2455029462

Konstrukcje żelbetowe 925

Z prawdopodobnego scenariusza pożaru wynika, że kilka wskazanych, najbardziej uszkodzonych elementów konstrukcji, tj. słupów 2/D i 3/D oraz dźwigarów D/l-2, D/2-3 i D/3-4 mogło być wystawionych na kilkudziesięciominutowe, bezpośrednie oddziaływanie płomieni ognia. W tym wypadku mogło dojść do nagrzania również rdzenia przekroju, co przy gwałtownym wychłodzeniu powierzchni w chwili gaszenia ognia, mogło wywołać gradient temperatury, który spowodował wystąpienie naprężeń rozciągających przy powierzchni przekroju słupów i dźwigarów, skutkujących pęknięciami pionowymi w przekroju głowic słupów oraz zwiększeniem rozwarcia rys w środnikach opartych na nich dźwigarów.

W przypadku płyt dachowych nie stwierdzono istotnych różnic w wielkości strzałki ugięcia oraz szacowanej wytrzymałości betonu w żebrach płyt objętych pożarem w stosunku do żeber spoza tego zakresu. Stwierdzono natomiast dużą intensywność występowania znacznych pęknięć powierzchni płyt dachowych oraz wykruszeń betonu. W obszarze nie objętym zarzewiem pożaru także obserwowano lokalne zarysowania płyt, ale o dużo mniejszej intensywności.

Ponadto, pomalowane na czarno powierzchnie płyt i dźwigarów uwidoczniły powstałe naruszenia styków pomiędzy prefabrykowanymi elementami konstrukcji, obejmujące praktycznie całą halę, łącznie ze ścianami prefabrykowanymi w osiach 1 i 7, co wskazało na znaczne, choć trudne do dokładnego oszacowania, skutki chwilowej deformacji termicznej całej konstrukcji hali. Dzięki obecności betonu uzupełniającego oraz zbrojenia między płytami i dźwigarami sprężonymi stan ten nie miał charakteru awaryjnego, choć ogólna stateczność ustroju szkieletowego hali została obniżona w stosunku do stanu przed pożarem.

Na podstawie wykonanych badań chemicznych nie stwierdzono istotnego wpływu pożaru na proces karbonatyzacji sprężonych elementów żelbetowych w warstwie przypowierzchniowej o grubości 15-=-20 mm. Z kolei beton w słupach objętych pożarem był już w znacznym stopniu lub całkowicie skarbonatyzowany do głębokości 25-r30 mm, co w przypadku długotrwałego zawilgocenia mogło doprowadzić do korozji stali zbrojeniowej i spowodować uszkodzenia słupów.

Zawartość chlorków w spoiwie betonu większości badanych elementów żelbetowych była śladowa, a w żadnym elemencie nie była przekroczona dopuszczalna wartość wynosząca 0,2% [6,7], Zwiększenie zawartości chlorków spowodowane pożarem było niewielkie.

6. Podsumowanie

W obszarze objętym zarzewiem ognia (w zakresie osi C-E/l-4) znacznemu uszkodzeniu uległy niemal wszystkie elementy konstrukcyjne hali - płyty, dźwigary, słupy. Stan konstrukcji hali oceniono jako awaryjny, zagrażający bezpieczeństwu użytkowania. W badaniach skl ero metrycznych i laboratoryjnych stwierdzono znaczne obniżenie wytrzymałości i dużą kruchość betonu w dźwigarach, słupie oraz sąsiadujących płytach dachowych objętych bezpośrednio pożarem. Szczególne zagrożenie bezpieczeństwa stanowiły słupy pęknięte w głowicach. Wobec powyższych obserwacji, w zakresie osi objętych pożarem zaistniała konieczność wymiany sprężonych płyt i dźwigarów dachowych na nowe, o podobnym charakterze, spełniające wymagania sztywnego przekrycia.

Pomalowane na czarno powierzchnie płyt i dźwigarów uwidoczniły powstałe zarysowania na styku poszczególnych prefabrykowanych elementów konstrukcji co wskazało na wpływy oddziaływania termicznego na całą konstrukcję. Zarysowania wpływają na sztywność hali, ale ponieważ przesunięcia wzajemne były nieznaczne i z racji współpracy tarczy dachowej z wieloma słupami, obniżenie sztywności całego ustroju okazało się niegroźne.

Badania zostały wykonane w ramach realizacji Projektu „Innowacyjne środki i efektywne metody poprawy bezpieczeństwa i trwałości obiektów budowlanych i infrastruktury trans-