Research and structural conservation of historic vaults

This paper focuses on issues concerning the research and conservation of historic vaults with particular emphasis on condition analysis. Traditional and modern methods of strengthening vaults are presented, including techniques using composite materials such as: FRP (Fiber Reinforced Polymer), FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix). The process of assessing the condition of the vault using various methods, e.g., visual inspection, laser scanning, non-destructive NDT, is discussed. The paper presents an example of the use of carbon mesh to reinforce a vault in a historic building – highlighting the need for diagnostic monitoring after repair work. The use of the HBIM (Historic Building Information Modelling) model to accurately represent the geometry and structural analysis of the vault is described. The numerical model was created using the finite element method (FEM). Effective conservation of historic vaults requires a harmonious combination of traditional methods and modern technologies. It has been shown that the correct identification of structural problems and the adoption of appropriate conservation strategies are key to preserving architectural heritage and ensuring its integrity for future generations. In addition, the importance of continuous diagnostic monitoring of the vault after repair enabling ongoing assessment of the effectiveness of the methods used and early detection of possible structural problems was highlighted.

---

W artykule skupiono się na zagadnieniach dotyczących badań i konserwacji sklepień historycznych ze szczególnym uwzględnieniem analizy stanu technicznego. Przedstawiono tradycyjne oraz nowoczesne metody wzmacniania sklepień, w tym techniki wykorzystujące materiały kompozytowe, takie jak FRP (Fiber Reinforced Polymer) i FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix). Omówiono proces oceny stanu technicznego sklepienia, wykorzystując metody takie jak inspekcja wizualna, skaning laserowy oraz nieniszczące badania NDT (non-destructive testing). W artykule przedstawiono przykład zastosowania siatek węglowych do wzmocnienia sklepienia w historycznym obiekcie, podkreślając konieczność monitoringu diagnostycznego po przeprowadzeniu prac naprawczych. Opisano zastosowanie modelu HBIM (Historic Building Information Modelling) do precyzyjnego odwzorowania geometrii i analizy konstrukcyjnej sklepienia. Model numeryczny został utworzony przy użyciu metody elementów skończonych (MES). Efektywna konserwacja sklepień historycznych wymaga harmonijnego połączenia tradycyjnych metod z nowoczesnymi technologiami. Wykazano, że właściwa identyfikacja problemów konstrukcyjnych oraz zastosowanie odpowiednich strategii konserwatorskich są kluczowe dla zachowania dziedzictwa architektonicznego i zapewnienia jego integralności na przyszłe pokolenia. Ponadto podkreślono znaczenie ciągłego monitoringu diagnostycznego sklepienia po naprawie, co pozwala na bieżącą ocenę skuteczności zastosowanych metod oraz wczesne wykrywanie ewentualnych problemów strukturalnych.