Răspuns direct: Ce trebuie să știți despre clădirile prefabricate din beton
Clădirile prefabricate din beton sunt structuri asamblate din componente din beton turnate și întărite într-un cadru din fabrică, apoi transportate la un șantier pentru montare. În comparație cu construcția turnată pe loc, metodele prefabricate scurtează de obicei programul de construcție cu 30 până la 50 la sută deoarece cadrul structural, panourile de perete, plăcile de podea și grinzile se întăresc în condiții controlate în timp ce nivelarea șantierului și lucrările de fundație au loc în paralel. Singura cea mai importantă variabilă care determină dacă un proiect prefabricat rămâne în termen și în buget este sistem de ridicare pentru prefabricat din beton selectate pentru fiecare element: ancorele, inserțiile, ambreiajele și feroneria de montaj care permit ca un panou sau grinda să fie ridicat, rotit și fixat fără crăpare, suprasolicitare sau scăpare a piesei. Găsiți această decizie greșită și orice altă eficiență oferită de metoda prefabricată este ștearsă de reprelucrare, întârzieri și unități deteriorate.
Acest ghid acoperă imaginea completă în profunzime: ce sunt de fapt clădirile prefabricate din beton și cum se compară cu construcția tradițională, fiecare tip de componentă majoră utilizată într-un cadru prefabricat, modul în care sistemele de ridicare sunt proiectate și selectate ancora cu ancoră, procesul de fabricație de la cofraj până la curtea de depozitare, considerente de proiectare structurală unice pentru manipularea sarcinilor, metode de conectare între elemente, practici de transport defect, prevenirea costurilor comune și logistica adecvată a acestora. impactul asupra durabilității și un glosar detaliat și o secțiune de întrebări frecvente la sfârșit.
Ce sunt clădirile prefabricate din beton
O clădire prefabricată din beton, numită uneori clădire prefabricată din beton, este orice structură în care elementele portante primare, stâlpii, grinzile, panourile de perete, plăcile cu miez tubular, scările, sunt fabricate în afara șantierului într-o fabrică, apoi expediate și asamblate pe fundația finală. Acesta diferă de betonul tradițional turnat pe loc, în care formele sunt construite pe șantier și betonul este turnat direct în loc, întărindu-se acolo unde va rămâne permanent.
Mediul instalației oferă producătorilor un control mai strict asupra designului amestecului de beton, asupra temperaturii de întărire, umidității și toleranței la cofraj. Acest control se traduce printr-o rezistență la compresiune mai consistentă, finisaje mai netede ale suprafeței și mai puține defecte decât se poate realiza în mod obișnuit pe un șantier deschis, expus la intemperii. De asemenea, înseamnă că fiecare element care părăsește instalația are nevoie de un mod încorporat pentru a fi preluat, mutat, răsturnat și așezat, care este exact rolul pe care îl joacă un sistem de ridicare pentru prefabricat din beton pe toată durata de viață a produsului, din momentul în care este scos din matriță până în ziua în care este fixat în poziția sa finală pe structură.
Betonul prefabricat ca metodă de construcție a fost folosit de peste un secol, dar industria prefabricată modernă, așa cum există astăzi, a apărut ca urmare a eforturilor de reconstrucție postbelice, când cererea de construcție rapidă și repetabilă a depășit cofrajele construite pe șantier. Plantele timpurii turnează grinzi simple și scânduri cu miez gol; plantele moderne turnează acum panouri de perete tip sandwich izolate complexe, unități arhitecturale de fațadă cu finisaje integrate și elemente de acoperiș cu două tee lungi într-un singur ciclu de producție continuu.
Clădirile prefabricate din beton sunt utilizate într-o gamă largă de tipuri de construcții: depozite și centre logistice, structuri de parcare, clădiri agricole, depozite frigorifice, blocuri rezidențiale joase și mijlocii, școli și fabrici industriale. Firul comun al tuturor acestora este un cadru structural sau un plic construit din componente repetabile, turnate din fabrică, mai degrabă decât din beton turnat pe șantier.
Beton prefabricat versus turnat în loc: o comparație practică
Cele două metode nu sunt atât concurente, cât instrumente potrivite pentru diferite profiluri de proiect. Turnarea pe loc rămâne obișnuită pentru fundații, geometrii complexe care sunt greu de standardizat în matrițe repetabile și proiecte în care transportul elementelor supradimensionate la șantier nu este practic. Betonul prefabricat tinde să câștige în proiectele cu spații structurale repetabile, programe strânse sau în care calitatea consecventă din fabrică este o prioritate față de flexibilitatea modelării la fața locului.
| Factor | Beton prefabricat | Turnare pe loc |
|---|---|---|
| Program | Lucrări paralele la uzină și la șantier | Secvenţial, dependent de vreme |
| Consecvența calității | Mediu ridicat, controlat | Variabil, expus la condițiile de amplasament |
| Flexibilitate de proiectare | Cel mai bun cu locații repetabile | Cel mai bun pentru geometrie neregulată |
| Nevoile de muncă pe șantier | Inferioare, în principal echipaje de montaj | Mai înalt, cofraj și finisaje |
| Cerință de transport | Obligatoriu, poate limita dimensiunea elementului | Niciuna, beton turnat pe șantier |
Avantajele de bază ale construcției prefabricate din beton
Atractia construcției prefabricate din beton se rezumă la câteva avantaje practice care apar în aproape fiecare proiect, indiferent de tipul clădirii sau regiune.
Programe generale mai rapide
Lucrul pe șantier și turnarea în afara șantierului rulează în paralel și nu în secvență, ceea ce reprezintă cea mai mare economie de timp pentru majoritatea proiectelor. În timp ce excavarea, turnarea fundației și debaratarea utilității au loc pe șantier, instalația turnează simultan stâlpi, grinzi, panouri și plăci pe un ciclu de producție fix. Până când fundațiile ating rezistența necesară pentru a primi conexiunile structurale, un camion complet de componente gata de montat poate fi deja așteptat în curte.
Calitate constantă, repetabilă
Dozarea controlată, vibrațiile mecanice și întărirea monitorizată reduc variabilitatea pe care condițiile meteorologice și ale locului o introduc în lucrul turnat pe loc. Un panou turnat într-o instalație cu climă controlată în timpul iernii va atinge în mod substanțial aceeași rezistență și calitatea finisajului ca o turnare vara, ceea ce este rareori valabil pentru betonul turnat în aer liber pe un șantier deschis.
Reducerea forței de muncă pe șantier și suprapunerea comerțului
Echipajele de montaj asamblează componente finite, mai degrabă decât construiesc cofraje și plasează beton pe șantier, reducând numărul de operațiuni necesare în orice moment și reducând costul general de coordonare care vine odată cu gestionarea mai multor echipaje suprapuse într-o amprentă restrânsă a șantierului.
Reducerea deșeurilor de materiale
Formele reutilizabile din oțel sau fibră de sticlă și dozarea precisă reduc deșeurile de cofraj și deversarea betonului în comparație cu cofrajele construite pe șantier, care sunt adesea construite din cheresteaua și placaj care sunt aruncate sau degradate după câteva utilizări.
Flexibilitate de proiectare mai mare decât se aștepta
Formele moderne prefabricate pot produce finisaje arhitecturale, agregate expuse, texturi sub formă de cărămidă și geometrii complexe care ar necesita forță de muncă pentru a forma la fața locului, păstrând în același timp procesul de producție de bază suficient de standardizat pentru a rămâne rapid și rentabil.
Niciunul dintre aceste beneficii nu este realizat automat. Acestea depind de componentele care ajung nedeteriorate la șantier și sunt ridicate în siguranță și eficient, ceea ce este locul în care ingineria din spatele sistemului de ridicare pentru prefabricat din beton devine țesutul conjunctiv dintre fabrică și clădirea finită.
Tipuri comune de componente prefabricate de construcții din beton
Majoritatea clădirilor prefabricate sunt asamblate dintr-un set mic de familii de componente repetabile, fiecare având propriile cerințe de ridicare și manipulare.
Stâlpi și grinzi structurale
Stâlpii și grinzile formează scheletul primar al unui cadru prefabricat. Acestea sunt, de obicei, cele mai grele elemente individuale de la o lucrare și necesită feronerie de ridicare cu o marjă largă de siguranță, deoarece o singură coloană poate cântări câteva tone și trebuie să fie înclinată de la poziția orizontală de turnare la poziția verticală în timpul montajului.
Panouri solide de perete
Panourile solide prefabricate de perete, fie că sunt structurale sau nestructurale, sunt turnate plane și înclinate vertical pe șantier. Deoarece sunt subțiri în raport cu lungimea și înălțimea lor, panourile sunt deosebit de predispuse la fisurare în timpul fazei de înclinare în sus, dacă punctele de ridicare nu sunt poziționate conform unui plan de ridicare proiectat.
Panouri izolate sandwich
Panourile sandwich constau din două bucle de beton separate printr-un strat de izolație rigidă, legate între ele cu conectori de forfecare. Aceste panouri sunt mai grele și mai complexe de ridicat decât panourile solide, deoarece analiza de ridicare trebuie să țină cont și de comportamentul compozit dintre cele două straturi de beton și să evite suprasolicitarea conectorilor în timpul ridicării.
Panouri arhitecturale de fatada
Panourile arhitecturale au adesea o suprafață finisată, agregat expus, cărămidă sau o textură de căptușeală, care trebuie protejată de contactul cu tachelaj și pete în timpul manipulării. Punctele de ridicare de pe aceste panouri sunt adesea plasate doar pe partea din spate, iar tachetul căptușit este folosit pentru a evita marcarea suprafeței finisate.
Placi cu miez tubular
Plăcile cu miez gol sunt extrudate cu goluri continue pe lungimea unității pentru a reduce greutatea, menținând în același timp rezistența pentru podea și acoperiș. Acestea sunt ridicate plat, folosind bucle de ridicare a firelor sau ancore de ridicare încorporate poziționate pentru a menține solicitările de încovoiere în limitele de proiectare în timpul alegerii.
Plăci cu T dublu
Elementele duble în T sunt utilizate pentru podele și acoperișuri cu deschidere lungă, în special în structurile de parcare. Forma lor distinctivă a nervurii înseamnă că punctele de ridicare trebuie poziționate direct peste nervuri, unde secțiunea are suficientă adâncime pentru a rezista la stresul concentrat al pick-ului.
Scări și prefabricate diverse
Scările, palierele, jardinierele și seifurile de utilitate completează majoritatea pachetelor de clădiri prefabricate. Aceste piese mai mici, cu forme ciudate au nevoie adesea de configurații de ridicare personalizate, mai degrabă decât de modelele de ancorare standard utilizate pentru panouri și plăci.
Elemente de fundație prefabricate
Unele proiecte folosesc, de asemenea, baze prefabricate, grinzi de nivel sau pereți de fundație pentru a comprima și mai mult programul șantierului. Aceste elemente sunt în general mai grele pe unitate de volum decât componentele superioare gradului și necesită feronerie de ridicare deosebit de robustă, având în vedere geometria lor groasă și compactă.
Sistem de ridicare pentru beton prefabricat: cum funcționează
Un sistem de ridicare pentru prefabricat din beton este lanțul complet de feronerie și planificare care aduce un element turnat de la matriță până la locul său final de odihnă fără deteriorare. Nu este un singur produs, este un sistem alcătuit din mai multe părți legate, care trebuie să fie adaptate la greutatea, forma și secvența de manipulare a componentei specifice care este mutată.
Ancore și inserții de ridicare încorporate
Ancorele de ridicare sunt turnate direct în beton înainte ca acesta să se întărească. Stilurile obișnuite de ancore includ ancore cu plăci plate, ancore cu cap sferic, ancore inelare și inserții filetate. Fiecare tip de ancoră este fabricat cu o valoare nominală limita sarcinii de lucru , iar tipul corect depinde de geometria elementului, dacă ancora va fi încărcată drept în sus sau în unghi și dacă piesa va fi înclinată de la plat la vertical în timpul ridicării.
Ambreiaje și cuple de ridicare
Un ambreiaj de ridicare este piesa reutilizabilă de hardware care conectează lanțul sau cablul macaralei la ancora încorporată. Ambreiajele sunt proiectate pentru a se potrivi cu un profil de ancoră specific, astfel încât o ancoră cu cap sferic și o ancoră plată necesită fiecare un design de ambreiaj diferit. Utilizarea unei combinații de ambreiaj și ancoră nepotrivite este una dintre cele mai comune și mai prevenite cauze ale căderii elementelor prefabricate.
Grinzi de împrăștiere și cadre de ridicare
Pentru elementele lungi și subțiri, cum ar fi grinzile sau panourile de perete, o grindă de împrăștiere distribuie sarcina cu un singur cârlig a macaralei în mai multe puncte de ridicare, menținând unghiurile cablurilor aproape de verticală și reducând sarcina laterală pe fiecare ancoră. Cadrele de ridicare servesc unui scop similar pentru formele neregulate în care geometria standard de montaj nu va funcționa.
Hardware cu înclinare în sus
Panourile de perete turnate orizontal trebuie să se rotească cu aproximativ 90 de grade pentru a ajunge în poziția lor verticală finală. Feroneria înclinată în sus, inclusiv ancorele de montaj plasate în partea de sus a panoului și punctele de balamale de la bază, gestionează această rotație, astfel încât tensiunile să rămână în limita capacității de proiectare a panoului pe tot parcursul balansării, nu doar în momentul în care macaraua preia prima sarcină.
Geometria montajului și unghiurile de sling
Unghiul dintre piciorul de tachelaj și planul orizontal al elementului are un efect direct asupra sarcinii pe care o experimentează fiecare ancoră. Pe măsură ce unghiul față de orizontală scade, ceea ce înseamnă că tachetul devine mai puțin adânc sau mai întins, tensiunea din fiecare picior crește brusc, chiar dacă greutatea totală ridicată nu sa schimbat. Acesta este motivul pentru care planurile de ridicare specifică un unghi minim de sling, de obicei menținut peste 45 de grade față de orizontală, pentru a evita supraîncărcarea neașteptată a ancorelor care au fost evaluate doar pentru o pistă mai abruptă și mai verticală.
Factori dinamici și de impact
Greutatea statică a unui element este doar punctul de plecare pentru dimensionarea unui sistem de ridicare. Macaralele accelerează și decelerează în timpul unei ridicări, și chiar și o ridicare cu aspect neted introduce o scurtă creștere a sarcinii peste greutatea statică. Analizele de ridicare aplică în mod obișnuit un factor de amplificare dinamică pentru a ține seama de acest lucru, împreună cu o toleranță suplimentară pentru impact dacă piesa intră în contact cu cofrajul, elementele adiacente sau solul în timpul decofrarii sau prizei.
Marja de siguranță, în termeni simpli: Feroneria de ridicare prefabricată este selectată în mod convențional cu o limită de sarcină de lucru stabilită cu mult sub rezistența finală la rupere a ancorei, de obicei la un raport în intervalul de 4:1 sau 5:1. Acest decalaj există special pentru a absorbi încărcarea șocurilor, unghiurile de pisare inegale și dezechilibrele minore care se întâmplă în mod obișnuit în timpul manipulării în lumea reală, nu doar greutatea statică a piesei nemișcate.
Compararea feroneriei obișnuite de ridicare prefabricate
Alegerea feroneriei potrivite pentru un anumit element se rezumă de obicei la potrivirea stilului de ancorare la forma și la orientarea alegerii piesei, așa cum este rezumat mai jos.
| Tip hardware | Utilizare tipică | Alegeți Orientarea | Reutilizabil |
|---|---|---|---|
| Ancoră plată | Panouri de perete, secțiuni subțiri | Pe verticalăă sau înclinată în sus | Nu (încorporat) |
| Ancoră cu cap sferic | Grinzi, coloane | În unghi sau vertical | Nu (încorporat) |
| Inserție filetată | Dale, scări | Vertical | Nu (încorporat) |
| Bucla de ridicare a șuvițelor | Placi tubulare | Orizontală | Nu (încorporat) |
| Ambreiaj de ridicare | Conectează tachelajul la ancoră | Se potrivește ancora | Da |
| Fascicul de împrăștiere | Grinzi lungi, panouri largi | Orizontală | Da |
| Balama înclinată în sus | Rotirea bazei panoului de perete | Plat spre vertical | Da |
Cum sunt fabricate componentele prefabricate din beton
Producția de prefabricat urmează o secvență repetabilă menită să protejeze atât calitatea betonului, cât și feroneria de ridicare încorporată în interiorul fiecărei piese.
- Formele din oțel sau fibră de sticlă sunt curățate, unse cu agent de dezlipire și asamblate la dimensiunile necesare.
- Oțelul de armare, plasa și orice ancore de ridicare încorporate sunt plasate și legate în poziție conform desenului de atelier.
- Betonul este prelevat, testat pentru ameliorarea și conținutul de aer și plasat în matriță cu vibrații mecanice pentru a elimina golurile.
- Elementul se întărește la temperatură controlată, uneori accelerat cu abur sau paturi încălzite, până când atinge o rezistență suficientă pentru decapare.
- Matrița este demontată și piesa este ridicată de pe patul de turnare cu ajutorul ancorelor sale încorporate, primul test real al performanței sistemului de ridicare.
- Elementele se mută într-o curte de depozitare, unde se întăresc până la rezistența maximă de proiectare înainte de a fi încărcate pentru expediere.
Observați că pasul cinci, ridicarea inițială din matriță, are loc în timp ce betonul este adesea încă sub rezistența sa de proiectare de 28 de zile. Acesta este motivul pentru care amplasarea ancorei de ridicare este calculată în funcție de rezistența timpurie a betonului în momentul decolării, nu doar de rezistența sa finală întărită și de ce grăbirea acestui pas este o sursă comună de fisurare în curțile prefabricate.
Tipuri de matriță și cicluri de reutilizare
Formele din oțel sunt cea mai comună alegere pentru forme repetabile de volum mare, cum ar fi plăcile cu miez gol și grinzile standard, deoarece păstrează toleranțe strânse la mii de cicluri de reutilizare. Formele din fibră de sticlă și căptușite cu cherestea sunt mai frecvente pentru formele arhitecturale sau unice, unde costul inițial mai mic al sculei depășește o durată de viață mai scurtă. Numărul de reutilizare a matriței este unul dintre cei mai mari factori ai costului pe unitate în producția de prefabricate, deoarece investiția în scule este răspândită pe fiecare piesă turnată în acea matriță.
Proiectare amestec de beton pentru prefabricat
Amestecurile prefabricate sunt adesea proiectate pentru un câștig mai mare de rezistență timpurie decât amestecurile tipice turnate pe loc, deoarece programul de producție depinde de decaparea matrițelor și de reutilizarea lor cât mai repede posibil. Acest lucru înseamnă adesea un raport apă-ciment mai scăzut, utilizarea de aditivi acceleratori și uneori materiale de ciment suplimentare care îmbunătățesc atât rezistența timpurie, cât și durabilitatea pe termen lung.
Metode de întărire
Întărirea ambientală sub o climă interioară controlată este obișnuită pentru elementele standard, în timp ce întărirea cu abur sau paturile încălzite radiante sunt utilizate pentru a accelera creșterea în continuare a rezistenței, în special în climatele mai reci sau unde programele de producție necesită decapare în aceeași zi. Temperatura și durata de întărire sunt urmărite îndeaproape, deoarece atât subîntărirea, cât și câștigul excesiv de rapid de căldură pot afecta rezistența și durabilitatea pe termen lung a betonului.
Manipularea curții de depozitare
Odată dezafectate, elementele sunt depozitate de obicei pe suporturi de tuns, cherestea sau oțel plasate în puncte calculate de-a lungul lungimii elementului, pentru a evita introducerea de noi solicitări de încovoiere în timp ce piesa continuă să se întărească la rezistență maximă. Panourile sunt adesea depozitate în rafturi cu cadru în A care le țin aproape vertical, ceea ce reduce amprenta în curte și minimizează manipularea suplimentară înainte de expediere.
Considerații de proiectare structurală pentru elementele prefabricate
Inginerii care proiectează elemente prefabricate trebuie să țină cont de condițiile de încărcare care nu apar niciodată odată ce clădirea este terminată, dar care sunt inevitabile în timpul manipulării. Un panou de perete în poziția sa finală suportă doar sarcinile gravitaționale și laterale, dar în timpul ridicării înclinate în sus, el suportă și efortul de încovoiere, deoarece este susținut în doar câteva puncte discrete, mai degrabă decât pe toată lungimea sa.
Din acest motiv, poziția fiecărei ancore de ridicare este de obicei determinată printr-un program dedicat analiza de ridicare , separat de proiectul structural final în exploatare. Această analiză ia în considerare rezistența betonului la vârsta specifică la care va fi ridicat, distribuția greutății elementului, unghiul tachetului și efectele dinamice ale accelerației macaralei și încărcării cu șocuri minore în timpul ridicării.
Stresuri comune de manipulare împotriva cărora trebuie proiectat
- Efort de încovoiere de la deschideri nesusținute în timpul ridicărilor plane de elemente lungi și subțiri.
- Efort de torsiune atunci când o piesă este luată ușor decentrat sau cu lungimi inegale ale piciorului.
- Încărcare la impact dacă un operator de macara ridică prea repede sau piesa intră în contact cu cofrajul în timpul decofrarii.
- Efortul de rotație în timpul secvenței de înclinare în sus, unde distribuția forței interne se modifică continuu pe măsură ce panoul se rotește de la plat la vertical.
Plasarea ancorelor simetrice
Ori de câte ori este posibil, ancorele de ridicare sunt plasate simetric în jurul centrului de greutate al elementului, astfel încât piesa să atârnă la nivel în timpul alegerii, mai degrabă decât să se încline într-o parte. Elementele asimetrice, cum ar fi panourile cu deschideri mari de ferestre sau contururi neregulate, necesită analiza de ridicare pentru a deplasa pozițiile ancorelor de la o simplă grilă simetrică pentru a menține piesa echilibrată în ciuda distribuției neuniforme a masei de beton.
Deschiderile și efectul lor asupra punctelor de ridicare
Deschiderile ușilor și ferestrelor îndepărtează masa de beton și întrerup traseul de încărcare continuă printr-un panou. Punctele de ridicare din apropierea deschiderilor mari trebuie să fie poziționate pentru a evita concentrarea tensiunii de încovoiere pe secțiunea redusă creată de deschidere, motiv pentru care panourile cu deschideri mari necesită adesea ancore suplimentare peste numărul standard utilizat pentru un panou solid de aceeași dimensiune totală.
Coordonarea proiectării de ridicare cu proiectarea structurală finală
Pozițiile ancorelor de ridicare nu sunt alese independent de structura finită. Locațiile ancorelor trebuie să evite să intre în conflict cu amplasarea oțelului de armare, conducta încorporată, hardware-ul de conectare și orice dezvăluire sau finisaj arhitectural, ceea ce înseamnă că inginerul de ridicare și detalierul structural coordonează de obicei aspectul ancorei la începutul procesului de desenare, mai degrabă decât să adauge puncte de ridicare ca o idee ulterioară.
Metode de conectare între elementele prefabricate
Odată ce un element prefabricat este pus în poziție, acesta are nevoie de o conexiune permanentă la structura înconjurătoare. Metoda de conectare aleasă afectează atât secvența de ridicare, cât și cât de multă contravântuire temporară este necesară în timp ce conexiunile se întăresc sau sunt finalizate.
Conexiuni cu manșon chituit
Conexiunile cu manșon chituit folosesc un manșon din oțel turnat într-un singur element care primește o bară de armare proeminentă de la piesa alăturată, cu chit de înaltă rezistență umplând spațiul inelar odată ce piesele sunt aliniate. Această metodă este comună pentru conexiunile stâlp la fundație și conexiunile stâlp la stâlp, unde este necesară continuitatea structurală deplină.
Conexiuni cu plăci cu șuruburi
Conexiunile cu șuruburi folosesc plăci de oțel încorporate pe fiecare element, îmbinate la fața locului cu șuruburi sau unghiuri de oțel sudate. Aceste conexiuni ating puterea maximă imediat, ceea ce permite îndepărtarea contravântuirii temporare mai repede decât în cazul conexiunilor care depind de timpul de întărire a chitului.
Conexiuni cu plăci sudate
Similar plăcilor cu șuruburi, conexiunile sudate unesc plăcile de oțel încorporate direct cu sudarea pe teren. Această metodă este rapidă și oferă rezistență imediată, dar necesită o atenție deosebită calității sudurii și protecției la foc a conexiunii odată ce structura este închisă.
Conexiuni cu dibluri și canale
Conexiunile cu dibluri folosesc bare de oțel proeminente, fixate într-un canal sau un buzunar și ulterior umplute cu chit sau beton. Această metodă este comună între plăcile de pardoseală și grinzile de susținere, unde ajută și la transferul forțelor orizontale de forfecare peste diafragma formată de podeaua finalizată.
Verificări de calitate înainte de fiecare ridicare
Deoarece un lift eșuat poate deteriora un întreg element prefabricat sau poate pune lucrătorii în pericol, majoritatea șantierelor prefabricate și a echipelor de montaj trec printr-un set scurt, dar consistent de verificări înainte de fiecare alegere, nu doar prima din zi.
Înainte de Ridicare
Echipajele confirmă că betonul a atins rezistența minimă necesară pentru acea ridicare specifică, inspectează ancorele încorporate pentru deteriorare sau aliniere greșită și verifică dacă este utilizat ambreiajul potrivit pentru tipul de ancore instalat în acel element anume.
În timpul ridicării
Elementul este ridicat la început lent pentru a confirma echilibrul și unghiul de montare înainte de a începe alegerea completă, iar operatorul de macara urmărește orice mișcare, răsucire sau sunet neobișnuit care ar putea indica o problemă hardware.
După Setare
Odată ce o piesă este așezată în poziția finală, echipele verifică plumbul, alinierea și rulmentul înainte de a elibera tachelul și inspectează piesa pentru orice fisurare care ar fi putut apărea în timpul ridicării.
Inspecție hardware în curs
Feroneria reutilizabilă, ambreiajele, grinzile de împrăștiere și lanțurile sunt inspectate pe un program recurent separat de verificările individuale de ridicare, deoarece uzura feroneriei portante se acumulează treptat la sute de ridicări și este posibil să nu fie evidentă dintr-o singură verificare vizuală înainte de o anumită alegere.
Defecte comune prefabricate și modul în care ridicarea corectă le previne
Multe dintre defectele găsite la elementele prefabricate după manipulare se regăsesc mai degrabă în probleme ale ascensorului în sine, decât la amplasarea inițială a betonului.
Manipularea fisurilor
Fisurile fine care apar în apropierea punctelor de ridicare sau în mijlocul unui panou după decapare sunt de obicei cauzate de ridicare înainte ca betonul să atingă rezistența timpurie adecvată sau de pozițiile de ancorare care nu se potrivesc cu distribuția reală a greutății piesei finite.
Așchierea colțurilor și deteriorarea marginilor
Deteriorările la colțuri rezultă adesea din contactul cu cofrajele, elementele adiacente sau acumularea de depozitare în timpul secvenței de ridicare și așezare, mai degrabă decât din cauza feroneriei de ridicare în sine, motiv pentru care tachetul căptușit și procedura de așezare atentă contează la fel de mult ca alegerea ancorei.
Găuri de bug și goluri de suprafață
Golurile de suprafață mici, numite în mod obișnuit găuri de insecte, se regăsesc în general mai degrabă la vibrații inadecvate în timpul plasării, decât la procesul de ridicare, dar sunt adesea observate pentru prima dată în timpul inspecției care urmează ridicării inițiale din matriță.
Tragerea ancorei
Eșecurile de extragere, în care o ancoră încorporată se separă de betonul înconjurător sub sarcină, sunt aproape întotdeauna legate de rezistența insuficientă a betonului în momentul ridicării, adâncimea inadecvată a ancorei sau ancorele plasate prea aproape de o margine liberă, fără armătura necesară pentru a rezista la spargerea betonului rezultat.
Secvența de erecție la fața locului
Asamblarea unei clădiri prefabricate din beton pe șantier urmează, în general, aceeași secvență largă, indiferent de dimensiunea clădirii, deși ritmul și dimensiunea echipajului se adaptează la complexitatea proiectului.
- Fundațiile, bazele și conexiunile la baza coloanei sunt finalizate și verificate înainte de sosirea oricărei livrări prefabricate.
- Coloanele sunt ridicate mai întâi, așezate în conexiunile de bază, instalate la instalație și contravântuite temporar.
- Grinzile sunt ridicate și conectate între stâlpi pentru a forma cadrul primar.
- Panourile de perete sunt înclinate în sus și conectate la cadru, urmând planul de ridicare și contravântuire proiectat pentru fiecare panou.
- Plăcile de podea și de acoperiș sunt fixate pe cadrul finalizat și cituite la rosturi.
- Contravântuirile temporare sunt îndepărtate odată ce conexiunile permanente ating o rezistență adecvată, iar structura este predată pentru tranzacții ulterioare.
Contravântuire temporară
Coloanele și panourile de perete sunt rareori stabile singure în momentul în care tachetul este eliberat. Bretele de oțel reglabile, ancorate de fundație, țin fiecare element la apă și stabil până când suficient din structura înconjurătoare este conectată pentru a oferi suport lateral permanent. Dispunerea contravântuirii este planificată în avans ca parte a aceleiași inginerie de montaj care guvernează secvența de ridicare.
Secvențiere pentru a minimiza repoziționarea macaralei
Planurile de montaj grupează în mod obișnuit alegerile în funcție de poziția macaralei, mai degrabă decât strict după logica structurală, setând fiecare element accesibil dintr-o locație a macaralei înainte de repoziționare, deoarece repoziționarea unei macarale cu șenile mari sau a unei macarale turn consumă mult mai mult timp decât alegerea individuală.
Transport și logistică pentru elemente prefabricate
Obținerea în siguranță a unui element prefabricat de la fabrică la șantier este propria sa provocare logistică, iar aceleași ancore de ridicare folosite în curte sunt adesea folosite din nou pentru a încărca și descărca piesa din remorca de livrare.
Selectarea remorcii
Remorcile cu platformă suportă grinzi standard și panouri scurte, în timp ce remorcile specializate cu cadru în A transportă panouri de perete într-o poziție aproape verticală pentru a reduce stresul de încovoiere în timpul tranzitului. Remorcile extensibile sau orientabile sunt utilizate pentru elemente neobișnuit de lungi, cum ar fi grinzile cu deschidere lungă sau elementele dublu-tee.
Planificarea rutei pentru încărcături supradimensionate
Elementele care depășesc limitele standard de lățime, înălțime sau greutate necesită inspecții ale traseului pentru a confirma distanța la poduri, raza de viraj la intersecții și orice restricții de încărcare de-a lungul căii de livrare și necesită adesea vehicule de escortă pentru deplasare.
Secvența de încărcare și comanda de livrare
Elementele prefabricate sunt în mod obișnuit încărcate pe remorci în ordinea inversă în care vor fi ridicate, astfel încât piesa necesară să iasă mai întâi de pe remorcă, reducând la minimum cantitatea de amestecare la fața locului și reducând timpul în care macaraua sta inactivă așteptând ca piesa potrivită să devină accesibilă.
Elemente de securitate în timpul tranzitului
Curelele de fixare și blocarea sunt poziționate pentru a preveni deplasarea fără a introduce noi solicitări de încovoiere în element, lucrând din aceeași înțelegere a punctelor de sprijin și a căilor de încărcare utilizate în analiza originală de ridicare, deoarece vibrațiile de tranzit și frânarea bruscă pot aplica sarcini la care piesa nu a fost proiectată să reziste dacă se deplasează împotriva unui punct de sprijin neplanificat.
Vremea și condițiile șantierului în timpul montajului
Vântul este cel mai important factor meteorologic care afectează montarea prefabricată, deoarece panourile plate mari se comportă ca pânzele odată ce sunt ridicate de pe remorcă sau înclinate în poziție verticală. Planurile de montaj stabilesc de obicei o viteză maximă a vântului peste care operațiunile de ridicare se întrerup, iar echipajele monitorizează condițiile în mod continuu, în loc să se bazeze pe o singură verificare la începutul zilei.
Vremea rece afectează indirect timpul de ridicare, prin încetinirea ratei cu care betonul capătă rezistență. O ridicare programată pentru o anumită vârstă după turnare poate trebui amânată în condiții reci, până când betonul atinge efectiv rezistența necesară, ceea ce este confirmat prin eșantioane de testare întărite în câmp, mai degrabă decât presupus dintr-un program standard.
Factorii de cost în proiectele prefabricate din beton
Costurile de construcție din beton prefabricat sunt determinate de o combinație diferită de factori decât munca turnată pe loc. Distanța de transport de la fabrică la șantier contează mai mult, deoarece elementele prefabricate grele sunt costisitoare pentru a transporta distanțe lungi și pot necesita autorizații de traseu pentru încărcături supradimensionate. Complexitatea matriței și numărul de reutilizare contează, de asemenea, o matriță cu panouri repetabilă simplă își împarte costul pe multe turnări identice, în timp ce o piesă arhitecturală foarte personalizată are un cost pe unitate de matriță mult mai mare.
Timpul macaralei și închirierea echipamentului de ridicare reprezintă, de asemenea, o pondere mai mare din costul total al proiectelor prefabricate decât al lucrărilor turnate pe loc, deoarece aproape fiecare element structural necesită o macara, ceea ce acordă o primă alegere a sistemului de ridicare potrivit pentru prefabricat din beton pentru prima dată, deoarece remontarea unui lift prost planificat irosește costisitoare macarale toată ziua și poate întârzia montarea macaralei.
Amortizarea mucegaiului
O matriță din oțel folosită în sute de turnări identice își amortizează costul sculei până la o mică parte din prețul total al fiecărei unități, în timp ce o matriță construită pentru o piesă arhitecturală unică poate avea nevoie să-și recupereze întregul cost dintr-o singură execuție de turnare, motiv pentru care structurile foarte repetabile ale clădirii tind să producă cel mai mic preț pe unitate de prefabricat.
Schimbări ale costului muncii
Construcția prefabricată transferă orele de muncă în afara șantierului și în fabrică, ceea ce reduce, în general, expunerea la tarifele de forță de muncă pe șantier, orele suplimentare cauzate de întârzierile meteorologice și costul general de siguranță al coordonării mai multor tranzacții într-un site aglomerat în același timp.
Eficiența materialelor și durabilitatea
Construcția prefabricată din beton tinde să producă mai puține deșeuri pe șantier decât metodele turnate pe loc, deoarece cofrajele sunt refolosite de sute de ori într-o fabrică, mai degrabă decât sunt construite și aruncate la fiecare proiect. Dozarea precisă într-o instalație reduce, de asemenea, supraversarea betonului, iar resturile de oțel de armare sunt mai ușor colectate și reciclate într-o unitate de producție fixă decât împrăștiate pe un șantier.
Feroneria de ridicare reutilizabilă, grinzile de împrăștiere, ambreiajele și lanțurile de tachelaj contribuie, de asemenea, la această eficiență, deoarece același set de unelte gestionează mii de ridicări pe toată durata de viață a echipamentului, mai degrabă decât să fie de unică folosință, spre deosebire de ancorele încorporate în sine, care rămân permanent în beton.
Panourile sandwich izolate contribuie, de asemenea, la performanța energetică operațională a clădirii finite, deoarece stratul de izolație este încorporat în ansamblul peretelui însuși, mai degrabă decât adăugat ca un strat separat instalat la fața locului, reducând puntea termică în comparație cu unele ansambluri de perete construite pe șantier.
Glosar de termeni prefabricați și de ridicare
- Limită de sarcină de lucru: Sarcina maximă pe care o poate suporta o piesă de feronerie de ridicare în condiții normale de utilizare.
- Unghiul praștii: Unghiul dintre un picior de tachelaj și planul orizontal al elementului care se ridică.
- Factor de amplificare dinamică: O alocație suplimentară aplicată unei sarcini statice pentru a lua în considerare accelerația și șocurile minore în timpul ridicării macaralei.
- Înclinare în sus: Procesul de rotire a unui panou turnat orizontal în poziția sa verticală finală pe șantier.
- Dunage: Suporturi din lemn sau oțel plasate sub elemente prefabricate depozitate în puncte calculate pentru a evita solicitările de încovoiere nedorite.
- Manșon chituit: O metodă de conectare în care un manșon de oțel turnat într-un element primește o bară dintr-o piesă alăturată, umplută cu chit de înaltă rezistență.
- Grinda de împrăștiere: O grindă rigidă utilizată pentru a distribui o singură sarcină cu cârlig de macara peste mai multe puncte de ridicare a unui element.
- gaura de bug-uri: Un mic gol de suprafață în betonul întărit, cauzat de obicei de aerul prins în timpul plasării.
Întrebări frecvente
Din ce este compus un sistem de ridicare pentru prefabricat din beton?
De obicei, include ancore încorporate turnate în beton, ambreiaje de ridicare potrivite care se conectează la instalația macaralei și, în multe cazuri, o grindă de împrăștiere sau un cadru de ridicare care distribuie sarcina în mai multe puncte de ridicare.
De ce nu poate fi folosit niciun cârlig de macara pentru a ridica panouri prefabricate?
Un cârlig generic nu poate angaja ancora încorporată în siguranță sau uniform. Un ambreiaj potrivit este proiectat pentru a se bloca pe geometria specifică a ancorei, împrăștiind sarcina corect și prevenind alunecarea în timpul ridicării.
Cât de curând după turnare poate fi ridicat un element prefabricat?
Acest lucru depinde de amestecul de beton și metoda de întărire, dar elementele sunt în general ridicate din matriță odată ce ating o rezistență specifică de vârstă fragedă definită în analiza de ridicare, care este cu mult sub rezistența de proiectare de 28 de zile.
Ce cauzează fisurarea în timpul ridicării prefabricatelor?
Cele mai frecvente cauze sunt ridicarea înainte ca betonul să ajungă la o rezistență adecvată, utilizarea ancorelor poziționate incorect pentru forma elementului sau aplicarea unghiurilor de tachelaj neuniforme care concentrează stresul într-un punct în loc să o distribuie uniform.
Sunt ancorele de ridicare prefabricate reutilizabile?
Nu, ancorele încorporate rămân permanent turnate în beton. Partea reutilizabilă a sistemului este hardware-ul extern, ambreiajele, grinzile de împrăștiere și lanțurile de tachelaj, care sunt utilizate în mod repetat pe mai multe ascensoare diferite.
Care este diferența dintre o ancoră de ridicare și o inserție de ridicare?
Termenii sunt adesea folosiți în mod interschimbabil, dar, în general, o ancoră se referă la un element de oțel modelat cu un cap format, în timp ce o inserție se referă mai des la o priză filetată în care este înșurubat la fața locului un inel de ridicare separat de tip șurub.
Toate elementele prefabricate au nevoie de o grindă de împrăștiere?
Nu, grinzile de împrăștiere sunt utilizate în principal pentru elemente lungi sau largi, unde o pistă într-un singur punct ar crea unghiuri excesive ale cablurilor sau o distribuție neuniformă a sarcinii. Piesele mai scurte sau mai compacte sunt adesea ridicate cu un simplu lanț cu mai multe picioare.
Cum se decide locația ancorelor?
Pozițiile ancorelor provin dintr-o analiză de ridicare care ține cont de greutatea elementului, forma, rezistența betonului în momentul ridicării și secvența specifică de manipulare prin care va trece, de la decaparea mucegaiului până la montarea finală.
De ce contează atât de mult unghiurile praștii în timpul unei ridicări?
Pe măsură ce unghiul praștii devine mai puțin adânc, tensiunea suportată de fiecare picior de tachelaj crește brusc, chiar dacă greutatea totală nu s-a schimbat, ceea ce poate supraîncărca o ancoră care a fost evaluată doar pentru un unghi de ridicare mai abrupt.
Elementele prefabricate pot fi ridicate în condiții de vânt?
Panourile plate mari sunt deosebit de sensibile la vânt, astfel încât planurile de montaj stabilesc în general un prag maxim al vitezei vântului peste care operațiunile de ridicare sunt întrerupte până când condițiile se îmbunătățesc.
Ce se întâmplă dacă o ancoră de ridicare este plasată prea aproape de marginea unui panou?
O ancoră plasată prea aproape de o margine liberă, fără suficientă armătură înconjurătoare, poate face ca betonul din jurul acesteia să se spargă sub sarcină, motiv pentru care distanțele minime ale marginilor sunt o parte standard a fiecărei analize de ridicare.
Vremea rece afectează momentul în care un element prefabricat poate fi ridicat?
Da, temperaturile scăzute încetinesc creșterea rezistenței betonului, așa că poate fi necesară întârzierea ridicării până când eșantioanele de testare întărite pe teren confirmă că betonul a atins de fapt rezistența necesară pentru respectiva alegere.
