Testing timber beams after 130 years of utilization
Wariant tytułu
Badania belek drewnianych po 130 latach użytkowania
Autor
Brol, Janusz
Dawczyński, Szymon
Malczyk, Andrzej
Adamczyk, Katarzyna
Data wydania
2012
Miejsce wydania
Warszawa
Wydawca
Stowarzyszenie Konserwatorów Zabytków
Język
angielski
polski
Słowa kluczowe
reuse, laboratory tests, timber beams
powtórne wykorzystanie, badania laboratoryjne, drewniane belki
Abstrakt
In Poland, timber as a structural material is mainly associated with a historical building material of wooden cottages or sacred buildings in rural areas, as well as engineering facilities such as bridges or footbridges. In more contemporary applications, first of all timber is used for roof load-bearing structure (rafter framing in different static schemes and load carrying systems) and for timber floor load-bearing elements. In the past obtaining wood was not difficult due to quite large afforestation of Poland. However, the problems of the reuse of whole wooden elements built-in in the structures are practically unknown in our country. Laboratory tests were carried out on 130-year-old wooden floor beams obtained from the monumental building under renovation. Original floor, whose beams were used for testing, was first made as beam-framed floor with sound boarding and ceiling. Testing elements delivered to the laboratory had got vivid restages of old floor – in the form of nails, sound boarding lathes and other impurities. Technical condition of the obtained beams was in the majority of cases good with visible longitudinal cracks. In some of the beams insects feeding well as biological corrosion marks were present. The paper presents results of laboratory testing on timber beams after 130 years of utilization and evaluation of their technical parameters according to binding standard regulations. Additionally bending tests were carried out on little samples obtained from previously tested beams and compared to tests in natural scale. As a results of the carried out laboratory tests it was preliminary noted that reclamation of old beams from demolished buildings is possible. If we do not know the original parameters of the timber it is hard to determine the level of strength loss. However, as a result of preliminary tests of full dimension beams obtained from 130 years old building it can be noted that strength parameters of old timber are good and they enable timber reuse. The advantage of old timber is also fact that old beams in spite of existing defects are dimensionally stabilized. The results of timber bending testing on little samples have been compared with results of testing of beams in natural scale. Having analysed the received results, great similarity of final results of estimated characteristic strength of the tested timber has been noted. It may indicate that testing on little samples and their analysis according to EN 384 is reliable. However, interpretation of such a comparison shall be careful due to small number of tested models.
W Polsce, drewno to materiał konstrukcyjny kojarzony głównie jako historyczny budulec chat drewnianych lub obiektów sakralnych na terenach wiejskich, a także obiektów inżynierskich, takich jak mosty czy kładki dla pieszych. W bardziej współczesnych zastosowaniach drewno wykorzystywano przede wszystkim do wykonywania konstrukcji nośnej dachów (na więźby o różnych schematach statycznych i różnych układach nośnych) oraz jako elementy nośne stropów drewnianych. Dawniej z uwagi na stosunkowo duże zalesienie obszaru Polski, pozyskanie drewna dla inwestycji nie sprawiało trudności. Jednak zagadnienia ponownego użycia całych elementów drewnianych wbudowanych w wielu obiektach, są w naszym kraju praktycznie nieznane. Do badań laboratoryjnych udało się pozyskać 130 letnie stropowe belki drewniane z remontowanego zabytkowego budynku. Pierwotny strop, z którego pozyskano belki do badań, wykonany był jako belkowy ze ślepym pułapem i polepą. Elementy badawcze dostarczone do laboratorium posiadały widoczne pozostałości po stropie – w postaci gwoździ, łat ślepego pułapu i inne zanieczyszczenia. Stan techniczny pozyskanych belek był w większości dobry z widocznymi podłużnymi spękaniami. W niektórych belkach były widoczne ślady żerowania owadów oraz widoczna korozja biologiczna. W referacie przedstawiono badania laboratoryjne belek drewnianych po 130 latach użytkowania oraz ocenę ich parametrów technicznych według obowiązujących przepisów normowych. Wykonano również badania na zginanie dla małych próbek pozyskanych z przebadanych wcześniej belek oraz porównano do badań w skali naturalnej. W wyniku przeprowadzonych badań wstępnie można stwierdzić, że odzyskiwanie starych belek z rozbieranych budynków jest możliwe. Nie znając parametrów pierwotnych trudno określić w jakim stopniu drewno obniżyło swoją wytrzymałość. Niemniej jednak w wyniku przeprowadzonych wstępnych badań na belkach pełnowymiarowych pozyskanych z 130 letniego obiektu stwierdzono, że parametry wytrzymałościowe drewna są dobre i pozwalają na powtórne wykorzystanie. Na korzyść drewna starego przemawia również fakt, iż belki stare mimo istniejących wad są już ustabilizowane wymiarowo. Porównano również wyniki badań drewna przy zginaniu na małych próbkach z badaniami belek w skali naturalnej. Po przeprowadzeniu analizy otrzymanych wyników stwierdzono dużą zbieżność końcowych wyników oszacowania wytrzymałości charakterystycznej badanego drewna. Co może wskazywać, iż wykonywanie badań na małych próbkach i ich analiza wg EN 384 jest miarodajna. Należy jednak ostrożnie interpretować to porównanie z uwagi na niewielką ilość badanych modeli.
