W dniach 9 i 14 października 2026 r. na poligonie szkoleniowym Wydziału Szkoleń Specjalistycznych Szkoły Aspirantów Państwowej Straży Pożarnej w Nowym Sączu odbyły się prace przygotowawcze oraz specjalistyczny pokaz innowacyjnych technologii szybkiego zabezpieczania uszkodzonych konstrukcji budowlanych. W przedsięwzięciu uczestniczyli naukowcy z Wydziału Inżynierii Lądowej i Transportu Politechniki Krakowskiej, którzy we współpracy ze strażakami zaprezentowali możliwości wykorzystania nowoczesnych technologii klejenia, materiałów kompozytowych oraz prostych rozwiązań inżynierskich w działaniach poszukiwawczo-ratowniczych.
Celem przedsięwzięcia było przedstawienie możliwości zastosowania szybkich i ekonomicznych metod stabilizacji uszkodzonych konstrukcji żelbetowych, szczególnie w sytuacjach występujących podczas katastrof budowlanych i trzęsień ziemi. Zaprezentowane rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie w działaniach specjalistycznych grup poszukiwawczo-ratowniczych USAR (Urban Search and Rescue), których zadaniem jest prowadzenie akcji ratowniczych w warunkach zagrożenia zawaleniem obiektów budowlanych.
Istotnym założeniem prezentowanych technologii jest wykorzystanie materiałów łatwo dostępnych na miejscu prowadzenia akcji ratowniczej, takich jak elementy drewniane, zużyte węże strażackie czy siatki wzmacniające, w połączeniu z innowacyjnymi materiałami klejącymi. Takie podejście może umożliwić szybkie wykonanie doraźnych zabezpieczeń konstrukcyjnych, ograniczających ryzyko dalszych uszkodzeń lub utraty stateczności elementów budowlanych.
Prace przygotowawcze – 9 października 2026 r.
W ramach prowadzonych działań wykonano specjalne stanowisko badawcze w postaci ramy żelbetowej, składającej się z dwóch słupów oraz poziomego rygla. Konstrukcja została przygotowana w taki sposób, aby możliwe było odwzorowanie sytuacji, w której poszczególne elementy konstrukcyjne utraciły ciągłość połączeń, a ich stateczność zależy przede wszystkim od działania sił grawitacji i tarcia pomiędzy elementami. Dodatkowo przeprowadzono prace związane ze wzmocnieniem płyty żelbetowej, przygotowując zaplecze techniczne do realizacji pokazu.
W pracach przygotowawczych uczestniczył zespół badaczy Wydziału Inżynierii Lądowej
i Transportu Politechniki Krakowskiej w składzie:
- prof. dr hab. inż. Arkadiusz Kwiecień,
- dr inż. Piotr Krajewski,
- dr inż. Łukasz Hojdys,
- mgr inż. Klaudia Śliwa-Wieczorek,
- mgr inż. Jarosław Chełmecki.
Pokaz technologii zabezpieczania konstrukcji – 14 października 2026 r.
Drugi etap przedsięwzięcia odbył się 14 października 2026 r. w ramach szkolenia specjalistycznego USAR. Dwugodzinny pokaz został podzielony na trzy zasadnicze części, obejmujące demonstrację stabilizacji uszkodzonej konstrukcji, symulację oddziaływań sejsmicznych oraz praktyczną weryfikację zastosowanych zabezpieczeń.
Stabilizacja i wzmacnianie uszkodzonej ramy żelbetowej
Pierwsza część pokazu koncentrowała się na możliwościach szybkiego przywracania sztywności i stateczności konstrukcji, w której doszło do utraty ciągłości połączeń pomiędzy słupami a ryglem. Zaprezentowano metody wzmacniania węzłów konstrukcyjnych z wykorzystaniem drewnianych krawędziaków, pasów wykonanych ze zużytych węży strażackich oraz nowoczesnych materiałów klejących. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość wykonywania połączeń bez konieczności stosowania tradycyjnych łączników mechanicznych, których montaż w warunkach niestabilnego gruzowiska może być utrudniony lub niebezpieczny.
W programie uwzględniono również symulację uszkodzeń ramy poprzez wykonanie nacięć w słupach. Do zabezpieczenia osłabionych przekrojów przewidziano wykorzystanie zewnętrznych wzmocnień kompozytowych, w szczególności siatek z włókna szklanego łączonych z podłożem za pomocą złączy podatnych.
Istotnym elementem pokazu było zastosowanie diagnostyki dynamicznej do oceny zmian sztywności konstrukcji. Pomiary realizowano z wykorzystaniem wzbudzenia młotkiem modalnym oraz czujników przyspieszenia, umożliwiających wyznaczanie częstotliwości drgań własnych konstrukcji w kolejnych etapach jej wzmacniania i uszkadzania. Takie podejście pozwala na ilościową ocenę wpływu zastosowanych rozwiązań na zachowanie całego układu konstrukcyjnego, a nie wyłącznie na obserwację lokalnego wzmocnienia poszczególnych elementów.
Symulacja trzęsienia ziemi na stole wstrząsowym
Drugą część pokazu poświęcono zachowaniu modeli konstrukcyjnych poddanych wymuszeniom dynamicznym symulującym oddziaływania sejsmiczne.
Wykorzystano specjalny stół wstrząsowy, na którym umieszczano modele ram portalowych wykonane z bloczków betonu komórkowego. Modele odzwierciedlały uproszczone układy konstrukcyjne, analogiczne do ramy wykorzystanej w pierwszej części pokazu. W programie demonstracji przewidziano porównanie zachowania konstrukcji pozbawionych odpowiednich połączeń, konstrukcji z uszkodzonymi elementami oraz modeli wzmocnionych przy użyciu technologii klejenia i materiałów kompozytowych. Celem tej części było zobrazowanie znaczenia odpowiedniego połączenia elementów konstrukcyjnych oraz wpływu lokalnych wzmocnień na odporność całego układu na oddziaływania dynamiczne.
Demonstracja miała szczególne znaczenie w kontekście działań ratowniczych prowadzonych na terenach dotkniętych trzęsieniami ziemi, gdzie nawet częściowo ustabilizowane konstrukcje mogą zostać ponownie poddane obciążeniom wywołanym wstrząsami wtórnymi.
Praktyczna weryfikacja skuteczności zabezpieczeń
Ostatnia część pokazu obejmowała próby oceny skuteczności zastosowanych rozwiązań wzmacniających w warunkach wymuszonych oddziaływań mechanicznych. W programie uwzględniono próby odrywania przyklejonych materiałów wzmacniających, a także próby destabilizacji ramy poprzez oddziaływania statyczne i cykliczne. Jednym z charakterystycznych elementów demonstracji było wykorzystanie węża strażackiego przyklejonego do górnej części ramy, służącego do przykładania sił poziomych i wywoływania przemieszczeń konstrukcji. Przewidziano również demonstrację sposobu mocowania drewnianych elementów podporowych do podłoża betonowego za pomocą połączeń klejonych.
Innowacyjne technologie w służbie ratownictwa
Pokaz przygotowany przez zespół Politechniki Krakowskiej przy współpracy ze strażakami, stworzył możliwość zaprezentowania innowacyjnych technologii w warunkach poligonowych, zbliżonych do tych, z którymi mogą zetknąć się ratownicy podczas rzeczywistych działań. Prace realizowano z wykorzystaniem złączy podatnych rozwijanych przez spółkę spin-off Politechniki Krakowskiej.
Tego rodzaju inicjatywy pozwalają nie tylko na praktyczną prezentację opracowywanych rozwiązań, ale również na wymianę doświadczeń pomiędzy naukowcami a przedstawicielami służb ratowniczych. Stanowią także ważny element rozwoju technologii, których przyszłe zastosowanie może przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa działań prowadzonych podczas katastrof budowlanych i klęsk żywiołowych.
