3.3. Projektowanie robót betonowych
3.3.1. Ogólna charakterystyka robót betonowych i Ŝelbetowych
Technologia wykonania elementów Ŝelbetowych obejmuje takie czynności jak:
−
montaŜ i odbiór zbrojenia,
−
montaŜ i odbiór deskowań,
−
podawanie, układanie i zagęszczanie mieszanki betonowej,
−
demontaŜ deskowań,
−
pielęgnacja betonu,
−
odbiór robót betonowych.
Przygotowanie zbrojenia i deskowań konstrukcji monolitycznych
Zbrojenie konstrukcji Ŝelbetowych moŜe odbywać się sposobem tradycyjnym (ułoŜenie
oddzielnych prętów i połączenie ich w szkielet zbrojenia) lub w postaci siatek oraz szkieletów
scalonych wykonanych poza budową, w których pręty są zwykle zgrzewane punktowo.
Odcinki prętów w szkieletach i siatkach łączy się za pomocą spawania lub zacisków
mechanicznych. Dopuszczalne jest równieŜ łączenie prętów na zakład.
Zbrojenie naleŜy tak umieścić w deskowaniu, aby nie ulegało deformacji lub
przemieszczeniom podczas układania i zagęszczania mieszanki betonowej. Do stabilizacji
zbrojenia w deskowaniu oraz dla zapewnienia wymaganego otulenia prętów, stosuje się
róŜnego rodzaju wkładki i podkładki dystansowe wykonane z zaprawy, stali lub tworzyw
sztucznych.
Przed ułoŜeniem mieszanki betonowej konstrukcja zbrojenia powinna być skontrolowana.
Czynność ta polega na sprawdzeniu zgodności wykonanego zbrojenia z projektem oraz
obowiązującymi normami. W szczególności naleŜy sprawdzić: rodzaj, liczbę, średnice i
rozstaw prętów zbrojenia, usytuowanie zbrojenia w deskowaniu (w tym grubości otuliny),
rozstaw strzemion, połoŜenie złączy, długości zakotwienia.
MontaŜ deskowania odbywa się na podstawie projektu technicznego zawierającego
wzajemne usytuowanie płyt z zaznaczeniem ich typów i wymiarów. Ustawianie rozpoczyna
się od charakterystycznych miejsc budynku, jak naroŜa lub krawędzie ścian. W konstrukcji
deskowań wyróŜnia się płyty deskowań, konstrukcje usztywniające, konstrukcje wsporcze,
łączniki i wstawki. Konstrukcja usztywnienia w kierunku prostopadłym składa się zwykle z
systemu odciągów, zastrzałów i ramek. Są one zaopatrzone zazwyczaj w śruby pozwalające
na regulację pionowego ustawienia tarcz deskowania. Usztywnienie w kierunku równoległym
do płaszczyzny ściany zapewniają, w zaleŜności od układu i typu deskowania, tęŜniki
pionowe lub poziome. Dla zapewnienia zamierzonej grubości ściany stosowane są ściągi (w
deskowaniach inwentaryzowanych) lub drewniane rozpórki (wyjmowane są w trakcie
układania mieszanki betonowej). WaŜnym elementem podczas montaŜu deskowania ścian są
wykonane z drewna wkładki (szablony) na otwory okienne lub drzwiowe, które mocuje się w
kilku miejscach do zbrojenia. Równolegle z montowanym deskowaniem są one ustawiane w
jego konstrukcji.
W przypadku ścian zbrojonych montaŜ deskowania najczęściej prowadzi się po
ustawieniu zbrojenia
.
Ustawienie deskowań stropów, odbywa się albo z montaŜem szalunków
ś
cian, jeŜeli przewiduje się ich ciągłe betonowanie, lub bezpośrednio po ich zakończeniu. W
przypadku, gdy stropy są betonowane po demontaŜu deskowań ścian, montaŜ szalunku
stropowego stanowi oddzielną operację roboczą.
Deskowanie przed ułoŜeniem mieszanki betonowej powinno być oczyszczone oraz
zabezpieczone przed przyczepnością betonu. Do zabezpieczenia ścian szalunkowych
stosowane są specjalne preparaty antyadhezyjne produkowane przez firmy zajmujące się
dystrybucja deskowań. Preparaty nanosi się ręcznie lub za pomocą urządzeń natryskowych
pracujących pod ciśnieniem.
Odbioru deskowania dokonuje inspektor nadzoru inwestorskiego po zgłoszeniu przez
kierownika budowy. Do odbioru deskowań powinny być przedłoŜone dziennik ich
wykonywania, jeŜeli taki był prowadzony na danej budowie, albo zapisy w dzienniku budowy
dotyczące danego rodzaju deskowania. Odstępstwa od postanowień projektu lub instrukcji
wykonawstwa deskowań systemowych powinny być uzasadnione zapisem w dzienniku
budowy i potwierdzone przez nadzór.
Przy odbiorze deskowań do wykonania konstrukcji z betonu naleŜy sprawdzić: szczelność
deskowania, wartość roboczej strzałki ugięcia, jeŜeli taka była przewidziana, prawidłowość
wykonania deskowania w poziomie i pionie, usunięcie z deskowań wszelkich zanieczyszczeń,
powleczenie deskowania preparatami zmniejszającymi przyczepność mieszanki betonowej,
sprawdzenie dopuszczalnych odchyłek wymiarowych [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła
odwołania.].
Transport, układanie i zagęszczanie mieszanki betonowej
Mieszanka betonowa jest mieszaniną wszystkich składników uŜytych do wykonania
betonu przed i po jej zagęszczeniu, ale przed związaniem zaczynu cementowego. JeŜeli jest
potrzebna niewielka ilość mieszanki betonowej, to wytwarza się ją na placu budowy za
pomocą betoniarek. Przy większym zapotrzebowaniu, mieszankę betonową uzyskuje się
najczęściej ze stałych wytwórni, betoniarni, które mogą być instalowane równieŜ na
większych budowach.
Transport mieszanki betonowej wytworzonej w betoniarniach na placu budowy odbywa
się zazwyczaj taczkami. Przewóz w poziomie odbywa się przewaŜnie po ułoŜonych deskach.
W pionie taczkę unosi dźwig towarowy lub osobowo-towarowy. Przy większych
odległościach dowozu są stosowane betoniarki samochodowe. Na budowach, gdzie jest
zainstalowany Ŝuraw, mieszankę betonową podaje się w specjalnych pojemnikach
podwieszanych do jego haka. Obecnie bardzo często mieszankę betonową podaje się za
pomocą pomp do betonu, taśmociągów umieszczonych zazwyczaj na samochodach [Błąd!
Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.].
Mieszankę betonową układa się po odbiorze deskowań, rusztowań oraz zbrojenia
elementów. Skład mieszanki powinien być zgodny z opracowaną recepturą. Jednym z
najwaŜniejszych problemów jest niedopuszczenie do rozsegregowania się jej składników. W
tym celu wysokość swobodnego zrzucania mieszanki o konsystencji gęstoplastycznej nie
powinna przekraczać 3 m. Mieszanka ciekła powinna być układana przy uŜyciu rynien lub rur
tak aby wysokość swobodnego jej opadania nie przekraczała 50 cm. Słupy o przekroju 40 x 40
cm, lecz nie większym niŜ 0,8 m
2
, bez krzyŜującego się zbrojenia, mogą być betonowane od
góry z wysokości nie przekraczającej 5 m. W przypadku mieszanki o konsystencji plastycznej
lub ciekłej wysokość ta nie powinna być większa niŜ 3,5 m. W wypadku układania
mieszanki betonowej z wysokości większej niŜ podane wyŜej naleŜy stosować elastyczne rury
teleskopowe. Mieszanka betonowa wymieszana w temperaturze do 20
o
C powinna być zuŜyta
w czasie do 1,5 h, a w temperaturze wyŜszej czas uŜycia nie powinien przekroczyć 1 h.
Zasady układania mieszanki betonowej w konstrukcjach masywnych, deskowaniach
ś
lizgowych, a takŜe przerwy technologiczne w betonowaniu powinny być określone w
projekcie.
Przerwy robocze w betonowaniu w konstrukcjach mniej skomplikowanych moŜna
stosować:
−
dla belek i podciągów w miejscach najmniejszych sił poprzecznych,
−
dla słupów w płaszczyznach stropów, belek lub podciągów,
−
dla płyt w linii prostopadłej do belek lub Ŝeber, na których opiera się płyta, przy
betonowaniu płyt w kierunku równoległym do podciągu dopuszcza się przerwę
roboczą w środkowej części przęsła płyty, równolegle do Ŝeber, na których wspiera się
płyta.
Powierzchnia przerwy roboczej przed wznowieniem układania mieszanki betonowej powinna
być starannie przygotowana do połączenia betonu stwardniałego z nowym. Czynność ta
wymaga usunięcia z powierzchni stwardniałego betonu luźnych okruchów oraz warstwy
szkliwa cementowego i przepłukania wodą.
UłoŜona mieszanka betonowa powinna być zagęszczona. Czynność ta podwyŜsza jakość
betonu przez zmniejszenie ilości wolnych przestrzeni (porów) oraz ułatwia formowanie
elementów o cienkich ścianach i gęstym uzbrojeniu.. Do urządzeń stosowanych przy
zagęszczaniu mieszanki betonowej na budowach zaliczamy wibratory powierzchniowe,
przyczepne i wgłębne; listwy
wibracyjne, odpowietrzające, itd. Wibratory są
charakteryzowane częstotliwością drgań oraz siłą wymuszającą. Na efekt wibracji obok
konsystencji mieszanki wpływa takŜe czas jej trwania. Przy doborze częstotliwości drgań
wibratora powinno się brać pod uwagę wielkość oraz rodzaj uŜytego kruszywa. Im jest ono
bardziej szorstkie i o duŜych ziarnach, tym mniejszą częstotliwość drgań powinien mieć
wibrator. Do mieszanek o drobnym kruszywie naleŜy stosować wibratory o duŜej
częstotliwości.
Technika wibrowania zaleŜy od następujących czynników: konsystencji mieszanki
betonowej, wymiarów i kształtu elementów, sposobu rozmieszczenia zbrojenia. Oznakami
zawibrowania są: zakończenie osiadania mieszanki betonowej, wystąpienie na jej
powierzchni mleczka betonowego, zmniejszenie się ilości wydostających na powierzchnie
pęcherzyków powietrza.
Dla prawidłowego zawibrowania mieszanki betonowej kaŜdy wibrator powinien
pracować według określonych zasad. Przykładowy schemat pracy wibratora wgłębnego
przedstawia rysunek 3.18.
Rys. 3.18. Schemat pracy wibratora wgłębnego: R - promień skutecznego działania wibratora.
DemontaŜ deskowania stanowi końcowy etap wykonywania konstrukcji Ŝelbetowych.
Wybór właściwego terminu rozdeskowania uwarunkowany jest głównie osiągniętą przez
beton wytrzymałością. W momencie rozdeskowania wytrzymałość betonu powinna
umoŜliwić przeniesienie cięŜaru własnego konstrukcji, jak równieŜ przypadającego na nią
obciąŜenia zewnętrznego.
Termin zdejmowania deskowań zaleŜy w praktyce od rodzaju konstrukcji i od warunków
atmosferycznych, w jakich odbyło się wiązanie. W przypadku prawidłowej pielęgnacji i
twardnienia betonu przy temperaturach powyŜej 15
o
C moŜna stosować następujące terminy
dla zdejmowania deskowań, licząc od dnia zakończenia układania mieszanki betonowej
[Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.]:
−
boczne elementy deskowań nie przenoszące obciąŜenia od cięŜaru konstrukcji moŜna
usunąć po osiągnięciu przez beton wytrzymałości zapewniającej nieuszkodzenie
powierzchni oraz krawędzi elementu,
−
nośne deskowanie konstrukcji moŜna usunąć po osiągnięciu przez beton wytrzymałości:
a)
w stropach 15 MPa w okresie letnim i 17,5 MPa w okresie obniŜonych temperatur,
b)
w ścianach – odpowiednio 2 i 10 MPa,
c)
w belkach i podciągach o rozpiętości do 6 m 70% wytrzymałości projektowej, a
powyŜej 6 m 100% tej wytrzymałości.
Usuwanie deskowań stropowych w budynkach wielokondygnacyjnych naleŜy przeprowadzać,
zachowując następujące zasady [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.]:
−
usuwanie podpór znajdujących się pod betonowanym stropem jest niedopuszczalne,
−
podpory deskowania niŜej połoŜonego stropu mogą być usunięte tylko częściowo, pod
wszystkimi belkami i podciągami o rozpiętości 4 m,
−
całkowite usunięcie deskowania stropów leŜących niŜej moŜe nastąpić pod warunkiem
osiągnięcia przez beton wytrzymałości projektowej.
Pielęgnacja betonu. Beton dojrzewający naleŜy chronić przed szkodliwym działaniem
czynników atmosferycznych, szczególnie wiatru i promieni słonecznych. Warunki
dojrzewania świeŜo ułoŜonego betonu i jego pielęgnacja w początkowym okresie twardnienia
powinny:
−
zapewnić
utrzymanie
określonych
warunków
cieplno-wilgotnościowych
niezbędnych do przewidywanego tempa wzrostu wytrzymałości betonu,
−
uniemoŜliwiać powstawanie rys skurczowych w betonie,
−
chronić twardniejący beton przed uderzeniami, wstrząsami i innymi wpływami
pogarszającymi jego jakość w konstrukcji.
Ogólne zasady pielęgnacji betonu formułowane są następująco [20]:
1.
W okresie pielęgnacji betonu naleŜy:
a.
chronić odsłonięte powierzchnie betonu przed szkodliwym działaniem warunków
atmosferycznych, a szczególnie wiatru i promieni słonecznych (w okresie zimowym
- mrozu) przez ich osłanianie i zwilŜanie w dostosowaniu do pory roku i
miejscowych warunków klimatycznych,
b.
utrzymywać ułoŜony beton w stałej wilgotności przez co najmniej:
−
7 dni - przy stosowaniu cementów portlandzkich,
−
14 dni - przy stosowaniu cementów hutniczych i innych,
c.
polewać wodą beton normalnie twardniejący, rozpoczynając polewanie po 24 godz.
od chwili jego ułoŜenia,
−
przy temperaturze +15°C i wyŜej beton naleŜy polewać w ciągu pierwszych 3 dni
co 3 godz. w dzień i co najmniej jeden raz w nocy, a w następne dni co najmniej 3
razy na dobę,
−
przy temperaturze poniŜej +5°C betonu nie naleŜy polewać,
2.
DuŜe masywy betonowe powinny być polewane wodą według specjalnych instrukcji.
3.
DuŜe, poziome lub o niewielkim nachyleniu powierzchnie betonu mogą być powlekane
ś
rodkami błonotwórczymi zabezpieczającymi przed parowaniem wody. Środki te
nanoszone na powierzchnię świeŜego betonu powinny odpowiadać następującym
wymaganiom:
−
utworzenie się szczelnej powłoki powinno nastąpić nie później niŜ w 24 godz. od
chwili posmarowania nimi betonu,
−
utworzona powłoka powinna być elastyczna i mieć dobrą przyczepność do betonu
ś
wieŜego i stwardniałego oraz nie ulegać zmyciu pod wpływem deszczu,
−
ś
rodek błonotwórczy nie powinien przy nanoszeniu przenikać głębiej w świeŜy
beton niŜ na 1 mm i nie powinien wywoływać korozji betonu oraz stali.
4.
Ś
wieŜo ułoŜony beton stykający się z wodami gruntowymi, a szczególnie płynącymi,
powinien być chroniony przed ich ujemnym wpływem przez czasowe odprowadzenie
wody, wykonanie warstwy izolacyjnej wodochronnej lub w inny równorzędny sposób,
przez co najmniej 4 dni od chwili wykonania betonu.
Odbiór robót betonowych. Podczas odbioru końcowego powinny być przedstawione
następujące dokumenty:
−
dokumentacja techniczna z naniesionymi wszystkimi zmianami w czasie budowy,
−
dziennik budowy,
−
protokoły stwierdzające uzgodnienia zmian i uzupełnień dokumentacji,
−
wyniki badań kontrolnych betonu,
−
protokoły z odbioru robót zanikających fundamentów, zbrojenia elementów
konstrukcyjnych,
−
inne dokumenty przewidziane w dokumentacji technicznej lub związane z procesem
budowy.
W trakcie odbiorów końcowych sprawdza się: prawidłowości połoŜenia obiektów
budowlanych w planie, prawidłowości cech geometrycznych wykonanych konstrukcji lub jej
elementów, np. szczelin dylatacyjnych, jakości betonu pod względem jego zagęszczenia,
jednorodności struktury, widocznych wad i uszkodzeń, otulenia zbrojenia głównego.
Roboty betonowe w obniŜonej temperaturze
Roboty betonowe w obniŜonej temperaturze wymagają stosowania specjalnych środków i
zabezpieczeń przedstawionych w [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.]. Przy
wykonywaniu robót betonowych w obniŜonej temperaturze naleŜy kierować się instrukcją
ITB nr 282/88. Wytyczne tej instrukcji obowiązują juŜ w okresie, w którym co najmniej przez
trzy kolejne doby średnia temperatura jest niŜsza od +5º C. Betonowanie konstrukcji na
wolnym powietrzu w temperaturze poniŜej minus 15
o
C nie powinno być prowadzone.
Wyjątek w tym względzie stanowią sytuacje, w których stosujemy specjalne zabiegi
technologiczne.
3.3.2. Organizacja robót betonowych
DuŜy zakres robót betonowych realizowanych na budowach pociąga za sobą potrzebę
kompleksowej mechanizacji tych prac. Konieczność ta wynika z duŜej pracochłonności oraz z
potrzeby otrzymywania betonu jednorodnego, często o wysokiej wytrzymałości, oraz z
potrzeby zaspokojenia coraz to wyŜszych wymagań kształtowania konstrukcji betonowych
(Ŝelbetowych).
Organizując roboty betonowe, naleŜy ustalić techniczne i organizacyjne rozwiązania
realizacji podstawowych procesów technologicznych, w szczególności zaś: rodzaj i typ
planowanych do wykorzystania deskowań, sposób przygotowania i montaŜu zbrojenia
konstrukcji, sposób przygotowania, transportu i technologię układania mieszanki betonowej.
W celu ilościowego określenia potrzeb, naleŜy ustalić działki robocze, które kolejno lub w
innym systemie organizacji pracy będą wykonywane. Podział ogólnego frontu robót na
działki powinien być podporządkowany efektywności prowadzenia robót betonowych.
Chodzi o to, aby zakres prac prowadzonych w jednym czasie dostosowany był do moŜliwości
sprzętowych i zatrudnienia oraz efektywnego wykorzystania konstrukcji pomocniczych
(deskowań i rusztowań). Przyjmuje się, Ŝe działka robocza powinna być betonowana (po
przygotowaniu deskowań i zbrojenia) w cyklu ciągłym. Stąd wynikają ograniczenia jej
wielkości. RównieŜ względy konstrukcyjne rzutują na określenie działek roboczych.
Ukształtowanie konstrukcji betonowych, układ dylatacji, najkorzystniejsze miejsca
przerwania jednorodności betonu są podstawą do podjęcia decyzji w tym zakresie.
Celem zapewnienia ciągłości robót betonowych naleŜy zapewnić front robót i środki do
prowadzenia robót na 2-3 działkach roboczych. Roboty betonowe na działkach roboczych
prowadzone są kolejno w cyklu: przygotowanie do betonowania, betonowanie konstrukcji. Po
wykonaniu robót na pierwszej działce wykonywane są prace na drugiej, przy uŜyciu nowego
kompletu deskowań (lub odzyskanego z wcześniej zabetonowanych konstrukcji).
Przekładanie deskowań powinno być ustalone na podstawie analizy czasu osiągania przez
beton wymaganej wytrzymałości.
Analiza nakładów rzeczowych na wykonanie robót
Podstawą projektowania organizacji robót jest analiza nakładów rzeczowych na
wykonanie zamierzonych prac. MoŜemy ją prowadzić poprzez wykorzystanie norm nakładów
rzeczowych (bazy KNR) lub obliczenia indywidualne potrzeb materiałowych i zuŜycia czasu
pracy robotników i środków mechanizacji. Podstawą tych analiz są warunki techniczne
wykonania i odbioru robót betonowych i Ŝelbetowych [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła
odwołania.].
Normy nakładów rzeczowych na wykonanie monolitycznych konstrukcji betonowych i
Ŝ
elbetowych zawiera rozdział 2 katalogu KNR 2-02 Konstrukcje budowlane. (bardziej
aktualne normy zawarte są w KNR-W 2-02 Konstrukcje budowlane, WACETOB wyd. V
2003). Rozdział ten (pod tytułem Konstrukcje betonowe i Ŝelbetowe) zawiera nakłady na
wykonanie elementów konstrukcji betonowych i Ŝelbetowych monolitycznych w
budownictwie ogólnym i przemysłowym oraz fundamentów pod maszyny, oraz ścian
oporowych składowisk opału. Nakłady na wykonanie specyficznych konstrukcji Ŝelbetowych,
jak:- zbiorników, silosów i budynków w ślizgu, budowli górniczych, rolniczych, kolejowych.
osadników i oczyszczalni ścieków, nie są ujęte w tym rozdziale i naleŜy je kalkulować w
oparciu o inne katalogi.
Nakłady podane w omawianym rozdziale obejmują roboty podstawowe oraz roboty i
czynności pomocnicze wymienione w załoŜeniach ogólnych oraz podane w poszczególnych
tablicach. W odniesieniu do elementów budynków i budowli, konstrukcji monolitycznych
budowli oraz fundamentów pod maszyny w nakładach, poza robotami na wykonanie
podstawowych czynności, uwzględniono: uformowanie szczelin dylatacyjnych, otworów
wnęk i bruzd uwidocznionych w projekcie, obetonowanie śrub i elementów stalowych oraz
ich ustawienie, obsadzenie dybli, listew i skrzynek, wyrównanie powierzchni świeŜo
ułoŜonego betonu oraz pielęgnowanie betonu. Nakłady dla elementów budynków i budowli
obejmują wykonanie indywidualnych stemplowań i rusztowań o wysokości do 4 m. Wyjątek
stanowią nakłady dla konstrukcji monolitycznych takich jak belki, podciągi, rygle,
uwzględniające wykonanie rusztowań i stemplowań o wysokości do 6 m. UŜycie deskowań
inwentaryzowanych wymaga indywidualnej kalkulacji zestawów deskowań, co wykonuje się
na podstawie projektów tych deskowań. W omawianych normach określono zuŜycie
mieszanki betonowej na wykonanie jednostki konstrukcji. Potrzeby materiałowe i zuŜycie
czasu pracy na wytworzenie mieszanki betonowej kalkuluje się według rozdziału 17 katalogu
KNR 2-02. Szczegółowe określenie znormowanych procesów roboczych (i wyłączeń) jest
przedstawione w opisie rozdziału 2 katalogu KNR 2-02 (KNR-W 2-02).
W tablicach konstrukcji Ŝelbetowych nie uwzględniono nakładów robocizny, materiałów i
sprzętu dotyczących wykonania zbrojenia. Nakłady te naleŜy normować odrębnie na
podstawie oddzielnych norm (tego samego rozdziału). Masę prętów do zbrojenia betonu
naleŜy przyjmować w tonach na podstawie dokumentacji projektowej (rysunków roboczych
lub zestawień stali).
Podane w tablicach nakłady pracy deskowań inwentaryzowanych powiększa się o czas
dojrzewania betonu, który do celów kosztorysowania przyjmuje się dla: ław i stóp
fundamentowych - 4 dni; ścian, stropów, słupów - 10 dni; podciągów - 12 dni - przyjmując 10
godzin pracy na jeden dzień.
Elementy i konstrukcje betonowe Ŝelbetowe, dla których nakłady zostały ustalone na 1
m3 betonu w konstrukcji, przedmiaruje się w metrach sześciennych objętości brył
geometrycznych poszczególnych elementów. Od tak obliczonej objętości nie potrąca się
otworów, wnęk lub gniazd o kubaturze mniejszej niŜ 0.1 m3 kaŜde oraz kubatury sfazowań o
szerokości skosu do 15 cm. Elementy i konstrukcje płaskie, jak: ściany, płyty itp. oblicza się
w metrach kwadratowych ich powierzchni. Z powierzchni elementów lub konstrukcji nie
potrąca się otworów, wnęk lub gniazd o objętości do 0.1 m3 kaŜde. Szczegółowe zasady
przedmiarowania róŜnych konstrukcji podane są w opisie rozdziału 2 katalogu [Błąd! Nie
moŜna odnaleźć źródła odwołania.].
3.3.3. Projektowanie deskowań
Nowoczesne deskowania pozwalają na szybkie i dokładne wykonanie konstrukcji
monolitycznych obiektu budowlanego, począwszy od fundamentów, aŜ do konstrukcji
przekrycia. Ze względów ekonomicznych poszczególne elementy deskowań znalazły
wielokrotne zastosowanie przy realizacji róŜnych konstrukcji, co moŜna uwaŜać w pewnym
stopniu za przejaw uniwersalizacji. Wszystkie typy deskowań nie róŜnią się na ogół metodą
ich montaŜu, wielkością oraz sposobem ustawiania na miejscu budowy. Niewielkie róŜnice
występują w elementach połączeń, usztywnień oraz podparć płyt deskowania.
Do zalet deskowań systemowych moŜna zaliczyć:
−
moŜliwość
ustawiania
gotowego
deskowania
odpowiadającego
powierzchni
betonowanego elementu,
−
płyty deskowania mają otwory w ramach stalowych na śruby i ściągi łączące deskowanie
po obu stronach betonowanej ściany lub słupa,
−
wymiar ściany pozostaje zawsze bez zmiany dzięki tulejom dystansowym przez które
przebiegają śruby kotwiące,
−
moŜliwość uzupełniania deskowania ścian lub stropów wkładkami dostarczanymi przez
producenta,
−
większość elementów stalowych deskowania jest ocynkowana.
Występujące systemy deskowań spełniają wymogi ochrony i bezpieczeństwa pracy.
Zapewniają to systemy zabezpieczeń (pomosty robocze, bariery ochronne, zawiesia), a takŜe
rozwiązania konstrukcyjne elementów i urządzeń, które są przyjazne dla człowieka.
Projektowanie deskowań polega na ustaleniu:
−
systemu i rodzaju deskowań,
−
rozmieszczenia elementów deskowań (płyt, ściągów, wkładek, podparć, itp.) w
poszczególnych powierzchniach betonowanej konstrukcji,
−
kolejności montaŜu deskowań na działkach,
−
wykazów potrzeb deskowań na działkach,
−
sposobu i zasad rozdeskowania konstrukcji na poszczególnych działkach.
−
organizacji montaŜu i demontaŜu deskowań.
Deskowania konstrukcji betonowych i Ŝelbetowych, choć naleŜą do konstrukcji
pomocniczych, powinny być opracowane w postaci projektu. Projekt powinien być
poprzedzony analizą ekonomiczną, uzasadniającą wybór rodzaju deskowań i zastosowanych
materiałów.
3.3.3.1. Projektowanie geometryczne
Wybór systemu deskowań musi być poprzedzony procesem projektowania deskowania.
Wybór ułatwiają instrukcje dostarczane przez producentów, po zapoznaniu z którymi moŜna
dowiedzieć się o:
−
podstawowych załoŜeniach sytemu,
−
dopuszczalnych obciąŜeniach elementów,
−
cięŜarach elementów,
−
sposób przemieszczania elementów,
−
materiału z jakiego są wykonane elementy,
−
krotności uŜycia deskowań (elementów),
−
zasadach montaŜu jak i demontaŜu systemu (pracochłonności),
−
elementach występujących w danym systemie (łączniki, podpory, pomosty itp.),
−
zasadach projektowania systemu,
−
bezpieczeństwie pracy,
−
potrzebnych narzędziach do montaŜu jak i demontaŜu.
W kolejnych etapach prac projektowych ustala się:
−
wymiary obiektu oraz wymiary poszczególnych elementów do deskowania,
−
dane dotyczące elementów powtarzalnych w obiekcie, np. powtarzalnych
kondygnacji,
−
podział na działki robocze, uwzględniając miejsca gdzie moŜna wykonać przerwy
technologiczne,
−
ilość zmian pracy brygad roboczych,
−
planowane terminy prowadzenia prac, np. na działkach lub kondygnacjach.
Po zebraniu takich informacji moŜna przystąpić do procesu projektowania
geometrycznego deskowań. Znając elementy dostępnego sytemu deskowań ustala się ich
układy na poszczególnych płaszczyznach konstrukcji monolitycznej. NaleŜy zdawać sobie
sprawę z tego, Ŝe moŜliwe jest ułoŜenie kilku kombinacji deskowania do tych samach
elementów monolitycznych. WaŜne wtedy jest podjęcie decyzji czy ma to być komplet
najtańszy, czy umoŜliwiający jak najszybszy montaŜ, czy wykorzystujący posiadane juŜ
elementy deskowań w magazynie.
Rozmieszczenie tarcz deskowań systemowych najkorzystniej jest opracowywać przy
pomocy programów komputerowych dedykowanych przez producentów deskowań. Programy
te pozwalają na wykonanie rysunków deskowań, zestawień; kontrolują wzajemne połoŜenie
otworów na ściągi oraz zabezpieczają przed popełnieniem pomyłek w geometrycznym
zestawieniu elementów deskowań i pomostów roboczych.
Programy do projektowania deskowań pozwalają, przy określonych warunkach,
precyzyjnie zaprojektować deskowanie do zadanego elementu konstrukcji jak i dla całej
konstrukcji złoŜonej (np. kondygnacji budynku). Program dokładnie pokazuje w formie
graficznej rozkład poszczególnych elementów zarówno w rzucie poziomym jak i pokazując
ś
ciany jako obraz przestrzenny. Uzyskuje się takŜe dokładny spis elementów wykorzystanych
do zadeskowania, dzięki czemu moŜna szybko oszacować koszt potrzebnego deskowania.
Przy małych i nieskomplikowanych inwestycjach firmy korzystając z instrukcji systemowych
samodzielnie wykonują projekt i zamawiają elementy, jednak przy większych i
skomplikowanych konstrukcjach firmy zlecają wykonanie projektu producentowi deskowań.
Najpopularniejsze programy do projektowania deskowań to:
•
Peri Cad oraz Elpos – dedykowanego deskowań firmy PERI,
•
Tipos – dedykowane do deskowań firmy Thyssen Hünnebeck oraz Doka.
•
Graf System – do projektowania deskowań firmy ULMA
Peri Cad pomaga automatycznie zaprojektować deskowania ścienne, stropowe. Po
wprowadzeniu rzutu zadanej budowli, Peri Cad po jednym kliknięciu zaproponuje
rozwiązanie, które moŜna dowolnie edytować, uzupełniać i przerabiać w myśl projektanta i
klienta (rys. 3.19). Dzięki Peri Cad moŜna uzyskać zestawienia materiału zarówno dla
poszczególnych etapów roboczych, jak i listę całego projektu dla konkretnej budowy.
a)
b)
c)
Rys. 3.19. Ekran komputera podczas pracy w programie Peri Cad [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła
odwołania.],
a - rzut elementu, b - przekrój, c - lista elementów.
Programy Elpos jak i Tipos działają w podobny sposób, zawierają dane dotyczące
elementów systemów danego producenta. Są to oprogramowania projektujące deskowania
oraz słuŜące pomocą w planowaniu poszczególnych etapów roboczych. Zaletami tych
programów są:
−
pracują w środowisku Windows,
−
szybkość wprowadzania rzutów,
−
moŜliwość wykonania deskowania ścian, stropów jak i podestów na raz
wprowadzonym rzucie,
−
moŜliwość podziału rzutu na działki robocze,
−
wprowadzanie rysunków z programów z grupy automatycznego projektowania CAD,
−
moŜliwość manualnego wprowadzania zmian,
−
grafika przedstawiana jest w rzucie jak i w zobrazowaniu 3D (rys. 3.20, 3.21, 3.22),
−
lista elementów potrzebnych do wykonania działki i listy zestawieniowe dla całych
kondygnacji.
Rys. 3.20. Ekran komputera podczas pracy w programie Tipos – widok rzutu i zobrazowania 3D [Błąd! Nie
moŜna odnaleźć źródła odwołania.].
Rys. 3.21. Ekran komputera podczas pracy w programie Tipos – deskowanie stropu [Błąd! Nie moŜna odnaleźć
źródła odwołania.]
Rys. 3.22. Ekran komputera podczas pracy w programie Elpos – widok 3D [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła
odwołania.]
Rys. 3.23. Plan deskowania ścian przy uŜyciu systemu DOKA FRAMAX – przykład.
Tabela 3.8. Zestawienie elementów deskowania ścian do planu na rysunku 3.23.
Lp.
Nazwa elementu
Liczba
elementów
Masa elementu
[kg]
Masa łączna
[kg]
1
Framax zamek wyrównujący
22
5,3
116,6
2
Framax wstawka drewniana 10x12cm 2,70m
21
15,5
325,5
3
Framax wstawka drewniana 2x12cm 2,70m
6
3,1
18,6
4
Framax wstawka drewniana 3x12cm 2,70m
2
4,7
9,4
5
Framax wstawka drewniana 5x12cm 2,70m
5
7,8
39
6
Framax Xlife naroŜnik wewnętrzny 2,70m
15
97
1455
7
Framax zamek uniwersalny
31
5,2
161,2
8
Framax Xlife element ramowy 0,3x2,70m
10
61,5
615
9
Framax Xlife element ramowy 0,45x2,70m
4
77,7
310,8
10
Framax Xlife element ramowy 0,6x2,70m
13
91,5
1189,5
11
Framax Xlife element ramowy 0,9x2,70m
7
126,5
885,5
12
Framax Xlife element ramowy 1,35x2,70m
44
210
9240
13
Framax Xlife element ramowy 2,4x2,70m
10
370
3700
14
Framax zamek RU
163
3,3
537,9
15
Framax wyrównanie stalowe 5cm 2,70m
3
14
42
16
Framax kotwa czołowa
20
1,5
30
17
Framax łącznik uniwersalny 10-16cm
20
0,6
12
18
Framax Xlife element uniwersalny 0,9x2,70m
5
148
740
19
Framax szyna dociskowa 0,90m
52
10,3
535,6
20
Framax zacisk ściągający
22
1,5
33
21
Wypora ukośna 340
28
30,2
845,6
22
Nakrętka talerzowa
292
0,91
265,72
17
Pręt kotwowy 15,0mm zwykły 1,00m
100
1,4
140
18
Pręt kotwowy 15,0mm zwykły 1,25m
26
1,8
46,8
Liczba potrzebnych elementów
921
o masie
26135,82
Projektowanie naroŜy w ścianach
Firmy produkujące systemowe deskowania zadbały o to, aby wszystkie moŜliwe
elementy konstrukcji monolitycznych moŜna było łatwo i sprawnie wykonać, np. naroŜa,
uskoki czy zastawki czołowe ścian. Wszystkie systemy posiadają specjalnie zaprojektowane
naroŜa przegubowe, odpowiednie dla danego systemu deskowania. Dzięki nim moŜliwe jest
wykonanie naroŜy ostrokątnych jak i rozwartokątnych. Kąty proste często wykonuje się przy
uŜyciu typowych systemowych płyt połączonych w odpowiedni sposób. WaŜnym czynnikiem
jest to, aby po wykonaniu naroŜa dalej ustawiane płyty pokrywały się w płytami ustawianymi
po przeciwnej stronie. Dlatego, po zastosowaniu w odpowiednim miejscu naroŜnika
przegubowego, bądź płyty, naleŜy pozostałą przerwę uzupełnić krawędziakami lub specjalnie
do tego celu zaprojektowanymi wkładkami kompensacyjnymi. RównieŜ wkładki, blachy,
profile kompensacyjne wykorzystuje się, kiedy projektowana ściana ma nietypowy wymiar i
niemoŜliwe jest zadeskowanie przy pomocy płyt uniwersalnych, wtedy wkładki ustawia się
symetrycznie po obu stronach deskowania, bądź w przypadku deskowania jednostronnego - z
jednej strony.
3.3.3.2. Projektowanie statyczno-wytrzymałościowe deskowań
Do projektu deskowania konstrukcji naleŜy dołączyć obliczenia statyczne, przy czym
powinny one uwzględniać całkowite obciąŜenia występujące w czasie betonowania tej
konstrukcji.
W obliczeniach statycznych uwzględnia się obciąŜenia:
−
od cięŜaru własnego urządzenia formującego,
−
od cięŜaru świeŜej mieszanki betonowej (wraz ze zbrojeniem),
−
uŜytkowe od pomostów komunikacyjnych (jako obciąŜenie ciągłe) oraz siły skupione
od wózka i robotnika wyposaŜonego w narzędzia,
−
parcia wiatru,
−
parcia bocznego mieszanki betonowej.
CięŜar własny urządzenia formującego elementów systemowych zawarty jest w katalogach,
wynosi średnio 0,3-0,5 kN/m².
CięŜar objętościowy mieszanki betonowej przyjmuje się dla:
−
betonu Ŝwirowego - 24,0 kN/m³,
−
betonu Ŝwirowego zbrojonego - 25,0 kN/m³,
−
betonu z łamanym kruszywem bazaltowym - 28,0 kN/m³.
ObciąŜenia robocze i transportowe przyjmowane jako równomiernie rozłoŜone wynoszą:
−
w przypadku deskowań stropów, szerokich belek, pomostów roboczych i belek oraz
−
krąŜyn bezpośrednio je podtrzymujących - 2,5 kN/m²,
−
w przypadku elementów deskowania podtrzymujących belki i krąŜyny - 1,5 kN/m²,
−
w przypadku stojaków słupów i jarzm rusztowań - 1,0 kN/m².
ObciąŜenie siłą skupioną uwzględnia się przy sprawdzaniu wytrzymałości płyt lub desek
pomostów roboczych i transportowych. ObciąŜenie wynosi:
−
przy transporcie mieszanki taczkami jednokołowymi - 1,5 kN,
−
przy transporcie mieszanki wózkami - 2,5 kN,
−
przy obciąŜeniu cięŜarem robotnika z narzędziami - 1,3 kN.
ObciąŜenie wywołane sposobem betonowania wynosi odpowiednio:
−
w przypadku zrzucania mieszanki betonowej z wysokości większej niŜ 1,0 m i
betonowaniu za pomocą naczyń (taczki, japonki, pojemniki):
o
2,0 kN/m² - przy pojemności naczyń do 0,2 m³,
o
4,0 kN/m² - przy pojemności naczyń 0,2 - 0,7 m³,
o
6,0 kN/m2 - przy pojemności naczyń ponad 0,7 m³,
−
w przypadku, gdy mieszanka spuszczana jest rynnami lub podawana bezpośrednio z
rurociągów obciąŜenie przyjmuje się równe 2,0 kN/m².
Jako obciąŜenie poziome przyjmuje się:
−
parcie świeŜo ułoŜonej mieszanki betonowej na pionowe i pochyłe elementy
deskowań,
−
parcie wiatru (przy braku betonu w deskowaniu),
−
inne występujące obciąŜenia.
Parcie poziome wywierane przez świeŜą mieszankę betonową na deskowanie zaleŜne
jest od licznych czynników, spośród których wymienić naleŜy jako istotniejsze
[Błąd! Nie
moŜna odnaleźć źródła odwołania.]:
−
charakterystyka świeŜej mieszanki: receptura mieszanki, dodatki do betonu, uziarnienie kruszywa
i kształt ziaren, rodzaj zastosowanego cementu, temperatura mieszanki, cięŜar objętościowy
mieszanki, konsystencja,
−
charakterystyka deskowania: szczelność, nieszczelność powłok deskowania wywierająca wpływ
na ciśnienie wody w porach, przekrój poprzeczny betonowanego elementu, gładkość powierzchni
roboczych deskowania, nachylenie deskowania, sztywność deskowania,
−
warunki układania mieszanki betonowej: wzrost obciąŜenia w obszarze podawania, warunki
powietrzno-wilgotnościowe, sposób i ciągłość układania, głębokość i metoda wibrowania
(wibratorem wgłębnym lub przyczepnym), szybkość układania (tempo podnoszenia się słupa
ś
wieŜej mieszanki
betonowej).
Najprostszy sposób obliczania parcia betonu podaje niemieckie wydawnictwo Betonkalender.
Parcie określamy jako hydrostatyczne w przypadku, gdy zakres głębokości poniŜej ułoŜonej
mieszanki wynosi od 0÷1,75 m i prędkości betonowania od 0÷0,9 m/h słupa mieszanki
betonowej. Parcie to określane jest wg wzoru:
h
p
⋅
=
γ
, natomiast, kiedy głębokość wynosi
od 1,75 do 5,8 m a prędkość betonowania od 0,9÷3,0 m/h, wprowadza się współczynnik
zmniejszający równy 0,42:
h
p
⋅
⋅
=
γ
42
,
0
; w wzorach tych: p- parcie, γ-cięŜar objętościowy
mieszanki betonowej, h - głębokość poniŜej powierzchni świeŜo ułoŜonej mieszanki
betonowej
Na głębokościach większych niŜ 5,8 m stosuje się wzór
h
p
⋅
⋅
=
γ
42
,
0
, a parcie jest równe
parciu na głębokości 5,8 m. Podany sposób obliczania parcia mieszanki betonowej nie
uwzględnia wielu czynników procesu betonowania i charakterystyk deskowania.
PrzybliŜone obliczenie parcia mieszanki betonowej (wg [Błąd! Nie moŜna odnaleźć
źródła odwołania.]) na pionowe lub pochyłe płaszczyzny deskowania obliczyć moŜna na
podstawie wzoru L’Hermite’a. Parcie p w [Pa] wynosi:
α
γ
sin
]
)
(
[
1
1
⋅
⋅
−
+
⋅
=
k
h
h
h
p
b
gdzie:
b
γ
- cięŜar objętościowy masy betonowej, N/m
3
,
h
1
– głębokość działania wibratora wgłębnego, m (przyjmuje się zwykle h
1
= 1 m)
h – głębokość niezwiązanej mieszanki betonowej, m,
k – współczynnik parcia mieszanki betonowej zaleŜny od kąta stoku naturalnego
ϕ
i
kąta tarcia
β
mieszanki o powierzchnie deskowań,
α
- kąt nachylenia deskowania do poziomu.
Wielkość kąta stoku naturalnego masy betonowej
ϕ
wynosi:
−
masa betonowa bezpośrednio po wibrowaniu
ϕ
= 50
o
,
−
masa betonowa o konsystencji plastycznej
ϕ
= 30
o
,
−
masa betonowa o konsystencji ciekłej
ϕ
= 20
o
,
−
masa betonowa w czasie wibrowania
ϕ
= 0
o
.
Wartość kąta tarcia
β
masy betonowej w zaleŜności od rodzaju powierzchni deskowania
wynosi:
−
deski surowej
β
do 25
o
,
−
sklejki
β
= 20
o
,
−
deski struganej
β
= 18÷20
o
.
Głębokość h, do której obserwuje się wzrost parcia mieszanki betonowej na boki
słupów i ścian, wynosi:
b
w
t
h
υ
⋅
=
gdzie:
w
t -czas wiązania betonu, h,
b
υ
- prędkość układania mieszanki betonowej w deskowaniu, m/h.
Współczynnik k odczytuje się z zaleŜności przedstawionych w tab. 3.9.
Tablica 3.9. Wartości współczynnika k
Przy
ϕ
= 20
o
ϕ
= 30
o
ϕ
= 50
o
β
= 20
o
β
= 18
o
β
= 16
o
0,42
0,43
0,44
0,30
0,30
0,30
0,13
0,13
0,13
Charakterystykę rozkładu parcia bocznego na wysokości ściany bocznej elementu
formującego określa wykres przedstawiony na rys. 3.24.
Rys. 3.24. Wykres parcia bocznego mieszanki betonowej [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.].
Obliczając konstrukcje deskowania naleŜy sprawdzić strzałkę ugięcia od obciąŜeń
pionowych i poziomych. Strzałka ugięcia nie moŜe przekraczać dla powierzchni
zewnętrznych (licowych)1/400 rozpiętości, a dla pozostałych powierzchni — 1/250
rozpiętości.
Deskowania o poziomym układzie tarcz oblicza się na maksymalne parcie mieszanki
betonowej jako obciąŜenie równomiernie rozłoŜone na całej długości.
Momenty zginające M i ugięcia f tarcz deskowań o wielorzędowych usztywnieniach lub
konstrukcji złoŜonych z szeregu pojedynczych deskowań łączonych ze sobą na
usztywnionych krawędziach moŜna określać według wzorów przybliŜonych dla belek
ciągłych. I tak, na przykład przy obciąŜeniu q równomiernie rozłoŜonym:
10
2
ql
M
=
,
EI
ql
f
128
4
=
;
natomiast dla obciąŜenia siła skupioną P, wielkości te moŜna obliczyć z wzorów:
6
Pl
M
=
,
EI
Pl
f
77
3
=
.
Moduł spręŜystości E wynosi odpowiednio dla:
−
stali – 210 000 MPa,
−
drewna – 9 000 MPa.
Reakcje podporowe mogą być obliczone jak dla belek swobodnie podpartych.
Poziome Ŝebra deskowań o zarysie półokrągłym naleŜy obliczać z uwzględnieniem
rozciągania. Siła rozciągająca poziome Ŝebro półokrągłe F, przy obciąŜeniu na Ŝebro q,
wynosi:
2
/
d
q
F
⋅
=
gdzie: d – średnica koła opisanego na Ŝebrze.
3.3.3.3. Projektowanie ściągów deskowań ściennych
ObciąŜenie działające na ściąg P w [kN] wyznacza się korzystając ze wzoru (porównaj z rys. 3.25):
(
)
5
,
1
1
,
1
÷
⋅
⋅
⋅
⋅
=
ϑ
h
b
a
P
gdzie: a - wysokość słupa mieszanki betonowej przypadająca na rozpatrywany ściąg [m],
b - długość ściany przypadająca na jeden ściąg [m],
h - wysokość betonu nad ściągiem [m],
ϑ
- cięŜar objętościowy betonu [kN/m
3
].
Rys. 3.25. Schemat wymiarowania ściągów deskowań ściennych.
W wymiarowaniu ściągów naleŜy określić wartość parcia p na poziomie h rozpatrywanego
ś
ciągu. W tym celu korzystamy z wyŜej określonego wzoru na obciąŜenie działające na ściąg P i
porównujemy z dopuszczalnym obciąŜeniem ściągu.
Rys. 3.26. Przykłady rozmieszczenia ściągów w deskowaniu ścian o róŜnych wysokościach.
Deskowania ścienne, ze względu na wytrzymałość płyt, mogą przenosić określone przez
producenta deskowań parcie betonu. Zazwyczaj jednak, gdy deskowania utworzone są z płyt o
danej szerokości, ściągi rozmieszcza się według modułu szerokości płyt. W wielu przypadkach
rozmieszczenie ściągów podyktowane jest innymi względami (skokiem zamocowań konstrukcji
deskowań, architekturą ściany Ŝelbetowej, itp.). W kaŜdym jednak przypadku naleŜy wyznaczyć
siły działające na ściągi i porównać je z dopuszczalnymi.
Parcie betonu w zaleŜności od prędkości betonowania
Parcie betonu zaleŜy od prędkości betonowania. Zjawisko to moŜe być groźne w skutkach
przy betonowaniu wysokich smukłych elementów. Nie trudno bowiem sobie wyobrazić, Ŝe
upłynniona mieszanka betonowa wlana do deskowania wysokiego słupa moŜe wywierać tak duŜe
parcie na ścianki deskowania, Ŝe doprowadzi do jego zniekształcenia. Stąd istnieje potrzeba
spowolnienia procesu układania mieszanki betonowej, aby wykorzystać zjawisko rozpoczęcia
wiązania mieszanki betonowej w głębszych jej partiach i zmniejszenia tam parcia na ścianki
boczne deskowania. MoŜna to zidentyfikować z wykresów przedstawionych na rys.3.27.
Wykresy te sporządzono dla mieszanki betonowej o masie właściwej
2400 kg
/m
3
.
Rys. 3.27. ObciąŜenie deskowania ściany parciem mieszanki betonowej w zaleŜności od prędkości betonowania
3.3.3.4. Projektowanie podparć deskowań stropowych i zastrzałów deskowań ściennych
Sprawdzenie nośności podpór stropowych oraz zastrzałów wykonuje się jak dla elementów
ś
ciskanych według wzoru:
1
≤
⋅
RC
N
N
ϕ
gdzie: N – siła podłuŜna,
RC
N
– nośność obliczeniowa przekroju,
φ
– współczynnik wyboczeniowy.
Siłę podłuŜną N dla podpory stropowej wyznacza się według wzoru
(
)
5
,
1
1
,
1
1
÷
⋅
⋅
⋅
⋅
=
ϑ
h
b
a
N
gdzie: a
x
b - pole płyty stropowej przypadające na jedną podporę [m
2
],
1
h
- grubość stropu [m],
ϑ
- cięŜar objętościowy betonu [kN/m
3
].
Dla zastrzału konieczne jest wyznaczenie parcia betonu (jeŜeli zastrzał taką siłę ma przenosić) a
następnie siły wypadkowej P
w
i przenoszącej się na zastrzał siły podłuŜnej P
z
, która jest potrzebną do
wymiarowania zastrzału siłą podłuŜną (rys. 3.28).
Rys. 3.28. Sposób wyznaczania siły P
z
przy podparciu deskowania zastrzałami (bez stosowania ściągów)
Nośność obliczeniowa przekroju podparcia (podpory deskowania stropowego lub
zastrzału)
RC
N
liczona jest według wzoru:
d
RC
f
A
N
⋅
⋅
=
ψ
gdzie: ψ – współczynnik redukcyjny nośności obliczeniowej przekroju,
A – pole przekroju brutto,
d
f - wytrzymałość obliczeniowa stali.
Rys. 3.29. Układy zastrzałów i rozpór wysokich deskowań ściennych firmy PERI [Błąd! Nie moŜna odnaleźć
źródła odwołania.]
Tablica 3.10. Tablica do stosowania zastrzałów i rozpór firmy PERI [Błąd! Nie moŜna odnaleźć
źródła odwołania.]
Do projektowania podparć deskowań systemowych stosowane są w typowych
przypadkach tablice przygotowane przez producentów deskowań. Przykłady takich
opracowań przedstawiono na rysunku 3.29. 3.31 i tablicy 3.10. Przedstawione tam schematy
statyczne układów zastrzałowych dotyczą utrzymania stateczności deskowania w czasie ich
montaŜu.
Rys. 3.30 Schemat podparcia deskowania stropu przy pomocy dźwigarów VT i podpór PEP firmy PERI [Błąd!
Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.]
Rys. 3.31 Tablica do projektowania rozstawu dźwigarów VT i podpór PEP firmy PERI [Błąd! Nie moŜna
odnaleźć źródła odwołania.].
3.3.4. Projektowanie ciągłości betonowania
Jak juŜ poprzednio stwierdzono, ciągłość betonowania naleŜy zapewnić w granicach
jednej działki roboczej. NiezaleŜnie od konstrukcji betonowanego elementu, beton układany
jest warstwami (poziomymi lub pionowymi) i zagęszczany. UłoŜenie kolejnej warstwy
powinno odbyć się w takim czasie, aby w poprzedniej warstwie nie rozpoczęło się wiązanie
mieszanki betonowej (orientacyjnie w czasie 1 do 1,5 godziny). Monolityczne połączenie
mieszanki betonowej układanej i ułoŜonej wcześniej zapewnia się poprzez wspólne
zagęszczenie mieszanki, w kaŜdym miejscu, na całej powierzchni przylegania układanych
porcji mieszanek betonowych (bieŜącej i poprzedniej warstwy), jeszcze przed chwilą
początku wiązania.
Rys. 3.32. Charakterystyka procesu dojrzewania betonu [Błąd! Nie moŜna odnaleźć źródła odwołania.].
Oznaczenia: T
0
– moment zakończenia mieszania składników, T
pw
, T
kw
– początek i koniec wiązania zastosowanego
cementu, R – wytrzymałość betonu na ściskanie, t
pw
– czas początku wiązania cementu (I – okres wstępnego dojrzewania), t
w
– czas wiązania (II – okres wiązania), M – mieszanka betonowa, B
m
– beton młody, B
d
– beton dojrzały, III – okres
twardnienia, IV – okres eksploatacji, 28 dni – okres przyjęty za zakończenie procesu twardnienia.
w
w
w
l
F
V
⋅
=
F
w
– przekrój warstwy
l
w
– długość warstwy
F
w
(1) F
w
(2) F
w
(3) F
w
(4)
V
w
(1)
V
w
(2)
V
w
(3)
V
w
(4)
V
w
(5)
V
w
(6)
F
w
(6)
F
w
(5)
F
w
(3)
F
w
(4)
F
w
(2)
F
w
(1)
F
w
(1)
F
w
(6)
F
w
(5)
F
w
(4)
F
w
(3)
F
w
(2)
Płyty o ró
Ŝ
nej grubo
ś
ci
Ś
ciany i słupy
l
w
Rys.3.33. Zasady układania mieszanki betonowej warstwami.
Geometria układanych warstw podyktowana jest wymiarami konstrukcji (np. grubość
ś
cian, grubość płyty) i przyjętą z punktu widzenia technologii zagęszczania grubości
(szerokości), co dla uniwersalizacji stosowanego opisu określać będziemy terminem
miąŜszości warstwy. MiąŜszość warstwy i wymiary betonowanej konstrukcji pozwalają
określić objętość warstwy betonu V
w
(rys. 3.33).
W celu zachowania ciągłości betonowania naleŜy zapewnić (środkami organizacyjnymi)
spełnienie warunku:
tr
pw
w
t
t
V
Q
−
≥
gdzie: Q – wymagana wydajność betonowania (ilość mieszanki betonowej układanej w ciągu
godziny), t
pw
– czas rozpoczęcia wiązania mieszanki betonowej w godzinach, t
tr
– czas
transportu gotowej do uŜycia mieszanki betonowej(strata czasu na dostarczenie gotowej
mieszanki betonowej w miejsce wbudowania i jej zagęszczenie).
Do wymaganej wydajności betonowania naleŜy dostosować wydajność urządzeń uŜytych do
podawania mieszanki betonowej oraz wydajność zagęszczania poszczególnych warstw.
Podawanie mieszanki betonowej moŜe być realizowane za pomocą pomp lub pojemników
do betonu. Wydajność techniczna współcześnie stosowanych pomp do betonu waha się w
granicach 30-40 m
3
/h. W praktyce takiej wydajność się nie osiąga. Pompa pracuje z
betoniarkami samochodowymi, a te potrzebują czasu na podstawienie, manewrowanie.
Praktycznie więc wydajność eksploatacyjna zestawu pompa do betonu + betoniarki
samochodowe nie przekracza 20 m
3
/h. Przy uŜyciu pojemnika do betonu wydajność
podawania mieszanki betonowej nie przekracza praktycznie 8 m
3
/h. Wydajność zestawu
uŜytego do podawania mieszanki betonowej Q
pmb
kaŜdorazowo powinna być skalkulowana.
ZaleŜy ona bowiem od intensywności dostaw mieszanki betonowej, liczby i rodzaju urządzeń
podawczych, odległości (i wysokości) podawania oraz organizacji pracy. Wydajność ta
powinna przewyŜszać wymaganą wydajność betonowania.
Zagęszczanie mieszanki betonowej moŜe być realizowane róŜnymi urządzeniami i
technikami. Wydajność zagęszczania Q
zmb
naleŜy określić w m
3
/h układanej mieszanki
betonowej. ZaleŜy ona od charakterystyki uŜytego sprzętu, organizacji prac i miąŜszości
zagęszczanej warstwy betonu. Kalkulacje polegają na ustaleniu czasu zagęszczenia t
z
jednej
warstwy przyjętym zestawem urządzeń (z uwzględnieniem czasu potrzebnego na ich
przestawianie) i podzieleniu objętości V
w
mieszanki betonowej jednej warstwy przez ten czas:
z
w
zmb
t
V
Q
=
.
W kalkulacjach zmierzających do ustalenia ciągłości betonowania naleŜy tak dobrać
wielkość działki (a na niej V
w
), rodzaj, liczbę urządzeń i organizację pracy transportu,
podawania mieszanki betonowej i jej układania (w tym zagęszczania) oraz ustalić
rzeczywistą (planowaną) wydajność betonowania Q
rz
, aby spełnione były warunki:
rz
Q
Q
<
;
tr
rz
Q
Q
<
;
zmb
rz
Q
Q
<
;
pmb
rz
Q
Q
<
.
Oczywiście wydajność rzeczywista powinna być zbliŜona do wydajności transportu,
podawania i zagęszczania mieszanki betonowej, co stanowi o właściwym wykorzystaniu
ś
rodków uŜytych do wykonywania tych procesów.