9
 PRIKAZ I ANALIZA OŠTEĆENJA ZIDANOG OBJEKTA - SPOMENIKA KULTURE STAROG JEDAN VEK Doc. dr Vlastimir Radonjanin, dipl.inž.građ.*, Doc. dr Mirjana Malešev, dipl.inž.građ.*, Vesna Milovanović, dipl.inž.građ.-master* * Fakultet tehničkih nauka, Departman za građevinarstvo,  Novi Sad, T rg Dositeja Obr adovia !, radonv"uns#ns#a$#%u  REZME !šte ćenja "idani# $ons tr%$c ija se %gla vnom javl jaj% %sled dest r%$ti vni# %tica ja o$oli ne, inci dent ni# dejstava, starenja %potre&ljeni# materijala, ali s% 'esto posledica i naše ne&rige. ( rad% s% pri$a"ana ošteć enj a "id anog o&je$ta ) spomeni$a $%l t%r e, $oj a s% %gl avnom nas tal a "&o g viš ede cenijs $og neodržavanja. Radi %tvrđivanja stepena oštećenja glavni# $onstr%$cijs$i# elemenata i nji#ovog %ticaja na glo&aln% sta&ilnost i nosivost o&je$ta, primenjena je opšta metodologija "a pregled i procen% stanja .  a osnov% pri$%pljeni# podata$a "a$lj%'eno je da s% se najo"&iljnija oštećen ja pojavila na $rovnoj $onstr%$ciji % o&li$% složene $%pole i"nad centralne prostorije i + $onstr%$ciji ispod centralne prostorije sa &a"enom. !vaj ar#ite$tons$i vredan o&je$at se može odgovaraj%ćim sanacionim merama spasiti od daljeg propadanja i mog% m% se o&e"&editi "a#tevana %n$cionalnost, potre&na sta&ilnost i nosivost, $ao i "adovoljavaj%ća trajnost. !vaj rad je napisan sa ciljem da se %$aže na %groženost našeg &ogatog $%lt%rnog nasleđa i na  potre&% "a njeg ovim o'%vanjem. /0(1E RE12 Zidane $onstr%$cije , procena, oštećenja, dee $ti ASSESSMENT OF MASONRY STRUCTURE – MONUMENT OF CULTURE OLD ONE CENTURY 3(MM+R4 Damages o masonr5 str%ct%res occ%r mainl5 d%e to t#e destr%ctive environment inl%ences, incidental acti ons, aging o &%il t-in materi als, &%t t#e5 are also res%lt o o%r neglige nce. n t#is paper , damag es o masonr5 str%ct%re ) mon%ment o c%lt%re t#at are ca%sed &5 m%lti decade lac$ o maintenance, are  presented. 6or t#e p%rpos e o determination o da mage level o main str%ct %ral elements and t#eir i nl%ence on glo&al sta&ilit5 and &earing capacit5, general met#odolog5 or s%rve5 and assessment 7as applied. !n t#e &ase o collected data it 7as concl%ded t#at t#e most severe damages occ%rred in t#e roo str%ct%re s#ap ed as comple8 dome over centr al room and in t#e R9 str% ct%r e %nder central room 7it# s7imming  pool. :#is arc#itectonic val%a&le &%ilding co%ld &e saved rom %rt#er devastation &5 appropriate repair meas %res . :#es e meas %res 7o%ld also provi de %nction alit5 , sta&ilit 5 and &earing capaci t5, as 7ell as satisactor5 d%ra&ilit5 . :#is paper 7as 7ritten 7it# aim to s#o7 t#at o%r ric# c%lt%ral #eritage is jeopardised and t#e need o its preservation. E4 ;!RD32 Masonr5 str%ct%re, assessment, damage, deect

4 Radonj Male Zlatibor 2007

Embed Size (px)

DESCRIPTION

rad

Citation preview

ISTORIJSKI PREGLED

PRIKAZ I ANALIZA OTEENJA ZIDANOG OBJEKTA - SPOMENIKA KULTURE STAROG JEDAN VEK

Doc. dr Vlastimir Radonjanin, dipl.in.gra.*,

Doc. dr Mirjana Maleev, dipl.in.gra.*,

Vesna Milovanovi, dipl.in.gra.-master** Fakultet tehnikih nauka, Departman za graevinarstvo,

Novi Sad, Trg Dositeja Obradovia 6, [email protected] REZIMEOteenja zidanih konstrukcija se uglavnom javljaju usled destruktivnih uticaja okoline, incidentnih dejstava, starenja upotrebljenih materijala, ali su esto posledica i nae nebrige. U radu su prikazana oteenja zidanog objekta spomenika kulture, koja su uglavnom nastala zbog viedecenijskog neodravanja. Radi utvrivanja stepena oteenja glavnih konstrukcijskih elemenata i njihovog uticaja na globalnu stabilnost i nosivost objekta, primenjena je opta metodologija za pregled i procenu stanja. Na osnovu prikupljenih podataka zakljueno je da su se najozbiljnija oteenja pojavila na krovnoj konstrukciji u obliku sloene kupole iznad centralne prostorije i AB konstrukciji ispod centralne prostorije sa bazenom. Ovaj arhitektonski vredan objekat se moe odgovarajuim sanacionim merama spasiti od daljeg propadanja i mogu mu se obezbediti zahtevana funkcionalnost, potrebna stabilnost i nosivost, kao i zadovoljavajua trajnost. Ovaj rad je napisan sa ciljem da se ukae na ugroenost naeg bogatog kulturnog naslea i na potrebu za njegovim ouvanjem.

KLJUNE REI: Zidane konstrukcije, procena, oteenja, defektiASSESSMENT OF MASONRY STRUCTURE MONUMENT OF CULTURE OLD ONE CENTURYSUMMARY

Damages of masonry structures occur mainly due to the destructive environment influences, incidental actions, aging of built-in materials, but they are also result of our negligence. In this paper, damages of masonry structure monument of culture that are caused by multi decade lack of maintenance, are presented. For the purpose of determination of damage level of main structural elements and their influence on global stability and bearing capacity, general methodology for survey and assessment was applied. On the base of collected data it was concluded that the most severe damages occurred in the roof structure shaped as complex dome over central room and in the RC structure under central room with swimming pool. This architectonic valuable building could be saved from further devastation by appropriate repair measures. These measures would also provide functionality, stability and bearing capacity, as well as satisfactory durability. This paper was written with aim to show that our rich cultural heritage is jeopardised and the need of its preservation. KEY WORDS: Masonry structure, assessment, damage, defect

UVODKompleks "Jodna banja" izgraen je u periodu 1908-1910, a zbog istorijske, kulturne i umetnike vrednosti, proglaen je 1986. godine spomenikom kulture. Zgrada bazena, koja je predmet ovog rada, zbog oronulosti i dotrajalosti, zatvorena je 1977. godine i od tada nije u funkciji. Tokom proteklih trideset godina, dolo je do daljeg propadanja ovog istorijski i arhitektonski vrednog objekta usled delovanja atmosferilija, biljnog sveta, ljudskog faktora i prirodnog starenja materijala. Za zgradu bazena ne postoji projektno tehnika dokumentacija, ve samo osnove prizemlja i suterena iz 1980 godine i kopija originalnog crtea u knjizi "Istorija umetnosti - Kompleks Jodne Banje u Novom Sadu", po kome je delimino izgraena. Radi utvrivanja stepena oteenja zgrade bazena i izrade tehnike dokumentacije, obavljena su sledea snimanja i ispitivanja: Snimanje geometrije objekta.

Iskop temeljnih jama i utvrivanje dubine fundiranja.

Ispitivanje kvaliteta materijala ugraenih u nosee elemente konstrukcije (beton i opeka).

Detaljan vizuelni pregled konstrukcije objekta sa definisanjem vrste i stepena oteenja osnovnih elemenata konstrukcije.OSNOVNI PODACI O OBJEKTU

Zgrada bazena je parterna zgrada, koja se u osnovi sastoji iz dva dela: deo objekta sa bazenom, priblino kvadratnog oblika, dimenzija 18.6x17.8m, i aneksa, kojim je izvreno funkcionalno povezivanje glavne zgrade i objekta sa bazenom. Ispod oba dela objekta postoji suteren, a krov iznad prostorije u kojoj se nalazi veliki bazen je sloenog geometrijskog oblika sa centralnom kupolom. Danani izgled zgrade bazena prikazan je na slikama 1 i 2.

Slika 1 Spoljni izgled objekta Slika 2 Sloeni deo krova iznad bazena. Figure 1 External view of the structure Figure 2 Complex part of roof above poolU konstrukcijskom smislu objekat sa bazenom je masivna zidana zgrada sa noseim zidovima u oba ortogonalna pravca. Zidovi su zidani od opeka starog formata u dve irine ( 61cm dve opeke i 30cm jedna opeka). Nain obeleavanja osa, kao i oznake prostorija, prikazani su na osnovi prizemlja (slika 3).Nosea konstrukcija kompletnog krova izvedena je od lakog i obinog betona. Krovna ploa na ravnom delu krova izvedena je kao AB ploa (d=12cm), koja se oslanja na "mone" AB grede irine 20cm, prosene visine do ploe 55cm, na meusobnom rastojanju od cca 2m ("sistem ploa ojaanih rebrima"). AB grede se oslanjaju na nosee fasadne i unutranje zidove irine 61cm. Jedino je krovna konstrukcija iznad prostorije "V" izvedena kao "pruski segmentni svod". Razliiti tipovi krovnih konstrukcija u istom objektu ukazuju na injenicu da je u proteklom periodu iz nekih razloga zamenjen klasini "pruski svod" sa, za taj period, savremenom AB konstrukcijom. Mogui uzrok uklanjanja pruskog svoda u veem broju prostorija odabrana je korozija elinih "I" profila usled poveane koncentracije vlage. Krov iznad prostorije u kojoj se nalazi veliki bazen je sloenog geometrijskog oblika i izveden je u vie nivoa, a njeni osnovni elementi oznaeni su na slici 4.

Slika 3 Osnova prizemlja (oznake osa i prostorija)

Fig. 3 Plan of the ground floor (marking of axis and rooms)Slika 4 - Elementi krovne konstrukcije iznad bazenaFig: 4 - Elements of Roof strucure above the pool

I deo krovne konstrukcije iznad velikog bazena je donji osmougaoni tambur, sa polukrunim prozorima, koji se oslanja na zidove prostorije sa bazenom direktno i preko zidanih svodova. Tambur je na fasadi visine cca 3.5m, a njegovi zidovi su duine 4.2m i 4.6m naizmenino. irina zidova tambura, koji su izvedeni od lakog betona gde je kao krupan agregat upotrebljena lomljena opeka, je proseno 0.6m. Na spojevima zidova su obelisci a na sredinama atike.II deo krovne konstrukcije iznad velikog bazena je svod sa 8 lunih greda, koje se pruaju u radijalnom pravcu i oslonjene su u uglovima donjeg tambura. Grede su promenljive irine od 60cm na vrhu, do 70cm na mestu oslanjanja. Na lune grede se oslanja poligonalna greda. Vaenjem cilindra iz svoda utvreno je da se sastoji iz dva sloja (gornjeg i donjeg sloja) izmeu kojih je vazduni prostor.III deo krova ine poligonalna osmougaona betonska greda i gornji osmougaoni tambur. Tambur se oslanja na poligonalnu gredu i ima osam polukrunih prozora. Visina gornjeg tambura na fasadi je 1.5m, duine zidova tambura su naizmenino 1.9 i 2.1m, a irina zidova je 0.3m. Na spoju dva susedna zida tambura izvedeni su ukrasni stubovi od opeke.IV deo krova iznad bazena je betonska kupola sa bitumenskom hidroizolacijom. Kupola je takoe dvostruka - dve ploe sa vazdunim meuprostorom. Gornja ploa je zvonastog oblika sa ukrasnim betonskim elementom. Donja ploa kupole je poligonalne osnove sa plitkom strelom.

U cilju utvrivanja sastava ravnog krova izvaena su 4 cilindra. Na osnovu analize sastava izvaenih cilindara iz ravnog krova zakljueno je da je u proteklom periodu u nekoliko navrata raena lokalna "popravka" krova dodavanjem novih hidroizolacionih slojeva.Veliki bazen u centralnoj prostoriji izveden je kao armiranobetonski, spoljnih dimenzija 8x6.6m (slika 5). Bazen se oslanja na sistem armiranobetonskih greda i kratkih armiranobetonskih stubova u suterenu.

Fasadni i pregradni zidovi u suterenu su zidani od opeke starog formata. Tavanica u suterenu ispod prostorije sa velikim bazenom je izvedena kao AB ploa. Iznad ostalih prostorija u suterenu meuspratna konstrukcija je izvedena kao zidani svod, koji se oslanja na unutranje i fasadne zidove. U suterenu ne postoji podna konstrukcija, ve samo sloj nabijene zemlje, a u jednoj prostoriji pod je od opeke.Radi dobijanja podataka o dubini fundiranja i vrsti temelja obavljen je iskop zemlje u zoni masivnih fasadnih zidova (slika 6). Utvreno je da su temelji fasadnih zidova izvedeni kao trakasti temelji, zidani opekom starog formata, debljine 75 cm (zidovi 60cm + sokla 15cm). Ukupna visina zidova - temelja, merena od gornje ivice sokle je 215cm.

Slika 5 - Izgled velikog bazenaFig. 5 View of large poolSlika 6. - Iskop temeljne jame

Fig 6 Excavation of foundation pit

ISPITIVANJE KVALITETA BETONA I OPEKEBetonNaknadno utvrivanje vrstoe betona pri pritisku obavljeno je destruktivnim ispitivanjem na izvaenim betonskim cilindrima iz dostupnih betonskih i armiranobetonskih elemenata konstrukcije. Ispitivanjem su obuhvaeni betonski zidovi donjeg tambura (3 cilindra) i ploe ravnog krova (4 cilindra). Na osnovu vizuelnog pregleda cilindara izvaenih iz zidova donjeg tambura (slika 7), zakljueno je da je beton spravljen od loine zgure (ljake), izdrobljene opeke i renog peska i ljunka, a da je kao vezivo najverovatnije korien "Roman" cement. Beton je porozan sa dosta upljina u strukturi. Srednja vrednost upijanja vode iznosi 6.7%. vrstoe betona pri pritisku se kreu u rasponu izmeu 9 i 19MPa.Cilindri izvaeni iz AB ploe ravnog dela krova satojali su se iz nekoliko slojeva rasporeenih na razliite naine: bitumenski premaz, cementna kouljica, sitnozrni beton, sloj hidroizolacije, estrih malter, nasuti sloj ljunka, AB. beton, to svedoi o viekratnim lokalnim "sanacijama" ravnog krova. Vizuelnim pregledom betona ugraenog u AB plou (slika 8), zakljueno je da je beton spravljen sa renim agregatom, da je kompaktan i bez defekata u strukturi. Srednja vrednost vrstoe pri pritisku je vea od 30MPa.Opeka

Vizuelnim pregledom uzetih uzoraka opeke iz sruene zidane atike iznad donjeg tambura utvreno je da se radi o punim opekama "starog formata" nazivnih mera 30x15x6.5cm (slika 9). Opeke su neravnih povrina, mestimino okrnjenih i krivih ivica. Nakon sprovedenih laboratorijskih ispitivanja zakljueno je da je u zidove objekta ugraena kvalitetna opeka od peene gline I klase, marke M100. Za zidanje je najverovatnije korien produni malter.

Slika 7 Cilindar izvaen iz zida donjeg tambura

Fig. 7 Core drilled of the part 1 of roof structuresSlika 8 Cilindar izvaen iz AB ploe iznad prizemlja

Fig 8 Core drilled of RC slab above ground floorSlika 9 - Opeka uzeta iz zidane atike objekta

Fig 9 Brick take out from masonry attic

VIZUELNI PREGLED KONSTRUKCIJEDetaljnim vizuelnim pregledom obuhvaeni su svi dostupni delovi u unutranjosti objekta i na fasadi, kao i svi karakteristini nosei elementi konstrukcije. Karakteristina oteenja pojedinih delova objekta i elemenata konstrukcije su:Krovna konstrukcija iznad prostorije sa bazenom (spolja, slika 10): otpadanje tronog maltera i ukrasne plastike u malteru, otpadanje betona u slojevima do dubine od 5-15cm, lokalno i do 25cm, korozija armature u zoni skrivenih stubova,

rastreeni i skloni padu: zidane atike, zidani venac, ukrasni obelisci i ukrasni stubovi,

raznovrsno biljno rastinje na horizontalnim i zasvedenim povrinama, ispucala i delimino odvojena cementna kouljica od ploe svoda i od lunih greda, ostarila i veim delom otpala bitumenska hidroizolacija sa svoda, lunih greda i kupole.Krovna konstrukcija iznad prostorije sa bazenom (unutra, slika 11):

otpadanje zavrnog dekorativnog premaza, prsline vertikalne, poprene i radijalne, lokalna korozija armature u poligonalnoj gredi i tragovi procurivanja -vlaga na mestu spajanja zidova tambura i na registrovanim prslinama.Fasadni zidovi (slika 12):

oteene opeke zbog formiranja kanala za voenje elektrinih instalacija, ispale opeke iz zida i sokle i isprane spojnice,

korenje biljaka koje proiruje spojnice i dovodi do lokalne destrukcije zida, mahovina, liajevi i iscvetavanje soli, rastreeni svodovi i delovi zidova oko otvora.

Zidovi u unutranjosti objekta (slika 13): lokalno, povrinsko otpadanje maltera (uglavnom gornji deo zida ili uz ivice lukova), vertikalne i poprene pukotine, vlani zidovi, naroito u gornjim delovima zbog procurivanja vode kroz otvore u kupoli, otpadanje ljuskanje dekorativne boje sa povrine zidova, u zidu u osi "4" (prostorija II) postoji kosa pukotina koja je posledica lokalnog sleganja temelja, iznad svih prolaza nisu izvedene nadvratne grede, to je uzrokovalo pojavu pukotina, korenje biljaka koje proiruje spojnice i dovodi do lokalne destrukcije zida i naslage soli i bui u suterenu.

Meuspratne konstrukcije, stepenita i nosea konstrukcija bazena:

oteeni sputeni plafoni u prostorijama, jaka korozija elinih nosaa pruskog svoda, ispucala i ulegla podna betonska ploa, zidano stepenite je rastreeno i obraslo biljkama i mahovinom,

oba jednokraka betonska stepenita su ispucala, deformisala se i odvojila od zida usled sleganja.

korozija armature na donjoj povrini AB ploe bazena, korozija betona u donjim delovima stubova ( beton je troan, kruni se i otpada). U itavom objektu nedostaje vertikalna i horizontalna hidroizolacija.Na nadstrenici sa sabirnim kanalom registrovane su poprene pukotine sa tragovima procurivanja. Malter na donjoj povrini je troan, ispucao i delimino otpao, betonska ivica je trona i okrnjena, a vidljiva je i korodirala armatura. Kanal i prodori olunih vertikala kroz nadstrenicu su obrasli biljnim rastinjem.

Slika 10 Oteenja betonskog zida donjeg tambura Fig 10 Damages in lower part of roof structuresSlika 11 Oteenja na unutranjoj strani krovne konstrukcije Fig. 11- Damages on interior side of roof structure

Slika 12 - Karakteristina otecenja fasadnog zidaFig 12 Characteristic damages of face wallSlika 13 Karakteristina oteenja zidova u enterijeru Fig. 13 Characteristic damages of interior walls

OCENA STANJA OBJEKTAZidovi i temeljiRegistrovana oteenja na noseim zidovima glavnog objekta su takvog stepena da globalno ne ugroavaju njihovu stabilnost i nosivost. Lokalno je ugroena stabilnost delova zidova na mestima gde u zidovima postoje otvori, zbog nepostojanja horizontalnih serklaa ili zidanih svodova, u delu zida gde je registrovana kosa pukotina usled sleganja i u delovima zidova u kojima raste i iri svoje korenje viegodinje drvee.

Temeljni zidovi i zidovi u suterenu su u relativno dobrom stanju (bez pukotine, ispadanja opeka i ispiranja maltera iz spojnica). Temeljni zidovi su zidani od opeke i u direktnom su kontaktu sa tlom i podzemnim vodama. Zidovi suterena su vlani i memljivi i imaju znaajno iscvetavanje soli na povrini. Svodovi, meuspratne konstrukcije, AB stubovi

Na armiranobetonskoj ploi sa rebrima iznad prizemlja nisu registrovana oteenja koja ugroavaju njenu stabilnost i nosivost.U pruskom svodu iznad prizemlja registrovana je jaka korozija glavnih elinih nosaa, to dovodi u pitanje nosivost i stabilnost predmetne meuspratne konstrukcije.

Na zidanim svodovima iznad suterena glavnog objekta nisu registrovana oteenja, ali dugotrajno prisustvo vlage i pojava iscvetavanja soli mogu, dugorono gledano, dovesti do destrukcije opeka i maltera u svodu i na taj nain smanjiti nosivost i ugroziti stabilnost svoda.

Na armiranobetonskoj ploi iznad suterena (ispod centralne prostorije) registrovana je jaka korozija armature, koja smanjuje nosivost ploe. U sluaju da se ne preduzmu odgovarajue mere, dalje napredovanje procesa korozije armature moe dovesti do ugroavanja njene stabilnosti. Betonski stubovi u suterenu imaju redukovan popreni presek u donjoj zoni zbog korozije betona i smanjenu nosivost.

Krovna konstrukcijaNajoteeniji deo objekta je krovna konstrukcija iznad centralne prostorije. Najvea oteenja na ovom delu objekta postoje na zidovima donjeg tambura, koji prihvataju optereenje od sloene krovne konstrukcije sa kupolom. Zidovi donjeg tambura, koji su izvedeni od lakog betona, su sa znaajno redukovanim presekom, a armatura u skrivenim stubovima, u uglovima zidova, je potpuno korodirala. Ova oteenja smanjuju nosivost zidova i ugroavaju nosivost i stabilnost itave krovne konstrukcije. Na ostalim elementima krovne konstrukcije (prstenasta greda, zidovi gornjeg tambura, centralna kupola) postoje oteenja koja u velikoj meri ugroavaju trajnost krovne konstrukcije i funkcionalnost objekta.

Ravni krov objekta sa slojevima koji su dodavani u prolosti, vremenom je zbog neodravanja postao idealna podloga za rast biljaka. Biljke na krovu svojim korenjem i biolokom korozijom doprinele su ubrzanju deterioracije materijala u ravnom krovu.

Trajnost noseih zidova i zidova donjeg tambura je dodatno naruena nekontrolisanim slivanjem atmosferskih voda, zbog oteenja ili nepostojanja sistema za odvoenje vode sa krova.

Svi ukrasni arhitektonski detalji na fasadi objekta (atike, obelisci, krovni venci, reljefna "plastika", zavrni malter na zidovima, ...) su znaajno oteeni ili srueni, tako da se pojedini detalji teko mogu rekonstruisati.Osnovni uzroci koji su doveli do pojave veine navedenih oteenja su: zaputanje i neodravanje objekta u dugom vremenskom periodu, viedecenijska izloenost objekta atmosferskim uticajima, dotrajalost materijala i nepostojanje hidroizolacije za zatitu od kapilarne vlage.

Generalno se, za ceo objekat, moe zakljuiti: Funkcionalnost objekta je potpuno naruena, opta stabilnost objekta trenutno nije ugroena, nosivost pojedinih elemenata konstrukcije je smanjena i trajnost objekta je znaajno smanjena. Meutim, ovaj arhitektonski vredan objekat se moe odgovarajuim sanacionim merama spasiti od daljeg propadanja i mogu mu se obezbediti zahtevana funkcionalnost, potrebna stabilnost i nosivost, kao i zadovoljavajua trajnost. LITERATURA

1. Elaborat o oceni stanja objekta "Jodna banja - objekat bazena" u Novom Sadu, br. E-031-34/PS-3-2006, V. Radonjanin, M. Maleev, D. Pavlovi, M. enejac, V. Milovanovi, I. Luki, A. Drakuli, FTN Novi Sad. 2. Diplomski master rad "Procena stanja, sanacija i rehabilitacija zidanog objekta - spomenika kulture" Vesna Milovanovi, mentor Mirjana Maleev, FTN, Novi Sad, 2006.3. Istorija umetnosti - Kompleks Jodne Banje u Novom Sadu, Donka Stani, str. 121 - 132.4. Radonjanin, V., Maleev, M. (2005): Causes and manifestation of most frequent damage in masonry structures, 11th International Simposium of MASE, Ohrid, 28-30 September/2005., Proceedings, pp. 489-497. 6.6m

8m

Drvo u zidu

_1239092684.vsd

_1239092817.vsd