Witam,
Oglądając ostatnio film o katastrofie zwrócił moją uwagę fragment: https://youtu.be/z0D_dy93NSs?t=1983. Na podstawie tego fragmentu zastawiam się nad tezą, że bezpośrednim winnym katastrofy mógł być inżynier Zygmunt Grzelak. Oczywiście oficjalnie nie mógł odpowiadać za nic, gdyż nie był w żaden sposób oficjalnie związany z wykonywaniem remontu.

I moja wersja byłaby następująca.

Zamocowany na linach pomocniczych maszt wygiął się, ale w zasadzie bezpiecznie mógł stać wygięty do końca wymiany i wstawienia właściwej projektowanej wanty. Po zrobieniu awantury i poinformowaniu dyrektorstwa, monterzy z pewnością przestraszni, wprowadzili pod naciskiem osoby niekompetentnej w sprawach konstrukcji masztu (inż. Grzelaka) bardzo duże sprężenie do lin pomocniczych, tak aby wyprostować maszt i mieć spokój z p. Grzelakiem i Dyrektorstwem Ale tym samym doprowadzili do sytuacji, że w skutek zbyt dużych sił w tych linach tymczasowych doszło do zniszczenia zamocowań tychże lin. Gdyż ich zamocowania miały być lekkie i tymczasowe, zaprojektowane na ograniczoną wartość sprężenia.
Początkowo pewnie wprowadzili poprawną, projektowaną wartość sprężenia na podstawie dokumentacji na tych wantach tymczasowych i maszt stał wygięty, ale bezpieczny. I sądzę, że umyślnie były zaprojektowane słabsze wanty tymczasowe, aby były po prostu lżejsze i szybciej można było przeprowadzić wymianę. W trakcie wymiany możliwe, że dopuszczało się chwilowe wygięcie masztu, które pozornie dla niekompetentnej osoby mogło wydawać się wizualnie duże i niebezpieczne.

Pozdrawiam,
WP

Może zacznijmy od tego, że zdjęcie wygiętego masztu zostało zrobione przy okazji wymiany odciągu kierunku wschodniego. Czyli nie tego docelowego.
Prace były wykonywane zupełnie inaczej jak projekt mówił, który specjalnie na ta okazję został wykonany.
Jak znajdę trochę czasu to odgrzebię w papierach i wkleję przynajmniej kilka fotek rysunków.

Ok. Dzięki za wyjaśnienie.
Ale pewnie po tej interwencji dyrektorstwa zaczęli cały czas stosować te podniesione wartości sprężenia, aby maszt nie wyginał się - a pewnie dla złośliwości jeszcze większe. Jeden montaż cudem wytrwały te tymczasowe liny. Ale niestety kolejnego już nie wytrzymały. Albo na czasy wymiany kolejnej wanty wprowadzili jeszcze większą siłę, aby już na pewno nie spowodować kolejnej interwencji zarządu.

I w sumie jest cień hipotetycznej szansy, że bez tej interwencji maszt stałby do dzisiaj...
Tak obrazowo - lepsza jest za mała siła np. 50% sprężenia i chwilowe wygięcie się masztu, niż 150% sprężenia i doprowadzenie do zerwania mocowań wanty i braku jakiejkolwiek siły. Bo wtedy maszt zostaje złamany przez pozostałe dwie wanty.
A tak na prawdę od nawet znacznego wygięcia tak wysokiego masztu do jego złamania jest długa droga - i w mojej opinii stosując te zaniżone wartości sprężenia tymczasowych want do katastrofy nie doszłoby.


Oczywiście chętnie zobaczę taką dokumentację, bo trochę opieram się przypuszczeniach.

Jako najnowszy przykład trochę z innej branży budownictwa wspomnę o katastrofie kładki w Miami.
Do tej katastrofy w Miami doszło na skutek zbyt dużego sprężenia - https://wyborcza.pl/7,75399,23148913,miami-betonowa-kladka-runela-na-ulice-sa-ranni.html?disableRedirects=true . Bez większej analizy po zauważenie zarysowań, kazali wykonawcy zwiększyć poziom sprężenia w węzłach, aby zmniejszyć rysy. Niestety w wyniku zbyt dużej siły sprężenia doszło do zniszczenia węzła na podporze i katastrofy całej kładki.
I w mojej opinii, obie katastrofy mogą mieć podobną genezę. W maszcie chcieli, aby nie był wygięty, natomiast w kładce chcieli, aby rysy nie były widoczne. I w obu przypadkach były to jedynie objawy wskazujące, że jest jakiś problem. Ale konstrukcja z tym problemem mogła dalej bezpiecznie stać i kilkadziesiąt lat. A zabieg naprawczy doprowadził natychmiast do tragedii.

Trzeba tutaj zaznaczyć, że na maszt oraz na kładkę w Miami działały zupełnie różne i inne obciążenia zarówno stałe jak i zmienne. Konstrukcja masztu ważyła 450t ,a nacisk na podstawę wynosił 1100t, czyli był prawie 3 razy większy. Wynikało to z zasady działania konstruckji. W przypadku kładki, wanty przenosiły dużo większe siły rozciągające, gdyż musiały przenieść ciężar samej kładki oraz obciażeń dynamicznych jakie na niej występowały. Jeżeli chodzi o maszt, odciągi nie tylko utrzymywały go w pionie, ale również dociskały do fundamentu, co powodowało wystepowanie sił ściskających w konstrukcji, a tym samym zmniejszało wartości siły krytycznej wyboczenia. Oczywiście maszt posiadał odchylenie od pionu, które na czubku wynosiło 6m w każdą stronę, co wynikało jednak z zasady działania, przegubowe zamocowanie do fundamentu pozowalało na odchył całego trzonu. W chwili wygięcia się masztu od pewnego poziomu, na konstrukcję zaczynały działać nieoczekiwane obciażenia dynamiczne, które powodowały bardzo niekorzystne momenty zginające. W takim przypadku obowiązkiem było naprostowanie trzonu, gdyż to właśnie liny oraz fundamenty są zaprojektowane na tego typu dodatkowe obciazenia. Podczas wymiany odciągów popełniono jeszcze jeden znaczacy błąd jakim było przymocowanie pomocniczych lin w nieodpowiednim miejscu, ale za takie rażące błędy odpowiada już kierownik budowy.

Tak oczywiście mam świadomość, że to zupełnie różne konstrukcje odnosiłem się tylko do hipotetycznie podobnej przyczyny - czyli nieprzemyślanym zbyt dużym sprężeniem.

Oczywiście pod wpływem wygięcia powstają dodatkowe momenty zginające w maszcie od ciężaru własnego i sprężenia want powyżej wygięcia na ramieniu strzałki wygięcia.

Takie wygięcie na 5 poziomie odciągów jest bez znaczenia na przegubowe podparcie masztu na izolatorach.
Ściskanie w maszcie nie wpływa na wartość siły krytycznej wyboczenia, to właśnie ściskanie powyżej siły krytycznej powoduje wyboczenie. Brak jednej wanty nieuchronnie doprowadza do wyboczenia i złamania masztu. To jest pewne.
Dynamiczne siły mogły działać na skutek zerwania odciągu i rzeczywiście mogą ułatwić złamanie masztu przez pozostałe 2 wanty.
Ważne jest jak bardzo nie odpowiednie to miejsce było zamocowania to było. Przesunięcie 10-20m nie jest krytycznym błędem, powoduje to dodatkowe zginanie masztu, ale będzie wciąż bezpiecznie stał.

Wykrzywiony maszt mógł bezpiecznie przetrwać czas wymiany odciągów, pomimo zwiększonych momentów zginających oddziaływających na niego wskutek wygięcia. Sądzę, że te zwiększone siły i tak były mniejsze niż występujące np. w trakcie silnych wiatrów przy normalnej pracy. Jak znajdę czas to spróbuję zrobić model w Robocie i postaram się to udowodnić
Czasami jest tak, że kolejny błąd naprawia poprzedni błąd.
Pierwszym błędem było niechlujne i nie wystarczające zamocowanie wanty jak na planowane siły - czyli takie aby maszt był idealnie pionowo. A drugim błędem był zbyt słaby naciąg, który doprowadzał do wygięcia, ale mógł pomóc uchronić maszt przed katastrofą, gdyż nie doszłoby do zerwania tego odciągu, a maszt w mojej opinii mógł przetrwać ten mniej korzystny układ sił.

Kolego wojtusp, przykro mi ale nie odniosę się do katastrofy w Miami. Po pierwsze nigdy jej nie analizowałem i nie posiadam dokumentacji, pod drugie nie mam dostępu do artykułu (a płacić nie zamierzam), po trzecie dziennikarze to nie najlepsze źródło informacji w opisach katastrof.

Wracając do masztu. Odpiszę bardzo skrótowo, gdyż wątek wymiany piątego poziomu lin odciągowych, zasługuje na bardziej szczegółowy opis, ze skanami wielkoformatowych rysunków z projektu. Niestety nie dysponuję skanerem formatu A0, a w chwili obecnej nie stać mnie abym skanował dokumentacje w punkcie usługowym. Zeskanowałem to co mogłem na skanerze A4. W zasadzie są to tylko wybrane części do pokazania błędów ekipy Kaczmarczyka.
W oryginale są rysunki w rzutach poziomych i pionowych każdej fazy, przekładania zbloczy, montażu lin itp. Łącznie kilkadziesiąt rysunków.

Przede wszystkim, film na którym się opierasz nie pokazuje przyczyn katastrofy, tylko jej skutki. Nawet inż Szepczyński 10 lat temu mówił w wywiadzie, że człowiek z PW na filmie stwierdza jedynie skutki - nie stwierdza przyczyn. Dlaczego na filmie nie ma wzmianki inż. Szepczyńskiego o nieprawidłowym zamocowaniu lin na maszcie oraz odstępstwie od projektu?
Może montażysta filmu na polecenie osób trzecich to wyciął? To częste przypadki zarówno wtedy jak i dziś niestety.

Poniżej zamieszczam kilka faz w rzucie poziomym z projektu wymiany piątego poziomu lin z marca 1991r.




Jedna z faz w rzucie pionowym:


Niestety taki jest efekt skanowania poszczególnych części kalek A0 na skanerze A4
Łatwo jednak dojrzeć, że odciągi montażowe miały być montowane na tym samym poziomie co wymieniana lina główna, tylko do przeciwległych krawężników.
Tym sposobem liny montażowe pracują cały czas z podobną siłą. Dlaczego Kaczmarczyk olał projekt?
Żeby to pokazać wróćmy do tego co było w rzeczywistości (według zespołu z Politechniki Warszawskiej):


Z powyższym oryginalnym projektem, nie zgadzają się wizjonerskie miejsca zamontowania lin montażowych - czerwone kropki na zdjęciu. Rozmieściłem je według ustaleń ekspertów z PW.
Po pierwsze liny montażowe umieszczono na krawężniku, na którym prowadzono wymianę odciągu głównego, po drugie samo zaczepienie tych lin, było w niewłaściwych i zupełnie nieprzystosowanych do tego miejscach na maszcie. Groziło rozejściem skratowania w tych miejscach.
To tylko kilka zaniedbań. Do tego było szereg innych błędów, jak np, nieprawidłowe kotwienie lin pomocniczych na dole.

Dlaczego Kaczmarczyk olał projekt i zrobił po swojemu? Z prostej przyczyny. Moim osobistym zdaniem zastosowanie do projektu wymagało ciągłej ręcznej zmiany położenia ciężkiego ramienia wyciągarki na wysokości 634m oraz przekładania setek metrów lin przez różne zblocza na maszcie i pod masztem.
Do tego była tylko jedna wyciągarka do lin na dole.

Czy gdyby zastosowano się do projektu doszłoby do katastrofy? Tego oczywiście nikt nie wie. Wiadomo na pewno, że na obydwie liny montażowe działałyby podobne rozłożone siły, na które były liczone, zarówno one jak również ich zamocowania na dole. Na temat samego masztu już nie będę pisał, bo bardzo ładnie i technicznie ujął to Bartosz.

Tak, więc pisanie o nieprzemyślanych naprężaniach lin w celu pod prostowania trzonu masztu i mieszanie do tego Grzelaka to kiepski pomysł.
Gdyby wykonywano wszystko wedle dokumentacji, do takiego wyboczenia by dojść nie musiało, na liny działałby prawidłowe siły, a maszt nie byłby nadwyrężany i nadwyrężony od kilkumiesięcznych "eksperymentów" ekipy z Mostostalu. A to w lewo, a to wprawo.

Polecam jeszcze ten artykuł: Link Strona 150-153.
Tu kolejna ciekawostka innego zespołu, tym razem z ramienia TPSA z jedną liną i zacieraniem śladów.
I podobny opis: Link

Resumując.
Zdania zespołów z PW i PAN (TPSA) trochę się różnią ale jest jeden wspólny mianownik - prace prowadzono nieprawidłowo od samego początku.

Miejsce montażu want tymczasowych przez ekipę jest trochę gorsze dla pracy statycznej, ale bez przesady - jest generalnie poprawne. Oczywiście taka zmiana powinna być zaakceptowana przez projektanta.
Wyrwanie spawów od 4 krzyżulców przez poziome siły od liny fi16 to co najmniej fikcja, o rząd mniejsze siły niż potrzebne do zerwania spoin nawet minimalnej. Taka teza przewijała się parę razy.

Do tymczasowego podparcia masztu zastosowano według dokumentacji dwie liny fi16, które miały zrównoważyć linę fi50. Czyli powierzchnia tymczasowych want to 4cm2, a liny właściwej 20cm2. Czyli 5 raz mniejsza powierzchnia.

Generalnie stosowany poziom naciągu want tymczasowych i stałych to 0,3 Rm (30% wytrzymałości wanty).
Czyli stosując naciąg właściwy na liny tymczasowe, naturalne jest powstanie niezrównoważonych sił i odkształcenie masztu. Po interwencji zamiast właściwych naciągów zaczęli stosować większe naciągi na te liny, aby nie dochodziło do deformacji. Czyli na pewno musieli stosować większy naciąg niż ogólnie przyjęte w budownictwie jako bezpieczne 0,45Rm (45% wytrzymałości wanty). Przekroczenie tej wartości jest ryzykowane zarówno dla wanty, jak i jej mocowań.

Pierwsze dwie liny udało się wymienić, ponieważ na starych linach po wielu latach spadł znacznie ten naciąg na skutek relaksacji naprężeń - i aby utrzymać maszt w pionie wystarczyła siła - np. 0,7Rm. Czyli już bardzo ryzykowna wartość.
Po założeniu dwóch nowych lin, z poprawnymi nowymi naciągami (które nie zdążyły spaść przez wiele lat jak w starych linach), aby utrzymać maszt w pionie trzeba było jeszcze większe siły wprowadzić w odciągi tymczasowe np. 0,95Rm. I takie siły spowodowały zniszczenie want tymczasowych lub ich mocowań.

Stosowanie poprawnego naciągu 0,3-0,45 Rm na dwóch linach tymczasowych fi16 musiało prowadzić do chwilowego odkształcenia masztu.

Na razie teoria mi się dość fajnie składa.

No rzeczywiście sporo chcą kasy za skanowanie A0 w punktach. Ja mogę bez ograniczeń skanować takie formaty.

Jeszcze będę pisał tu moje hipotezy, trochę bardziej poparte obliczeniami. Oczywiście nikogo nie oskarżam o celowe zaniedbania. Wierzę, że wszyscy mieli jak najlepsze intencje. Jedynymi winnymi są Ci co wymieniali odciągi. Zarówno jak uwagę zwracałby im ochroniarz, kierownik, dyrektor, czy nawet sam Gierek, to nie powinni bezkrytycznie przyjmować różnych rad, poleceń, itp., szczególnie od osób nie związanych z projektowaniem konstrukcji masztu.

Według dokumentacji dostarczonej i będącej na stanie RCN nie było żadnych zmian w projekcie. W zasadzie nie byłoby nawet na to czasu, bo prace remontowe zaczęto praktycznie od zaraz. Tak jak pisałem projekt jest z marca 1991r. czyli w miesiącu rozpoczęcia prac.
Maszt miał specjalne miejsca, które umożliwiały montaż odciągów pomocniczych w tym systemie, niestety nie skorzystał z nich Kaczmarczyk. Jemu też się wydawało, że jest generalnie poprawnie. Skutek znamy.


Za to fikcją nie było tym, że maszt w chwili prac, maił wiele pęknięć. Skąd kolega wziął nagle 4 krzyżulce?
W gwoli wyjaśnienia, liny fi16 służyły do wciągnięcia i opuszczania odciągów montażowych fi32. Z kolei linami fi32 wciągano i opuszczano odciągi główne fi50.
Przynajmniej według dokumentacji. To co widziałeś na moich skanach to tylko sposób techniki transportu i zamocowania oraz kombinacji zbloczy i wyciągarek.
Chciałem na szybko pokazać jedynie miejsca zamocowania lin montażowych, względem odciągu głównego. Na rysunku widać różne grubości kresek, myślałem, że nie sprawi to problemu dla inżynierów



A zapoznałeś się z linkami, które wczoraj zamieściłem?
Chociażby to:
Jedno z trudniejszych pytań, na które należało odpowiedzieć, polegało na wyjaśnieniu, dlaczego maszt nie zawalił się przy wymianie dwóch pierwszych lin, choć zostało to wykonane z takim samym naruszeniem technologii jak przy maszcie trzecim. Ponadto, dlaczego maszt zawalił się kilka godzin po pozostawieniu go przez pracujących, z napiętą trzecią liną odciągową. Z naszej hipotezy wynikało, że przy wymianie pierwszych dwóch lin wprowadzono do niektórych elementów konstrukcji dodatkowe naprężenia. Naciąg trzeciej liny sprawił, że w tych elementach powstało uplastycznienie materiału. Jednym słowem, pracownicy odeszli w momencie, gdy maszt był już w stanie „podciętego drzewa”. Około godziny po ich odejściu, jak wynikało z danych meteorologicznych, wzmógł się wiatr, głównie 500 metrów nad ziemią. To ostatecznie „dobiło” osłabioną konstrukcję.



Już pisałem, aby dyskutować trzeba opierać się na konkretnej dokumentacji, bo inaczej wychodzą kwiatki



Opieranie się na filmie i twierdzenie, że Grzelak wydawał polecenia dotyczące spraw montażowych, a ekipa te polecenia wykonywała jest dużym skrótem myślowym.
Grzelak owszem, podniósł alarm. Decyzje podejmowali uprawnieni.

trzeba przypomnieć słowa człowieka ktory czuł sprawe aż za dobrze---------- "To nie byli fachowcy, którzy maszt budowali, tacy jak Szepczyński, Borkowy, Joniec. To była III liga ! Jeden z naszych pracowników, operator masztowej windy "Alimak" , były mostostalowiec /był na budowie !/ - przyszedł do mnie mówiąc: panie inż. TO NIE SA FACHOWCY ! Fakt, z masztem robili cuda. Przyjeżdżamy kiedyś na obiekt, a czubek masztu - wygięty, jak narta !!! Pan inż.Kaczmarczyk mówi spokojnie, to normalne i niczym nie grozi. No i dostał, 2 lata w zawieszeniu. Błędem TPSA było, że nie wyznaczyła eksperta do nadzoru.

Z tym zacytowanym wytłumaczeniem zupełnie się nie zgadzam. Znałem je wcześniej.
Uplastycznienie stali zmienia geometrie, ale generalnie powoduje wzrost wytrzymałości elementów masztu.
Gdyby zostały uplastycznione elementy masztu. Powrót do pionony byłby nie do zrealizowania bez spejcalnych zabiegów.

Z młodego technika cytat:


Czyli z jakich lin były odciągi montażowe? Jest gdzieś szkic?
I jakie przekroje krzyżulców był?