TERESA PACZKOWSKA, [e-mail]
TOMASZ WRÓBLEWSKI, [e-mail]
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
OKOLICZNOÅšCI I PRZYCZYNY KATASTROFY
RUSZTOWANIA BOSTA 70
THE CAUSE AND CIRCUMSTANCES OF BOSTA 70 SCAFFOLDING FAILURE
Streszczenie Rusztowania stanowiÄ… systemy konstrukcyjne, co oznacza, \
e w ka\
dej fazie swojej pracy
muszą spełniać wymagania bezpiecznego u\
ytkowania. Niezale\
nie od bie\
Ä…cej konfiguracji muszÄ…
przenosić bezpiecznie aktualnie działające obcią\
enia. W artykule przedstawiono przypadek katastrofy,
do której doszło w trakcie demonta\
u rusztowania. Na skutek niedopełnienia obowiązkom słu\
bowym
przez zespół kierujący rozbiórką rusztowania doszło do śmiertelnego wypadku.
Abstract A scaffold is a structural system and as ay ather system requires proper treatment at ay stage of
the work. Regardless the current stage of the configuration it has to carry the acting loads. The paper
describes a case of a scaffold frame collapse at the stage of disassemly. Due to some mistakes made by
the disassemling team the frama failed causing the death of a worker.
1. Systemy stalowych rusztowań wykorzystywanych w Polsce
W robotach budowlanych zewnętrznych  elewacyjnych, rozbiórkowych  zwykle stosu-
je się systemowe rozwiązania rusztowań stalowych. Rusztowania zewnętrzne mo\
na podzie-
lić na niskie lub wysokie; typu lekkiego i cię\
kiego. Niskie to te, montowane do 20 m wyso-
kości, a wysokie  powy\
ej, nawet do 70 m wysokości. Podział na lekkie i cię\
kie wynika
z poziomu dopuszczalnego obciÄ…\
enia na pomostach. Dla lekkich rusztowań obcią\
enie
u\
ytkowe pomostu zwykle zawiera siÄ™ w zakresie 1÷1,5 kN/m2, natomiast dla rusztowaÅ„
typu ciÄ™\
kiego obciÄ…\
enie to mo\
na przyjmować wartość 2÷4 kN/m2.
W Polsce pierwsze stalowe rusztowania pojawiły się w końcu lat 60-tych. Wykonywano
je jako rusztowania stojakowe z rur Ć 48×3,5 mm. W latach 70-tych pojawiÅ‚y siÄ™ pierwsze
stalowe rusztowania ramowe typu Warszawa  eliminujące wszelkiego rodzaju złącza
śrubowe. Rusztowanie to wznoszono z płaskich prefabrykowanych ram o wymiarach
1,65×0,785 m. Monta\
rusztowań warszawskich polegał na nakładaniu na siebie na przemian
równoległych par odpowiednio ukształtowanych ram [4]. Obecnie na rynku Polskim wyko-
rzystuje siÄ™ rusztowania firm: Harsco (dawniej HQ
nnebeck), Altrad  Mostostal, Layher,
Plettac i inne. W dostępnych rozwiązaniach konstrukcyjnych rusztowań wyró\
nia siÄ™ syste-
my rusztowań ramowych wykorzystywane głównie jako rusztowania zewnętrzne elewacyjne
oraz rusztowania modułowe (stojakowo-kryzowe) stosowane częściej w przypadku
rusztowań nietypowych.
W części systemów ramowych rygle górne ram nośnych wykonuje się z profili zimno
giętych typu U. Ta sytuacja ma miejsce wtedy, gdy płyty pomostów łączy się na zaczepy
do rygli. W większości systemów stalowe rury okrągłe wykorzystuje się na słupy, w porę-
866 Paczkowska T. i inni: Okoliczności i przyczyny katastrofy rusztowania bosta 70
czach, poprzecznicach i zastrzałach. Część systemów oferuje podstawowe elementy kon-
strukcyjne tak\
e w wersji aluminiowej. Wtedy rusztowanie jest znacznie l\
ejsze i przez to
Å‚atwiejsze w monta\
u przy ograniczonej liczbie monta\
ystów. Dostępne płyty pomostów
roboczych są mocno zró\
nicowane. Mogą być drewniane, klejone z listew, ze sklejek,
z perforowanych blach stalowych i aluminiowych. Najtańsze jednak są pomosty drewniane,
dlatego te\
w Polsce są one najczęściej stosowane. Podstawową zaletą rusztowań ramowych
jest ich lekkość, łatwość i szybkość monta\
u, mała liczba elementów do scalania pozwala-
jÄ…ca nawet na jednoosobowy monta\
.
2. Rusztowanie ramowe Bosta 70
Pod względem konstrukcyjnym rusztowania ramowe, stanowią układy przestrzenne
z częścią elementów sztywnych w obszarze samej ramy i przegubowo łączonymi w całość
innymi elementami prętowymi. Sztywna poprzecznie rama ma ogromne zalety zapewniając
szybki monta\
i demonta\
. Sztywność podłu\
ną rusztowań zabezpiecza się sztywnymi
w płaszczyz
nie poziomej pomostami, uzupełnionymi poręczami i zastrzałami. Elementy
podłu\
ne  tj. poręcze i podłu\
nice, a tak\
e zastrzały w większości rozwiązań łączone są
przegubowo z ramami za pomocą uchwytów sworzniowo-zapadkowych.
Odpowiednio stÄ™\
one rusztowanie ramowe elewacyjne stanowi sztywny układ na
kierunku równoległym do ściany i wiotki na kierunku prostopadłym wymagający dodatko-
wych kotwień do ścian. Producentem od 1991 r. systemów rusztowań ramowych Bosta 70
i Bosta 100 jest firma Thyssen Hunnebeck z Niemiec (obecnie Harsco).
Bosta 70 to lekki system stosowany głównie do prac elewacyjnych, drugi to system cię\
ki
z przeznaczeniem do prowadzenia robót budowlanych z dopuszczalnym obcią\
eniem
pomostów roboczych do 6,0 kN/m2.
W systemie Bosta 70 podstawowym elementem nośnym jest rama, której geometrię
pokazano na rys 1.
Rys. 1. Podstawowy element rusztowania Bosta 70
Konstrukcje stalowe 867
System Bosta 70 wykorzystywany jest dla pięciu długości pomostów roboczych, choć
najczęściej wykorzystuje się dwa: 2,5 i 3,0 m. Ten system norma DIN 4420 kwalifikuje do
III grupy obciÄ…\
eń o dopuszczalnej wartości obcią\
enia 2,0 kN/m2.
Niemiecki Instytut Techniki Budowlanej wydał dla rozwiązań konstrukcyjnych systemu
Bosta Aprobatę Techniczną oznaczoną Z-8.1-54.2 [5]. Działające jako niezale\
ne podmioty
na rynku polskim przedstawicielstwa firmy Thyssen Hunnebeck udostępniają oryginalne
niemieckie wyroby wraz z DTR stanowiÄ…cÄ… instrukcjÄ™ monta\
u i u\
ytkowania [1, 2, 3].
Właściwe wypionowanie rusztowania Bosta uzyskuje się z wykorzystaniem regulowa-
nych stopek dz
wignikowych. Pierwsze dolne zastrzały tę pionowość stabilizują i nie ma
konieczności jej sprawdzania na kolejnych poziomach rusztowań. Monta\
pierwszej kondy-
gnacji rusztowania kończy uło\
enie płyt pomostowych. Kolejne kondygnacje rusztowania
montuje się wprowadzając trzpień wtykowy w górne końcówki ram ni\
ej zmontowanej
kondygnacji. Wszystkie elementy za wyjÄ…tkiem trzpienia wtykowego sÄ… wykonane ze stali
gatunku S235, natomiast sam trzpień wtykowy jest ze stali S355.
3. Ogólne wymagania dotyczące bezpieczeństwa u\
ytkowania rusztowań
Warunkiem gwarantujÄ…cym bezpieczne u\
ytkowanie rusztowań jest zapewnienie statecz-
ności ogólnej konstrukcji rusztowania we wszystkich sytuacjach u\
ytkowych jakie mogÄ…
wystąpić zarówno w trakcie monta\
u, demonta\
u jak i podczas u\
ytkowania zgodnie z celem
dla jakiego to rusztowanie zostało zmontowane.
Za rozwiÄ…zania konstrukcyjne, doraz
ne przeglÄ…dy stanu technicznego, a tak\
e technolo-
giÄ™ monta\
u i demonta\
u odpowiada właściciel rusztowania. Jest on zobowiązany przedsta-
wić firmie monta\
owej, a tak\
e kierownictwu budowy instrukcjÄ™ monta\
u i eksploatacji tzw.
dokumentacjÄ™  DTR , a tak\
e wskazać z
ródło lub te\
udostępnić:
 świadectwo dopuszczenia do stosowania na terenie Polski danego systemu rusztowań,
 AprobatÄ™ TechnicznÄ… rozwiÄ…zania konstrukcji rusztowania.
Za właściwy monta\
, przyjęcie do eksploatacji rusztowania, a tak\
e za prawidłowość jego
demonta\
u na podstawie przepisów prawa budowlanego  odpowiadają:
 kierownik budowy lub kierownik robót rusztowaniowych ze stosownymi uprawnienia-
mi budowlanymi wpisany do dzienniku budowy,
 inspektor nadzoru.
Ka\
dy system rusztowań zewnętrznych przyściennych wymaga zapewnienia stateczności
ogólnej poprzez właściwy system stę\
eń pionowych i poziomych oraz system zakotwień
do ściany. Liczbę zakotwień dobiera się w ten sposób, by siła przypadająca na pojedynczą
kotew nie była większa ni\
2,5 kN  choć ka\
dy z systemów w tym zakresie wprowadza
swoje szczegółowe uregulowania.
Do transportu pionowego powinny być wyznaczane specjalne miejsca gwarantujące
bezpieczeństwo konstrukcji w ka\
dej fazie ustawienia obrotowego ramienia wysięgnika
wciągarki. Odległość między tymi miejscami nie powinna przekraczać 30 m, a podnoszoną
masÄ™ Å‚adunku ogranicza siÄ™ do 150 kg [4].
4. Okoliczności zdarzenia
W czerwcu 2007 r. przy ścianie szczytowej 11 kondygnacyjnego budynku G15 w Świnouj-
ściu ustawiono rusztowanie ramowe systemu Bosta 70. Rusztowanie ustawiono dla przepro-
wadzenia robot budowlanych polegających na dociepleniu ścian zewnętrznych ze zmianą
kolorystyki. Wykonawca docieplenia miał podpisaną z firmą rusztowaniową umowę o najem,
monta\
i demonta\
rusztowania. Firma rusztowaniowa miała z kolei podpisaną stałą umowę
z podwykonawcÄ… na realizacjÄ™ monta\
u i demonta\
u udostępnianego przez nią rusztowania.
868 Paczkowska T. i inni: Okoliczności i przyczyny katastrofy rusztowania bosta 70
W umowie oznaczono odpowiedzialność pokrycia kosztów na wypadek wystąpienia
szkód w mieniu osób trzecich wskutek nieprawidłowego monta\
u i demonta\
u rusztowań.
Jednocześnie w tej samej umowie zastrze\
ono konieczność protokolarnego przekazywania
do eksploatacji zmontowanych rusztowań zgodnie z przepisami i uzgodnieniami dokonywa-
nymi na budowie z przedstawicielami Spółki zamawiającej monta\
i demonta\
.
W dniu katastrofy podwykonawca skierował do Świnoujścia dwie 4 osobowe brygady,
które miały dokonać rozbiórki rusztowania. śaden z członków brygady demontującej ruszto-
wanie nie miał wykształcenia budowlanego nawet w zakresie podstawowym. Wszyscy byli
zatrudnieni na stanowisku robotnika ogólnobudowlanego, z których tylko dwóch było
przysposobionych do monta\
u rusztowań stalowych, i tylko Ci dwaj mogli wykonywać
roboty na wysokości.
miejsce wyrwania ramy
miejsce wyrwania ramy
Rys. 2. Demontowane rusztowania w układzie Rys. 3. Układ rusztowania na 10 kondygnacji
zaraz po wypadku z brakujÄ…cÄ… wyrwanÄ… ramÄ… pionowÄ…
Dnia 22 czerwca  od rana, przy słonecznej i bezwietrznej pogodzie  rozpoczęto demon-
ta\
rusztowania przyściennego Bosta 70. Dwóch członków brygady weszło na najwy\
szy
poziom rusztowania, a dwóch pozostało na dole do obsługi wciągarki, odbierając i kompletu-
jąc zdemontowane elementy. Obrotowy wysięgnik wciągarki GEDA Mai 120 zamontowany
był do trzeciego  licząc od prawej strony  pionowego ciągu ram Bosta 70  rys. 2. Był to
pośredni układ ram pionowych nie kotwiony do budynku i jedyny pośredni w tej ścianie
niestÄ™\
ony układem zastrzałów. Do haków podwieszono sześć poręczy ochronnych oraz
jedyny na tej kondygnacji aluminiowy podest komunikacyjny z drabinką. Ramię wysięgnika
było ustawione w pozycji  załadunek tj. równolegle do ściany budynku. Przypuszczalnie
w trakcie próby obrotu ramienia wysięgnika do pozycji  opuszczanie tzn. ustawienia
go prostopadle do płaszczyzny ściany doszło do katastrofy. Nieusztywniona i niezakotwiona
rama doznała przecią\
enia, odkształciła się nadmiernie, co w efekcie doprowadziło do zer-
wania obu trzpieni wtykowych ramy. Prawdopodobnie jako pierwszy zniszczeniu uległ
trzpień od strony ściany budynku pokazany na rys. 4. Wyrwana rama pociągnęła obsługu-
jącego wysięgnik pracownika powodując jego upadek z poziomu 10 piętra w skutek czego
poniósł on śmierć na miejscu.
Konstrukcje stalowe 869
5. Forma zniszczenia przeciÄ…\
onej ramy
Rys. 4. Zerwana dolna część trzpienia wtykowego Rys. 5. Zwalona rama z zamontowanym do niej
zwalonej ramy wysięgnikiem wciągarki
Rys. 6. Deformacje części dolnej słupka ramy po Rys. 7. Plastyczno-kruchy charakter zerwania
wyrwaniu trzpienia wtykowego trzpienia wtykowego
870 Paczkowska T. i inni: Okoliczności i przyczyny katastrofy rusztowania bosta 70
6. Eksperymenty numeryczne
Celem potwierdzenia widocznej na rys. 4 i 7 formy zniszczenia trzpienia wtykowego
ramy przeprowadzono szereg eksperymentów numerycznych z wykorzystaniem oprogramo-
wania firmy Autodesk  Robot Structural Analysis. Analizie poddano pięć ró\
nych układów
prętów powiązanych z ramą, do której zamocowany był wysięgnik wciągarki. Wszystkie
układy analizowano pod obcią\
eniem od ładunku jaki był podwieszony w momencie
katastrofy tzn. pięciu poręczy o długości 3 m ka\
da, jednej poręczy o długości 2,5 m oraz
aluminiowego pomostu komunikacyjnego z drabiną. Analizowano dwa układy obcią\
enia:
dla poło\
enia wysięgnika równoległego do fasady budynku tj. dla fazy załadunku oraz dla
poło\
enia wysięgnika prostopadłego do fasady  faza opuszczania. Określając obliczeniowy
ciÄ™\
ar ładunku, zastosowano odpowiednie współczynniki zwiększające obcią\
enie oraz
uwzględniające jego dynamiczny charakter. Schemat obcią\
onego ładunkiem wysięgnika
wraz z reakcjami, jakie przekazuje on na ramę do której jest mocowany pokazano na rys. 9.
Q = 9,81Å"(5Å"6,5 + 4,2 + 23,7) Å"1,1Å"1,3 = 847,3 N = 0,85 kN
1000
Fy = 0,6 kN
Q= 0,85 kN
Fz= 0,85 kN
Q= 0,85 kN
200
1700
Fz= 0,85 kN
analizowany trzpień
Fy = 0,6 kN
Rys. 8. Układ z DTR pozwalający na mocowanie Rys. 9. Schemat statyczny obcią\
onego
wysięgnika do ramy Bosta 70. wysięgnika wciągarki.
Analizowane układy prętów przedstawiały się następująco:
1  układ pokazany na rys. 8 przewidziany w DTR wciągarki  dwie ramy kotwione
do ściany, stę\
one zastrzałem i połączone poręczami,
2  jak układ  1 , lecz bez kotwienia do ściany i bez zastrzału,
3  jak układ  2 , lecz bez dolnej poręczy,
4  pojedyncza rama, bez kotwienia do ściany i bez zastrzału  układ z dnia katastrofy,
5  pojedyncza rama kotwiona do ściany i stę\
ona zastrzałem  układ wskazany przez Sąd.
Szczegółowe analizy statyczno-wytrzymałościowe prowadzono dla trzpienia ramy od strony
budynku, który w dniu katastrofy prawdopodobnie uległ zniszczeniu jako pierwszy.
Konstrukcje stalowe 871
Rys. 10. Szczegół mocowania trzpienia wtykowego do słupka ramy.
Na rys. 10 pokazano szczegół mocowania trzpienia wtykowego do słupka ramy rusztowania.
Widoczne na rys. 4 zniszczenie trzpienia miało miejsce w przekroju 2-2. W tablicy 1 przed-
stawiono wyniki przeprowadzonych analiz wytrzymałościowych dla analizowanych pięciu
układów prętów przy obcią\
eniu dla fazy załadunku.
Tablica 1. Zestawienie wybranych wyników przeprowadzonych analiz numerycznych
wielkości statyczno- Analizowane układy elementów
Przekrój UWAG I
wytrzymałosciowe
zad. 1 zad. 2 zad. 3 zad. 4 zad. 5
Fx [kN] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ściskanie (+)
Fy [kN] 0,0 0,0 0,0 -0,1 0,0
Fz [kN] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Mx [kNcm] 0,3 -1,7 -1,3 -3,2 0,4
My [kNcm] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Mz [kNcm] -0,6 29,5 30,3 51,5 -1,0
Mz/Wbrutto [MPa] 2,3 121,3 124,6 208,0 4,2 zginanie - Wbrutto
Mz/Wnetto [MPa] 4,2 220,1 225,7 384,5 7,5 zginanie - Wnetto
Fx/A [MPa] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ściskanie
Smin [MPa] -2,3 -121,3 -124,6 -208,0 -4,2
naprÄ™\
enia w przekroju brutto
Smax [MPa] 2,3 121,3 124,6 208,0 4,2
Smin [MPa] -4,2 -220,1 -225,7 -384,5 -7,5 naprÄ™\
enia w przekroju netto
3*Smin [MPa] -12,5 -660,4 -677,2 -1153,4 -22,6 j.w. + karb w postaci otworu
Analizy potwierdziły, i\
najwy\
szy poziom naprÄ™\
eń odnotowano w trzpieniu wtykowym
od strony ściany. W osłabionym otworami przekroju trzpienia odnotowano naprę\
enia na
poziomie 385 MPa. Uwzględnienie mo\
liwości koncentracji naprę\
eń na krawędzi otworu
siły wewn
Ä™
trzne
napr
Ä™\

enia
Trzpie
Å„
wtykowy od strony
Å›
ciany
Przekrój 2-2 osłabiony 4 otwormi
Ć
14 mm
872 Paczkowska T. i inni: Okoliczności i przyczyny katastrofy rusztowania bosta 70
zgodnie z zasadÄ… de Saint Venanta wskazuje na poziom znacznie przekraczajÄ…cy 1000 MPa,
co prawdopodobnie zainicjowało zniszczenie trzpienia i jego wyrwanie ze słupka ramy.
Poziom naprÄ™\
eń w całości generowany był przez moment zginający, do którego przeno-
szenia przedmiotowy trzpień nie był przystosowany. Na rys. 11 przedstawiono porównanie
wykresów momentów dla ramy przy zało\
eniu układu prętów odpowiadającemu zaleceniom
DTR  układ nr 1 oraz układu z dnia katastrofy  nr 4.
a) Układ prętów nr 1 b) Układ prętów nr 4
Mz=0,6 kNcm
Mz=51,5 kNcm
Rys. 11. Porównanie wykresów momentów dla układów prętów 1 i 4. Obcią\
enie dla fazy załadunek.
6. Podsumowanie i wnioski końcowe
Bezpośrednią przyczyną wypadku był niewłaściwie wybrany pion rusztowania przewi-
dziany do mocowania wciągarki Geda i współpracującego z nią wysięgnika. śadna z ram
Bosta w tym pionie nie była kotwiona do ściany budynku. W wybranym pionie nie było
\
adnych zastrzałów, których brak eliminował ten pion z mo\
liwości jego wykorzystania przy
demonta\
u.
Wszelkie roboty zwiÄ…zane z monta\
em i rozbiórką rusztowań bezwzględnie wymagają
nadzoru technicznego osób z odpowiednimi uprawnieniami budowlanymi.
Przyczyną wyrwania obu trzpieni wtykowych ze słupów ramy rusztowaniowej, było
istotne przeciÄ…\
enie wywołane brakiem stę\
ającego zastrzału i kotwienia do ściany. Przekrój
trzpienia był dodatkowo osłabionym otworami.
Obecność samego zastrzału podpierającego górny węzeł zniszczonej ramy z jednocze-
snym zakotwieniem jej do ściany budynku, jak potwierdziły obliczenia statyczno-wytrzyma-
łościowe, mogło skutecznie zapobiec tej katastrofie.
Literatura
1. Bosta 70 Instrukcja monta\
u  styczeń 2001 r.
2. Bosta 70 Dokumentacja Techniczno-Ruchowa firmy Hunnebeck, luty 2006 r.
3. Bosta 70 Dokumentacja Techniczno-Ruchowa firmy Hunnebeck, firmowana przez Harsco Accecc
Services Group dla Hunnebeck Polska ul. Kineskopowa 1 z Piaseczna.
4. PZITB; Poradnik majstra budowlanego, Arkady, Warszawa 1985.
5. Zllemeine bauaufsichtliche Zullassung  Z-8.1-54.2.