PL 71 192 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest wezel konstrukcyjny posadowienia scian oslonowych wielko powierzchniowego obiektu budowlanego, zwlaszcza hali przemyslowej i/lub handlowej, majacej stalowa konstrukcje szkieletowa oraz lekka obudowe dachu i scian, wykonanych z plyt warstwowych. Obiekty tego typu maja bardzo szerokie zastosowanie w wielu sektorach – chociazby jako hale produkcyjne, montazowe, magazynowe (w tym wysokiego skladowania), warsztatowe (warsztaty, stacje kontroli po- jazdów), hale sportowe (korty tenisowe, ujezdzalnie koni), hale targowe, hale motoryzacyjne (salony samochodowe), hale rolnicze (do hodowli bydla, uprawy roslin), hangary lotnicze, chlodnie dla przemy- slu spozywczego, biura i salony wystawiennicze, hale handlowe (sklepy wielkopowierzchniowe, hale sprzedazowe, hale wystawowe) itd. Zgodnie z nowoczesna technologia szybkie w montazu i latwe w rozbudowie wielko powierzch- niowe obiekty budowlane, zwlaszcza hale przemyslowe i handlowe, a takze obiekty uzytecznosci pu- blicznej, buduje sie na konstrukcji stalowej, opartej na wytrzymalej, stabilnej stalowej ramie o okreslonej rozpietosci i okreslonym rozstawie, utworzonej z dzwigarów dachowych i stalowych slupów nosnych – sztywno osadzonych w fundamencie oraz stalowych stezen krzyzowych i portalowych usytuowanych pionowo w linii slupów, a takze stezen w plaszczyznie polaci stanowiacych usztywnienia montazowe. Przy tym fundament, w którym osadzane sa stalowe slupy nosne, musi cechowac sie stabilnoscia i trwaloscia, dlatego musi byc odpowiednio przygotowany do warunków gruntowo-wodnych i wielkosci obciazenia wielko powierzchniowych hal. Z tych wzgledów tego typu hale posadawiane sa w dwojaki sposób – na ogól bezposrednio lub rzadziej – posrednio. Fundamenty plytkie (zwane tez bezposred- nimi) – cala swoja podstawa spoczywajace na gruncie nosnym, stosuje sie wówczas, gdy opór gruntu jest mniejszy od nacisku wywieranego przez nowo wznoszony obiekt, a glebokosc posadowienia nie przekracza 4 metrów. Typowe fundamenty pod hale stalowa skladaja sie ze stóp fundamentowych. Stopy fundamentowe sprawdzaja sie doskonale wówczas, jezeli podloze jest plaskie, ustabilizowane. W tym celu wykonuje sie w podlozu niewielkie wykopy, tworzace zaglebienia, do których nanosi sie warstwe piasku i wypelnienie materialem wiazacym (betonem lub zelbetem – gdy grunt jest slaby albo gdy sa duze obciazenia przekazywane przez slup). W ten sposób powstaja fundamenty punktowe, tak zwane stopy, w których umieszcza sie pojedynczy slup stalowy hali lub po kilka slupów, pod warunkiem, ze sa one rozstawione niedaleko od siebie. Jesli materialem wiazacym jest zelbet, wówczas stopy zel- betowe musza byc zbrojone w dolnej czesci siatka z pretów stalowych, co znacznie wplywa na ich wytrzymalosc. Stopy fundamentowe maja najczesciej ksztalt prostopadloscianu o podstawie kwadratu (gdy slup jest osiowo sciskany) lub prostokata (gdy slup jest dodatkowo zginany). Po wykonaniu tego typu fundamentów pod hale przygotowuje sie takze podbudowe pod po- sadzke w celu ulatwienia dalszych prac montazowych. Standardowa podbudowa pod posadzke jest nasyp z kruszywa piaskowo-zwirowego o odpowiedniej granulacji oraz niwelacja i dogeszczenie gruntu do odpowiednich wartosci walcem wibrujacym. Na tak przygotowane podloze standardowo wylewa sie warstwe betonu towarowego. Niekiedy, w celu minimalizacji nierównomiernych osiadan oraz odksztalcen w czasie eksploatacji, fundamenty plytkie wielko powierzchniowych obiektów przemyslowych i handlowych mozna tworzyc z fundamentu ciaglego, jakim sa tak zwane lawy fundamentowe. Dawniej lawy te byly wykonywane z kamienia lub cegly, obecnie korzysta sie z nowych technologii i stosuje sie stosunkowo grube plyty fundamentowe z betonu monolitycznego badz zelbetu. Przykladowo z polskiego opisu patentowego PL 223 697 znana jest izolowana plyta fundamentowa utworzona na odpowiednio przygotowanym pod- lozu, na którym w uformowanej niecce umieszcza sie lekkie tworzywo izolacyjne i zalewa sie je mate- rialem wiazacym, korzystnie betonem. Lawy fundamentowe stanowia jednoczesnie posadzke obiektów. Sporadycznie, w przypadku szczególnie niekorzystnych warunków gruntowych i wodnych, zwlaszcza gdy warstwa gruntu nosnego, w obrebie której ma byc posadowiony obiekt, zalega na gle- bokosci powyzej 4 metrów i moze generowac nierównomierne osiadanie, wykonuje sie do tego typu obiektów posadowienie posrednie, zwane tez glebokim. Wówczas konstrukcja wielkogabarytowych hal opiera sie na wierzchu drewnianych, stalowych, badz betonowych lub zelbetowych pali lub ciezkich, zelbetowych skrzyn jednokomorowych o przekroju kolistym lub wielokomorowych o przekroju kwadra- towym, badz prostokatnym, tak zwanych studni i za ich posrednictwem przekazywane sa obciazenia na grunt nosny. Stalowe slupy, stanowiace elementy konstrukcyjne hali, laczy sie z fundamentem na kilka sposo- bów, na ogól za pomoca fundamentowych stopów kielichowych, zwanych potocznie „szklankami” czy PL 71 192 Y1 3 „kielichami”, badz przy uzyciu kotw lub na tzw. „wytyki”, czyli prety zbrojeniowe, na które nastepnie w czasie montazu nanizuje sie specjalnie uksztaltowane kanaly wewnatrz slupa, a przestrzen wolna w kanale i pod podstawa slupa jest wypelniana zaprawa o wysokiej wytrzymalosci. Wielkogabarytowe obiekty, zwlaszcza hale przemyslowe i handlowe, majace konstrukcje szkie- letowa – stalowa budowane sa modulowo, dzieki czemu mozna je w pelni dostosowac do indywidual- nych potrzeb i oczekiwan i co wiecej istnieje mozliwosc ich pózniejszej przebudowy czy tez demontazu w przypadku koniecznosci relokacji obiektu. Dodatkowo charakteryzuja sie krótkim czasem budowy i stosunkowo niskimi kosztami calej inwestycji w stosunku do tradycyjnej hali murowanej. W zaleznosci od potrzeb hale stalowe moga osiagac rózne gabaryty, projektuje sie je dla dowolnych obciazen snie- gowych i wiatrowych, moga miec konstrukcje stalowa blachownicowa lub konstrukcje stalowa kratowni- cowa, moga byc jednonawowe lub wielonawowe, miec wyodrebnione pomieszczenia administracyjne i socjalne, byc wyposazone w dodatkowe elementy. Dawniej wielko powierzchniowe obiekty, zwlaszcza hale przemyslowe i handlowe, o stalowej kon- strukcji szkieletowej, mialy obudowe murowana, w której sciany podziemia byly murowane najczesciej z bloczków betonowych na zaprawie cementowej, a sciany nadziemia z bloczków gazobetonowych. Obecnie, zgodnie z nowymi trendami, preferuje sie obudowe z plyt warstwowych, majacych rdzen w po- staci materialu termoizolacyjnego, którym moze byc pianka poliuretanowa, badz styropian czy welna mineralna, oraz posiadajacych okladzine na ogól z blachy ocynkowanej powlekanej poliestrem. Dodat- kowo od strony zewnetrznej sciany oslonowe pokrywane sa blacha trapezowa lub innymi elementami stalowymi stanowiacymi ozdobna elewacje. Tradycyjnie sciany oslonowe montowane sa do osadzonych w fundamencie slupów, ale z uwagi na to, ze wymagaja tez oparcia, dlatego montuje sie je zawsze na lawie fundamentowej, dodatkowo izolowanej pozioma izolacja przeciwwilgociowa, w przeciwnym razie sciany oslonowe bylyby narazone na bezustanny kontakt z woda gruntowa i wilgocia. W wyniku tak zwanego podciagania kapilarnego wilgoc ta moglaby przenikac do wnetrza obiektu, przenosic sie na wyzsze kondygnacje, powodujac powazne uszkodzenia, np. rozkwity, grzyby, plesnie, przemarzanie scian. Brak law fundamentowych móglby tez wplywac na nosnosc obudowy sciennej, jej wytrzymalosc oraz mozliwosc przejecia przez nia obciazen zewnetrznych i powodowac ewentualne uszkodzenia w postaci przelaman, czy pekniec. Tymczasem tworzenie law fundamentowych pod sciany oslonowe generuje dodatkowe koszty budowy i wydluza jej czas. Dlatego celem niniejszego wzoru uzytkowego bylo opracowanie takiego rozwiazania, które eliminowaloby te problemy, gdyz nie wymagaloby wylewania dodatkowych funda- mentów, tym samym skracaloby czas przygotowania posadowienia scian oslonowych pod budowana hale i nie generowaloby tak wysokich kosztów. Wzór uzytkowy dotyczy wezla konstrukcyjnego osadzenia scian oslonowych wielko powierzch- niowego obiektu budowlanego, zwlaszcza hali przemyslowej i/lub handlowej, majacej stalowa konstruk- cje szkieletowa, której ciezar opiera sie na stalowych slupach osadzonych na stopach fundamentowych oraz lekka obudowe dachu i scian, które to sciany oslonowe wykonane sa z plyt warstwowych i monto- wane do stalowych slupów. Wezel ten utworzony jest pomiedzy utwardzonym lub nieutwardzonym pa- sem terenu znajdujacym sie poza obrebem hali a stalowym slupem, zakotwionym w stopie fundamen- towej na wysokosci posadzki, opcjonalnie zaizolowanej warstwa poziomej izolacji termicznej. Zgodnie z wzorem uzytkowym poszczególne elementy tego wezla konstrukcyjnego polaczone sa nastepujaco: ? do zewnetrznej strony stalowego slupa zamontowana jest plyta warstwowa, spoczywajaca na lawie fundamentowej wykonanej z chudego betonu w przestrzeni pomiedzy slupami i sto- pami, a stanowiacej powierzchnie oparcia w podlozu, ? do plyty warstwowej, od strony zewnetrznej hali, cala powierzchnia styku przylega swa tylna sciana kraweznik drogowy, uksztaltowany w formie mocno wydluzonego prostopadloscianu, który powierzchnia swej podstawy spoczywa na lawie fundamentowej z chudego betonu. Korzystnie, lawa fundamentowa w przekroju poprzecznym ma ksztalt grubej litery „L”. Korzystnie tez, kraweznik drogowy posiada zukosowana krawedz zewnetrzna. Równiez korzyst- nie frontowa czesc kraweznika drogowego, majaca zukosowana krawedz, jest mniej wiecej w 1/3 swej wysokosci umiejscowiona w warstwie podsypki gruntu przepuszczalnego, w 1/3 w warstwie utwardzo- nego pasa terenu znajdujacego sie poza obrebem hali, a 1/3 tego kraweznika, poczawszy od miejsca zukosowania krawedzi, wystaje ponad poziom utwardzonego pasa terenu. Przy tym poziom utwardzo- nego pasa terenu moze byc wylozony dowolnym tworzywem utwardzajacym, w tym asfaltem, betonem, plytami betonowymi, kostka betonowa, kamiennym brukiem czy kostka granitowa. PL 71 192 Y1 4 Dzieki zastosowaniu wezla konstrukcyjnego wedlug wzoru uzytkowego uzyskano rozwiazanie pozwalajace na przyspieszenie czasu budowy, bowiem kraweznik skutecznie zastepuje sciane funda- mentowa (podwaline) oraz daje wymierne korzysci ekonomiczne, zdecydowanie obnizajac koszty, zmniejszajac zakres robót ziemnych oraz eliminujac roboty zelbetowe i murowe. W tradycyjnych rozwiazaniach pod sciane fundamentowa stosowane byly podwaliny lub lawy ma- jace duze wymiary, wymagajace zbrojenia i zastosowania wyzszej klasy betonu. Tymczasem w wezle konstrukcyjnym wedlug wzoru uzytkowego zrezygnowano ze sciany fundamentowej lub podwaliny, a w to miejsce zastosowano zwykly kraweznik drogowy, do którego wprawdzie takze przewidziana jest lawa, jednak zdecydowanie mniejszych wymiarów, niewymagajaca zbrojenia i tansza w wykonaniu, gdyz wymagajaca zastosowania nizszej klasy betonu. Przy tym wykorzystany w tym wezle konstrukcyj- nym kraweznik drogowy pelni dwojaka role – opornika dla nawierzchni utwardzonych, jak równiez za- bezpieczenia sciany przed bezposrednim kontaktem z gruntem (ewentualnym zawilgoceniem) i przed uszkodzeniami mechanicznymi, poniewaz plyta oslonowa scienna w tym rozwiazaniu „schodzi” ponizej poziomu posadzki, w przeciwienstwie do tradycyjnych sposobów posadowienia plyt oslonowych scien- nych, które montuje sie okolo 20–30 cm powyzej powierzchni gruntu. Przedmiot wzoru uzytkowego zostal uwidoczniony na schematycznym rysunku, którego fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny w plaszczyznie A-A (oznaczonej na fig. 2) wezla konstrukcyjnego po- sadowienia scian oslonowych wielko powierzchniowego obiektu wedlug wzoru uzytkowego, a fig. 2 – wezel konstrukcyjny wedlug wzoru w czesciowych przekrojach wzdluznych w plaszczyznach B-B, C-C, D-D i E-E, oznaczonych na fig. 1. Zgodnie z wzorem uzytkowym wezel konstrukcyjny posadowienia scian oslonowych zostal zasto- sowany w hali przemyslowej, majacej stalowa konstrukcje szkieletowa, której ciezar opiera sie na sta- lowych slupach 1, osadzonych na fundamentowych stopach 2 oraz posiadajacej tak zwana lekka obu- dowe dachu i scian. Fundamentowe stopy 2 maja ksztalt bardzo grubej, odwróconej litery „T”. Oslonowe sciany wykonane sa z plyt warstwowych 3 i mocowane do stalowych slupów 1. Przedmiotowy wezel konstrukcyjny zostal rozmieszczony pomiedzy utwardzonym pasem te- renu 4 znajdujacym sie poza obrebem hali, a stalowym slupem 1, zakotwionym w fundamentowej sto- pie 2 na wysokosci posadzki 5 polozonej na tzw. podbetonie 6. Przy tym poszczególne elementy tego wezla sa polaczone w ten sposób, ze do zewnetrznej strony stalowego slupa 1 zamocowana jest war- stwowa plyta 3, spoczywajaca na fundamentowej lawie 7 o przekroju poprzecznym w ksztalcie litery „L”, wykonanej z chudego betonu w przestrzeni pomiedzy slupami 1 osadzonymi w fundamentowych sto- pach 2, stanowiacej powierzchnie oparcia w podlozu 8. Z kolei do warstwowej plyty 3, od strony zewnetrznej hali, cala powierzchnia styku przylega swa tylna sciana kraweznik drogowy 9, uksztaltowany w formie mocno wydluzonego prostopadloscianu, który powierzchnia swej podstawy spoczywa na poziomej belce fundamentowej lawy 7 z chudego be- tonu. Frontowa czesc kraweznika drogowego 9 ma zukosowana krawedz zewnetrzna 10, która jest mniej wiecej w 1/3 swej wysokosci umiejscowiona w podlozu 8, na warstwie podsypki gruntu przepusz- czalnego 11, w 1/3 w warstwie utwardzonego pasa terenu 4 znajdujacego sie poza obrebem hali, a 1/3 tego kraweznika drogowego 9, poczawszy od miejsca zukosowania krawedzi zewnetrznej 10, wystaje ponad poziom utwardzonego pasa terenu 4, wylozonego kostka brukowa. PL PL PL PL PL PL