TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH

1. TECHNOLOGIA I ORGANIZACJA ROBÓT BUDOWLANYCH ROBOTY MONOLITYCZNE – ZBROJENIE NA PODSTAWIE WYKŁADÓW P. WOYCIECHOWSKI I A. CHUDAN

2. 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

3. PODSTAWY Współpraca 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.

4. FUNKCJE ZBROJENIA zbrojenie konstrukcyjne • przenoszenie sił wewnętrznych występujących podczas pracy konstrukcji zbrojenie montażowe • powiązanie prętów zbrojenia konstrukcyjnego w celu utworzenia sztywnego szkieletu nieodkształcalnego w czasie wykonywania konstrukcji

5. FUNKCJE ZBROJENIA zbrojenie 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

6. ZBROJENIE KONSTRUKCYJNE • Podłużne- przenosi obciążenia od momentów zginających lub dużych sił ściskających • Poprzeczne- przenosi obciążenia od sił poprzecznych • Przeciwskurczowe- przenosi obciążenia od skurczu betonu

7. 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

8. ZBROJENIE KONSTRUKCYJNE – POPRZECZNE I PRZECIWSKURCZOWE Zbrojenie 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

9. RODZAJE ZBROJENIA Zbrojenie 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

10. WYMAGANIA MATERIAŁOWO - TECHNOLOGICZNE Dwie grupy wymagań: • Wymagane właściwości stali zbrojeniowej do różnych zastosowań • Wymagania dla mieszanki betonowej wynikające z konstrukcji szkieletu zbrojeniowego

11. RODZAJE STALI ZBROJENIOWEJ Stale zwykłe Wyroby zbrojeniowe oznaczone są następującymi znakami: • klasa stali - oznacza granice plastyczności stali (A0 do AIII) • znak gatunku stali - informacja o składzie stali, jej przydatności do spawania np. St3SX • nominalna średnica prętów, mm • rodzaj stali - np. gładka, żebrowana

12. ZAKRES STOSOWANIA KLAS STALI ZWYKŁEJ Stal A0 – gładka • zbrojenie pomocnicze • strzemiona • siatki zbrojeniowe produkowane fabrycznie • zbrojenie główne w betonach niskich klas Stal AI – gładka • zbrojenie główne betonów niskich klas

13. ZAKRES STOSOWANIA KLAS STALI ZWYKŁEJ Stal AII – żebrowana • zbrojenie główne betonów wyższych klas powyżej C25/30 • zbrojenie elementów pracujących na obciążenia zmienne, dynamiczne Stal AIII – żebrowana • zbrojenie przeciętnych betonów od C15/20 – najczęściej stosowany rodzaj stali ( nie zalecana w przypadku obciążeń zmiennych)

14. UWARUNKOWANIA DLA MIESZANKI BETONOWEJ WYNIKAJĄCE ZE ZBROJENIA KONSTRUKCJI Otulina– 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 • 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

15. UWARUNKOWANIA DLA MIESZANKI BETONOWEJ WYNIKAJĄCE ZE ZBROJENIA KONSTRUKCJI Rozstaw 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

16. WYKONYWANIE ZBROJENIA KONSTRUKCJI NA PLACU BUDOWY Obejmuje następujące działania: • kontrola stanu stali • przygotowanie elementów zbrojenia • montaż zbrojenia w deskowaniu (formie) • odbiór zbrojenia

17. 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)

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. WYTYCZNE DO MONTAŻU W DESKOWANIU SIATEK I SZKIELETÓW ZBROJENIA

22. SZCZEGÓLNE WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE zakotwienie 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

23. SZCZEGÓLNE WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE łączenie 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

24. KONROLA 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

25. 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)

26. 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

27. 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 )

28. 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

29. DOKUMENTACJA Z ODBIORU ZBROJENIA załączniki 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

30. DOPUSZCZALNE ODCHYLENIA WYMIARÓW W WYKONANIU ZBROJENIA

31. PRZEMYSŁOWA PRODUKCJA ZBROJEŃ Odbywa 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

32. POLEPSZANIE WŁAŚCIWOŚCI STALI Oprócz 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

33. 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

34. 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

35. 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.