Monitorování historických budov vystavených technické seizmicitě a dalším dynamickým účinkům

Abstract

Zachování a obnova kulturního dědictví společnosti zajišťuje zachování tradic, které vytvářejí kolektivní paměť. Z těchto důvodů je tento projekt předkládán jako reakce na potřebu monitorování struktur s cílem definovat jejich současný stav a generovat informace, které v dlouhodobém horizontu mohou objasnit změny charakteristik struktury. Tento projekt se týká monitorování stavu konstrukcí, které se provádí v Bazilice Nanebevzetí Panny Marie nacházející se ve Staré Boleslavi - Česká republika. Kostel, který je považován za jednu z nejvýznamnějších raně barokních památek v Čechách, byl již několikrát zkoumán v rámci projektu "Památky v pohybu". Projekt se zaměřuje především na dlouhodobé dynamické zatížení jako faktor, který může snižovat bezpečnost a ovlivňovat životnost. Přestože velikost amplitud technických seismických zatížení není vysoká, jejich trvalé působení přispívá k degradačním procesům. Šetření "Monitorování historických budov vystavených technické seizmicitě a dalším dynamickým účinkům" si klade za cíl představit metodiku, která umožní propojit informace získané z monitorování s koncentrací napětí v prvcích a její změnou v čase. K dosažení tohoto cíle jsou představeny základní koncepty nedestruktivních zkoušek a modálního testování. Dále je zde popsán význam použití monitorování v historických památkách a stručný stav techniky u některých konstrukcí, kde byly tyto zkoušky provedeny. Kostel byl monitorován ve třech případech. V roce 2019 proběhla první kampaň za účelem vyhodnocení chování konstrukce objektu, který v tomto okamžiku vykazoval některá zjevná poškození v podobě četných trhlin v klenbách a dalších prvcích. Druhé monitorovací měření proběhlo v roce 2021 po modernizaci konstrukce s cílem zjistit kvalitu zásahu a zlepšení vlastností budovy. A konečně třetí monitorování stavu konstrukce bylo zahájeno v dubnu 2022 s cílem provádět pravidelnou kontrolu porovnáním nových výsledků s předchozími studiemi. Kromě toho jsou v tomto projektu prezentovány výsledky z každé z monitorovacích kampaní a srovnání s posledními hodnotami. Je prezentována statistická studie a počítání dešťových toků pro vytvoření extrapolace hodnot získaných v těchto 3 týdnech SHM. Zjištěné amplitudy jsou použity v modelu FE k vyhodnocení koncentrace napětí a vlivu technické seismicity po dvou letech. Pro další studie se připravuje vývoj FE modelu celé konstrukce, kde vibrační zkoušky umožní kalibraci a sníží nejistoty.

The conservation and rehabilitation of the cultural heritage of a society, ensures the prevalence of traditions that generate a collective memory. For these reasons this project is presented as a response to the need to monitoring the structures in order to define their current state and generate information that in the long term can elucidate changes in the characteristics of the structure. The current project refers to the structural health monitoring that is being carried out in the Basilica of the Assumption of the Virgin Mary, or the Bazilika Nanebevzetí Panny Marie located in Stará Boleslav - Czech Republic. Considered as one of the most important monuments of early Baroque style in Bohemia, the Church has been under study several times as part of the project “Monuments in Motion”. Project mainly focus in long-term dynamic loads as a factor that can decrease safety and affect the durability. Even though, the magnitude of the amplitudes of technical seismicity loads are not high, the continued exposure to them contribute to degradation processes. ‘The Monitoring of Historic Buildings Exposed to Technical Seismicity and Other Dynamic effects’ is a investigation that aims to present a methodology to relate the information collected from the monitoring with stress concentration in the elements and its change over time. To accomplish this objective, is presented the basic concepts of non-destructive tests and modal testing. Is also developed the importance of the application of monitoring in historical monuments and a brief state of art from some structures where this tests where done. The church has been monitored in three times. In 2019, was the first campaign to evaluate the structural behavior of the asset that in this moment had some evident damage as multiple crack in vaults and other elements. The second monitoring measurement was done in 2021 after the retrofitting of the structure in order to determine the quality of the intervention and the improvement of the performance of the building. Finally, the third structural health monitoring started on April 2022 to do a regular inspection by comparing the new results with the previous studies. Moreover, in this project is presented the results from each of the monitoring campaigns and the comparison with the last values. A statistical study is presented and a rain flow counting to generate an extrapolation of the values obtained in these 3 weeks of SHM. The amplitudes determined are used in a FE model to evaluate the concentration of stresses and the influence of the technical seismicity after two years. For further studies, the development of a FE model of all the structure is being prepared where the vibration tests will allow a calibration and would decrease the uncertainties