością do ±5%.

Oceny stanów technicznych i zagro­żenia bezpieczeństwa obiektów ha­lowych i dźwigarów powinny obej­mować:

1.Analizy statyczno-wytrzymałoś-ciowe, które należy wykonywać zgodnie z aktualnymi normami lub wytycznymi projektowania przy uwzględnieniu wyników po­miarów badań wyszczególnionych wcześniej, za pomocą wiarygod­nych programów numerycznych, przez niezależnych uprawnionych projektantów. Trzeba je także ro­bić wariantowo, uwzględniając graniczne dopuszczalne deforma­cje lub zniszczenia.

2.Analizy statyczno-wytrzymałoś-ciowe elementów ta kich jak: dźw i-gary stalowe, słupy, stężenia oraz inne ważne elementy konstrukcyj­ne obiektu. Także muszą być wy­konywane za pomocą wiarygod­nych programów numerycznych przez niezależnych uprawnionych projektantów z uwzględnieniem sytuacji dopuszczalnych i granicz­nych dla sytuacji wyjątkowych.

3.Oceny stanów granicznych nośno­ści i użytkowania – dokonywane dla różnych możliwych sytuacji eksploatacyjnych i wyjątkowych. Muszą być one miarodajne dla bez­piecznej oraz dopuszczalnej w wa­runkach szczególnych eksploatacji. Ponadto powinny określać granicz­ne wartości zagrożeń obiektów.

Warunki dalszej eksploatacji obiektów halowych powinny obejmować:

1.Dopuszczalne uszkodzenia, ubyt­ki i deformacje określone dla wszystkich elementów obiektów, a szczególnie dachowych dźwiga­rów stalowych, dla bezpiecznych i granicznych warunków eksploa­tacji, z uwzględnieniem możliwych uszkodzeń, ubytków i deformacji. Zagadnienia nośności i statecz­ności będą wtedy uwzględnione w wytycznych dalszej bezpiecznej eksploatacji.
Zalecenia dla dalszego użytko­wania muszą definiować warunki pełnych lub ograniczonych możli­wości dla sytuacji bezpiecznych lub granicznych. Powinny wskazywać ewentualne ograniczenia obciążeń eksploatacyjnych (np. dla suwnic, śniegu, transportu) lub niezbędne naprawy, lub wzmocnienia kon­strukcji.
 

3. Warunki przedłużania dalszej eks­ploatacji muszą być ustalane przy ocenach niedostatecznych stanów granicznych nośności lub użyt­kowania i precyzować niezbędne wymiany, uzupełnienia, naprawy lub wzmocnienia części. Formę i zakres tych zaleceń należy okre­ślać w wyniku wariantowych ana­liz statyczno-wytrzymałościowych obiektów i dźwigarów stalowych.

Wnioski
Podane w artykule ogólne procedu­ry monitoringów oraz ocen tech­nicznych i zagrożeń bezpieczeństwa obiektów halowych o konstrukcji stalowej muszą być każdorazowo dostosowywane do określonych obiektów i konstrukcji.
Powinni je opracowywać rzeczo­znawcy lub projektanci z upraw­nieniami budowlanymi w zakresie konstrukcji stalowych.
Badania specjalistyczne muszą być wykonywane przez akredytowane laboratoria badaczy.
Analizy i oceny bezpieczeństwa (a także zagrożeń) powinny być re­alizowane i ustalane na podstawie wiarygodnych, optymalnych i no­woczesnych metod analitycznych, z uwzględnieniem istniejących stanów technicznych obiektów oraz warunków i wymagań eks­ploatacyjnych.
                                              prof. dr hab. inż. LEONARD RUNKIEWICZ
                                                         Instytut Techniki Budowlanej 

więcej w lutowym wydaniu miesięcznika  INŻYNIER BUDOWNICTWA

powrót

Liczba wyświetleń: 1162