Oplate i Skele

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA “PROJEKTOVANJE GRAĐEVINA I

KONSTRUKCIJA”

OPLATE I SKELE

GRAĐEVINSKI FAKULTET U SARAJEVU AKADEMSKA 2012/2013. GODINA

STUDENT: NEIMARLIJA RUSMIR, 4188 KOORDINATOR: FADIL BIBERKIĆ dipl.ing.građ

SADRŽAJ 1. UOPŠTENO O SKELAMA I OPLATAMA

FUNKCIJA TIPOVI ELEMENTI VIĐENO NA STRUČNOJ PRAKSI PRORAČUN SKELE I OPLATE

2. PRORAČUN SKELE I OPLATE ZA OBJEKAT

PRORAČUN VERTIKALNIH ELEMENATA PRORAČUN NOSIVOSTI I SIGURNOSTI SKELE PRORAČUN HORIZONTALNIH ELEMENATA

UVOD Sadržaj seminarskog rada će obuhvatiti osnovne karakteristike i podjele

skela i oplata, a zatim detaljnije obrazloženje onih viđenih prilikom obavljanja stručne prakse, te njihov statički proračun i korištenje (montaža) na licu mjesta. Izvori informacija su raznovrsni: iskustva i foto-dokumentacija sa stručne prakse, knjige i priručnici sa gore pomenutom tematikom i zakonska ragulativa za ovo područje.

Iskustva sa stručne prakse

UOPŠTENO O SKELAMA POD SKELAMA SE PODRAZUMIJEVAJU POMOCNE

KONSTRUKCIJE KOJE SLUŽE ZA VRŠENJE RADOVA U GRADEVINARSTVU NA VISINI VECOJ OD 150 CM IZNAD TLA.

PROJEKAT SKELE! Skele moraju biti građene i postavljene prema

PLANOVIMA koji sadrže: Dimenzije skele i svih njenih sastavnih elemenata, Sredstva za medusobno spajanje sastavnih elemenata, Nacin pricvršcivanja skele za objekt odnosno tlo, Najvece dopušteno opterecenje, Vrste materijala i njihova kvaliteta, Staticki proracun nosecih elemenata, Uputa za montažu i demontažu skele.

UOPŠTENO O SKELAMA Sigurnost skele u odnosu na seizmičke uticaje je jako bitan faktor, i

na tu temu postoji naučno-istraživački rad MOGUĆA SIGURNOST I POUZDANOST GRAĐEVINSKE SKELE SLOBODNOG SASTAVA PREMA SEIZMIČKOM OPTEREĆENJU ( Rašid Hadžic , Žanesa Ljevo).

Skele mogu postavljati, prepravljati, dopunjavati i demontirati samo

STRUCNO obuceni radnici (SKELARI, TESARI), ZDRAVSTVENO sposobni za rad na visini i to pod nadzorom odredene osobe na gradilištu. Ako se pri postavljanju skele naide na elektricne vodove ili druge prepreke odgovorna osoba koja nadzire postavljanje skele mora obustaviti rad i poduzeti kod nadležne organizacije mjere za iskljucenje struje odnosno uklanjanje prepreka.

Za vezivanje pojedinih elemenata skele smiju se upotrebljavati samo TIPSKA SREDSTVA predvidena hrvatskim normama (cavli, vijci, klanfe, spojnice i drugo). Vezivanjem pojedinih elemenata skele u konstruktivnu cjelinu ne smije se umanjivati njihova predvidena nosivost.

TIPOVI SKELA Skele prema nosivosti odnosno namjeni dijelimo na:

lake (fasadne, radne, zaštitne, komunikacije...) teške (nosive skele za horizontalne, kose i lucne konstrukcije

visokogradnje i inženjerske konstrukcije, mostove, grede, ploce,

a prema statickom sistemu: sistem štapova sa djelomicno ukliještenim vezama, sistem okvira sa djelomicno ukliještenim i zglobnim vezama.

Najcešce se koriste slijedeci tipovi skela: o skele na nogarima, o skele na ljestvama, o skele na drvenim stupovima, o konzolne skele, o visece skele, o prihvatne skele, o metalne cijevne skele, o pokretne skele, o nosece skele.

Podjela (sustava) skela u tehničko-tehnološkom i logističkom smislu (namjena skela):

radne i zaštitne skele (takoner nosive skele kao radna i “transportna” postolja )

o fasadne skele s postoljima o zaštitne skele i pripadne konstrukcije o radna postolja od skela i sličnih konstrukcija o radna stubišta od skela i sličnih konstrukcija nosive skele (nosive skele u užem smislu kao

privremene nosive konstrukcije različite namjene)

o privremene potporne nosive konstrukcije od skela pri montaži drugih konstrukcija

o skele u okviru oplatnih sustava (sustavi skela i oplata) o hale (nadstrešnice), krovovi, tribine, stubišta i ostale

slične privremene konstrukcije od skela o privremene sportske i slične konstrukcije od skela

MATERIJALI ZA IZRADU SKELA Klasicne skele: drvene oblice,

tesana grada (landene) i slicno te pripadajuca sredstva veza (cavli, klamfe, vijci), nastavljanja (drveni obrazi, željezni okovi), oslanjanja (drvene grede-jastuci) i regulacije (drveni klinovi).

Suvremene skele: celicne cijevi (laka skela – Ø 48,3 mm – 80 mm; teška skela – Ø 80 mm-200 mm), sa specijalnim spojnicama na vijke (ortogonalne i obrtne), trnovima za produžno nastavljanje, oslanjackim papucama i glavama, regulatorima dužine sa rupicama i trnovima, ili regulatorima sa navojem.

PRAVILA I ZAHTJEVI ZA SKELE: Svaka figura koja formira skelu mora biti

NEDEFORMABILNA, dakle u obliku trokuta! Svaki čvor u skeli mora biti osiguran – spriječena

pomjeranja u sva tri ortogonalna pravca. x,y,z. Osnovi element svake skele je JARAM/TORANJ

– dvije paralelne plohe od sistema štapova, povezane u prostoru.

Temelji skele moraju da budu potpuno stabilni (bez slijeganja!) i da imaju potrebnu nosivost.

Spriječiti udare na štapove izvan čvorova (vrlo su osjetljivi jer dolazi do kombinacije normalne sile i savijanja).

U SVIJETU U BIH

TIPSKE SKELE METALNE CIJEVNE SKELE o Metalne cijevne skele mogu se postavljati i upotrebljavati samo u skladu

spredvidenom namjenom i na osnovu PLANA (PROJEKTA) SKELE. o Sastavni dijelovi metalnih skela (celicni štapovi, cijevi, spojne i cvorne veze i

drugo) moraju biti medusobno cvrsto vezani u stabilnu i jedinstvenu konstruktivnu cjelinu. Elementi metalnih cijevnih skela, u pogledu oblika, dimenzija i kvaliteta materijala, moraju odgovarati važecim normama.

ELEMENTI CIJEVNE SKELE: CIJEVI su standardnog vanjskog promjera PODUPIRAČI moraju biti postavljeni na posebne podložne pločice da se ne mogu pomicati pri djelovanju opterećenja. Podložne ploče moraju biti položene na podlogu koja može preuzeti opterećenje skele bez slijeganja. PREČKE u uzdužnom smjeru moraju biti postavljene u jednom komadu kroz najmanje dva polja skele, i spojene posebnim spojnicama na svaki podupirač s kojim se križaju UKRUĆENJE skele izrađuje se također od cijevi. U uzdužnom smijeru od podnožja pa do vrha treba postaviti cijevi u križ pod kutem od oko 45 stupnjeva koje su na svakom križanju spojene s podupiračem odnosno uzdužnom prečkom.

Pri sastavljanju skela mora se sa sastavnim dijelovima, a narocito sa spojnicama (cvorišta) za medusobno spajanje štapova, pažljivo postupati. Kod spojnica sa vijcima, zatezanje vijaka mora se vršiti pomocu momentalnih kljuceva odnosno prema uputi proizvodaca. Zatezanje vijaka spojnica metalne skele nastavljenim kljucevima (POMOCU CIJEVI I SLICNO), ZABRANJENO JE. Vertikalnost i horizontalnost celicnih štapova mora se provjeravati u toku postavljanja skele i nakon završetka skele. Samostojece metalne skele i metalne skele cija je visina veca od objekata u gradnji ili drugog objekta u neposrednoj blizini skele, moraju biti zašticene od udara groma po postojecim tehnickim propisima.

TIPSKE FASADNE SKELE Tipska fasadna skela se

primjenjuje za zidarske i fasaderske radove u gradevinarstvu, kako kod novogradnje tako i kod popravaka i obnavljanja starih gradevina. Primjena u ostalim industrijama je pogodna kod izgradnje i popravaka i remonata visoke opreme, postrojenja i uredaja. U brodogradnji se koristi kod izgradnje i remonata brodova.

TEŠKA SKELA Teške skele pripadaju području nosivih skela. Karakteriziraju ih čelični stupovi sačinjeni od cijevi većih presjeka. Tako n.pr. Teška skela nosivosti 250 kN po jednom stupu izrađena je od cijevi Ø114,3 mm x 4,5 mm, a nosivosti 500kN od cijevi Ø177,8 m x 5 mm. Koriste se za gradnju mostova i teških stropnih konstrukcija jer se time omogućava uporaba manjeg broja vertikalnih stupova za preuzimanje opterećenja. Time se ostvaruje ušteda u vremenu montaže i demontaže skele, a time ujedno i vrijeme izgradnje građevine.

ELEMENTI TEŠKE SKELE: •Donji ležaj •Stubovi •Gornjim ležajem •Vezni lim

HORIZONTALNA REŠETKA Služi za prihvatanje i pridržavanje horizontalnih elemenata u građevinarstvu, prvenstveno ploče. Sastoji se od rešetkastog nosača, koji opterećenje prima u smjeru gravitacije, a na štapove se prenosi aksijalno, a zatim na stubove, u zaleđu bokova rešetke.

PRORAČUN SKELE Svaka skela, bez izuzetka, traži/zaslužuje PROJEKAT SKELE!!! OPTEREĆENJE SKELA Za konstrukcije većine skela karakteristično je da se skela kao privremena konstrukcija opterećuje samo jednom sa punim

opterećenjem za koje se računa i izrađuje. o stalno opterećenje - opterećenje od vlastite težine oplate koju nosi skela i vlastite težine same skele. o korisno opterećenje - opterećenje od težine betona, svježe betonske mase, ili kojeg drugog materijala, ovisno od funkcije

skele i vrste građevine za koju se skela izrađuje, odnosno od težine materijala koji se nalazi na skeli. o pokretno opterećenje - opterećenje od radnika i mogućih alata na skeli i opterećenje od transportnih sredstava koja se mogu

kretati po skeli (transport betona ili kojeg drugog materijala) .

o slučajno opterećenje - opterećenje od vjetra, snijega , udara leda ( ako je skela u vodotoku ) ili slučajnog udara vozila koja se kreću uz skelu.

Nosivost pojedinog štapa predodređuje nosivost skele. Uglavnom se računa stabilnost pritisnutih štapova, odnosno, kritična sila za određene štapove:

SIDRENJE SKELE Sidrenje služi za izvodenje horizontalnih sila iz skele: 1.Sile koje djeluju u uzdužnom smjeru prema skeli izvode se s dijagonala skele u podtlo, u skladu s dopuštenjima skele, 2. Sile koje djeluju poprecno prema skeli i gradevini vodile bi do prevrtanje skele, kad se te sile ne bi odvodile u gradevinu.

Sidrenje se ne mora vršiti kada se skela postavlja na dvije suprotne strane i kada ja povezana poprečnom vezom (primjer horizontalne rešetke). U tom slučaju se stubovi sidre zbog smanjenja naprazanja

MONTAŽA SKELE REDOSLIJED OPERACIJA I POSTUPCI 1. Izrada temelja

2. Montaža stubova

4. Montaža regulatora visine i 'viljuški'

5. Regulacija visine

6. U fazi demontaže

7. Pregled elemenata skele

Izgled jedne gradilišne radionice za montažu/demontažu skele

UOPŠTENO O OPLATI

Oplata je tehnološka konstrukcija – sredstvo rada – koja betonskoj konstrukciji daje oblik i površinski izgled. To je privremena konstrukcija u koju se izlijeva svježa betonska mješavina i u kojoj se odvija proces očvršćavanja.

Oplate moraju ispunjavati brojne funkcionalne zahtjeve i kriterije kvaliteta, kao: - da prihvate i prenesu (bez velikih deformacija) opterećenje od svježeg betona i drugo

opterećenja, - da je ploha u kontaktu sa svježim betonom vodonepropusna, - da je materijal oplatne plohe vodorezistentatn (tj. da pod utjecajem vode ne mijenja svoje fizičke

osobine i dimenzije), - da je otporan na udare (vibracije) i habanje, - da su što trajnije, kako bi se višestruko koristile - da tehnička rješenja njihovih sklopova omogućuju tačno podešavanje kod dovođenja u

projektirani položaj i postepeno popuštanje pri skidanju, - oplatni sklopovi treba da budufleksibilni kako bi bila moguća njihova preimjena za izradu

različitih oblika i dimenzija betonskih konstrukcija, - betonske površine treba da ostanu popunjene i ravne, kako bi se izbjeglo naknadno popravljanje, - tehnička rješenja oplatnih sklopova treba da smanje utrošak ljudskog rada, posebno teških i

opasnih operacija prilikom postevaljanja i skidanja.

ELEMENTI OPLATE

Oplatne površine (platna) su u direktnom kontaktu s betonom (daske ili šperploča). Premazuju se oplatnim uljem da se smanji adhezija (lakše demontiranje oplate). Konstrukcija: Sastoji se od sekundarnih i glavnih (primarnih) nosača Sekundarni nosači ili podkonstrukcija direktno primaju opterećenje s oplatnih ploha. Prave se od letava 5/8 do 6/10 cm, na razmaku od 30 do 70 cm. Oslanjaju se na rasponu od 80 do 120 cm. Primarni nosači – glavna konstrukcija (kod oplate ploča). Prenosi opterećenje od sekundarnih nosača na tlo ili dovršene dijelove konstrukcije To su gredice 12/12 do 16/16 cm duljine do 4 m, na razmaku od 0,8 do 1,2 m. Distanceri - Glavna funkcija je da fiksiraju razmak između strana oplate. U praksi najčešće sprečavaju primicanje i razmicanje oplatnih površina.

MATERIJALI OPLATE

REDOSLJED RADA SA OPLATAMA

Rokovi za skidanja oplate su: a) za vertikalne oplate – vrijeme za koje beton postigne 30% projektirane MB b) za horizontalne oplate /rasponske elemente/ - vrijeme za koje beton postigne 70% MB c) za oplate vrlo složenih/zahtjevnih elemenata i konstrukcija – vrijeme postizanja pune

čvrstoće – projektirane MB. Postupak skidanja oplate treba definirati u projektu oplate/projektu izvođenja radova. Izbjegavati svako nasilno

i udarno djelovanje na oplatu!!!Transport elemenata ručno i mašinski.

DIMENZIONIRANJE OPLATE

KONTROLE I SIGURNOSNE MJERE

PRORAČUN SKELE I OPLATE POTPUTNJAK P58 AUTOPUT A1 DIONICA LEPENICA - SUHODOL

(STRUČNA PRAKSA)

TEHNIČKI OPIS Na autocesti Zenica-Sarajevo-Mostar, dionica Lepenica-Tarčin, predviđeno je

projektovanje prolaza ispod autoceste zbog prolaza lokalne ceste LC 7. Prolaz presjeca novoprojektovanu autocestu od profilima P58 (km 21+440,00). Ovim projektom je predviđena izgradnja prolaza za lokalnu cestu LC 7 i izgradnju korita za postojeći potok. U prvoj fazi se izvodi objekat, a u drugoj fazi nasip autoceste. Svijetli otvor novoizgrađenog objekta je ram 1200 x var 875-1066.5 cm usvojen u skladu sa potrebnim svijetlim otvorom lokalne ceste.

Za izvođenje objekta potrebno je projektovanje skele i oplate. Za potrebe objekta je pribavljen proračun oplate i skele, pri čemu su korišteni proračni u softveru LinPro, za ramovski presjek 12 x 8 metara, ukupne dužine 51 m.

TEHNOLOGIJA IZVOĐENJA Prvo se radi na oplaćivanju temelja, skrajanjem skele i oplate od materijala kojim

raspolaže preduzeće, za koju nije potreban poseban proračun, jer se podrazumijeva da pritisci na oplatu nisu veliki, te je potreban isključivo proračun utroška materijala. Zatim slijedi proračun oplate i skele za zidove objekta, čija visina iznosi 10,5 metara, a debljina 90 cm. Izvršen je proračun dimenzioniranja oplate i skele na dva načina, sa podužnim i poprečnim nosačima i sa distancerima (pomoćna skela). Na kraju je izvršeno dimenzioniranje skele i oplate za ploču objekta, na čemu će biti i akcenat.

TEHNIČKI OPIS

DISPOZICIJA OBJEKTA DUŽINA 51 m ŠIRINA 12 m SVIJETLA VISINA 10,5 m DEBLJINA PLOČE I ZIDOVA 0,9 m

PRORAČUN PRITISAKA

PRORAČUN VERTIKALNE OPLATE (ZA ZIDOVE)

PRITISAK NA ZID

NAPOMENA: Betoniranje se vrši u cjelinama od po 10 metara dužine i tri metra visine, pri čemu uticaj vibratora iznosi 1,0 m.

RASPODJELA PRITISAKA ZIDA NA OPLATU

DEFINISANJE GEOMETRIJE (RAZMAKA)

STATIČKA ŠEMA SEKUNDARNIH NOSAČA

DIMENZIONIRANJE DRVENOG PRESJEKA PREMA DOPUŠTENIM NAPONIMA

DIMENZIONIRANJE DRVENOG PRESJEKA PREMA DOPUŠTENIM NAPONIMA

DIMENZIONIRANJE DRVENOG PRESJEKA PREMA DOPUŠTENIM NAPONIMA

PRORAČUN NOSIVOSTI I SIGURNOSTI SKELE Izvršen je proračun nosivosti montažne cijevne skele, i to segmenta dužine 10 metara, korisne širine 2 metra i visine 10,5 metara. Pri proračunu je računato korisno opterećenje i vlastita težina, a zatim izračunat koeficijent sigurnosti protiv prevrtanja skele. Pretpostavljeno ja da su staze slobodno oslonjene, tako da se sile prenose samo u čvorovima – nema savijanja. ANALIZA OPTEREĆENJA: • VLASTITA TEŽINA 1,0 kN/m’ po etaži • KORISNO OPTEREĆENJE OD LJUDI I OPREME • UTICAJ VJETRA

PROVJERA NOSIVOSTI SKELE MATERIJAL: Gornji dio je od cijevi prečnika 48 mm i uvlači se u donji dio od cijevi prečnika 56, dok je stijenke 2,6 mm. Osnovni materijal je čelik kvaliteta S 235JRG2. MAKSIMALNA SILA = 4 kN NOSIVOST POJEDINAČNE CIJEVI:

Nosivost jedne cijevi je veća od najvećeg naprezanja. Moguće je koristiti i cijevi manjeg profila.

PROVJERA SIGURNOSTI NA PREVRTANJE Usljed vjetra velikog intenziteta moguće je prevrtanje skele, što se mora dodatno provjeriti. Postavljaju se uslovi za faktor sigurnosti. U ovom slučaju zahtijevani faktor sigurnost na prevrtanje skele je FS=2. Provjera se vrši sa kvazi-statičkim opterećenjem vjetra, uz pretpostavku da su bočne strane skele prekrivene ceradom ili folijom. Prevrtanje skele je moguće samo u ravni skele, jer se nalazi unutar zidova objekta, te je moguća jača turbulencija samo u smjeru skele.

STATIČKA ŠEMA

PRORAČUN HORIZONTALNE SKELE I OPLATE PLOČE Oplata i skela se postavljaju zbog preuzimanja

težine i oblikovanja betona ploče. Opterećenje se prenosi sa betonskog presjeka na podužne grede ( drveni I nosači) na razmaku “l”, sa kojih dalje ide na horizontalne rešetke koje su na razmaku “d”, a sa rešetke na stubove, koji su oslonjeni na temeljnu traku.

ANALIZA OPTEREĆENJA NA GLAVNI NOSAČ: • KORISNO OPTEREĆENJE: TEŽINA BETONSKOG PRESJEKA • VLASTITA TEŽINA • POKRETNO OPTEREĆENJE (ČOVJEK + OPREMA) NAPOMENA: Opterećenje ploče se množi sa koeficijentom K=1.2 zbog uticaja vibriranja i djelovanja inercijalnih sila usljed toga.

STATIČKA ŠEMA:

DIJAGRAMI

DIMENZIONIRANJE REŠETKE: Pretpostavljeno je da su svi nosači izgrađeni od istog materijala i istog poprečnog

presjeka, tako da će dimenzioniranje biti izvšeno na kritičnom presjeku .

Presjek dimenzioniran na maksimalnu zatežuću silu!

Pritisnuta zona rešetke nije dimenzionirana, jer se prepostavlja da je relativno mala dužina štapova, a sila zatezanja je skoro 4 puta veća.

DIMENZIONIRANJE STUBOVA Na stubove se prenose reakcije sa rešetke. PRETPOSTAVLJA se da je stub u

dnu slobodno oslonjen, a na sredini ankerisan u zidove objekta.

KONTROLA NA IZVIJANJE:

DRUGI NAČIN DIMENZIONIRANJA OPLATE I SKELE

Ako posjedujemo materijal, potrebno je odrediti razmake na kojima se postavljaju

Razmaci se mogu definisati iz uslova da je suma napadnih i odbrambenih sila jednaka nuli. Iz uslova je da je Med = Mrd i Ned = Nrd Ved =Vrd se mogu dobiti potrebni razmaci, jer u obrascima za proračun presječnih sila konfigurišu rasponi.

Npr. Za obostrano ukliještenu gredu:

Maksimalni momenat u uklještenju će biti odakle se može izjednačiti sa Mrd, koje je poznato. Jedina nepoznata u ovom slučaju je L- raspon konstrukcije.

PREDNOST: RAD SA MATERIJALOM KOJI SE POSJEDUJE MANA: ITERATIVAN PRORAČUN U SLUČAJU VIŠE RAZMAKA