02_Dunaj_P_Katastrofa_budowlana_w__klubie_sportowo_rekreacyjnym_w_Bialymstoku.pdf

XXIV

awariebudowlane

Dr inŜ. P IOTR D UNAJ , biuro@duna.pl

Politechnika Białostocka

KATASTROFA BUDOWLANA W KLUBIE

SPORTOWO REKREACYJNYM W BIAŁYMSTOKU

CONSTRUCTION CATASTROPHE IN A SPORTS CLUB IN BIAŁYSTOK

Streszczenie Katastrofa budowlana w klubie sportowo rekreacyjnym miała miejsce w pomieszczeniu basenowym

przy ul. Warszawskiej 79A w Białymstoku. Wydarzyła się ona w dniu 1.08.2004 roku. W wyniku katastrofy

doszło do zawalenia się stropu podwieszonego, nazywanego popularnie sufitem podwieszonym. Zdarzenie to

miało miejsce podczas zajęć rekreacyjnych z grupą dziecięcą w basenie. W wyniku zawalenia się stropu

podwieszonego nad całą powierzchnią basenu doszło do sytuacji, w której część dzieci znalazło się pod wodą.

Natychmiastowa akcja podjęta przez instruktorów pozwoliła na wyciągnięcie dzieci z wody i spod zawalonego

stropu. Szczęśliwie nie doszło do tragicznego wypadku z dziećmi. Jedynie zniszczeniu uległa większość stropu

podwieszonego. Celem ekspertyzy było ustalenie przyczyn zawalenia się stropu podwieszonego nad basenem.

Abstract The catastrophe in the sports club took place in a pool room at ul. Warszawska 79A in Białystok.

It happened on 1.08.2004. The hanged ceiling collapsed during a class with a group of children. As a result of the

collapse some children went underwater. An immediate rescue action of the istructors allowed to remove

the children from water and from underneath the ceiling. Luckily no tragedy took place. Part of the celining was

destroyed. The aim of the expertise was to establish the reasons for the collapse of the ceiling over the pool.

1.Wiadomo ś ci ogólne

Przedmiotem ekspertyzy był strop podwieszony, powszechnie nazywany sufitem podwie-

szonym, w pomieszczeniu basenowym Klubu Maniac GYM przy u. Warszawskiej 79A

w Białymstoku. Celem ekspertyzy było ustalenie przyczyn zawalenia się stropu podwieszone-

go w pomieszczeniu basenowym w dniu 01.08.2004 roku. Drugim celem była próba znalezie-

nia odpowiedzi na postawione pytanie przez prokuraturę „czy przedmiotowe zajście stanowiło

zdarzenie zagraŜające Ŝyciu lub zdrowiu wielu osób albo mieniu w wielkich rozmiarach”?

Budynek jest halą parterową z dachem lekkim drewnianym, częściowo podpiwniczony [3].

W środkowej części Ŝelbetowy, szkieletowy trzon usztywniający, dwukondygnacyjny.

Na program funkcyjny budynku składają się: niecka rekreacyjno rehabilitacyjna 233 metrów

kwadratowych, sala aerobiku, masaŜu, solarium oraz pomieszczenia administracyjne na parte-

rze, sala squash’a i magazyny na piętrze, pomieszczenia techniczne w piwnicy. Wokół szkie-

letowego, Ŝelbetowego trzonu dwukondygnacyjnego o wymiarach w osiach 6,60

XXIVKonferencjaNaukowoTechniczna

SzczecinMiędzyzdroje,2629maja2009

9,90 wybu-

dowana jest trzynawowa hala parterowa. Budynek posadowiony jest bezpośrednio na ławach

i stopach fundamentowych. Dach lekki z blachy trapezowej na wiązarach drewnianych.

Fundamenty części podpiwniczonej zaprojektowano w postaci ławy fundamentowej na pozio-

Budownictwo ogólne

mie –3,35 łączącej odpowiednio obniŜone stopy słupów usztywniających. Niecka basenu spo-

czywa na Ŝelbetowej płycie dennej zbrojonej górą i dołem. Płyta połączona jest monolitycznie

ze stopami fundamentowymi słupów nośnych od stropu z pomieszczeniami na piętrze.

Pozostałe ściany osłonowe wraz z konstrukcją nośną dachu oparte są na stopach fundamento-

wych. Ławy posiadają zbrojenie podłuŜne, stopy – krzyŜowe. Ściany zewnętrzne, części parte-

rowej, wykonane z bloczków silikatowych BSD 180, usztywnionych słupami w rozstawie

3,30 m. Stropy – w obrysie pomieszczeń uŜytkowych na piętrze wylany jest masywny strop

Ŝelbetowy, ciągły oparty na słupach i podciągach konstrukcji szkieletowej parteru. Według

dokumentacji strop wykonany z betonu B20, ze zbrojeniem wielokierunkowym ze stali 34GS.

Do tego stropu był przymocowany strop podwieszony – „sufit podwieszony”, który uległ

katastrofie. Na płycie stropowej nie zauwaŜono spękań. Beton wokół nawierconych otworów

na kołki do mocowania wieszaków stropu podwieszonego nie wykazywał Ŝadnych odłupań.

Stan techniczny stropu Ŝelbetowego jest dobry. Dach hali parterowej – główną część stanowi

dach dwuspadowy o kącie nachylenia połaci 6 stopni. Konstrukcję nośną stanowią wiązary

drewniane, gwoździowane, w rozstawie 165 cm. Do tych dźwigarów, nad częścią basenową,

przymocowany jest strop podwieszony („sufit podwieszony”). Stan techniczny dźwigarów

drewnianych jest dobry. Katastrofa stropu podwieszonego nastąpiła tylko w miejscach

zamocowania wieszaków do stropu Ŝelbetowego. W konstrukcji drewnianej nie stwierdzono

wyrwania elementów mocujących wieszaki do wiązara.

Rys. 1. Widok po katastrofie w pomieszczeniu rekreacyjnym. Oberwany strop podwieszony, częściowo

zatopiony w wodzie. Widoczne są kołki rozporowe na wieszakach z drutu stalowego, ocynkowanego

Strop podwieszony (sufit podwieszony) nad pomieszczeniem pływalni wykonany z profili

cienkościennych oraz płyt gipsowo-kartonowych grubości 12,5 mm. Był podwieszony za

pomocą wieszaków z drutu ocynkowanego, o średnicy 4 mm, zamocowanych do stropu Ŝelbeto-

wego za pomocą kołków z tworzywa sztucznego w rozstawie 68–70 cm. Do profili podłuŜnych

przymocowane były profile poprzeczne, średnio co 40 cm, do których przymocowane były płyty

gipsowo-kartonowe o grubości 12,5 mm. Profile podłuŜne posiadały wymiary 60

616

28 mm.

Na elementach stropu; na płytach gipsowo-kartonowych, elementach konstrukcji stalowej oraz

drewnianej nie zauwaŜono śladów zawilgocenia ani pleśni. Wełna mineralna (rys. 3), miękka,

równieŜ nie wykazywała śladów zawilgocenia. Była w stanie powietrzno-suchym.

Dunaj P.: Katastrofa budowlana w klubie sportowo rekreacyjnym w Białymstoku

Rys. 2. Widok obrazujący zniszczenia stropu podwieszonego po katastrofie budowlanej. Zniszczeniu uległ strop

podwieszony nad całą powierzchnią basenu. Na suficie stropu Ŝelbetowego nad basenem nie zachował się Ŝaden

kołek rozporowy. Wszystkie kołki zostały przy „wieszakach”

Rys. 3. Fragment przekroju poprzecznego stropu podwieszonego z wełną mineralną. Widoczny „wieszak”

z drutu ocynkowanego oraz kołek rozporowy „wyciągnięty” do połowy ze stropu Ŝelbetowego nad basenem

Profile podłuŜne były w rozstawie 60–62 cm, a poprzeczne, mierzone dla 10 Ŝeber, w roz-

stawie co 40 cm. Pod wełną mineralną była folia Ŝółta grubości 0,2 mm. Oględziny i pomiary

konstrukcji wykonano w dniach 1 i 2 sierpnia 2004 roku. W miejscach, gdzie były wykonane

dźwigary drewniane, strop był przymocowany do tych dźwigarów. W miejscach tych nie

doszło do katastrofy. Do katastrofy doszło na powierzchniach stropu Ŝelbetowego, w którym

zamocowane były wieszaki, za pomocą kołków z tworzywa sztucznego 6/40 mm. firmy

„R...”. Kołki te uległy wyciągnięciu z nawierconych otworów w betonie stropu Ŝelbetowego.

617

Budownictwo ogólne

To była główna przyczyna katastrofy budowlanej zawalenia się stropu podwieszonego.

Do katastrofy doszło po kilku miesiącach uŜytkowania stropu. Podobnie jak to miało miejsce

pół roku wcześniej w sąsiednich pomieszczeniach (w pierwszej części budynku oddanego

wcześniej do uŜytkowania). Wcześniej zastosowano równieŜ kołki z tworzywa sztucznego tej

samej firmy R. Po kilku miesiącach doszło do katastrofy, lecz w mniejszych rozmiarach.

W obu przypadkach widoczny jest wpływ czasu.

2. Opis katastrofy budowlanej

Do katastrofy budowlanej doszło w dniu 1.08.2004 roku w trakcie zajęć rekreacyjnych

w basenie z grupą kilkanaścioro dzieci. W trakcie zajęć nastąpiło oberwanie się stropu pod-

wieszonego (sufitu podwieszonego) nad całą powierzchnią basenu w którym przebywały

dzieci (rys 1, 2, 3).

Rys. 4. Widok na konstrukcje zniszczonego stropu podwieszonego, który zawisł przy ścianie wzdłuŜ jednej

z krawędzi

Opadający strop przykrył kilkoro dzieci w basenie. W wyniku szybkiej reakcji instrukto-

rów wydobyto dzieci spod stropu leŜącego na wodzie. Katastrofa nastąpiła nieoczekiwanie,

bez Ŝadnych wcześniejszych oznak w postaci chociaŜby odkształcenia stropu widocznego

gołym okiem. Strop ten był zamocowany od kilku miesięcy. W wyniku katastrofy nastąpiło

wyrwanie wszystkich kołków ze stropu Ŝelbetowego w części środkowej (rys. 1, 2, 4).

Na suficie (powierzchni od spodu) stropu Ŝelbetowego widać gładką powierzchnię stropu bez

wystających kołków. Natomiast kołki są widoczne przy wieszakach z drutu ocynkowanego.

Zniszczeniu uległo około 200 metrów kwadratowych stropu podwieszonego.

3. Analiza przyczyn zaistniałej katastrofy

W celu znalezienia wiąŜącej odpowiedzi wykonano obliczenia statyczne sprawdzające oraz

wykonano badania doraźne nośności kołków w naturze (rys. 5 i 6). Obliczeniowe obciąŜenie

przypadające na wieszak (rozstaw 62

70 cm) wynosiło 0,21 kN (tj. 21 kG). ObciąŜenie obli-

618

Dunaj P.: Katastrofa budowlana w klubie sportowo rekreacyjnym w Białymstoku

czeniowe od stropu podwieszonego na 1 metr kwadratowy wynosiło 0,48 kN /m 2 . Wobec

delikatnej materii jaką są kołki z tworzyw sztucznych (wykonane z polipropylenu lub

poliamidu (nylonu) zdecydowano się na wykonanie badań nośności kołków w naturze (rys. 5

i 6). Tworzywa sztuczne łatwiej podlegają reologii niŜ np. stal. Chodzi o proces pełzania

i relaksacji pod wpływem napręŜeń spowodowanych siłą rozporową od wkręta. Z czasem

następuje zmniejszenie nośności kołka. Spowodowane to jest procesami reologicznymi

w materiale tworzywa sztucznego (polimeru). Do badań uŜyto takich samych kołków, od tego

samego producenta firmy R., jakie były zastosowane w konstrukcji przed katastrofą. Kod

uŜytych kołków R.: J01M02640 (uŜyto takich samych kołków równieŜ pod względem

kolorystycznym).Wykonano próby nośności 10 kołków z tworzywa sztucznego za pomocą

profesjonalnych urządzeń. Wykorzystano te same otwory wywiercone w stropie Ŝelbetowym

w których były mocowane poprzednie kołki, które uległy awarii. Wywiercono równieŜ nowe

otwory w liczbie 10 szt. w których zainstalowano kołki R. z tworzywa sztucznego 6/40 mm.

RóŜnicy w nośności kołków w starych otworach oraz w nowo nawierconych nie stwierdzono.

Nośności (na wyciąganie kołków z otworów) wahały się w granicach 0,5 kN do 0,55 kN).

Jeden kołek z 10 badanych miał zdecydowanie niŜszą nośność wynoszącą 0,35 kN! (35 kG).

Rys. 5. Przedstawia jeden z pomiarów nośności kołka

rozporowego (na wyrywanie z płyty stropowej,

Ŝelbetowej). Za pomocą profesjonalnego urzą-

dzenia mierzy się bardzo dokładnie maksymalną

wielkość siły przy której występuje utrata noś-

ności kołka rozporowego. Zakres średnic

M4-M10. ObciąŜenie max 15 kN

Rys. 6. Przedstawia przyrząd w trakcie badań pomiaru

nośności kołka o większej nośności na wyrywa-

nie (wyciąganie). Zakres urządzenia pomiaro-

wego: średnice

M6–M24.

ObciąŜenie

max 100 kN

Dla porównania nośności wykonano równieŜ badania dla 10 kołków 6/40 mm ale metalo-

wych – tej samej firmy co kołki z tworzywa sztucznego – firmy R (kodJ01M02047).

Według danych na opakowaniu zatytułowane jest „kołki rozporowe do wbijania z kołnie-

rzem". W opisie – zastosowanie: w pracach montaŜowych kołków do wbijania, R.. ma na celu

skrócenie czasu montaŜu poprzez wyeliminowanie wkręcania wkręta i zastąpienie tej czyn-

ności wbijaniem. Zalety kołków rozporowych do wbijania R. wpływają znacząco na skrócenie

czasu montaŜu, co czyni je idealnym zamocowaniem profesjonalnym. Konstrukcja kołków

do wbijania R. umoŜliwia korygowanie montaŜu poprzez wykręcanie wkręta z koszulki, a po

dokonaniu korekty ponowne jego dokręcenie. Pomaga w tym specjalne ukształtowany gwint

harpunowy, jak równieŜ gniazdo POZIDRIVE we łbie wkręta. Czynność tę naleŜy wykonać

przy uŜyciu wkrętarek wolnoobrotowych i końcówek odpowiednich dla danego rozmiaru

gniazda tzn. PZ 1, PZ 2 lub PZ 3. Koszulki kołków R. wykonane są z polipropylenu lub

poliamidu (nylonu) i posiadają asymetryczne linie podziału, które zapewniają prowadzenie

gwoździa w osi koszulki. Konstrukcja kołnierza zapewnia dokładne dociskanie mocowanego

619

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: