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?
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.
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.
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.
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 – tłumaczy tajniki nowatorskiego systemu prof. Broniewicz. – Podparcie wtórne przenosi tymczasowe obciążenie z wyższego stropu.
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 – wspomina prof. Broniewicz. – 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.
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.
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 – wylicza prof. Broniewicz. – Są to bardzo ważne elementy, które przenoszą duże obciążenia dociskowe.
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.
– 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.
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 – wspomina prof. Broniewicz. – 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.
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.
Dziś Politechnika Białostocka, dzięki pracy jaką włożyli dr hab. inż. Mirosław Broniewicz, prof. PB i dr inż. Filip Broniewicz ma na swoim koncie:
patent na wynalazek pn. „Głowica opadowa systemu szalunkowego” Pat. 244436
zastrzeżone wzory użytkowe:
Panel przestawny systemu szalunkowego Ru.074160
Pas nośny uzupełniający szalunku stropowego Ru.073947
Wieszak do dźwigarów Ru.073946
dr hab. inż. Mirosław Broniewicz, prof. PB
- Katedra Konstrukcji Budowlanych i Mechaniki Budowli Politechniki Białostockiej
- członek Sekcji Konstrukcji Metalowych Polskiej Akademii Nauk
- uprawniony projektant w dziedzinie konstrukcyjno-budowlanej, członek Podlaskiej Okręgowej Izby Inżynierów Budownictwa, biegły Sądowy w specjalności konstrukcyjno-budowlanej
- autor i współautor 16 książek z dziedziny projektowania konstrukcji stalowych, 18 rozdziałów w podręcznikach, 83 publikacji naukowych z zakresu budownictwa stalowego i kompozytowego
- współautor 19 prac naukowo-wdrożeniowych wykonanych na zlecenie firm przemysłowych wykonawca ponad 16 opinii sądowych i prokuratorskich oraz ponad 50 ekspertyz technicznych.
Opr. Jerzy Doroszkiewicz
