We wznoszonym w bieżącym roku budynku sklepu wielkopowierzcniowego w Wieliczce zaprojektowano żelbetową rampę najazdową, stanowiącą wjazd na zlikalizowany na dachu budynku parking. Konstrukcję stanowi dwuprzęsłowy ustrój składający się z 4 belek głównych połączonych poprzecznicami oraz monolitycznej płyty. Belki skrajne mają przekrój 80×175 cm a belki środkowe 60×150 cm. Grubość płyty wynosi 30 cm. Ustrój podparty jest na 3 podporach w osiach A, E i H. Podpora wewnętrzna w osi E to żelbetowy filar, na którym na łożyskach mostowych wsparto tylko belki wewnętrzne. Podpory końcowe w osiach A i H stanowią żelbetowe ramy, na których oparto wszystkie 4 belki. Belki połączone są poprzecznicami o przekroju 60×155 cm. Jedno z przęseł (pomiędzy osiami E i H) ma przebieg prostoliniowy a drugie (pomiędzy osiami A i E) biegnie po łuku. Kąt zakrzywienia łuku wynosi 81° a rozpiętość najdłuższej belki zewnętrznej, mierzona po jej osi, to aż 32,2 m. Konstrukcję wykonano z betonu C35/45.

Przyczyną, która spowodowała, że problem trafił do nas do przeanalizowania były nadmierne ugięcia. Około pół roku od wykonania łukowe przęsło wykazywało mocno żauważalne ugięcie, które sukcesywnie przyrastało w czasie. W trakcie podjęcia rozmów z Inwestorem przęsło było ugięte już około 7 cm od cięciwy. Niepokojąco wyglądał również układ rys o szerokości sięgającej 1,0 mm. Na jezdni, w miejsu najmocniej ugiętej zewnętrznej belki łukowej, wytworzyła się niecka. Podjęliśmy się zadania zbadania konstrukcji, znalezienia przyczyn powstawania ugięć oraz zaproponowania wzmocnienia mogącego przywrócić bezpieczną użytkowalność konstrukcji, w taki sposób aby nie wprowadzać dodatkowych podpór.

W celu określenia przyczyn niepowodzenia wykonaliśmy następujące prace: analizę dokumentacji projektowej, inwentaryzację rys, analizę prowadzonych okresowo geodezyjnych pomiarów ugięć, określenie wytrzymałosci betonu na ściskanie na 5 pobranych próbkach rdzeniowych, analizę obliczeniową z uwzględnieniem zjawisk reologicznych i zarysowania betonu.

Nasze badania wykazały, że nie doszło do popełnienia błędów wykonawczych. Układ rys pokazany na rysunku powyżej (rysy w dwóch przecinających sie kierunkach na obu powierzchniach belki) wskazuje, że powstały one w wyniku skręcenia. Pomimo bardzo mocnego zbrojenia na zginanie (w najbardziej zewnętrznej belce B-1 dołem zastosowano 16 prętów ⌀32) oraz zbrojenia poprzecznego (6-cięte strzemiona ⌀16 co 15 cm) doszło do powstania rys od skręcania o szerokości sięgającej 1,0 mm. W wyniku redukcji sztywności przez zarysowanie doszło do powstania nadmiernych ugięć a zwiększone pełzanie mocno ściskanego betonu doprowadziło do znaczącego przyrostu ugięć w czasie. Nasze obliczenia wykazały, że docelowe ugięcia mogą osiągnąć wartość 132 mm. Biorąc jednak pod uwagę, ze w chwili wykonywania ekspertzy ugięcia wynosiłu już 90 mm a tempo ich przyrostu jest jednostajne i nie zwalnia (rysunek powyżej), można się spodziewać, że docelowe ugięcie będzie znacznie większe. Obliczanie ugieć, nawet w najbardziej zaawansowanym programie komputerowym, z uwagi na koniecznosć zamodelowania trudnych do przewidzenia cech reologicznych betonu, ma zawsze charakter szacunkowy i często odbiega od rzeczywistego zachowania się konstrukcji.