Montaż prefabrykatów – dźwigary i belki prefabrykowane. Na czym polegają prace montażowe?
Montaż prefabrykatów jest tym etapem procesu budowy, którego postęp i efekty widać niemalże natychmiast. Wykonywanie najbardziej pracochłonnych prac montażowych przy pomocy dużych maszyn budowlanych z maksymalnym wykorzystaniem ich potencjału jest główną zaletą montażu prefabrykatów. Praca ludzi sprowadza się tu jedynie do czynności pomocniczych i przygotowawczych. Jednocześnie montaż prefabrykatów wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia kadry pracowników.
Spis treści
- Montaż prefabrykatów – podstawowe zasady montażu dźwigarów i belek prefabrykowanych
- Montaż prefabrykatów – rozwiązania konstrukcyjne połączeń węzłów
- Montaż prefabrykatów – oparcie dźwigara na słupie lub belce
- Montaż prefabrykatów – oparcie belki na słupie
- Montaż prefabrykatów. Pozostałe prace montażowe. Uciąglenia i zespolenia
Montaż prefabrykatów – podstawowe zasady montażu dźwigarów i belek prefabrykowanych
Belki i dźwigary prefabrykowane to podstawowe elementy konstrukcyjne, z punktu widzenia sposobu montażu zaliczane do elementów kładzionych, podobnie jak inne prefabrykaty pracujące poziomo lub pod niewielkim nachyleniem: płyty stropowe, balkonowe, spocznikowe i dachowe. Montaż prefabrykatów obejmuje: wyznaczenie położenia elementu, przygotowanie złącza, podwieszenie elementu do haka maszyny montażowej, montaż właściwy oraz wykonanie lub wykończenie złączy. Aby montaż prefabrykatów przebiegał prawidłowo, należy przestrzegać następujących zasad:
- każdy element przed podniesieniem trzeba oczyścić z błota, śniegu i lodu,
- podnoszenie i opuszczanie prefabrykatu powinno odbywać się pionowo, powoli, bez wstrząsów i szarpnięć, nie wolno odciągać elementu zawieszonego na haku maszyny montażowej,
- 30 cm nad poziomem powierzchni oparcia jego opuszczanie wstrzymuje się, aby montażyści mogli naprowadzić go na właściwe miejsce.
- przed wykonaniem złączy trwałych należy sprawdzić prawidłowość wbudowania prefabrykatu.
Przed przystąpieniem do montażu prefabrykatów – dźwigarów i belek – należy na nich oraz na ich podporach wyznaczyć punkty charakterystyczne, m.in. oś i odcinki belki prefabrykowanej, które mają spoczywać na podporach. Unosi się je zazwyczaj, wykorzystując zawiesie dwulinowe, zapewniające 5-procentowe pochylenie elementu w czasie przenoszenia. Poziom ułożenia belek zazwyczaj reguluje się za pomocą podkładek stalowych, neoprenowych albo wykonuje się podlewki z betonu lub zaprawy. Smukłe dźwigary kratowe trzeba czasem wzmacniać na czas montażu prefabrykatów przez zamocowanie na nich specjalnej konstrukcji usztywniającej, a w przypadku tych o większych rozpiętościach, podatnych na podmuchy wiatru, niezbędne jest stosowanie konopnych lin kierunkowych. Służą one do naprowadzania dźwigara wiszącego na haku maszyny montażowej na właściwe położenie. Ich zakładanie i operowanie nimi należy do obowiązków montażystów (linowych) obsługujących składowisko prefabrykatów.
Do tymczasowego zamocowania i rektyfikacji dźwigarów o wysokości przekroju ponad pięciokrotnie większej niż szerokość podstawy służą specjalne łączniki. Podczas montażu prefabrykatów pierwszy z ustawionych dźwigarów trzeba stężyć bardzo starannie, np. za pomocą czterech odciągów. Następne można usztywniać rozporami, zamocowanymi do wcześniej zmontowanych elementów, ew. zamiast użycia rozpór konstrukcję pokrywa się płytami stropowymi lub dachowymi.
W okresie obniżonych temperatur montaż prefabrykatów powinien być uzupełniany o zabiegi specjalne. Dokładne zalecenia są zawarte w instrukcji pt. „Wytyczne wykonania robót budowlano-montażowych w okresie zimowym przy temperaturach do –15°C”, wydanej przez Instytut Techniki Budowlanej, natomiast samo przygotowanie budowy i montaż konstrukcji w warunkach zimowych stanowi odrębne zagadnienie.
Montaż prefabrykatów – rozwiązania konstrukcyjne połączeń węzłów
Stateczność i bezpieczeństwo konstrukcji wznoszonej z użyciem gotowych elementów, np. belek, wymaga wykorzystania przy montażu prefabrykatów szeregu różnych rozwiązań połączeń systemowych między elementami, akcesoriami oraz innymi rodzajami materiałów i konstrukcji. Szczególnie ważna podczas montażu prefabrykatów jest kwestia połączeń w takich miejscach jak oparcia płatwi na dźwigarze, mocowania pokryć dachowych i ściennych z blachy trapezowej do płatwi, połączenia dźwigarów i słupów, oparcia dźwigara na słupie lub belce, belki na słupie, płyt stropowych, połączenia płyta ścienna-podpora bądź ściana-ściana, styki słupów, połączenia płyt, uciąglenia, zespolenia, a także połączenia prefabrykatów z innymi materiałami, mocowanie urządzeń technologicznych, elementów podwieszonych, konstrukcji stalowych.
Montaż prefabrykatów – oparcie dźwigara na słupie lub belce
Podstawowy sposób oparcia dźwigara na słupie lub belce prefabrykowanej to przegubowo-nieprzesuwny w postaci podparcia na podkładzie elastomerowym. Połączenie takie zabezpieczone jest przed przesuwem i obrotem dwoma trzpieniami zabetonowanymi w przelotowych otworach z rury karbowanej „robusta” lub prostokątnej. W przypadku momentu obrotowego występującego na skutek niesymetrycznego obciążenia (np. w belkach szczytowych czy krawędziowych) dodatkowe zabezpieczenie wykonuje się przez zastąpienie pręta żebrowanego gwintowanym z podkładką i nakrętką na górze belki.
Alternatywnym sposobem zabezpieczenia dźwigara przed obrotem jest umieszczanie go w gnieździe, tzw. widłach. To sposób montażu prefabrykatów spotyka się także w przypadku oparcia dźwigara na podciągu, gdy w celu poprawienia funkcjonalności hali rezygnuje się z części słupów wewnętrznych.
Montaż prefabrykatów – oparcie belki na słupie
Przy montażu prefabrykatów najpowszechniejszym sposobem oparcia belki na słupie jest wykorzystanie krótkiego wspornika. W słupie może on przybierać formę prostą lub z ukosem. Belkę prefabrykowaną wykonuje się z podcięciem, kiedy dolna krawędź może licować ze spodem wspornika słupa, lub bez podcięcia. Przy oparciu elementów prefabrykowanych standardowo wykorzystuje się podkładki elastomerowe. Ich parametry materiałowe zapewniają konstrukcji projektowane stopnie swobody oraz przekazanie obciążeń pomiędzy łączonymi elementami w określonym punkcie. Zastosowanie przy montażu prefabrykatów podkładek umożliwia w szczególności prawidłowy rozkład naprężeń oraz możliwość obrotu elementów na podporze, co zapobiega uszkodzeniu betonu na krawędzi oparcia.
Wymiary i typ podkładki dobiera się po uwzględnieniu reakcji na podporze, planowanych przemieszczeń i kąta obrotu oraz odległości krawędziowych. W przypadku braku jej zastosowania połączenie narażone jest na uszkodzenia związane z pracą elementów. Ich konsekwencje są bardzo poważne i obejmują wykruszenia krawędzi belki, znaczne odspojenia betonu konstrukcji lub w skrajnym przypadku odspojenia wsporników na słupach.
Wykorzystanie systemowych rozwiązań połączeniowych umożliwia również wykonanie uciąglenia belki wieloprzęsłowej poprzez prefabrykowany słup. Jest ono wykonywane z zastosowaniem gwintowanych łączników zbrojeniowych oraz uszorstnienia powierzchni betonu lub dyblowania. Dla takiego połączenia wymagany jest rozstaw prętów zbrojenia głównego słupa, umożliwiający przeprowadzenie zbrojenia uciąglającego (z uwzględnieniem zewnętrznej średnicy mufy łączącej zbrojenie).
Na kompletny system łączników zbrojeniowych wykorzystywanych przy montażu prefabrykatów składają się pręty zaopatrzone w nagwintowaną mufę (umieszczane w elemencie prefabrykowanym) oraz z gwintem, wkręcane na budowie w poziomie nadbetonu, belki lub specjalnego podcięcia w prefabrykacie. System łączników zbrojeniowych może być zastąpiony prętami gwintowanymi, a na złączach długimi nakrętkami.
Alternatywnym nowoczesnym rozwiązaniem montażu prefabrykatów w stosunku do standardowego połączenia słup-belka są zintegrowane łączniki słupowo-belkowe. System taki składa się z gniazda słupowego oraz łącznika belkowego z wysuwanym „nożem”. W tym systemie dzięki przesunięciu punktu oparcia w kierunku osi słupa znacznie zredukowany zostaje mimośród działania siły pionowej z belki.
Montaż prefabrykatów. Pozostałe prace montażowe. Uciąglenia i zespolenia
W konstrukcjach hal w przypadku braku występowania sztywnej płyty stropu (przy lekkim pokryciu dachowym z blachy trapezowej) zachodzi niekiedy potrzeba uciąglenia wieńca górnego, „spinającego” cały obiekt. W przypadku montażu prefabrykatów można to zrealizować przez połączenie w węzłach konstrukcji górnego zbrojenia prefabrykowanych elementów. Często wykorzystuje się w takiej sytuacji pręty mufowe, które w połączeniu z nagwintowanymi oraz zakładami z prętami prefabrykatów zapewniają ciągłość zbrojenia.
Połączenia zbrojenia przy użyciu systemu łączników zbrojeniowych i prętów gwintowanych wykorzystuje się również do uciąglania przy tworzeniu sztywnych ram konstrukcyjnych w oparciu o elementy prefabrykowane. Z uwagi na znaczny koszt i konieczność bardzo dokładnego wykonywania montażu prefabrykatów zaleca się ograniczenie stosowania uciągleń głównych elementów konstrukcyjnych wyłącznie do przypadków, w których nie ma możliwości osiągnięcia zamierzonego efektu przy użyciu połączeń przegubowych.
W odróżnieniu od uciąglania połączeń ramowych (słup-belka) te dotyczące belek stropowych podczas montażu prefabrykatów stosuje się często. Najkorzystniejszym wariantem jest użycie belek prefabrykowanych betonowanych do wysokości, która wystarcza do zapewnienia nośności na obciążenia ciężarem własnym konstrukcji, z wypuszczonym zbrojeniem do nadbetonu na grubość stropu. Umożliwia to wykonanie przekroju zespolonego, a w przestrzeni nadbetonu połączeń zespalających i uciąglających, również w postaci prętów dokładanych w połączeniach na zakład lub spawanych do zbrojenia prefabrykatu.
