Podczas kolejnego Forum Rusztowaniowego w Bełchatowie (7–8 września 2013 r.), zorganizowanego przez Polską Izbę Gospodarczą Rusztowań, firma Multiserwis Sp. z o.o. Oddział plettac Rusztowania zdobyła pierwsze miejsce – nagrodę Złotego Kuplunga w IV edycji Konkursu „Rusztowanie Roku” za realizację konstrukcji „Rusztowanie podporowe z podestem pod konstrukcją sufitu akustycznego w siedzibie Narodowej Orkiestry Symfonicznej Polskiego Radia w Katowicach”.
Przedmiotem nagrodzonej realizacji było wykonanie konstrukcji nośnej służącej do tymczasowego posadowienia na czas montażu elementów sufitu podwieszanego oraz plafonu na budowie siedziby Orkiestry Symfonicznej Polskiego Radia przy ul. Olimpijskiej w Katowicach. Według założeń przekazanych przez zamawiającego rusztowanie miało wymiary 50 m x 29 m x 22 m (dł. x szer. x wys.). Rusztowanie podczas realizacji projektu miało do spełnienia dwie funkcje:
– Konstrukcji podporowej podwieszanego sufitu akustycznego oraz plafonu podczas ich scalania i podwieszania z elementów montażowych w miejscu docelowym. Łączna masa konstrukcji podpieranej wynosiła 160 t – jako obciążenie nierównomiernie rozłożone na powierzchni rusztowania. Konstrukcja sufitu akustycznego została podparta przez rusztowanie w 138 miejscach.
– Pomostu roboczego do scalania elementów sufitu znajdującego się około 1,5 m poniżej konstrukcji sufitu, tj. na wysokości 18–19 m od poziomu posadowienia.
Sufit w wielkiej sali nie jest zwykłym podwieszanym sufitem, lecz sufitem akustycznym. Jego specyficzna stalowa konstrukcja jest mocno pofalowana,celowo – aby jak najlepiej odbijać dźwięk w kierunku poszczególnych części widowni. Do kratownic dachowych podwieszony jest sufit oraz plafon, czyli obniżona część sufitu, w kształcie wycinka sfery. Znajduje się on bezpośrednio nad estradą i ma odbijać dźwięki emitowane z estrady, ale w kierunku muzyków. Na plafonie zamontowane zostało także główne oświetlenie orkiestry. Średnica konstrukcji plafonu to 15 m. Między dźwigarami dachowymi a sufitem akustycznym jest wolna przestrzeń, w której znajdują się m.in. pomosty techniczne.
Fot. 1 Rusztowania podporowe z pomostem roboczym
Konstrukcja sufitu, plafonu i pomostów technicznych spoczywających na rusztowaniach w wielkiej sali stanowiła niebagatelny ciężar,a mianowicie:
– masa całkowita sufitu to 100 t: 75 t elementów wysyłkowych (części konstrukcji wmontowywanych bezpośrednio w obiekt, zwanych potocznie drabinami) oraz 25 t elementów dodatkowych (profili stalowych pomiędzy drabinami) rozłożone na poszczególne segmenty sufitu;
– masa pomostów znajdujących się nad sufitem podwieszanym: 40 t (łączna powierzchnia pomostów około 300 m2) – ciężar rozmieszczono równomiernie jako siły skupione na każdy element sufitu występujący pod elementem pomostu;
– masa plafonu: 20 t (powierzchnia plafonu 186 m2).
Na etapie przygotowania projektu klient przekazał informację, że nie posiada szczegółowych danych dotyczących przekazywania obciążeń z konstrukcji stropu akustycznego na konstrukcję rusztowania podporowego. Analiza wykazała, że obciążenie nie przekazuje się w sposób równomierny (każdy z elementów wysyłkowych posiada inną masę i wymiary, ponadto układ przestrzenny sufitu powoduje, że elementy wysyłkowe są zorientowane pod różnym kątem do płaszczyzny poziomej). Z tego powodu należało wykonać szczegółową analizę statyczną. Pojedyncze elementy montażowe sufitu zamodelowano jako elementy opierające się na rusztowaniu – było ich ponad 20. Konstrukcję zwymiarowano, korzystając z programu Autodesk Robot Structural Analysis, określając w ten sposób reakcje przekazywane na rusztowanie.
Rys. 1 Projekt techniczny rusztowania – przekrój poprzeczny
Wyniki obliczeń statycznych podparcia elementów stropu akustycznego wskazały, że obciążenie przekazywane na rusztowanie przekracza nośność stojaków w standardowym układzie geometrycznym rusztowania (rozstaw rygli co 2 m na wysokości rusztowania). Rozpatrzono więc dwa warianty wzmocnienia stojaków rusztowania w miejscu przekazywania znacznych obciążeń skupionych:
– zastosowanie stojaków podwójnych (słupów wielogałęziowych),
– skrócenie długości wyboczeniowych stojaków przez rozmieszczenie rygli i stężeń co 1 m wysokości rusztowania.
Istotnym problemem wynikającym z posadowienia rusztowań na stropie budynku była ograniczona wielkość reakcji, którą mógł przenieść strop. W fazie projektowania należało tak dostosować rozstaw i liczbę podpór, aby obciążenie przekazywane na posadzkę z pojedynczego stojaka nie przekraczało założonej wartości określonej przez projektanta obiektu.
Rys. 2 Analiza statyczna podparcia konstrukcji
Po zakończeniu fazy projektowania i uzyskaniu akceptacji projektu przez kierownictwo budowy można było przystąpić do montażu rusztowań. W fazie realizacji prace rozpoczęto od wytyczenia lokalizacji stojaków rusztowania. Po wytyczeniu głównych osi budynku przez geodetę obsługującego budowę lokalizację stojaków wykonali pracownicy wykonujący montaż rusztowania. Ponieważ rusztowanie stanowiło dużą konstrukcję (23 000 m3), a czas realizacji był ograniczony, do transportu elementów rusztowań wykorzystano żurawie wieżowe znajdujące się na budowie. W pierwszej fazie wykonano montaż rusztowania przestrzennego oraz pomost roboczy na całości rusztowania (2000 m2), przygotowano także wstępnie konstrukcję, która miała bezpośrednio podpierać konstrukcję sufitu (zamontowano dźwigary kratowe o łącznej długości około 0,5 km).
Fot. 2 Konstrukcja podporowa z rusztowania – widok z dołu
Fot. 3 Konstrukcja sufitu oparta na rusztowaniu
W drugiej fazie odpowiednio dobierano ostateczną wysokość podpór. Istotnym elementem innowacyjności rozwiązania było zastosowanie standardowych podstawek śrubowych rusztowania jako regulowanych podstaw służących oparciu konstrukcji sufitu akustycznego (wmontowane w odwrotnej pozycji). Plafon został zaś oparty bezpośrednio na konstrukcji rusztowaniowych dźwigarów kratowych. Właściwe wysokości wmontowania dźwigarów precyzyjnie określono na podstawie pomiarów geodezyjnych.
Jakość usług nagrodzonej na Forum Rusztowaniowym firmy Multiserwis potwierdziło szybkie wykonanie usługi przy zachowaniu bezpieczeństwa montażu oraz umiejętność skoordynowania prac z innymi podwykonawcami pracującymi na budowie.
Fot. 4 Szczegół podparcia konstrukcji na rusztowaniowych podstawkach śrubowych
dr inż. Piotr Kmiecik
Multiserwis – Oddział Plettac Rusztowania – członek PIGR
Politechnika Wrocławska
Zdjęcia: Archiwum firmy Multiserwis
