TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH

ROBOTY MONOLITYCZNE – ZBROJENIENA PODSTAWIE WYKŁADÓW P. WOYCIECHOWSKI I A. CHUDAN

PODSTAWY Konstrukcja żelbetowa - Konstrukcja z

betonu zbrojona wiotkimi prętami stalowymi w taki sposób, że sztywność i nośność konstrukcji uwarunkowana jest współpracą betonu i stali

Konstrukcja sprężona - konstrukcja z betonu zbrojona cięgnami, których wstępny naciąg wywołuje trwałe naprężenia w betonie

PODSTAWYWspółpraca stali i betonu - beton przenosi naprężenia ściskające, stal - rozciągające

W konstrukcji żelbetowej współpraca stali i betonu jest możliwa dzięki przyczepności, na którą składają się: adhezja betonu do stali, tarcie stali o beton zaciskający się wokół stali

w wyniku skurczu betonu, opory mechaniczne związane z

ukształtowaniem powierzchni pręta i jego ukształtowanie.

FUNKCJE ZBROJENIAzbrojenie konstrukcyjne przenoszenie sił wewnętrznych występujących

podczas pracy konstrukcji

zbrojenie montażowe powiązanie prętów zbrojenia konstrukcyjnego

w celu utworzenia sztywnego szkieletu nieodkształcalnego w czasie wykonywania konstrukcji

FUNKCJE ZBROJENIAzbrojenie transportowe i inne o specjalnym przeznaczeniu np. haki transportowe, łączniki wewnętrzne i

zewnętrzne - przenoszą obciążenia np. w okresie produkcji i transportu elementów, czasem w czasie wykonywania konstrukcji

ZBROJENIE KONSTRUKCYJNE Podłużne - przenosi obciążenia od

momentów zginających lub dużych sił ściskających

Poprzeczne - przenosi obciążenia od sił poprzecznych

Przeciwskurczowe - przenosi obciążenia od skurczu betonu

ZBROJENIE KONSTRUKCYJNE - ZBROJENIE PODŁUŻNE Pręty główne - przenoszą naprężenia w

strefie rozciąganej - wzmacniają strefę ściskaną Pręty rozdzielcze - głównie w płytach -

zbrojenie prostopadle do prętów głównych, służące równomierniejszemu przekazaniu obciążeń na pręty główne

Zbrojenie sprężające - przekazanie na beton naprężeń ściskających (poprzez zwolnienie wstępnego naciągu ), które mają zrównoważyć naprężenia rozciągające od obciążeń użytkowych

ZBROJENIE KONSTRUKCYJNE – POPRZECZNE I PRZECIWSKURCZOWEZbrojenie poprzeczne Strzemiona - przenoszą naprężenia ścinające

(od sił poprzecznych) i jednocześnie pełnią funkcje pomocnicze (konstrukcja szkieletu przestrzennego)

Pręty odgięte - przenoszą naprężenia ścinające

Uzwojenia - zbrojenie specyficzne zwłaszcza dla słupów okrągłych

Zbrojenie przeciwskurczowe Siatki przejmujące naprężenia skurczowe w

celu zmniejszenia zarysowań

RODZAJE ZBROJENIAZbrojenie zwykłe pręty pojedyncze średnic od 5 do 40 mm, w postaci

odcinków lub kręgów (mniejsze średnice) siatki płaskie zgrzewane (rzadziej spawane), w

postaci rulonów(pręty do 6 mm) lub arkuszy - pręty tej samej średnicy

szkielety płaskie lub przestrzenne spawane lub wiązane drutem wiązałkowym - pręty różnych średnic

Zbrojenie sprężające druty ( struny) sploty z drutów pręty ze stali stopowej wysokowartościowej

WYMAGANIA MATERIAŁOWO - TECHNOLOGICZNEDwie grupy wymagań: Wymagane właściwości stali zbrojeniowej do

różnych zastosowań Wymagania dla mieszanki betonowej

wynikające z konstrukcji szkieletu zbrojeniowego

RODZAJE STALI ZBROJENIOWEJStale zwykłe

Wyroby zbrojeniowe oznaczone są następującymi znakami: klasa stali – A, B, C znak gatunku stali - informacja o składzie stali,

jej przydatności do spawania np. St3SX nominalna średnica prętów, mm rodzaj stali - np. gładka, żebrowana

WŁAŚCIWOŚCI ZBROJENIA I KLASYFIKACJA

Właściwości KlasaA B C

Charakterystyczna granica plastycznościfyk lub f0,2k [Mpa]

500 500 500

Skrajne wartości stosunku k=(ft/fy)kft-wytrzymałość zbrojenia na rozciąganie

>=1,05 >=1,08 >=1,15

<1,35Charakterystyczne odkształcenie przy maksymalnej sile εuk[%]

>=2,5 >=5,0 >=7,5

UWARUNKOWANIA DLA MIESZANKI BETONOWEJ WYNIKAJĄCE ZE ZBROJENIA KONSTRUKCJIOtulina – warstwa betonu pomiędzy zewnętrzną powierzchnią elementu a powierzchnią pręta zbrojeniowego

Otulina pełni następujące funkcje: zapewnienie właściwego przekazania sił przyczepności

pomiędzy betonem i stalą – wymaganie: otulina nie mniejsza niż średnica pręta, powinna być powiększona o 5 mm jeżeli nominalny wymiar ziarn kruszywa przekracza 32 mm.

ochrona zbrojenia przed korozją – wymaganie: zależna od środowiska

ochrona przeciwpożarowa – wymaganie: klasy odporności ogniowej

Z grubości otuliny wynika ograniczenie co do maksymalnego ziarna kruszywa w mieszance betonowej

UWARUNKOWANIA DLA MIESZANKI BETONOWEJ WYNIKAJĄCE ZE ZBROJENIA KONSTRUKCJIRozstaw prętów zbrojenia – minimalna odległość mierzona w świetle pomiędzy prętami zbrojenia w kierunku ┴ i ║ do kierunku betonowania - wynika z obliczeń i konstrukcji zbrojenia

Z rozstawu prętów zbrojenia wynika ograniczenie co do maksymalnego ziarna kruszywa w betonie

WYKONYWANIE ZBROJENIA KONSTRUKCJI NA PLACU BUDOWYObejmuje następujące działania: kontrola stanu stali przygotowanie elementów zbrojenia montaż zbrojenia w deskowaniu (formie) odbiór zbrojenia

KONTROLA STANU STALI w zakresie: uszkodzeń chemicznych i mechanicznych

(niedopuszczalne wżery, karby itp.) korozji powierzchniowej ( niedopuszczalna

zendra(efekt korozji gazowej, warstwa tlenków metali powstająca na powierzchni nagrzanych przedmiotów metalowych w wyniku ich styczności z powietrzem. Występuje w postaci powłoki lub łusek) powierzchniowa osłabiająca przyczepność – konieczne czyszczenie)

PRZYGOTOWANIE ELEMENTÓW ZBROJENIA może odbywać się na placu budowy lub

gotowe elementy mogą być dostarczane z wyspecjalizowanej wytwórni (zbrojarni)

Obejmuje: prostowanie, cięcie, gięcie, łączenie na zimno i gorąco prętów, siatek i szkieletów zbrojeniowych, ewentualnie montaż do zbrojenia wkładek dystansowych.

Szkielet zbrojeniowy wykonywany poza deskowaniem powstaje na szablonach, które zapewniają zgodny z projektem kształt szkieletu i rozmieszczenie prętów.

MONTAŻ ZBROJENIA W DESKOWANIU (FORMIE)Montaż zbrojenia rozpoczyna się po odbiorze deskowania gotowe szkielety przestrzenne i wielkowymiarowe

siatki umieszcza się w deskowaniu przy pomocy żurawia

pojedyncze pręty umieszczane się w deskowaniu ręcznie, łącząc je w szkielet już w deskowaniu (np. konstrukcje płytowe); w przypadku ścian deskowanie może być zmontowane tylko jednostronnie i na jego powierzchni wyznacza się prawidłowe położenie prętów; po zmontowaniu zbrojenia montuje się pozostałą część deskowania.

STABILIZACJA ZBROJENIA W DESKOWANIU służą do tego wkładki dystansowe z tworzywa

sztucznego, betonu lub zaprawy, najczęściej mocowane do zbrojenia przed jego umieszczeniem w deskowaniu.

Rolą wkładek dystansowych jest zapewnienie, aby zbrojenie nie przemieściło się pod wpływem układania mieszanki betonowej i wibrowania, zabezpiecza także wiotkie pręty przed ugięciem się pod ciężarem własnym. Efektem jest prawidłowa praca zbrojenia pod obciążeniem oraz zapewnienie wymaganej otuliny.

WYTYCZNE DO MONTAŻU W DESKOWANIU SIATEK I SZKIELETÓW ZBROJENIA

Przeznaczenie zbrojenia

Sposób montażu –rodzaj zbrojenia Warunki montażu

SŁUPY

Ręczny - szkielet

Masa szkieletu < 120 kg i wysokości < 3,5m. Montaż w deskowaniu, przez 3 zbrojarzy, poprzez obrót dokoła dolnego końca

Żurawiem - szkieletMasa > 120 kg i wysokości >3,5mDo ustawiania szkieletu w deskowaniu 3 zbrojarzy.

BELKI

Ręczny - szkieletMasa szkieletu < 180kg; Do ustawianiu szkieletu w deskowaniu 4 zbrojarzy.

Żurawiem - szkieletMasa szkieletu > 180kg; Do ustawiania szkieletu w deskowaniu 3 zbrojarzy

PŁYTY 

Ręczny- siatkiMasa siatki < 180kg – 3 zbrojarzyMasa siatki 180 – 210 kg – 4 zbrojarzy.

Żurawiem – siatki lub szkieletyMasa półfabrykatu zbrojenia > 180kg; Do ustawiania w deskowaniu 3 zbrojarzy

SZCZEGÓLNE WYMAGANIA KONSTRUKCYJNEzakotwienie prętów – wg wymagań norm konstrukcyjnych pręt powinien być zakotwiony w betonie, w obszarze, w którym już nie pracuje (tzn. nie jest potrzebny obliczeniowo). W związku z tym istnieją różne formy zakończenia pręta: proste: tylko pręty żebrowane; muszą być

przeciągnięte za przekrój w którym są jeszcze niezbędne obliczeniowo na długość zakotwienia la ( wielkości w normie żelbetowej)

w kształcie haka lub pętli ( zwłaszcza dla stali gładkiej) w postaci dodatkowego elementu poprzecznego

zamocowanego na końcu pręta – płytka przyspawana, pręt poprzeczny, nakrętka na nagwintowanym końcu

SZCZEGÓLNE WYMAGANIA KONSTRUKCYJNEłączenie podłużne prętów – powinno się unikać łączenia podłużnego

jeżeli konieczne to nie może być w przekroju gdzie występują znaczne naprężenia; możliwe jest spajanie czołowe prętów lub łączenie na zakład drutem wiązałkowym

KONTROLA WYKONANIA ZBROJENIA I USYTUOWANIA W DESKOWANIU - TZW. ODBIÓR ZBROJENIA ZAKRES KONTROLI

A. Jakość wykonania zbrojenia ( kontrola w miejscu wykonania tj. poza deskowaniem lub w deskowaniu)

zgodność z projektem : wymiary zbrojenia ( długość, szerokość, wysokość) wymiary „ wypuszczonego” zbrojenia ( służy do

połączenia ze zbrojeniem innego elementu np. zbrojenia stopy fundamentowej ze zbrojeniem słupa)

liczba i średnice prętów i ich rozmieszczenie w poszczególnych miejscach konstrukcji

KONROLA WYKONANIA ZBROJENIA I USYTUOWANIA W DESKOWANIU - TZW. ODBIÓR ZBROJENIA

zgodność z projektem (CD) : rozstaw strzemion i trwałość ich połączenia z

prętami nośnymi dokładność wykonania odgięć rodzaj i liczba, usytuowanie oraz jakość

połączenia ze zbrojeniem elementów wyposażenia ( tzw.marki) tj. kształtowniki, płaskowniki ,

tuleje itp. ( służą do mocowania różnych elementów do gotowej konstrukcji)

KONROLA WYKONANIA ZBROJENIA I USYTUOWANIA W DESKOWANIU - TZW. ODBIÓR ZBROJENIA

stan prętów zbrojenia : korozja odkształcenie zabrudzenie: ziemią , środkami

antyadhezyjnymi

jakość połączeń prętów: występowanie uszkodzonych skrzyżowań w

siatkach lub szkieletach płaskich spawanych lub zgrzewanych

trwałość połączeń wiązanych

KONROLA WYKONANIA ZBROJENIA I USYTUOWANIA W DESKOWANIU - TZW. ODBIÓR ZBROJENIA ZAKRES KONTROLI

B. Jakość usytuowania zbrojenia w deskowaniu

grubość otuliny między zbrojeniem i deskowaniem oraz rodzaj, rozstaw i jakość mocowania do zbrojenia podkładek dystansowych

trwałość stabilizacji w deskowaniu zbrojenia mogącego przemieścić się podczas betonowania ( np. zbrojenie górne w płytach wspornikowych )

DOKUMENTACJA Z ODBIORU ZBROJENIA

Dokumentację stanowią:

protokół, zawierający : nazwę i oznaczenie, zgodne z projektem,

zbrojenia elementu konstrukcji numery rysunków roboczych zbrojenia odstępstwa od projektu informację o usunięciu występujących wad i

usterek zbrojenia wniosek o dopuszczenie ( lub niedopuszczenie)

do betonowania

DOKUMENTACJA Z ODBIORU ZBROJENIAzałączniki do protokołu, stanowiące: zaświadczenie od producentów o jakości

siatek i szkieletów zgrzewanych protokoły z badania połączeń zgrzewanych i

spawanych na placu budowy odpisy lub wykaz dokumentów o pozwolenie

na wprowadzenie zmian w projekcie roboczym

wpis do dziennika budowy o dopuszczeniu ( lub niedopuszczeniu) do betonowania

DOPUSZCZALNE ODCHYLENIA WYMIARÓW W WYKONANIU ZBROJENIA

Odchylenie Wartość odchylenia Od wymiarów siatek i szkieletów wiązanych lub zgrzewanych:a) na długości elementu + 10 mmb) na szerokości ( wysokości) elementu przy wymiarze do 1m + 5 mm przy wymiarze powyżej 1m + 10 mm W rozstawie prętów podłużnych, pop-rzecznych i strzemion:a) przy średnicy d < 20 mm + 10 mmb) przy średnicy d > 20 mm + 0,5 d W położeniu odgięć prętów + 2dW grubości warstwy otulającej + 10 mm - 0 W położeniu połączeń ( styków )prętów + 25mm

 

PRZEMYSŁOWA PRODUKCJA ZBROJEŃOdbywa się w wyspecjalizowanym oddziale wytwórni prefabrykatów (zbrojarnia) lub w skali masowej w wytwórni zbrojenia.

Produkcja zbrojeń może obejmować następujące grupy działań: polepszanie właściwości stali przygotowanie elementów zbrojeń łączenie elementów zbrojeń zabezpieczenie antykorozyjne zbrojeń

POLEPSZANIE WŁAŚCIWOŚCI STALIOprócz kształtowania cech stali na etapie jej wytwarzania możliwe jest także poprawianie pewnych jej właściwości w wytwórni zbrojenia. profilowanie ( walcowanie na zimno – wgnioty

w celu poprawy przyczepności) przeciąganie na zimno, wzmacnianie

elektrotermiczne (hartowanie), skręcanie – służą podwyższeniu granicy plastyczności i wytrzymałości

falowanie – trwałe odkształcenie w celu zwiększenia przyczepności stali sprężającej

PRZYGOTOWANIE ELEMENTÓW ZBROJEŃ prostowanie, cięcie i czyszczenie drutów z kręgów

proces mechaniczny wykonywany przy użyciu prościarek z nożycami,

jw. prętów prostych proces ręczny wykonywany przy użyciu stołu zbrojarskiego i kluczy, kleszczy zbrojarskich, nożyc ręcznych, mechanicznych lub hydraulicznych

gięcie prętów – wykonuje się mechaniczną giętarką w przypadku prętów grubych lub ręcznie (stół zbrojarski) w przypadku prętów małych średnic

cięcie siatek gięcie siatek

ŁĄCZENIE ELEMENTÓW ZBROJEŃ wiązanie ręczne – miękkim wyżarzonym drutem

wiązałkowym z motka przy pomocy cążków spawanie – łukowe lub gazowe, dotyczy stali

spawalnej: rozgrzanie prętów powoduje nadtopienie brzegów części łączonych i wypełnienie szczeliny płynnym metalem elektrody ( drutu spoinowego): sprzęt – spawarka, elektroda lub butle acetylenowe i tlenowe z drutem spoinowym

zgrzewanie – części zgrzewane włączone są w obwód prądu, zamykany w chwili zetknięcia się tych części ze sobą. Opór elektryczny powoduje wzrost temperatury i nadtopienie się powierzchni styku; wtedy następuje silny docisk mechaniczny

ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE STALI Stal zbrojeniowa jest nieodporna na korozję

( zwłaszcza utlenianie) – pojawianie się rdzy na powierzchni prętów pogarsza przyczepność do betonu, korozja w betonie może powodować z czasem zmniejszanie przekrojów prętów

Zasadniczo beton, który ma odczyn alkaliczny stanowi dobrą ochronę przed korozją o ile jest szczelny – stąd wymagania co do grubości otuliny

Do zabezpieczeń antykorozyjnych stosuje się powłoki metaliczne – natrysk roztopionym metalem, bądź powłoki malarskie – bogata oferta środków do powierzchniowej pasywacji zbrojenia, także mleczko cementowe.