O ROLI NAUKI W ROZWOJU BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY

Rozwój współczesnego budownictwa, architektury i planowania urbanistycznego zależy w ogromnej mierze od badań naukowych.Rada Naukowa „Buildera” przekonuje, jak istotna jest rola nauki w budownictwie i architekturze oraz wskazuje, jakie są kierunki tego rozwoju i jakie wiążą się z nim wyzwania.

prof. dr hab. inż. Piotr Noakowski
Dortmund University of Technology
Practice Director Exponent GmbH Düsseldorf
Członek Rady Naukowej miesięcznika „Builder”

Badania naukowe są konieczne, ale tylko wtedy, gdy ich tematy odpowiadają potrzebom gospodarki, a ich wyniki są powszechnie stosowane w praktyce.

Zajmę się sprawą stosowania rozeznań naukowych w praktyce inżynierskiej. Na obydwu polach „czuję się w domu” i wiem, że w naszym zawodzie nie wystarczy poświęcać się nauce, ale trzeba też dbać o to, żeby tematy tych wysiłków odpowiadały potrzebom gospodarki i żeby ich wyniki były powszechnie stosowane w praktyce. Jako żelbetnik poruszę więc możliwość pewnego istotnego polepszenia w wymiarowaniu dużych, nisko zbrojonych budowli przemysłowych, jak:
– fundamenty: płyty nośne, przepusty autostradowe, obudowy tuneli;
– nawierzchnie: jezdnie ciężkiego ruchu, pasy startowe, posadzki przemysłowe;
– piece: obudowy ognioodporne sczepione z izolacją i konstrukcją nośną;
– wieże: kominy przemysłowe, podpory mostowe, maszty przekaźnikowe, siłownie wiatrowe;
– zbiorniki: bunkry, powłoki ochronne, rezerwuary cieczy.
Wszystkie te konstrukcje zachowują się wysoce nieliniowo w odniesieniu do zależności P – δ, gdzie odkształcenie δ rośnie „nadproporcjonalnie” (eksponencjalnie) w odniesieniu do oddziaływania P. Fakt ten wynika ze spadku sztywności konstrukcji wskutek jej zarysowania i determinuje nie tylko jej odkształcenia, ale też wytężenie, szczelność i trwałość. Praktyka zna ten fenomen, a nauka oferuje parę metod jego ujęcia, ale mimo to wszyscy liczą dalej liniowo, bo tak jest łatwiej. W rezultacie stosunkowo często mamy do czynienia z patologicznym zachowaniem się konstrukcji:
– fundamenty: krzywa pozycja budowli posadowionych w wyniku niedocenienia obrotów płyty;
– nawierzchnie: klawiszujące rysy skrośne w wyniku niedostatecznego zbrojenia górnego;
– piece: nieszczelności wobec działania ognia w wyniku otwartych dylatacji w betonie ognioodpornym;
– wieże: niedocenione momenty 2. rzędu wskutek pozornie małego wychyłu wierzchołka;
– zbiorniki: nieszczelności w odniesieniu do cieczy w wyniku nierozpoznania rys skrośnych.
Taki niepewny stan rzeczy hamuje wynalazczość i generuje awarie budowlane, a jeszcze częściej nieekonomiczne rozwiązania. „Bolączek” tych należy się pozbyć przez wprowadzenie do przepisów aktualnych rozeznań naukowych i dbanie o ich stosowanie w praktyce.