betonska montažna gradnjain visoke gradnje, mostovi,…). bistvo je, da se gradbeni elementi...

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Jan Jevšovar

BETONSKA MONTAŽNA GRADNJA

Projektna naloga

Diplomski izpit univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje

Velenje, avgust 2014

I

Diplomski izpit univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje


Študent: Jan Jevšovar

Študijski program: univerzitetni, Gradbeništvo

Smer: Gradbeništvo

Mentor: Izr.prof. dr. Andrej Štrukelj, uni. dipl. inž. grad.

Velenje, avgust 2014

II

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju prof. Andreju

Štruklju za pomoč in vodenje pri

opravljanju projektne naloge.

Posebna zahvala velja staršem, da so mi

omogočili študij ter punci Tanji za

moralno podporo.

Zahvaljujem se tudi vsem, ki so mi stali

ob strani.

III


Ključne besede: montažna gradnja, betonska gradnja, prefabrikati

Povzetek

Za projektno nalogo sem si izbral betonsko montažno gradnjo. V zadnjem času postaja

montažna gradnja v Sloveniji vse bolj priljubljena. S tem ko montažne elemente izdelamo na

drugem mestu, lahko ogromno pridobimo na času in kvaliteti gradnje. Ravno to so stvari

zaradi katerih montažna gradnja postaja vedno bolj priljubljena. Sam sem se posvetil

montažni gradnji večjih objektov in ne toliko gradnji stanovanjskih hiš. Prefabrikacija je eden

izmed ključnih procesov pri montažni gradnji. V projektni nalogi so opisani vsi koraki in

različni sistemi montažne gradnje, od izdelave prefabrikatov do realizacije na gradbišču.

IV

PREFABRICATED CONCRETE CONSTRUCTION

Key words: prefabricated construction, concrete construction, prefabricated elements

Abstract

Degree examination deals with prefabricated concrete construction. In last years

prefabricated construction has become very popular in Slovenia. Prefabricated elements are

made on different places which makes prefabricated construction quicker and better than

ordinary construction. Those are the most important things that makes prefabricated

construction very popular. Instead of giving priority to living houses, my preference was

prefabricated construction of bigger buildings. Prefabrication is one of the key processes in

prefabricated construction. My degree examination describes all of the steps and different

systems that can be used in prefabricated construction. First of all it describes building

prefabricated elements and everything until execution on building site.

V

VSEBINA

1 UVOD .................................................................................................................................. 1

2 SPLOŠNO O BETONSKI MONTAŽNI GRADNJI ........................................................... 2

2.1 ZGODOVINA MONTAŽNE GRADNJE .................................................................... 2

2.2 SPLOŠNO ..................................................................................................................... 3

2.2.1 RAZVOJ MONTAŽNE GRADNJE ...................................................................... 3

2.2.2 STOPNJE MONTAŽNE GRADNJE ..................................................................... 4

2.2.3 SISTEMI MONTAŽNE GRADNJE ...................................................................... 4

2.2.4 PREDNOSTI IN SLABOSTI MONTAŽNE GRADNJE ...................................... 7

3.1 ELEMENTI MONTAŽNE GRADNJE ........................................................................ 8

3.1.1 PROIZVODNJA MONTAŽNIH ELEMENTOV .................................................. 8

3.2.2 DELITEV MONTAŽNIH ELEMENTOV .......................................................... 11

3.2.3 VRSTE MONTAŽNIH ELEMENTOV ............................................................... 12

4 MONTAŽA IN TRANSPORT ELEMENTOV ................................................................. 16

4.1 METODE ZA MONTAŽO ELEMENTOV ............................................................... 16

4.2 SREDSTVA ZA MONTAŽO ELEMENTOV ........................................................... 19

4.3 POMOŽNA SREDSTVA ZA MONTAŽO ELEMENTOV ....................................... 22

4.3.1 POMOŽNA SREDSTVA V FAZI IZDELAVE STIKOV MED ELEMENTI ... 24

5 IZVAJANJE MONTAŽNE GRADNJE ............................................................................ 26

6 ZAKLJUČEK ..................................................................................................................... 29

7 VIRI IN LITERATURA ................................................................................................... 30

8 PRILOGE ........................................................................................................................... 31

8.1 SEZNAM SLIK ........................................................................................................... 31

8.2 NASLOV ŠTUDENTA ............................................................................................... 32

8.3 KRATEK ŽIVLJENJEPIS .......................................................................................... 32

Betonska montažna gradnja Stran 1

1 UVOD

Gradnja montažnih hiš ima dolgoletno tradicijo. Predvsem zaradi slabše kakovosti izvedbe pri

začetkih je v Sloveniji dolga leta prevladovala klasična gradnja. V zadnjih letih se to

spreminja in se tudi naša država počasi približuje evropskemu povprečju.

Poznamo več vrst montažne gradnje. Cilj moje projektne naloge je predstaviti betonsko

montažno gradnjo, ki se uporablja predvsem za gradnjo večjih objektov (industrijske hale,

večstanovanjski bloki,…).

Po uvodu sledi nekaj na splošno o betonski montažni gradnji (zgodovina, prednosti,

slabosti,…), kasneje pa bom opisal vse naprej od načinov montažne gradnje, izdelave

montažnih elementov, tipov proizvodnje montažnih elementov, sredstev za montažo in na

koncu tudi različne načine montaže.


2 SPLOŠNO O BETONSKI MONTAŽNI GRADNJI

2.1 ZGODOVINA MONTAŽNE GRADNJE

Prvi zametki montažne gradnje so se začeli leta 1849 v Franciji, ko je Joseph Monier izdelal

betonske cvetlične posode, za armaturo pa je uporabil žične mreže. Kasneje je naredil še

železniške pragove in drogove ter vse patentiral. Kar se tiče razvoja montažne gradnje, je do

leta 1891 trajal mrk, nadaljevali pa so spet Francozi. Izdelali so nosilce za kazino, ki so veljali

za prvo predizdelano nosilno montažno konstrukcijo. Francoski inženir Francois Hennebique

je nato leta 1892 naredil prvo monolitno stropno konstrukcijo z nosilci ''T'' oblike ter

železobetonskimi stebri, dve leti za tem pa še predizdelane pilote. Leta 1893 so zgrajene prve

železobetonske stanovanjske hiše, katerih transport je mogoč po železnici in so razstavljive.

Leta 1900 se pojavijo prve predizdelane betonske cevi, ter iz Amerike k nam uvozijo prve

večje panelne krovne elemente. V začetku 20. stoletja dobimo prvo tovarno za izdelavo

predizdelanih pilotov v Nemčiji. Kmalu za tem, leta 1912 sledi prelomnica v montažni gradnji

ko John F. Conzelmann pridobi patent za večnadstropno montažno hišo po skeletnem načinu

gradnje. To je pravi začetek montažne gradnje, ker so bili dejansko prvič vsi osnovni gradbeni

elementi izdelani prej, na drugi lokaciji. Po letu 1920 so začeli v Evropi nastajati prvi

montažni stanovanjski objekti. Nekje po letu 1930 pa se je začela tudi gradnja industrijskih

montažnih objektov prvič z nosilci iz prednapetega betona, še vedno po skeletnem sistemu.

Takšen način gradnje pa se ni odobraval, ker je bila kvaliteta betona v tistih časih zelo slaba.

Italijanski profesor in konstruktor je leta 1935 izdelal velik letalski hangar iz prefabriciranih

betonskih (predalčnih) elementov. Pri nas je prvi uporabil princip betonske montažne gradnje

profesor Plečnik, ki je pri gradnji cvetličnjaka za svojo hišo koristil prefabricirane (montažne)

betonske elemente. Po letu 1955 se začne gradnja industrijskih objektov po velikopanelnem

sistemu, z armiranobetonskimi elementi. Slabih 10 let za tem se prične sistemska gradnja z

tipiziranimi armiranobetonskimi elementi. Po skeletnem sistemu se gradijo upravni objekti,

šole itd,… Po letu 1970 pa se prične mešani način gradnje, ki se uporablja še danes. Na eni

strani monolitna (klasična) gradnja in na drugi strani montažna gradnja.

(http://www.slonep.net/)


2.2 SPLOŠNO

2.2.1 RAZVOJ MONTAŽNE GRADNJE

- Obrtniški način grajenja (v tem sistemu še ni prisotna nobena standardizacija ali

tipizacija, ogromno je odvisno od improvizacije in sposobnosti obrtnika, večinoma so

to majhna podjetja brez prave mehanizacije)

- Mehanizirani način grajenja (v tem sistemu gre že za večja gradbena podjetja z boljšo

stopnje mehanizacije)

- Industrijski način grajenja (to je zadnja stopnja razvoja montažne gradnje, gre za

industrijsko proizvodnjo gradbenih elementov – predizdelkov, ki se na gradbišče

pripeljejo in samo zmontirajo v celoto, podjetja so navadno visoko specializirana, zelo

pomembna je standardizacija in tipizacija proizvodnje, kar bom opisal kasneje)

Montažna gradnja se uporablja praktično na vseh področjih gradbeništva (hidrogradnja, nizke

in visoke gradnje, mostovi,…). Bistvo je, da se gradbeni elementi objekta izdelajo predhodno

na neki drugi lokaciji in se na mesto gradnje transportirajo v končni obliki. Montažni elementi

so lahko iz različnih materialov, sam pa se bom na tem mestu posvetil zgolj betonski

montažni gradnji. Mnoga podjetja so se specializirala za tovrstno izdelavo ti. prefabrikatov

(montažnih gradbenih elementov). To je omogočilo nove tehnike grajenja, razvoj

konstrukcijskih sistemov, kot tudi boljši izkoristek prednosti armiranega betona.

Za tem višjo uspešnost podjetja je pomembnih več dejavnikov:

- Tipizacija elementov (proizvodnja je omejena na določeno število različnih montažnih

elementov)

- Standardizacija (proizvodnja strmi k izdelovanju elementov s standardnimi razponi)

- Prilagodljivost elementov (zelo pomembno je, da se elementi med seboj lahko

kombinirajo na več načinov, kakor tudi z elementi drugih sistemov)

Dejavniki kot so geomehanske karakteristike terena, karakteristike naselja, dostopnost objekta

seveda niso zanemarljivi in tudi pomembno vplivajo na izvedbo montažne konstrukcije.


2.2.2 STOPNJE MONTAŽNE GRADNJE

1. Montažne so samo medetažne plošče, strešne konstrukcije in stopnišča

2. Montažni so tudi zidovi, vendar je njihova notranja in zunanja obdelava še vedno

klasična

3. Montažni so vsi elementi objekta, tudi klasična obdelava zidov ni več potrebna, ker je

že vse zajeto pri procesu prefabrikacije

2.2.3 SISTEMI MONTAŽNE GRADNJE

- SKELETNI SISTEM

Pri skeletnem sistemu so bistveni stebri, ki nastopajo kot vertikalni elementi. Stebri so

med seboj povezani s ploščami. Gre za lahke konstrukcije, ki omogočajo veliko svobodo v

urejanju. Takšni sistemi se pogosto uporabljajo za gradnjo industrijskih hal, ker so zelo

dovzetne za morebitno potrebo po preureditvi proizvodnje, kot tudi za razne poslovne

prostore. Stene se lahko izpopolnijo bodisi na klasičen zidarski način, kakor tudi z

montažnimi zidovi.

Slika 1: Skeletni sistem

(Vir: Arizanović, Tehnologija građevinskih radova, 1997, Str. 326)


- MASIVNI ali PANELNI SISTEM

Gre za montažni sklop, ki je sestavljen iz prefabriciranih zidov (panelov), ki prevzemajo

horizontalne in vertikalne obtežbe, kot tudi pregrajujejo prostore med seboj. Paneli so

lahko manjših dimenzij (120 – 320 cm) in pa večjih dimenzij (do 12m). V praksi so se

precej bolj obdržali paneli večjih dimenzij, zaradi labilnosti na stikih med paneli. Pri

večjih panelih je stikov dosti manj in je problemov na stikih posledično manj. Zelo

pomembno je tudi ustrezno dimenzioniranje panelov, da le-ti lahko uspešno prevzamejo

obtežbo plošče in okenskih elementov. Poleg tega pa morajo biti tudi dobro toplotno

izolativni.

Slika 2: Panelni sistem


- PROSTORSKI SISTEM

Pri nas najmanj poznani sistem montažne gradnje. Gre za nadgradnjo panelnega sistema,

saj je več panelov povezanih v celoto. Celice se postavljajo druga zraven druge in tako

tvorijo objekt. Finalna dela so pri tem sistemu navadno izvedena na klasičen način.

Slabost takega načina gradnje so preveč tipski objekti, ki otežujejo oblikovanje razporeda

prostorov.


Slika 3: Prostorski sistem


Poleg tega lahko sistem montažne gradnje razdelimo tudi na:

- Zaprti sistem montažne gradnje (pri tem sistemu so montažni elementi specifični in jih

ni mogoče povezovati oz. kombinirati z elementi drugih sistemov)

- Odprti sistem montažne gradnje (gre za nasprotje prvega sistema, kar pomeni da lahko

med seboj kombiniramo elemente različnih sistemov)


2.2.4 PREDNOSTI IN SLABOSTI MONTAŽNE GRADNJE

PREDNOSTI:

- Standardizirane serije pripomorejo večjim vlaganjem v kvaliteto montažnih elementov

- Proizvodnja montažnih elementov poteka pod strogim nadzorom, zato je kvaliteta

elementov boljša

- Težnja po nosilcih manjših presekov (zaradi lažjega transporta) in s tem vgrajeno

boljšo armaturo in betonom višje kvalitete prav tako pripomore k izdelkom boljše

kakovosti

- Izkoriščajo se prednosti prednapetega betona

- Vreme ne vpliva na gradnjo

- Stroški so fiksni in so znani vnaprej

- Čas gradnje je precej krajši od klasičnega (montažne hiše so vseljive 2 do 3 mesece po

pridobitvi gradbenega dovoljenja)

- Na gradbišču ne prihaja do zastojev (večja produktivnost dela)

- Delavci imajo boljše pogoje za delo

- Prihranek na materialu

- Ekonomsko ugodnejši način gradnje

- Ekološko bolj osveščen način gradnje

- Objekte je možno demontirati

SLABOSTI:

- Konstrukcije so lahko labilne na stikih, če le-ti niso izvedeni pravilno

- Za proizvodnjo montažnih elementov so potrebna velika začetna vlaganja v

proizvodnjo

- Organizacija proizvodnje ter priprava dela morata potekati brezhibno, če hočemo da

delo poteka brez zastojev

- Pri organizaciji proizvodnje velikih serij montažnih elementov so le-ti odvisni od

tržnih pogojev

Montažna gradnja je včasih veljala za manjvredno. To izhaja predvsem še iz časov začetka

montažne gradnje, ko je bila le-ta precej cenejša in si jo je lahko privoščil praktično vsak. Ob

začetkih seveda ta ni dosegala kvalitete klasične gradnje. Do danes se je to krepko spremenilo

in lahko montažni način gradnje postavljamo ob bok klasičnemu.


3 MONTAŽNA GRADNJA

3.1 ELEMENTI MONTAŽNE GRADNJE

Z betonsko montažno gradnjo se poslužujemo gradnje industrijskih, proizvodnih in predvsem

objektov večjih razsežnosti. Stanovanjske hiše so navadno zgrajene po kombiniranem

pristopu, ali pa je v uporabi les. Naloga projektanta je, da v celoti zadosti željam investitorja.

Predpogoj zato je obširno znanje o montažnih elementih, predvsem o njihovem obnašanju na

konstrukciji, kombiniranju prefabrikatov med seboj, o njihovem prenašanju horizontalnih in

vertikalnih obtežb itd,…

3.1.1 PROIZVODNJA MONTAŽNIH ELEMENTOV

Proizvodnja montažnih elementov, ki so lahko iz armiranega ali pa iz prednapetega betona

poteka navadno stran od mesta vgraditve elementa. Elementi se izdelujejo po strogih

standardih, v večjih industrijskih objektih, in šele ko dosežejo predpisano trdnost in čvrstost

betona so preneseni na mesto vgraditve. Ker pa lahko nekateri montažni elementi (visoki

stebri, dolgi nosilci) dosežejo velikosti in maso, ki praktično onemogoči transport poznamo tri

tipe proizvodnje prefabrikatov:

- Proizvodnja v tovarnah za proizvodnjo montažnih elementov (proizvodnja tipskih

materialov, tovarne so visoko specializirane, do zastojev dela ne prihaja, produktivnost

je tu največja, od tu se elementi v končni obliki transportirajo do mesta vgraditve)

- Proizvodnja na tekočih trakih (tako poteka proizvodnja za potrebe manjšega števila

gradbišč, proizvodnja se lahko postavi na enem od gradbišč ali v neposredni bližini

tako da jo lahko oskrbuje manjša betonarna, končni izdelki se transportirajo na drugo

lokacijo ali pa vgradijo na mestu izdelave)

- Proizvodnja na gradbišču (gre za visoke stebre ali večnadstropne elemente, za katere

bi bil transport praktično nemogoč, proizvodnja poteka na gradbišču, na mestu

vgraditve elementa)


Slika 4: Dvigovanje velikih montažnih elementov izdelanih na gradbišču


Bolj specifična je delitev na tri različne metode proizvodnje montažnih elementov:

- VERIŽNO – AGREGATNA PROIZVODNJA (v tovrstni proizvodnji so vsi opaži

premični in se neomejeno premikajo vzdolž proizvodnega traka, operacija ni časovno

omejena, ko se dokonča en proces element naprej povleče veriga, nazaj pa se vrača z

dvigalom, vse se začne s pripravo opaža, vgrajevanjem armature in betona, temu sledi

vibriranje betona za boljšo zgostitev ter pridobivanje čvrstosti betona v komorah za

termično obdelavo, takšna proizvodnja je najbolj primerna za tovarne, ki izdelujejo

manjše serije prefabrikatov, ker se lahko proizvodni program menja hitro in

enostavno)

- TRANSPORTNA PROIZVODNJA (vsi opaži so premični, premikajo se po ležajih

proizvodne linije, ki je lahko ravna ali krožna, v primeru krožnega traka hidravlika

dvigne element v praktično vertikalen položaj, ko le-ta prispe do spremembe smeri,

vrstni red operacij je enak kot pri prejšnjem tipu proizvodnje le da je ta proces časovno

omejen - trak se giblje neprekinjeno)


Slika 5: Primer hidravličnega dvigala, ki opaž dvigne v vertikalno lego


- NEPOMIČNA PROIZVODNJA (opaži so nepremični, postavljeni so horizontalno ali

vertikalno, delavci in mehanizacija pa se zamenjujejo v vrstnem redu operacij ki

morajo biti opravljene, takšen način proizvodnje se uporablja za izdelavo manjših serij

velikih in težkih elementov, kateri ostajajo v opažu dokler ne dosežejo predpisane

trdnosti)

Proizvodnja montažnih elementov je najbolj uspešna takrat, ko dosežemo čim višjo stopnjo

produktivnosti in hkrati industrializacije. To je seveda težje izvedljivo pri proizvodnji na

gradbišču, zato pa v tovarnah veljajo naslednji pogoji, ki pripomorejo k uspešnosti

proizvodnje montažnih elementov:

- Ustrezna razdelitev dela in utečenost ekipe

- Serijska proizvodnja

- Aktualnost mehanizacije in opreme

- Neoviran potek dela

- Visoka ritmičnost proizvodnje

- Ustrezna kontrola kvalitete dela

Druga pomembna stvar za uspešnost proizvodnje montažnih elementov je organizacija. Ker je

prefabrikacija ciklični proces, ki se začenja s proizvodnjo betona, a hkrati potekajo tudi druga

dela: priprava opaža, postavljanje in vezanje armature, polnjenje opaža z betonom, zgoščanje

betona in obdelava finalnih površin, vibriranje betona, odležavanje in odstranjevanje opaža iz

elementov, termična obdelava, popravki na finalnih površinah, skladiščenje elementov ter

vračanje praznih opažev na začetek procesa mora biti organiziranost dela na visokem nivoju,

če seveda želimo da proizvodnja poteka neprekinjeno.


Tehnološke procese proizvodnje grobo razdelimo na:

- Pripravo sveže betonske mešanice

- Izdelavo betonskih elementov

- Skladiščenje končnih proizvodov

Vsaka od navedenih faz zahteva svoj prostor za proizvodnjo in ti prostori morajo biti v

smiselnih odnosih, da bi kar se da olajšali proizvodnjo montažnih elementov.

V Sloveniji se z izdelovanjem montažnih elementov ukvarja že kar nekaj podjetij, sam sem si

največ pomagal s katalogom podjetja Stavbar iz Hoč pri Mariboru.

3.2.2 DELITEV MONTAŽNIH ELEMENTOV

Glede na velikost:

- Majhni montažni elementi (V≈1m3)

- Srednje veliki montažni elementi (V≈2-3m3)

- Veliki montažni elementi (V≈4m3)

Glede na maso:

- Lahki montažni elementi (masa do 2,5 ton)

- Srednje težki montažni elementi (masa od 5,0 do 7,5 ton)

- Težki montažni elementi (masa preko 10,0 ton)

Glede na funkcijo:

- Nosilni montažni elementi (nosilec, plošče, zidovi,…)

- Nenosilni montažni elementi (pregradni elementi)

Objekte grobo delimo glede na prevladujočo dimenzijo elementov:

- linijski sistemi (prevladujejo stebri in nosilci, vendar je montaža zaradi mnogih stikov

dolgotrajna)

- površinski sistemi (prevladujejo plošče in zidovi, stikov je manj)

- prostorski sistemi (njihovi glavni elementi so nastali s povezovanjem linijskih in

površinskih sistemov)


Pri montažnih elementih je zelo pomemben tudi transport prefabrikatov. Nekateri so

enostavno tako veliki, da je transport onemogočen. Zato poznamo tudi delitev prefabrikatov

glede na proces montaže:

- Majhni montažni elementi (ni važno kje bodo vgrajeni, ker jih glede na njihovo maso

dvigalo lahko prenese kamorkoli)

- Srednje veliki montažni elementi (masa le-teh je na meji nosilnosti dvigala)

- Veliki montažni elementi (za njih so možni samo majhni premiki, zato morajo biti

izdelani v neposredni bližini mesta vgraditve)

3.2.3 VRSTE MONTAŽNIH ELEMENTOV

NOSILCI:

Poznamo ogromno vrst montažnih nosilcev, opisal in naštel pa bom najbolj poznane:

- Primarni ali strešni nosilec (oblika je odvisna od naklona strehe - lahko je z

obojestranskim ali enostranskim nagibom zgornje pasnice, poznamo pa tudi strešne

nosilce specialnih oblik)

Slika 6: Primer strešnega nosilca z obojestranskim naklonom

(Vir: http://www.stavbar-igm.si)


- Sekundarni nosilec ali strešna lega

Slika 7: Primer sekundarnih nosilcev


- Nosilci različnih prerezov (I, T, pravokotni)

STEBRI:

Stebri so eni izmed najpogostejših montažnih elementov. Navadno so iz armiranega betona.

Lahko služijo estetskim namenom, zato je njihova oblika odvisna tudi od tega. Stebri lahko

imajo prečni prerez, ki je konstanten ali pa se z višino spreminja. V večini primerov so stebri

polni, v redkih primerih pa poznamo tudi votle stebre.

Slika 8: Primer tipskega montažnega stebra (Stavbar)



STROPNI MONTAŽNI ELEMENTI:

Prav tako zelo pogosta oblika montažnih elementov. Navadno gre za stropne π-plošče, ki so

vidne na sliki spodaj.

Slika 9: Stropna π-plošča

(Vir: http://www.bolha.com)

TEMELJNI MONTAŽNI ELEMENTI:

Preden se odločimo za temeljni element je potrebno dobro preučiti zemljino na kateri bo

objekt postavljen. Kot montažni temeljni elementi se izdelujejo točkovni temelji, temeljne

grede, temeljne plošče,…

To so glavni montažni elementi, medtem ko podjetja proizvajajo tudi fasadne elemente,

montažne zidove itd,…

Poznamo pa tudi manjše montažne elemente (betonske cevi, kanalete, obloge kanalov,

podporni zidovi, itd…)

Ko projektant pozna vse različne vrste montažnih elementov je njegova najpomembnejša

naloga projektiranje stikov med različnimi prefabrikati. Kot že večkrat omenjeno je tam

konstrukcija najbolj labilna in v primeru neustreznega dimenzioniranja stikov je lahko to tudi

usodno.


OPAŽI:

Betonski elementi se izdelujejo v opažih. Kljub temu, da ne gre za montažne elemente so

opaži so eni izmed bolj pomembnih elementov v izdelavi, saj morajo prenesti vse pritiske

betona in ohraniti enako obliko, kot je bila predvidena na začetku. Poznamo gibljive in

negibljive opaže. Gibljivi so bolj priročni za manjše, medtem ko negibljive uporabljamo za

večje montažne elemente.

Slika 10: Primer opaža za nosilec

(Vir: http://www.willystadler.si)


4 MONTAŽA IN TRANSPORT ELEMENTOV

4.1 METODE ZA MONTAŽO ELEMENTOV

Kompleksnost samih objektov, mest kjer stojijo je pripeljala do tega, da poznamo veliko

različnih metod montaže prefabrikatov:

1. Metoda montaže, ki je odvisna od gradbenega območja na katerem se gradnja izvaja in

lahko poteka:

• Po konstruktivnih elementih (primerno za vse vrste industrijskih objektov,

najprej se montirajo temeljne plošče, zidovi, stebri, loki,…)

• Po kompletnih enotah (ta metoda je primerna za gradnjo kompletnih modulov

stavbnih objektov, ki se navadno v enem kosu pripeljejo na gradbišče, montaža

pa se opravi s pomočjo močnih žerjavov)

• Po celicah (gre za manjše enote (celice), kot pri prejšnji metodi, ki se navadno

zlagajo druga ob drugo in tako tvorijo celoto)

Slika 11: Primer montaže po kompletnih enotah



2. Metoda montaže, ki je odvisna od vrstnega reda montaže delov objekta lahko poteka:

• Po diferencialni metodi montaže (montaža poteka po točno določenem vrstnem

redu (najprej vsi nosilci, zatem vsi stebri,…), poraba materiala in mehanizacije

je zelo racionalna vendar je velika slabost to, da se lahko naenkrat opravlja

samo ena vrsta dela, kar povzroči dolgotrajno izdelavo)

• Po kompleksni metodi montaže (montaža določene konstrukcijske enote

(plošča, nadstropje,…) poteka istočasno, kar omogoča hitro zaključitev del, po

drugi strani pa mora biti ekipa delavcev zelo dobro organizirana s primerno

mehanizacijo)

• Po kombinirani metodi (že ime samo pove, da gre za kombinirani pristop

prejšnjih dveh opisanih metod, odločitev za to metodo je odvisna samo od

investitorja in izvedljivosti podjetja, ki je prevzelo izvedbo del)

3. Metoda montaže, ki je odvisna od smeri gradnje objektov:

• Po metodi z naraščanjem od ''spodaj – navzgor'' (elementi se zlagajo eden na

drugega, ta metoda je uporabljena praktično v vsaki gradnji, razen v redkih

izjemah)

• Po metodi montaže z dvigovanjem (zelo redki so primeri take montažne

gradnje, poteka od zgoraj – navzdol, cela etaža se izdela na dnu in se dvigne do

vrha od koder se spustijo medetažne konstrukcije in tako naprej vse do zadnje

etaže)

Slika 12: Primer metode z dvigovanjem (apartmaji Genex v Beogradu)

(Vir: Arizanović, Tehnologija građevniskih radova, 1997, Str. 339)


4. Metoda montaže, ki je odvisna od kriterija vstavljanja elementa v konstrukcijo, njeno

uporabo pa določa teren za premikanje dvigala in je lahko:

• Montaža na terenu (dvigalo se giblje po terenu, navadno ob objektu)

• Polsvobodna montaža (uporablja se v gradnji mostov, dvigalo se giblje po že

sestavljenem delu konstrukcije)

• Svobodna montaža (tudi ta se uporablja pri gradnji mostov, takrat ko del

konstrukcije lahko sam brez pomoči prevzame obtežbo dvigala, ki se giba skupaj s

še prostimi elementi)

• Montaža z vlečenjem elementov (prav tako se uporablja pri gradnji mostov, kjer so

nosilci prevelikega razpona in njihova teža onemogoča uporabo prejšnjih dveh

metod – vidno na sliki spodaj)

• Montaža s poravnavanjem elementov (uporablja se pri objektih, katerih masivne

stebre in okvirje je treba postaviti v vertikalno lego)

Slika 13: Primer montaže mosta z vlečenjem elementov



4.2 SREDSTVA ZA MONTAŽO ELEMENTOV

Ker poznamo mnogo vrst, velikosti, vrst materialov iz katerih so zgrajeni montažni elementi

za transport in samo montažo elementov uporabljamo specializirano mehanizacijo.

Teža montažnega elementa je za izbiro ustrezne mehanizacije zelo pomembna, zato lahko

elemente glede na težo razdelimo v štiri skupine:

1. LAHKI ELEMENTI (dvigala se lahko gibljejo ter elemente varno in brez težav

prenašajo iz enega mesta na drugega)

2. SREDNJE TEŽKI ELEMENTI (dvigala jih lahko dvignejo in montirajo brez

problemov, vendar morajo biti postavljene na mestu, v primeru večjega bremena tudi

spustijo stabilizatorje)

3. TEŽKI ELEMENTI (za takšne elemente so potrebni natančni izračuni mesta, kjer bo

dvigalo postavljeno (čim bližje mestu vgraditve elementa), ker dvigalo deluje v mejah

svoje nosilnosti)

4. ZELO TEŽKI ELEMENTI (montaže ni mogoče izvesti z enim dvigalom, zato v

proces navadno vključimo še dodatno dvigalo)

S časom je mehanizacija postala standardizirana, tako da jo lahko razdelimo v različne

skupine:

- DVIGALA (ŽERJAVI) – to je najbolj pogosto uporabljena mehanizacija pri montaži

elementov, v to skupino sodijo:

• Samohodna dvigala (so zelo priročni, ker se lahko prosto gibajo po cestah,

njihova osnova je šasija tovornjaka, so različnih oblik za različne težavnosti

montaže elementov, tovornjak se na mestu vgraditve stabilizira s pomočjo

štirih hidravličnih nog, poznamo dvigala za različno zahtevne terene, če pa je

teren zelo zahteven pa obstaja tudi samohodno dvigalo na gosenicah,

razvrščamo jih glede na nosilnost, ki jo prenesejo ter glede na težavnost terena

kjer so sposobni delovati)


• Stolpni žerjavi (največkrat jih vidimo na gradbiščih, so zelo priročni ker imajo

za ta tip dvigal največji moment nosilnosti, kar je za montažo težjih konstrukcij

zelo pomembno, delimo jih glede na vrsto ročice (poševna, univerzalna,

horizontalna, lomljena), na način podaljševanja stolpa (teleskopsko, po

sekcijah, s pomočjo plezanja), na način vrtenja stolpa (fiksiran, vrtljiv) ter

glede na načine podpiranja (nepomični, brez tirov ali z tiri))

• Portalni žerjavi (največ se koristijo za delo na deponijah montažnih elementov

ali za pred-montažo večjih montažnih elementov, pri gradnji mostov jih

uporabljamo za transport težkih nosilcev velikih razponov)

• Derrick dvigala, kabelski žerjavi, verižna dvigala,… (vse spadajo pod

specialna dvigala, ki se navadno uporabljajo kot unikati, če investitor to

izrečno naroči)

Slika 14: Samohodno avtodvigalo

(Vir: http://www.avtodvigala.si)

Slika 15: Derrick dvigalo

(Vir: http://chronicle.augusta.com/news/metro/2013-06-03/vogtles-heaviest-component-date-moved-place)


Slika 16: Stolpni žerjav

(Vir: http://sl.wikipedia.org)

- HIDRAVLIČNA DVIGALA (gre za stacionarna dvigala, ki omogočajo dvig

montažnih elementov praktično neomejene mase (5 – 200 ton), montažni elementi se

na tleh sestavijo in dosežejo maksimalno trdnost betona, nato pa jih hidravlično

dvigalo, ki je sestavljeno iz hidravlične batne črpalke, rezervoarja za olje in cilindra z

batom, ki dviguje breme počasi (povprečno 15mm/minuto) približuje mestu vgraditve)

- VILIČARJI (s pomočjo hidravličnih vilic služijo za prenašanje lažjega tovora po tleh

gradbišča)

- SPECIALNA MEHANIZACIJA (izpostavil bi helikopterje, ki se sicer redko

uporabljajo za montažo prefabrikatov na težko dostopnih področjih ali na zelo visokih

konstrukcijah, stroški takšne montaže so seveda v primerjavi z ostalimi metodami

veliko višje, zaradi česar se takšne montaže poslužujemo le v najnujnejših primerih)


4.3 POMOŽNA SREDSTVA ZA MONTAŽO ELEMENTOV

Montaže elementov si brez pomožnih sredstev enostavno ne moremo zamisliti. Tako mora

projektant že pred izdelavo montažnega elementa predvidevati kje bo element pripravljen na

dvig. Včasih so v elemente vgrajevali sidra iz betonskega železa, ker so bile najcenejše in

najmočnejše, pa se to ni izkazalo za najboljšo rešitev. Sidro, ki gleda iz elementa so po koncu

procesa sicer odrezali, ampak je vseeno ostalo železo, ki ga je sčasoma načela korozija. Zato

se danes večinoma uporabljajo materiali kot je nerjaveče jeklo. Nosilnost sider mora biti

izračunana po posebnih postopkih, katerih se na tem mestu ne bom lotil. Na sliki spodaj so

različni primeri tipov sider, ki se uporabljajo.

Slika 17: Primer različnih tipov sider


Dvigovanja elementov se lahko lotimo tudi na drugi način. V montažnih elementih so luknje,

v katere se vstavijo posebni čepi s pomočjo katerih lahko breme dvignemo. Ta metoda se ne

uporablja preveč pogosto.

Ostala so še pomožna sredstva, ki se nahajajo med kavljem dvigala in elementi za dvig

vgrajenimi v betonski element. Te pa lahko razdelimo v tri skupine:

1. SREDSTVA, KI BREME DVIGUJEJO S POMOČJO PRIKLOPA (takšna pomožna

sredstva pridejo v poštev za elemente, ki imajo predhodno vgrajena sidra, da jih lahko

priklopimo na kavelj žerjava, večinoma gre za zanke iz pletenega jekla in podobne

pripomočke)


2. SREDSTVA, KI BREME DVIGUJEJO S POMOČJA STISKANJA (uporabljajo se

večinoma pri transportu celičnih elementov, ki ne potrebujejo predhodnega

vgrajevanja sider, navadno gre za klešče, ki element stisnejo in objamejo iz obeh strani

ter ga transportirajo na mesto vgraditve)

Slika 18: Sredstva za dvigovanje bremena s pomočjo stiskanja


3. SREDSTVA, KI BREME DVIGUJEJO Z VLEČENJEM (breme se lahko dviguje s

pomočjo ustvarjanja vakuuma, s pomočjo magnetov ali pa elektro - magnetnega polja,

bistvo za takšen način dvigovanja so večje površine elementov, način z vakuumom se

pogosto uporablja pri dvigovanju ploščatih elementov (plošč), pri tem mora vseskozi

delovati posebna črpalka, ki ustvarja podtlak, pri elektro – magnetnem načinu pa je

potrebno proces vseskozi oskrbovati z električno energijo)

Slika 19: Primer dvigovanja bremena s pomočjo ustvarjanja vakuuma



4.3.1 POMOŽNA SREDSTVA V FAZI IZDELAVE STIKOV MED ELEMENTI

Stikovanje med elementi se lahko izdela z mokrimi ali suhimi stiki. V obeh primerih je

elemente potrebno začasno pridržati v pravilni legi, dokler stiki (mokri ali suhi) ne dosežejo

zadostne nosilnosti. Proizvodnja elementov napreduje iz leta v leto, zato se že izdelujejo

montažni elementi, ki strmijo k lažji montaži stikov. Tako se že izdelujejo stebri, ki imajo na

vrhu majhen ''V-izrez'', ki omogoča pridržanje prekladnih nosilcev v času montaže stikov.

Tudi stebri se vstavljajo v temeljne čaše, če je to le mogoče. Vseeno pa obstaja mnogo

pripomočkov, ki nam v teku gradnje to montažo stikov olajšajo, pridržati pa je še vedno

potrebno konstrukcije kot so:

- Krovne elemente (zaradi oblike stikov se lahko prevrnejo)

- Prekladne elemente (nosilci različnih oblik)

- Stenske elemente

- Stebre (ki se montirajo prosto in ne v temeljne čaše)

Ti elementi so lahko razne podpore za stenske elemente, ki pridržujejo element le v eni smeri.

Lahko so podporni elementi za stebre, ki zagotavljajo nosilnost v dveh med seboj pravokotnih

smereh. Ti pomožni podporni elementi morajo biti lahko odstranljivi, ker so nam ko enkrat

element doseže potrebno nosilnost samo odveč in jih moramo čim prej odstraniti, da ne

ovirajo nadaljnjega poteka dela.

Delo poteka navadno na višinah, ki so višje od višine človeka, zato je delavcem potrebno

zagotoviti dostop do stikovanja elementov. Montažna gradnja poteka zelo hitro, zato se odri

ne postavljajo. Za manjše objekte lahko uporabimo raztegljive lestve, medtem ko se

najpogosteje uporabljajo samohodne dvižne platforme (košare), ki lahko imajo ročico

zložljivo ali pa raztegljivo kot teleskopsko palico (slika spodaj).


Slika 20: Dvigalo z zložljivo ročico

(Vir: http://www.haulotte.com)

Slika 21: Dvigalo z raztegljivo ročico

(Vir: http://www.haulotte.com)


5 IZVAJANJE MONTAŽNE GRADNJE

Po opisu sredstev, ki so nam v pomoč pri montažni gradnji nam za konec ostane še

predstavitev izvajanja montažne gradnje.

Poteka v petih tipičnih delovnih operacijah:

1. Kontrola in priprava mesta, kamor bomo montažni element postavili (natančno je

treba preveriti mesta, kamor se bo postavil montažni element in jih v primeru

nepravilnosti popraviti (temeljne čaše se očistijo od betona ipd.))

2. Kontrola in priprava montažnih elementov (transport montažnih elementov je zelo

pomemben za nadaljnji potek dela, ker prav zaradi tega lahko pride do največjih

zastojev, pri nosilcih je pomembno da pazimo kako so orientirani, še posebej če

vsebujejo asimetrično armaturo, elemente je potrebno ustrezno zaščititi, da se slučajno

ne bi poškodovali med transportom, transport krovne plošče je kot primer potrebno

kontrolirati z vrvjo iz tal (vidno na sliki), različne poškodbe lahko nastanejo zaradi

nepravilnega skladiščenja, ali pa transporta z neustrezno mehanizacijo)

Slika 22: Primer kontrole transporta krovne plošče



3. Priklapljanje in preizkusno dvigovanje elementov (zelo pomembna stvar za

organizacijo hitre in natančne montaže elementov, priklapljanje se lahko izvede na

različne načine (opisano zgoraj), vendar je pomembno da je storjeno kar se da hitro, na

kakršenkoli način se lotimo priklapljanja elementa ga moramo preizkusno dvigniti na

višino 10 – 30 centimetrov, da se potrdi stabilnost pomožnih sredstev)

4. Postavljanje elementa na predvideno mesto (transport do mesta vgraditve je

nadzorovan s strani delavcev in montažerja, ki pomagajo z usmerjanjem, pri

montiranju stebrov, nosilcev je potreben nadzor geodetske ekipe, da se element

postavi v pravo lego, ki pa ga je takoj po montaži treba fiksirati v obe smeri (steber –

vidno na sliki))

Slika 23: Fiksiranje stebrov v obeh smereh takoj po montaži


5. Izdelava stikov med elementi (ko je element fiksiran v stalno lego je potrebno čim prej

poskrbeti za izvedbo trajnega stika med elementoma, trajni stiki se izvajajo na različne

načine (varjenje, dodajanje sekundarne armature, betoniranjem spojev itd,…), kot smo

že prej omenili poznamo mokre ali suhe stike, za slednje velja, da so pri izdelavi bolj

natančni kot pa mokri, kvaliteta stikov je ena najbolj pomembnih stvari zlasti zaradi

tega, ker labilnost konstrukcij na stikih pri montažni gradnji velja za eno največjih

slabosti tega načina gradnje)


Slika 24: Prikaz detajla začasnega stika med nosilcev in stebrom



6 ZAKLJUČEK

Montažna gradnja v Sloveniji še vedno ne dosega uspeha klasične gradnje. Razlogi tičijo

predvsem v tem, da je včasih montažna gradnja veljala za manj kvalitetno. V tej projektni

nalogi smo lahko videli kako zelo koristna je lahko betonska montažna gradnja. Tu je govora

predvsem o večjih objektih, kjer je dosežena dosti višja kakovost zgradbe, če njene sestavne

dele izdelajo prej, na nekem drugem mestu in opravijo vse teste vzdržljivosti.

Zelo pomemben faktor pri takšni montažni gradnji je ustrezna organizacija in optimizacija

podjetja, ki izdeluje prefabrikate. Na ustrezen način se lahko prihrani ogromno časa in

vzdržuje višja kakovost izdelkov.

Na splošno pa je montažna gradnja v Sloveniji v zadnjih letih v vzponu in se počasi približuje

Evropskemu povprečju, kar so po mojem mnenju prave smernice.


7 VIRI IN LITERATURA

[1] Arizanović, D., 1997, Tehnologija građevinskih radova, Beograd

[2] Vesenjak, A., Počivalšek, D., 1997, Montažna gradnja; raziskovalne naloge, Srednja

gradbena šola Maribor

[3] Podjetje Stavbar IGM, d.o.o.

Dostopno na naslovu:

http://www.stavbar-igm.si/

[4] Montažna gradnja


http://www.slonet.net/montazne-hise/montazna-gradnja/

[5] Prefabricated building


http://en.wikipedia.org/wiki/Prefabricated_building/


8 PRILOGE

8.1 SEZNAM SLIK

Slika 1: Skeletni sistem .............................................................................................................. 4 Slika 2: Panelni sistem ............................................................................................................... 5 Slika 3: Prostorski sistem ........................................................................................................... 6 Slika 4: Dvigovanje velikih montažnih elementov izdelanih na gradbišču ............................... 9 Slika 5: Primer hidravličnega dvigala, ki opaž dvigne v vertikalno lego ................................ 10 Slika 6: Primer strešnega nosilca z obojestranskim naklonom ................................................ 12 Slika 7: Primer sekundarnih nosilcev ....................................................................................... 13 Slika 8: Primer tipskega montažnega stebra (Stavbar) ............................................................. 13 Slika 9: Stropna π-plošča ........................................................................................................ 14 Slika 10: Primer opaža za nosilec ............................................................................................ 15 Slika 11: Primer montaže po kompletnih enotah ..................................................................... 16 Slika 12: Primer metode z dvigovanjem (apartmaji Genex v Beogradu) ................................ 17 Slika 13: Primer montaže mosta z vlečenjem elementov ......................................................... 18 Slika 14: Samohodno avtodvigalo ............................................................................................ 20 Slika 15: Derrick dvigalo ......................................................................................................... 20 Slika 16: Stolpni žerjav ............................................................................................................ 21 Slika 17: Primer različnih tipov sider ....................................................................................... 22 Slika 18: Sredstva za dvigovanje bremena s pomočjo stiskanja .............................................. 23 Slika 19: Primer dvigovanja bremena s pomočjo ustvarjanja vakuuma .................................. 23 Slika 20: Dvigalo z zložljivo ročico ......................................................................................... 25 Slika 21: Dvigalo z raztegljivo ročico ...................................................................................... 25 Slika 22: Primer kontrole transporta krovne plošče ................................................................. 26 Slika 23: Fiksiranje stebrov v obeh smereh takoj po montaži .................................................. 27 Slika 24: Prikaz detajla začasnega stika med nosilcev in stebrom ........................................... 28


8.2 NASLOV ŠTUDENTA

Jan Jevšovar

Erjavčeva 16

3320 Velenje

e-mail: [email protected]

8.3 KRATEK ŽIVLJENJEPIS

Rojen: 30.8.1990, Slovenj Gradec

Šolanje: 1997 – 2005 OŠ Mihe Pintarja Toleda, Velenje

2005 – 2009 Splošna Gimnazija Velenje

2009 – 2014 Fakulteta za gradbeništvo, Maribor

betonska montažna gradnjain visoke gradnje, mostovi,…). bistvo je, da se gradbeni elementi...

Documents