Prefabrykacja. Zeszyt 2 część 1.pdf

(3294 KB) Pobierz
Prefabrykacja
– Zeszyt 2 – Część 1 –
– jakość, trwałość, różnorodność
Konstrukcje szkieletowe
realizowane z elementów prętowych
ISBN 978-83-941005-2-0
inwestorów, projektantów, wykonawców
inżynierów, studentów budownictwa
uczniów techników budowlanych
skierowany do:
2
Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych
Spis treści
Autorzy:
dr inż. Grzegorz Adamczewski
prof. nzw. dr hab. inż. Piotr Woyciechowski
W opracowaniu uczestniczyli przedsta-
wiciele przedsiębiorstw - Członków
Stowarzyszenia Producentów Betonów.
Współpraca:
Bronisław Deskur
Bartosz Stasieńko
Mariusz Bangrowski
Piotr Święconek
Marta Kozioł
Jan Makuszewski
Arkadiusz Gacki
Spis treści – część 1
1. Wstęp
2. Charakterystyka ogólna obiektów szkieletowych
2.1. Klasyfikacja
2.2. Wymagania materiałowo-użytkowe
2.2.1. Trwałość betonowych elementów prefabrykowanych
2.2.2. Bezpieczeństwo pożarowe
2.2.3. Wymagania z zakresu fizyki budowli
2.2.4. Stany wyjątkowe
3. Prefabrykowane elementy nośne obiektów szkieletowych
3.1. Pokrycie dachu
3.2. Konstrukcja nośna przekrycia
3.1.1. Płatwie
3.1.2. Dźwigary dachowe
3.1.2.1. Dźwigary o pasach równoległych
3.1.2.2. Dźwigary dwuspadowe
3.1.2.3. Dźwigary jednospadowe
3.1.2.4. Wymiany
3.2. Słupy
3.2.1. Słupy o przekroju prostokątnym
3.2.2. Słupy o przekroju okrągłym
3.2.3. Słupy o przekroju wielobocznym
3.2.4. Słupy o przekroju dwuteowym
3.3. Stropy prefabrykowane
3.3.1. Belki stropowe
3.3.1.1. Belki o przekroju prostokątnym
3.3.1.2. Belki typu „odwrócone T” (RT)
3.3.1.3. Belki typu „L” (RL)
3.3.1.4. Belki zespolone
3.3.2. Płyty stropowe
3.3.2.1. Płyty pełne
3.3.2.2. Stropy zespolone typu filigran lub 2K
3.3.2.3. Płyty wielootworowe HC
3.3.2.4. Dwużebrowe płyty stropowe TT
3.4. Ściany w budynkach szkieletowych
3.4.1. Ściany wewnętrzne
3.4.2. Ściany zewnętrzne
3.4.3. Belkościany podwalinowe
3.5. Stopy fundamentowe
3.5.1. Stopy pod prefabrykowane słupy żelbetowe
3.5.2. Stopy pod słupy stalowe
3.6. Stoposłupy
4. Ekonomiczno-techniczne porównanie prefabrykacji
betonowej z alternatywnymi technologiami
4.1. Obiekty przemysłowe typowe
4.2. Obiekty biurowe, handlowe, użyteczności publicznej i mieszkaniowe
4.3. Obiekty o szczególnych wymaganiach
4.4. Ochrona przeciwpożarowa
4
4
4
6
6
11
12
13
14
14
14
16
17
17
18
18
19
21
23
23
25
25
28
28
29
29
30
30
31
31
31
31
33
33
33
34
36
37
37
39
39
41
42
44
45
45
Konsultacje:
Marcin Landmann
Marek Roicki
Marzena Nowaczyk
Grzegorz Marzec
Michał Skrzypczyński
Piotr Szymanowski
Tomasz Wrona
Marcin Łuczak
Artur Kisiołek
Recenzent:
Prof. dr hab. inż.
Andrzej Cholewicki
Wydawca
Stowarzyszenie Producentów Betonów
Warszawa, październik 2015
Copyright © by Stowarzyszenie Producentów Betonów
Warszawa 2015
Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych
3
Część 2 Zeszytu 2 zawiera:
5. Projektowanie prefabrykowanych
obiektów przemysłowych
6. Technologia robót montażowych
7. Przykłady realizacji prefabryko-
wanych obiektów przemysłowych
8. Literatura, wykaz norm
4
Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych
Wstęp
WSTęP
Zadaniem niniejszego opracowania jest omówienie za-
gadnień technicznych związanych z technologią prefabry-
kowanych obiektów o konstrukcji szkieletowej w nawią-
zaniu do oferty rynkowej polskiej prefabrykacji.
Pojęcie „konstrukcja szkieletowa” związane jest z cha-
rakterystyką statyczno-wytrzymałościową konstrukcji
budynków oraz budowli i oznacza, że ustrój nośny obiek-
tu składa się z poziomych i pionowych elementów prę-
towych. Elementy pionowe stanowią słupy, na których
oparte są poziome rygle (belki lub dźwigary). Uzupeł-
nienie konstrukcji szkieletowej stanowią płyty stropowe.
W obiektach wielokondygnacyjnych elementy pionowe
i poziome prefabrykowane są jako jeden element nośny –
w postaci ramy (np. ramy H).
Szczególny przypadek konstrukcji stanowi układ bezry-
glowy, w którym płyta stropowa oparta jest bezpośrednio
na słupach i oprócz swojej podstawowej typowej funkcji
zastępuje rygle.
Konstrukcje szkieletowe historycznie kojarzą się z bu-
downictwem z drewna, a konkretnie z tzw. murem pru-
skim i murem szachulcowym, stanowiącym nośny szkie-
let drewniany wypełniony odpowiednio murem z cegły
ceramicznej lub mieszaniną gliny i słomy. Kolejnym chro-
nologicznie rodzajem materiału, stosowanym jako szkie-
let nośny, jest stal (żeliwo), które umożliwiły budowanie
konstrukcji szkieletowych o dużych gabarytach.
Rys. 1.
Konstrukcja
szkieletowa
ChARAKTERySTyKA ogóLnA oBiEKTóW SZKiELEToWyCh
Konstrukcje szkieletowe umożliwiają swobodne kształto-
wanie wnętrza oraz zmiany podziału funkcjonalnego po-
mieszczeń w trakcie eksploatacji obiektu budowlanego.
Istotą układów szkieletowych jest racjonalne wykorzysta-
nie technicznych właściwości materiału konstrukcyjnego,
jakim może być stal, żelbet oraz drewno. Prowadzi to do
zmniejszenia obciążeń stałych obiektu budowlanego, jak
również do minimalizacji czasu realizacji obiektu.
Rozwiązania szkieletowe są szczególnie predestynowane
do wznoszenia konstrukcji przemysłowych oraz obiek-
tów wielkopowierzchniowych, choć wykorzystuje się je
również w budownictwie jednorodzinnym. Ze względu na
to, że układ nośny konstrukcji jest całkowicie niezależny
od pozostałych układów obiektu, jak np. instalacji, ścian
działowych itp., konstrukcje szkieletowe umożliwiają
łatwą adaptację obiektu do innych celów oraz funkcji,
a także w razie potrzeby łatwy demontaż całości lub czę-
ści konstrukcji i możliwość ponownego wykorzystania
wybranych elementów.
Stateczność konstrukcji prefabrykowanej jest zagadnieniem
szczególnie ważnym z uwagi na to, że właściwa praca ukła-
du nośnego realizowana jest dopiero po pełnym montażu
prowadzącym do docelowej pracy złącza. W trakcie eksplo-
atacji złącza te muszą przenosić oddziaływania m.in. od sił
poziomych, np. związanych z obciążeniem wiatrem.
2.1. Klasyfikacja
Klasyfikacja na płaskie i przestrzenne konstrukcje
szkieletowe (tab. 1) wynika przede wszystkim z układu
elementów konstrukcyjnych. Według tego kryterium wy-
różnia się układy: słupowo-belkowy (słupowo-ryglowy,
słupowo-dźwigarowy) oraz słupowo-płytowy (bezbel-
kowy). W konstrukcjach szkieletowych słupowo-belko-
wych obciążenia z przekrycia lub stropu są przekazy-
wane przez belki na słupy. Natomiast w konstrukcjach
słupowo-płytowych obciążenia z płyty są bezpośrednio
przekazywane na słupy. Ściany zewnętrzne najczęściej
spełniają funkcję osłonową. Do konstrukcji szkieleto-
wych zalicza się również konstrukcje półszkieletowe,
zwane również konstrukcjami mieszanymi. W tego typu
konstrukcjach ściany zewnętrzne również pracują jako
elementy nośne.
Według kryterium charakteru pracy statycznej,
tj. określenia schematu statyczno-montażowego, moż-
na wyróżnić systemy ramowe zwykłe i systemy ram
usztywnionych przez obecność dodatkowego elementu
konstrukcji (rys. 2).
Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych
Charakterystyka ogólna obiektów szkieletowych
5
Stateczność ram zwykłych może być zapewniona albo
przez słup wspornikowy utwierdzony w fundamencie
i belki (rygle) pracujące jako stężenie poziome połączo-
ne ze słupem przegubowo (rys. 3b), albo – w przypadku
ram ciągłych – przez sztywne we wszystkich kierunkach
węzły układu nośnego (rys. 3a), przy czym słupy mogą
być połączone z fundamentem przegubowo lub w spo-
sób sztywny. Układy ram usztywnionych składają się
z tych samych elementów, co ram zwykłych, ale statecz-
ność zapewniona jest przez dodatkowy element usztyw-
niający, np. trzon konstrukcji lub ścianę usztywniającą,
lub stężenia (rys. 3c), a słupy mogą być utwierdzone
w fundamencie lub połączone z nim przegubowo. Ukła-
dy usztywniane, szczególnie przez trzony budynku, są
często stosowane w przypadku takich obiektów wysoko-
ściowych, jak np. biurowce.
Rys. 2.
Układ ramowy usztywniony przez trzon, ściany
usztywniające oraz stropy jako membrany usztywniające
Rys. 3.
Typowe schematy statyczne prefabrykowanych
konstrukcji szkieletowych
Tab. 1.
Charakterystyka obiektów szkieletowych
Rodzaj obiektu
Charakter obiektu
Jednokondygnacyjne
Przeznaczenie obiektu
Hale magazynowe
i przemysłowe
Typowy układ nośny
Słupy–rygle
Budynki
Wielokondygnacyjne
Biurowe, handlowe,
Słupy–belki–płyty,
użyteczności publicznej, słupy–płyty,
mieszkaniowe
ramy
Parkingi
Słupy–belki–płyty
Budowle
Wielokondygnacyjne
Zgłoś jeśli naruszono regulamin