Na podstawie matematycznego modelu konstrukcji kościoła św. Jana w Gdańsku powstał program komputerowy pozwalający przewidzieć postępowanie zniszczeń w zabytkowych budynkach - mówi prof. Jan Holnicki z PAN.
"Program zwiększa naszą wiedzę o deformacjach i rozkładzie wewnętrznych sił w budynku, pomagając wyobrazić sobie, gdzie nastąpią dalsze uszkodzenia" - uważa współtwórca programu prof. Jan Holnicki z Instytutu Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk."Takie kompleksowe podejście jest potrzebne dla wiarygodnego oszacowania stanu budowli, zwłaszcza w przypadku złożonych obiektów, jakimi są wykonywane z cegły gotyckie katedry" - zaznacza profesor.
Z planów i pomiarów powstaje geometryczny plan budowli, a na jego podstawie model numeryczny opisujący rozłożenie ciężaru własnego budynku - tłumaczy profesor.
Problem powstał po tym, jak w Gdańsku wstawiono na odnodze Wisły nie przepuszczające wody ścianki. Wówczas grunty zaczęły wysychać, a fundamenty najbliżej położonego kościoła św. Jana - inaczej pracować. Na murach zaczęły pojawiać się pęknięcia. Wkrótce okazało się, że zagrożony jest również Kościół Mariacki.Projekt, którego autorami są naukowcy z Instytutu Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, jest pierwszym tego typu w Polsce i pionierskim na świecie. Dotąd przy użyciu modeli numerycznych przeprowadzono analizę katedry we Florencji, Bazyliki św. Marka w Wenecji, a także wież w Pizie i Padwie.
"Dotychczasowe prace opisywały budowle pod względem materiału, z jakiego powstały. Nasz zespół opracował globalny model konstrukcji przeznaczony do analizy statycznej, dzięki któremu można policzyć i przewidzieć, co będzie się działo z budynkiem, gdy jakiś jego element osunie się o kilka centymetrów" - mówi prof. Holnicki.
Na podstawie opracowanego modelu numerycznego można przewidzieć, jak szybko będzie postępować rozwarcie istniejącej rysy, co daje renowatorom odpowiedni czas na reakcję i pozwala weryfikować trafność podejmowanych decyzji. Na część wykonawczą, finansowaną przez dysponenta kościoła św. Jana, Nadbałtyckie Centrum Kultury, zabrakło pieniędzy. Miała obejmować zastrzyki cementowe pod filary i fundamenty oraz montaż aparatury pomiarowej pozwalającej na obserwację reakcji konstrukcji - mówi profesor.
Jako kontynuacja projektu ratowania kościoła św. Jana został opracowany uniwersalny program komputerowy pozwalający na modelowanie spękań, projektowanie optymalnego położenia przyrządów pomiarowych, przewidywanie rozwoju zniszczeń na podstawie analizy wrażliwości konstrukcji i projektowanie wzmocnień budowli. Powstały także projekty hydraulicznych czujników pomiarowych mogących posłużyć do monitorowania zabytkowych budynków. Te sprzężone narzędzia badawcze pozwalają przewidzieć, jak zachowa się materiał, z którego są one zbudowane.
Według autorów, wypracowana metodyka i algorytmy numeryczne stanowią oryginalne, praktyczne i konkurencyjne narzędzie analizy inżynierskiej. Projekt został dofinansowany przez Komitet Badań Naukowych.
(PAP)
