KOŚCIÓŁ FARNY W POZNANIU Opis stanu zachowania konstrukcji oraz prac konstrukcyj no-konserwatorskich .wykonanych w latach 1993 - 1997

Kronika Miasta Poznania 1997 R.65 Nr4 ; Nasi dawni Jezuici

PIOTR RAPP

P rzedmiotem opracowania są podstawowe układy i elementy konstrukcyjne kościoła farnego (d. jezuickiego) w Poznaniu. Przedstawiono opisy stanu zachowania ścian nośnych kościoła i wieży, dachów nad nawami bocznymi i kaplicami oraz dachu nad nawą główną, prezbiterium i transeptem. Opisano również prace konstrukcyjno-konserwatorskie wykonane w latach 1993 -1997 ze szczególnym uwzględnieniem rewaloryzacji dachu nad transeptem i prezbiteriuml. Stan zachowania konstrukcji Sciany nośne kościoła w kilku miejscach są zarysowane. Pionowe zarysowania ścian występują w strefie empory organowej i biegną przez całą wysokość kościoła. Zarysowania te są widoczne na poddaszach nad nawami bocznymi oraz na wewnętrznych powierzchniach ścian przy emporze organowej. Przebiegają przez całą grubość ścian i mają szerokość dochodzącą do ok. 3 cm.

Zarysowania ścian kościoła są ustabilizowane. Obecnie nie ma możliwości określenia wieku tych zarysowań, szczególnie rys pionowych biegnących w ścianach podłużnych nawy głównej. Rysy te są stare i mogły powstać w wyniku nierównomiernych osiadań z powodu zmian stosunków wodnych w podłożu gruntowym, np. na skutek powodzi, które miały miejsce w przeszłości w tym rejonie miasta. Zarysowania nadproży okiennych pod okapami naw bocznych i nawy głównej, oprócz przyczyn wymienionych wyżej, mogły być spowodowane bardziej "lokalnymi" przyczynami, np. nadmiernym obciążeniem gruzem sklepień

Piotr Rappnad nawami bocznymi oraz uszkodzeniami więźb dachowych. Więźby nad kościołem farnym mają charakter rozporowy. U szkodzenie połączenia krokwi z belką stropową w takim dachu powoduje poziome przemieszczenia krokwi i przekazywanie poziomych sił rozporu na mury. N ad prezbiterium stwierdzono przemieszczenia poziome końcówek krokwi opartych na murze dochodzące do 20 cm. W partiach przyziemia występuje zawilgocenie ścian sięgające do wysokości ok. 4 - 5 m ponad poziom terenu. Zawilgoceniu towarzyszy łuszczenie się tynków, plamy oraz wykwity solne. Przyczyną zawilgocenia jest brak izolacji poziomej i pionowej w murach kościoła, w wyniku czego następuje kapilarne podciąganie wilgoci z podłoża gruntowego i terenu przy budynku. Podciąganiu wilgoci towarzyszy zasolenie murów. W obrębie wierzchniej warstwy tynku na skutek parowania sole krystalizują, co prowadzi do niszczenia farby, tynku i muru. Efekty kapilarnego podciągania wilgoci i wykwitów solnych zostały nasilone przez wykonane w przeszłości szczelne, cementowo-wapienne tynki, które utrudniają odparowanie wilgoci ze ścian. Innym czynnikiem powodującym znaczne zawilgocenie elewacji jest woda opadowa zalewająca ściany na skutek nieszczelnych rynien i rur spustowych (lub ich braku) oraz niedrożnej kanalizacji.

Wieża kościelna jest obiektem usytuowanym poza bryłą kościoła. Konstrukcję nośną wieży stanowi trzon murowany z cegły w kształcie prostokątnej tuby. N ad przyziemiem wykonano strop w postaci sklepienia ceglanego. Powyżej występuje pięć stropów drewnianych. Na murowanym trzonie wieży osadzony jest hełm o konstrukcji drewnianej, pokryty blachą miedzianą (ryc. 1). U szkodzeniami murowanego trzonu wieży są rysy biegnące w kierunku pionowym, zlokalizowane na całej wysokości w zachodniej ścianie trzonu po stronach wschodniej i zachodniej w partii przyziemia, oraz zarysowania łęków nad oknami w górnej części trzonu. Poziome obciążenie wieży, wywołane parciem i ssaniem wiatru, powoduje odchylenie się wieży od pionu w kierunku prostopadłym do ul. Gołębiej i większe deformacje podłoża w pobliżu krawędzi podstawy fundamentu. Pod fundamentem wytwarza się podparcie siodłowe, polegające na zmniejszeniu się odporu gruntu w pobliżu krawędzi podstawy fundamentu. Utrzymanie w równowadze części wieży nad obszarem zmniejszonego odporu gruntu musi powodować powstanie poziomych sił rozciągających w trzonie wieży. Maksymalne siły poziome rozciągające w trzonie występują w osi przechodzącej przez otwory okienne i blendy. W wyniku tych sił w środkowej części wieży powstają zarysowania biegnące i poszerzające się ku górze. Zjawisko podparcia siodłowego powstaje samorzutnie po upływie długiego okresu czasu. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że charakterystyka dynamiczna wieży kościoła farnego jest korzystna, wieża nie jest podatna na dynamiczne działanie porywów wiatru, a maksymalne poziome oddziaływania dynamiczne dzwonów wywołują małe naprężenia w murowanym trzonie wieży i nie stanowią zagrożenia.

PRZEKRÓJ POPRZECZNY

ELEWACJA PÓŁNOCNA

ELEWACJA ZACHODNIA

Ryc. 1. Wieża kościoła farnego w Poznaniu. Linią przerywaną oznaczono wewnętrzne stalowe ramy obwodowe wzmacniające murowany trzon wieży

Piotr Rapp

Ryc. 2. Fragment nowego wiązania konstrukcji dachu nad nawą boczną (fot. P. Rapp)

Dach nad nawą główną, prezbiterium i transeptem. Więźbę nad nawą główną tworzą trzy układy konstrukcyjne: krokwie biegnące od podpory na belkach stropowych do kalenicy wykonane w całości, oparte na płatwiach pośrednich; dwa trapezowe układy złożone ze słupów leżących oraz belek poziomych rozporowych. Rozpór z dolnego układu trapezowego przenosi belka stropowa. Rozpór górnego układu trapezowego przenosi jętka nad pierwszą płatwią pośrednią; układ wieszakowy złożony z pionowego wieszaka zamocowanego w zastrzałach oraz krokiewkach usytuowanych nad grzędą. Wieszaki występują w wiązarach pełnych. Jętki oparte są na płatwiach. Obciążenia pionowe przekazywane są z krokwi na płatwie, które z kolei obciążają trapezowe układy górny i dolny. Więźba ma charakter rozporowy. Więźbę nad transeptem oraz nad prezbiterium w wiązarze pełnym tworzą dwa trapezowe układy, na których oparte są płatwie obciążone krokwiami. Więźba ma charakter rozporowy.

U szkodzenia konstrukcji drewnianej występują w strefach podporowych krokwi, końcówkach belek stropowych oraz w miejscach zawilgocenia wskutek nieszczelności pokrycia dachu, głównie w rejonie krokwi koszowych. Na poddaszu występują warunki sprzyjające rozwojowi owadów i grzybów, w szczególności spowodowane przez nie szczelne pokrycie dachu, przez gruz,i-t-i-t-i-i-i-t-j-i-i

Ryc. 3. Rzut konstrukcji dachu. Obszar konstrukcji zrewaloryzowanej w latach 1996- 97 oznaczono przez zaczernienie (ryS. P. Rapp)smlecie i odchody gołębi zalegające na sklepieniach, murach i elementach więźby. Gruz i śmietnik na poddaszu pozostawiony został przez poprzednich wykonawców zmieniających pokrycie dachu dachówką na pokrycie blachą miedzianą. Całkowitemu lub częściowemu uszkodzeniu uległy następujące elementy konstrukcji: belki podwalinowe, końcówki krokwi i słupów leżących, końcówki belek stropowych, krokwie koszowe. Naprawy konstrukcji wykonane w przeszłości, polegające na wymianie końcówek belek i krokwi, były błędne pod względem konstrukcyjnym. Nie zapewniały one możliwości przeniesienia poziomych sił rozporowych więźby.

Ryc. 4. Wykonane złącze elementów drewnianych za pomocą wklejonych blach stalowych. U dołu złącza element nowy, u góry - element stary (fot. 1. Miecznikowski).

Piotr Rapp

Ryc. 5. Odtworzony układ konstrukcyjny na skrzyżowaniu nawy głównej z prawą stroną transeptu (fot. J. Miecznikowski)

Ryc. 6. Zniszczone elementy przed odtworzeniem układu konstrukcyjnego pokazanego na ryc. 5 (fot. P. Rapp)

2. Prace konstrukcyjno-konserwatorskie wykonane w latach 1993 - 97

Dachy nad nawami bocznymi i kaplicami. Wykonano prace: rozbiórkowe, porządkowe, murarskie, ciesielskie, dekarskie i blacharskie. Prace rozbiórkowe polegały na demontażu pokrycia i konstrukcji, wyselekcjonowaniu elementów konstrukcji nadających się do rewaloryzacji i ponownego użycia. Równolegle wykonywano prace porządkowe, polegające na usunięciu zniszczonych elementów drewnianych oraz śmieci i gruzu, które zalegały na sklepieniach poddaszy. Przed montażem więźby wykonano wymurówki ubytków korony murów, gzymsów i sklepień. Wykonano izolacje poziome pod elementami drewnianymi leżącymi na murze. Około 80% elementów więźby wymieniono na nowe. Elementy drewniane odwiązywano na górze w miejscach ich wbudowania (ryc. 2). Po zakończeniu prac ciesielskich wykonano nowe pokrycia blachą miedzianą oraz prace blacharskie - rynny, rury spust owe i opierzenia. Prace wykonano w latach 1993 - 95.

Wieża. Wzmocnienie zarysowanego trzonu wieży wykonano przez założenie poziomych obwodowych ram stalowych wewnątrz trzonu (rozmieszczenie ram pokazano na ryc. 1). Ramy mocowano stalowymi śrubami wklejonymi w mur za pomocą żywic syntetycznych. Prace wykonano w roku 1995.

Ryc. 7. Wymiana końcówek belek stropowych i krokwi nad prezbiterium, uzupełnienie brakujących stężeń połaciowych (fot. 1. Miecznikowski)

Piotr Rapp

Ryc. 8. Naprawiony i wzmocniony wiązar trapezowy, do którego podwieszone są belki stropowe nad prezbiterium (fot. 1. Miecznikowski)

Konstrukcja dachu nad transeptem i prezbiterium. Dach nad nawą główną, transeptem i prezbiterium stwarza największe problemy konstrukcyjne, organizacyjne i finansowe ze względu na wielkość i skomplikowanie konstrukcji, rozległość uszkodzeń i zagrożenie bezpieczeństwa. W okresie od września 1996 do kwietnia 1997 roku wykonano pierwszy etap prac konstrukcyjno-konserwatorskich obejmujących prawą stronę transeptu i prezbiterium. Obszar konstrukcji poddanej rewaloryzacji pokazany jest na ryc. 3. Odtworzono zniszczone elementy konstrukcyjne dachu, w szczególności: wykonano nowe belki podwalinowe wraz z izolacją poziomą ułożoną na murach, wymieniono uszkodzone końcówki belek stropowych, wymieniono uszkodzone końcówki krokwi i słupów leżących, wykonano nowy trójkątny wiązar, do którego podwieszone są belki stropowe nad prawą stroną transeptu, naprawiono i wzmocniono trapezowe wiązary, do których podwieszone są belki stropowe nad prezbiterium, wymieniono zniszczone elementy stężeń, wykonano prace impregnacyjne przeciw owadom, grzybom i pleśniom, wykonano nowe podłogi nad prawą stroną transeptu i nad prezbiterium. Wykonane prace naprawcze mają charakter docelowy. Zniszczone lub uszkodzone elementy konstrukcji odtworzono w ich pierwotnym kształcie. Zachowano w maksymalnym stopniu zabytkową, nie uszkodzoną substancję konstrukcji.

W tym celu niezbędna była wymiana zniszczonych końcówek belek stropowych i krokwi przez ich odcięcie i połączenie nowych końcówek ze starą, zdrową częścią belki. Zrezygnowano z rozwiązań tradycyjnych, polegających na połączeniu nowej końcówki belki z belką starą za pomocą nakładek drewnianych łączonych za pomocą śrub. Połączenie takie ma duże rozmiary, jest nie eleganckie i w wielu przypadkach nie może być zastosowane z uwagi na brak miejsca w konstrukcji. Inne tradycyjne połączenie za pomocą nakładek z kształtowników stalowych - walcowanych ma podobne cechy. Dla potrzeb rewaloryzacji dachu kościoła farnego autor opracował nowe rozwiązania konstrukcyjne. Połączenia belek wykonano jako styki czołowe wzmocnione wkładkami z blach stalowych ocynkowanych galwanicznie wklejonych w drewno za pomocą żywic epoksydowych. Projektowanie polegało na określeniu wielkości, grubości i liczby wkładek stalowych. Zastosowane połączenie belek jest oryginalne, ma małe rozmiary, nie zmienia kształtu belki wzmocnionej oraz gwarantuje wytrzymałość w miejscu połączenia nie mniejszą niż wytrzymałość zdrowej, litej belki drewnianej o tych samych wymiarach. Przykład wykonanego połączenia w słupie leżącym w wiązarze pełnym pokazano na ryc. 4. Inny przykład to odtworzony układ konstrukcyjny na skrzyżowaniu nawy głównej z prawą stroną transeptu pokazany na ryc. 5. Dla porównania stan zniszczenia przed wykonaniem napraw przedstawiony jest na ryc. 6. Konserwatorskie podejście do konstrukcji jest wyraźnie widoczne na ryc. 7, która pokazuje prawą stronę nad prezbiterium. Elementy konstrukcyjne były zniszczone w różnym stopniu. N owe końcówki krokwi i belek stropowych wykonano tylko w takim zakresie, by pozostawić w maksymalnym stopniu pierwotną konstrukcję. Jeden z trapezowych wiązarów, do którego podwieszone są belki stropowe nad prezbiterium, pokazany jest na ryc. 8. Ten wiązar mógł pozostać oryginalny, wykonano jedynie naprawy, wzmocnienia i konserwację. W chwili obecnej szereg poważnych zagrożeń awarią budowlaną konstrukcji dachu głównego zostało zlikwidowanych. Ocenia się, że wykonano ok. 20% całości niezbędnych prac konstrukcyjnych. Pozostały poważne problemy konstrukcyjne związane z rewaloryzacją konstrukcji nad lewą stroną transeptu, podwieszonych belek dźwigających pseudokopułę oraz pseudosklepienia i konstrukcji nad nawą główną.

* Prace konstrukcyjno-konserwatorskie przedstawione w artykule wykonano na podstawie ekspertyz, projektów i pod nadzorem autora. Prace ciesielskie, szczególnie nad transeptem i prezbiterium, pokazane na ryc. 4, 5, 7, 8 w mistrzowski sposób wykonał zakład budowlany Pawła Dembińskiego. Więcej informacji na temat stanu zachowania i konstrukcji dachu nad nawą główną prezbiterium i transeptem można znaleźć w następujących artykułach: 1. P. Rapp, Kościół farny w Poznaniu. Charakterystyka i stan zachowania konstrukcji dachu nad nawą główną, prezbiterium i transeptem, "Kronika Miasta Poznania" nr 3 - 4 /94, s. 542 - 553. 2. P. Rapp, Charakterystyka i stan zachowania konstrukcji dachu nad nawą główną, prezbiterium i transeptem kościoła farnego (d. jezuickiego) w Poznaniu, "Ochrona Zabytków", nr 1/97, s. 65-70.