Nowatorski system szalunkowy do wykonywania stropów żelbetowych w budynkach wielopiętrowych to dzieło naukowców z Politechniki Białostockiej. Chroniony patentem i prawami ochronnymi wynalazek zaprojektowali i przetestowali na placach budowy dr hab. inż. Mirosław Broniewicz, prof. PB i dr inż. Filip Broniewicz.
Nowatorski system szalunkowy do wykonywania stropów żelbetowych w budynkach wielopiętrowych jest lżejszy, tańszy, a przy tym bezpieczniejszy w obsłudze. Jak to możliwe?
Unikatowy system
Panel przestawny – najważniejsza część systemu, jest tańszy, bo wykonany w całości ze stali, nie jak w innych systemach – z aluminium. A przy tym jest lżejszy. Konstruktorzy z Katedry Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej umiejętnie wykorzystali stalowe elementy cienkościenne profilowane na zimno o specjalnie dobranym kształcie.
– Masa panelu wynosi jedynie 21 kg, więc może być on zdejmowany i zakładany przez jednego pracownika – podkreśla zalety budowy panelu dr hab. inż. Mirosław Broniewicz, prof. PB.
To jedyny znany system szalunkowy, w którym zakładanie paneli, a więc właściwie budowa szalunku odbywa się z kondygnacji z poziomu systemu, a nie z kondygnacji wyższej, czyli z poziomu deskowania.
– Dlatego jest bezpieczny dla użytkowników, eliminuje też konieczność stosowania barierek ochronnych na jeszcze nieprzygotowanym stropie – wyjaśnia zasadniczą różnicę pomiędzy dotychczas znanymi systemami prof. Broniewicz.
A zatem bezpieczeństwo to kolejna wymierna korzyść z wdrożenia rozwiązania naukowców z Politechniki Białostockiej.
Głowica
Jednym z elementów systemu jest chroniona patentem głowica opadowa. Dlaczego ten pomysł jest tak unikalny?
– Głowica opadowa pozwala już po trzech dniach twardnienia betonu opuścić panele przestawne, zdjąć je z tych głowic i przenieść na wyższą kondygnację – wyjaśnia swój patent prof. Broniewicz. – Taka możliwość bardzo przyspiesza rotację deskowania. Możemy wykonywać następny strop właściwie po trzech dniach w odróżnieniu od innych systemów, w których czeka się kiedy beton stwardnieje – zaznacza.
Beton twardnieje 14 dni, aby przenieść swój ciężar własny.
– Jeśli chcielibyśmy go już użytkować, czyli stawiać następne szalunki, to musimy czekać 28 dni – przypomina prof. Broniewicz. – Nasze szalunki można przestawić już po trzech dniach twardnienia betonu – dodaje.
Unikalny system szalunkowy składa się nie tylko z paneli, ale również głowic pośrednich.
– Pośrednie głowice są rozstawione co 160 cm i stanowią podparcie wtórne w czasie, kiedy zabieramy panele deskowania i przenosimy panele na kolejny poziom. Podparcie wtórne przenosi tymczasowe obciążenie z wyższego stropu – tłumaczy tajniki nowatorskiego systemu prof. Broniewicz.
Kilka lat pracy
Nowatorski system szalunkowy naukowców z Politechniki Białostockiej składa się z czterech elementów. Z głowicy opadowej, panelu przestawnego, który się opiera na tej głowicy oraz dwóch elementów uzupełniających – pasa nośnego oraz wieszaka. Wszystkie elementy tego systemu zostały już zarejestrowane w Urzędzie Patentowym RP. Przy czym głowica opadowa została zastrzeżona patentem, natomiast pozostałe trzy elementy tego systemu są wzorami użytkowymi.
Na początku była oczywiście nowatorska idea. – Pomyśleliśmy o tym, że dobrze byłoby opracować system, który byłby atrakcyjny dla użytkowników, a jednocześnie spełniał nowe wymogi, miał nowe funkcje i był nasz polski dostosowany do warunków polskich. Pomyśleliśmy o systemie, który nie będzie dokładnie naśladował systemów europejskich tylko będzie się czymś wyróżniał. U nas elementem wyróżniającym jest to, że system ten składa się właściwie tylko z dwóch elementów: głowicy opadowej i panelu przestawnego. Systemy innych producentów mają jeszcze rygle nośne, na których te panele się opiera. Rygle nośne z kolei są oparte na głowicach. Nasz system pozbawiony jest tych rygli nośnych. Panele opierają się bezpośrednio na głowicach i tym nasz nowatorski system szalunkowy się wyróżnia – wspomina prof. Broniewicz.
System był rozwijany i udoskonalany przez kilka lat dzięki programowi badawczemu finansowanemu z funduszy europejskich.
– Na początku były obliczenia teoretyczne poszczególnych elementów, bo system składa się z wielu elementów – opowiada prof. Broniewicz. – Sam panel przestawny składa się z 12 elementów, głowica opadowa – z 24 – dodaje.
Pomoc matematyków
Przy powstawaniu systemu naukowcy z Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku skorzystali z wiedzy kolegów z Wydziału Mechanicznego.
– Naukowcy wydziału pomogli nam w projektowaniu elementów nośnych takich jak sworznie nośne w głowicy opadowej oraz narożniki kątowe w panelu przestawnym. Są to bardzo ważne elementy, które przenoszą duże obciążenia dociskowe – wylicza prof. Broniewicz.
Każdy z tych elementów musiał być zaprojektowany, jego nośność obliczona i wreszcie wykonany. Wykonaniem prototypów zajęły się specjalistyczne firmy z województwa podlaskiego. System został sprawdzony na jednej z warszawskich budów.
Testy na budowie
– Badaliśmy jak ten system sprawuje się pod rzeczywistym obciążeniem mieszanką betonową, czyli mierzyliśmy ugięcia tego systemu, właściwie ugięcia paneli w środku rozpiętości – uszczegóławia prof. Broniewicz. – Maksymalne dopuszczalne ugięcia powinny wynosić 5 mm. Nasze panele ugięły się o 3,5 mm, a więc spełniły warunki nośności. Można powiedzieć, że nasz system dostosowany jest do stropów o grubości nawet do 45 cm – zaznacza.
Naukowcy, jak przystało na inżynierów z klasą, podczas układania na szalunkach betonu na bieżąco mierzyli ugięcia.
– Nie wiedzieliśmy dokładnie jakie będą wartości ugięć, bo dopiero po analizie zobaczyliśmy, że te ugięcia są bardzo małe i spełniają warunki normowe. Następnie rozbieraliśmy ten system i sprawdzaliśmy powierzchnię dolną stropu. W naszym systemie wygląda w sposób perfekcyjny, ponieważ zastosowano sklejkę o wysokiej jakości. Właściwie jest to beton architektoniczny, konstrukcyjny, który nie wymaga już dalszej obróbki – wspomina prof. Broniewicz.
To potwierdza, że warto konstruować, warto zajmować się nowymi rzeczami, nowymi problemami badawczymi, wprowadzać nowości do istniejących już rozwiązań konstrukcyjnych.
– Wynalazek daje satysfakcję, ponieważ badania naukowe są trudne, bo właściwie trzeba je wykonywać samodzielnie – przypomina prof. Broniewicz. – Trzeba poznawać wiele nowych zagadnień, trzeba szukać współpracy z innymi naukowcami z innych dyscyplin, ale efekt końcowy wynagradza cały wysiłek – dodaje.
Źródło: Politechnika Białostocka, fot. Dariusz Piekut
