Truizmem jest, że budownictwo to jedna z podstawowych gałęzi gospodarki. Jasne jest również, ze w najbliższej przyszłości zmniejszona zostanie ilość funduszy przeznaczonych na budowę dróg, co wzbudza poważne obawy o kondycję całego przemysłu. Część środków zostanie przekazana na inwestycje w innych obszarach, jednak spowolnienie wydaje się być nieuniknione. W takim czasie aspiracje Warszawy, by zostać centrum finansowym krajów wschodniej Europy, mogą przyczynić się do wzrostu popytu na budownictwo wysokie.
Przed startem
Budowa drapacza chmur jest bardzo skomplikowanym przedsięwzięciem i z tego powodu zaczyna się znacznie wcześniej niż budowa zwykłego domu mieszkalnego. Dotyczy to nie tylko samej konstrukcji, ale niejednokrotnie też dostawców technologii i sprzętu potrzebnego do realizacji. Niemalże każdy taki projekt wymaga od nich indywidualnego podejścia.
Po wykonaniu koncepcji architektonicznej, ale jeszcze w trakcie powstawania dokumentacji konstrukcyjnej, inżynierowie powinni przewidzieć np. rodzaj urządzeń stosowanych do budowy. Konstrukcja budynku musi przenieść obciążenia wywierane przez zamontowane urządzenia. Ich rodzaj i konstrukcja będzie zależeć od tego, w jakiej technologii będziemy budować nasz budynek. Niemożliwe jest zatem oddzielenie etapów projektowania konstrukcji oraz ustalenia technologii i harmonogramu budowy. Choć jest to oczywiste, zdarza się, że brak takich założeń powoduje znaczne wydłużenie projektowania budynku.
Alternatywne metody budowy trzonu i stropów wieżowca
Sposób budowy
Po wydarzeniach z 11.09.2001 r. świat zwrócił większą uwagę na rodzaj materiałów wykorzystywanych do budowy. Do wielu czynników branych dotąd pod uwagę doszło kilka, o których wcześniej nie myślano, jak na przykład odporność konstrukcji na ekstremalne temperatury. Beton monolityczny i prefabrykaty znalazły szersze zastosowanie, otwierając nowe obszary działalności wielu firmom dostarczającym materiały i sprzęt. Jednakże te nowe wyzwania zmusiły firmy do rozwijania technologii budowy takich obiektów.
Obciążenia ruchowe wywierane na konstrukcję budynku są skomplikowanym zagadnieniem również dla firmy szalunkowej. Na początek musimy ustalić, w jaki sposób będzie budowany trzon budynku. Najczęściej stosowanym wariantem jest budowa trzonu budynku z wyprzedzeniem kilku kondygnacji w stosunku do stropów poszczególnych poziomów. Umożliwia to zastosowanie katalogowych rozwiązań systemów wspinających i samowspinających. W ten sposób plac budowy dzielimy na dwie części, wymagające na ogół osobnych ekip, ale również uniezależniamy postęp prac przy zalewaniu stropów od terminowego oddawania kolejnych etapów trzonu. Innym wyjściem jest zalewanie ścian trzonu niemalże jednocześnie ze stropem znajdującym się bezpośrednio pod nimi. Zmniejszamy wtedy ilość rusztowań, ale ściśle związujemy postęp budowy stropów z budową rdzenia budynku.
Szalunki ramowe Doka i rusztowanie samowspinające na trzonie budowanym z wyprzedzeniem
Jak zaszalować trzon…
Następnym krokiem będzie ustalenie sposobu przestawiania rusztowań podpierających deskowania ścian trzonu. Jeśli wybierzemy system przenoszony dźwigiem, zdejmowany z konstrukcji budynku, nie będzie możliwości przestawiania deskowań przy większych podmuchach wiatru. Drugim „biegunem technologii” jest rusztowanie samowspinające. Dzięki niemu dźwig w ogóle nie bierze udziału w przestawianiu deskowań. Dzieje się to za pomocą systemu hydraulicznego. Rozwiązanie jest droższe, ale pozwala oszczędzić czas pracy dźwigu.
W przypadku trzonów opłaca się stosować deskowania dźwigarowe. Koszt jednorazowy projektowania, montażu oraz pokrycia szalunku sklejką jest dość duży i ich stosowanie w większości przypadków jest mniej opłacalne niż szalunków ramowych. Jednak trzon budynku wysokiego ma zawsze na tyle powtarzalną geometrię, że koszty początkowe rozkładają się na wiele przełożeń tego samego szalunku. Koszt dzierżawy takiego sprzętu jest natomiast tak niski, że dość szybko osiągamy moment zrównania się kosztów obu technologii. Przyjmuje się, że przy 6-miesięcznym okresie dzierżawy szalunków opłaca się stosować deskowania dźwigarowe, a opłacalność ta rośnie ze wzrostem wysokości i czasu budowy.
Szalunki dźwigarowe Top50 na trzonie budowanym razem z poniższym stropem
…a jak pozostałe elementy?
Rodzaj deskowania stropów i pozostałych elementów konstrukcji budynku (np. słupów, belek obwodowych) należy dostosować do technologii budowy stropu, harmonogramu wykonania kolejnych taktów i kondygnacji, rodzaju zbrojenia itp. Wiadomo, że deskowania panelowe umożliwiają rozszalowanie stropu bez konieczności zdejmowania jego podparcia, jednakże są znacznie droższe i wymagają zachowania ścisłego reżimu technologicznego. Systemy dźwigarowe są tańsze, lecz w większości przypadków muszą pozostawać pod stropem do uzyskania przez niego odpowiedniej nośności. Innym bezpiecznym rozwiązaniem przyspieszającym obsługę deskowania są stoliki stropowe i z tego powodu warto rozważyć ich stosowanie. Niektóre technologie stropów wręcz wymuszają zastosowanie konkretnych rozwiązań. Na przykład strop sprężany uzyskuje nośność po wykonaniu sprężenia, co powoduje, że musi być podparty do zakończenia tego procesu.
Osłona wiatrowa Doka zabezpieczająca budowę i dźwig do przestawiania sprzętu TLS
Bezpieczeństwo przede wszystkim
Jednym z najważniejszych tematów, które trzeba wziąć pod uwagę, jest sprawa zabezpieczenia placu budowy. Prawo wymaga stosowania osłon zabezpieczających całe kondygnacje podczas wznoszenia budynków wysokich. Jednak konstrukcja osłony zależy ściśle od konstrukcji stropu. Oczywistym utrudnieniem może być konstrukcja obwodu stropu, np. konieczność ominięcia belki obwodowej. Jednakże trzeba również pomyśleć o mniej oczywistych problemach. Czy świeży strop będzie w stanie przenieść obciążenie konstrukcją osłony? Czy osłona nie utrudni przestawiania deskowań i materiałów lub procesu montażu albo sprężania stropu?
Przygotowanie to podstawa
Te kilka zagadnień wyjętych z metodologii doboru szalunków pokazuje, jak skomplikowany może być proces opracowania technologii budowy wysokich obiektów. Z doświadczeń firmy Doka wynika, że zagadnień, które należy wziąć pod uwagę, jest znacznie więcej, a stopień ich skomplikowania przekracza przedstawioną tu argumentację. Na ich przykładzie jednak widać, jak ważna jest współpraca inwestora, architektów, konstruktorów, firmy wykonawczej i dostawców sprzętu już na etapie przygotowania inwestycji.
mgr inż. Michał Fabijanek
Doka Polska Sp. z o.o.
ul. Bankowa 32
05-220 Zielonka
tel. +48 22 771 08 00
fax +48 22 771 08 01
http://www.doka.pl
