06 Kratak Opis IMS Sistema

1 MONTANI SKELETNI SISTEM IMS

1.1 Uvod

Tendencija u savremenom graevinarstvu je masovna izgradnja stambenih objekata. Ostva-rivanje ove tendencije mogue je samo na principima industrijskog naina proizvodnje, to uslovljava industralizaciju i prefabrikaciju i u graevinarstvu.

Industrijski nain gradnje predstavlja pravu revoluciju u odnosu na klasini nain i to, kako u domenu projektovanja, tako i u domenima izvoenja i gradnje objekata. Oigledne prednosti industrijskoga naina gradnje su: smanjenje koliine fizikog rada, bra gradnja objekata, produenje graevinske sezone na skoro celu godinu, uteda drvene grae za oplatu, posti-zanje boljeg i ravnomernijeg kvaliteta elemenata i konstrukcije, poveanje sigurnosti i trajnos-ti objekata i niz drugih. Sa druge strane, ovakav nain graenja zahteva vee poetne inves-ticije (oprema za prefabrikaciju), kvalifikovanu radnu snagu, vee trokove transporta, podi-zanja i montae elemenata.

Konstruktivni sistem koji odgovara zahtevima industrijskog naina gradnje treba da razrei niz problema i postavlja mnoge uslove i zahteve koje moe da zadovolji samo tim veeg bro-ja strunjaka razliitih profila (arhitekta, graevinski inenjer, mainski inenjer, tehnolog, ekonomista). Uspeh i efikasnost odreenog montanog konstruktivnog sistema je uslovljen nainom reenja problema: standardizacije elemenata, jednostavnosti njihove proizvodnje, transporta i montae, kao i brzinom gradnje.

Za masovnu izgradnju stambenih objekata na industrijski nain najee se primenjuju dva tipa konstruktivnih sistema poznata pod optim nazivom panelni i skeletni sistem.

Kod panelnog sistema konstrukciju obrazuju zidovi - vertikalni paneli (sa ili bez otvora) i ta-vanice - horizontalni paneli. Ovde zidovi zadovoljavaju istovremeno dve funkcije u objektima - zatvaraju prostor i prihvataju optereenje (nosei elementi).

Kod skeletnih sistema konstrukciju (skelet) ine: stubovi, grede, meuspratne konstrukcije (tavanice) i zidovi za ukruenje. Skelet u objektu skeletnog sistema ima ulogu samo nosee konstrukcije i zbog toga je potrebno da se drugim elementima (u statikom smislu sekundar-nim) zatvori prostor i oformi eljeni objekat. Iako, na prvi pogled ovo izgleda kao mana skele-tnih sistema, sa stanovita slobode oblikovanja i zatvaranja prostora ovo je i najvea njihova prednost.Uloga tavanica kod oba sistema je, osim prenosa gravitacionog optereenja, i obe-

zbeenje ravnomernog prenoenja horizontalnih spoljanjih uticaja (seizmika, vetar) na verti-kalne nosee elemente.

Na izbor konkretnog konstruktivnog sistema utie niz faktora, meu kojima su najznaajniji namena zgrade, spratnost i lokalni uslovi (lokacija objekta, radna snaga, lokalna industri-ja).

Jedan od najee korienih montanih sistema kod nas kad je u pitanju stambena izgrad-nja i gradnja poslovnih objekata je Sistem IMS od prednapregnutog betona. Sistem je u celini delo domaih autora.

Montani skeletni sistem IMS od prednapregnutog betona je zamiljen i ostvaren u Institutu za ispitivanje materijala u Beogradu 1956. godine. Ve sledee godine je poela izgradnja prvih objekata u ovom sistemu. Bili su to objekti na Novom Beogradu, a zatim je sistem na-ao iroku primenu u mnogim gradovima tadanje Jugoslavije. Svoju afirmaciju ovaj sistem je doiveo i u inostranstvu (Kuba, Maarska, Italija, Austrija).

Osnovna ideja IMS montanog sistema nije u tome da se usavri i isprojektuje montana zgrada (zgrade) koja e se kasnije serijski proizvoditi. Naprotiv, ideja je u konstrukciji mini-malnog broja konstruktivnih elemenata od kojih je mogue "sastaviti" veliki broj razliitih ob-jekata. Ova raznolikost se ogleda, kako u osnovama objekata, tako i u njihovim visinama (spratnost). Pri tome je arhitekta u izradi arhitektonskog reenja objekta minimalno sputan. U ovome lei razlog zato je izabran skeletni sistem gradnje.

Tenja da se prelaskom na montanu gradnju ne izgubi ni jedna dobra karakteristika klasi-no graenih armiranobetonskih konstrukcija je u potpunosti zadovoljena primenom prednap-rezanja kao naina povezivanja elemenata u monolitnu celinu.

Ovako koncipiran montani sistem omoguio je vrlo iroku primenu, poev od stambenih zgrada, kola, bolnica, hotela, poslovnih objekata, do industrijskih objekata, magacina i dr. Od malog broja osnovnih konstruktivnih elemenata mogue je izgraditi velik (neogranien) broj neuniformisanih objekata.

Veoma znaajna karakteristika ovog montanog sistema je i njegova otvorenost. Naime, os-novnu konstrukciju je mogue finalizirati bilo na klasian nain, bilo vertikalnim panelima koji se koriste kao fasadni ili pregradni zidovi.

1.2 Elementi konstrukcije

Konstrukciju sistema IMS ine montane elije kvadratnog ili pravougaonog oblika, dimenzija od 3.00 x 3.00 m do 7.20 x 7.20 m. Najee korieni rasteri za izgradnju stambenih obje-kata su 3.60 m, 4.20 m i 4.80 m i njihove meusobne kombinacije, dok se za kolske i javne zgrade najee koriste rasteri 6.60 x 3.60 m uz kombinaciju rastera 3.60 x 3.60 m. eliju formiraju etiri stuba i jedna kasetirana tavanina ploa izmeu njih. Ovo su ujedno i osnovni elementi koji prihvataju vertikalno optereenje.

Povezivanje stubova i tavanice u monolitnu celinu postie se kablovima za prednaprezanje (Sl. 1) koji se provlae kroz otvore u stubovima u nivou tavanine ploe i kroz slobodan pros-tor izmeu dve susedne tavanice. Kasnije se od ivinih rebara tavanica, ispunjavanjem pros-tora izmeu njih betonom (koji ujedno slui i kao zatita za kablove), formiraju svojevrsne prednapregnute grede skeletnog sistema. Kablovi se, zavisno od raspona, postavljaju i uteu kao pravolinijski ili poligonalni (naknadnim sputanjem kablova se postie poligonalna trasa).

Kablovi se postavljaju u dva ortogonalna pravca, i posle betoniranja spojeva na kontaktu ta-vanica i stubova, moe se izvriti njihovo utezanje.

Prihvatanje horizontalnih sila vetra i seizmikih potresa povereno je prvenstveno betonskim platnima za ukruenje, a delom i skeletu konstrukcije. Osim prijema horizontalnih sila, uloga platana za ukruenje je i spreavanje velike pomerljivosti sistema. Platna za ukruenje su armiranobetonski paneli, koji se postavljaju izmeu dva stuba u osi, tako da povezani sa stu-bovima putem sile prednaprezanja u nivou tavanine ploe formiraju zidove za ukruenje. To su prefabrikovani montani elementi iji se broj u objektu odreuje tako da bez dodatnih veza mogu da ispune ulogu noseih elemenata za horizontalne sile. Ukoliko, iz bilo kojih razloga, to nije mogue postii (mali broj zidova za ukruenje, velika visina objekta, izrazito seizmiko podruje) tada se platna za ukruenje mogu betonirati na licu mesta. Ukoliko proraun konstrukcije naloi za potrebno, veza izmeu stubova i betonskih platana se moe ostvariti i pomou horizontalne armature isputene iz stubova.

Sl. 1 Koncept konstrukcije IMS sistema

Osim ovih osnovnih noseih elemenata, postoje i drugi elementi, ija je uloga da upotpune konstrukciju i omogue njeno normalno korienje. Kompletna konstrukcija montanog skele-tnog sistema od prednapregnutog betona IMS sastoji se od sledeih elemenata:

- primarni elementi - nosei delovi konstrukcije: - stubova, - tavaninih ploa (normalnih i konzolnih), - armiranobetonskih platana za ukruenje, - stepenita; - ivinih nosaa

- sekundarni elementi - nenosei delovi: - fasadnih elemenata (parapeti ili puni paneli), - pregradnih zidova, - sanitarnih blokova, - sanitarnih i kuhinjskih kabina.

- tercijarni elementi: obloge, stolarija i sl.

1.2.1 Stubovi

Stubovi su elementi montanog skeletnog sistema ija je osnovna uloga da prihvate vertikal-no optereenje. Pored ovoga, stubovi prihvataju i deo horizontalnog optereenja. Ovo se po-sebno odnosi na stubove koji rade u sadejstvu sa platnima za ukruenje (iji su sastavni deo). Uobiajeno je da su stubovi kontinualni kroz tri etae. Kada broj spratova nije deljiv sa tri koriste se stubovi koji su kontinualni kroz dve etae. I u tom sluaju se stubovi proizvode u standardnim kalupima, koji se samo pregrauju na eljenoj duini.

Presek standardnih stubova je kvadratni i najee koriene dimenzije poprenih preseka stubova su: 30 x 30 cm, 34 x 34 cm i 38 x 38 cm. Ima sluajeva kada se odstupa od sta-ndardnih dimenzija, pa se ak rade i pravougaoni preseci stubova. Stubovi su obino armira-ni sa etiri ugaone ipke.

Na stubovima su, na mestima sastava sa meuspratnom konstrukcijom, ostavljene rupe za prolaz kablova za prednaprezanje. Na vrhu stubovi imaju isputene ankere za nastavljanje, a u donjem delu odgovarajue rupe, koje su snabdevene otvorima za injektiranje. Stubovi iz-nad fundamenta se proizvode sa ankerima i sa gornje i sa donje strane.

U konstrukciji stubovi su uglavnom aksijalno napregnuti, dok znaajnije momente savijanja stubovi prihvataju samo kod gornjih spratova. Po pravilu su stubovi pritisnuti (rade u oblasti centrinog pritiska ili ekscentrinog pritiska u fazi malog ekscentriciteta) tako da je naveden nain njihovog kontinuiranja sasvim zadovoljavajui. Vrlo retko se deava da neki od stubova bude napregnut na zatezanje, po pravilu kao posledica seizmikih uticaja, ali i nepravilno projektovane konstrukcije.

Kod duih objekata (preko 40 m) prilikom utezanja kablova na niim spratovima u podunom pravcu, ukoliko su stubovi zabetonirani i ukljeteni u fundament, moe jedan deo sile za pre-dnaprezanje da se prenese na stubove izazivajui u njima moment savijanja na mestu uk-ljetenja i, istovremeno, smanjenu silu prednaprezanja u podvlakama u srednjem delu objek-ta. U tim sluajevima primenjuje se postupak prednaprezanja u dve faze: prva faza podra-zumeva zatezanje kablova do 30% sile prednaprezanja, a zatim do pune poetne sile. Drugi nain savladavanja ovog problema podrazumeva da se stubovi ukljete u fundament tek na-kon zavrenog utezanja kablova prve etae. Ovakav postupak se pokazao vrlo koristan kod objekata koji su, pored velike duine, i velike spratnosti.

1.2.2 Tavanice

Prema nainu oslanjanja, u IMS sistemu se razlikuju dva osnovna tipa tavanica: normalne tavanice i konzolne tavanice. Normalne tavanice se oslanjaju u sva etiri svoja ugla i prenose optereenje na stubove, dok su konzolne tavanice oslonjene samo u dve take i u statikom smislu rade kao konzolni nosai. Normalne tavanice mogu da budu pune ili sa otvorima za stepenite, liftove ili voenje raznih drugih instalacija.

Normalne tavanice: U zavisnosti od rastera oblik osnove ovih tavanica je pravougaoni ili kva-dratni. Tavanice su koncipirane kao kasetirane sa ortogonalnim sistemom sekundarnih no-saa. Ivini nosai se tretiraju kao primarni i oni kasnije, nakon utezanja kablova, formiraju podvlake skeletnog sistema i uvek su prednapregnuti. Kod veih rastera, radi utede u koli-ini materijala, sekundarna rebra mogu biti i manje visine od ivinih, to moe da stvori prob-leme u oblikovanju plafonske konstrukcije. Rebra su uvek ukruena gornjom, a esto i do-njom betonskom ploom, to u statikom smislu obezbeuje potrebnu krutost ovoj relativno lakoj konstrukciji.

U sluaju veih raspona sama tavanica moe biti formirana iz dva ili tri segmenta. Spajanje delova u monolitnu celinu postie se takoe prednaprezanjem, a nekad se to reava i me-kom armaturom. Kod ovakvih raspona, mogu se prednapregnuti i sekundarna rebra tavanice.

Tavanica IMS sistema omoguava postavljanje pregradnih zidova bez ikakvog ogranienja, bez obzira da li je formirana iz jednog ili vie segmenata.

U tavanici je uvek mogue ostaviti otvore manje od dimenzija kasete jednostavnim perforira-njem ploe. U sluaju da je otvor takvih dimenzija (otvori za stepenita, liftove) da preseca-ju sekundarna rebra, tada se oko otvora obrazuje okvir kojim se uspostavlja veza izmeu re-bara kasetirane tavanine ploe.

Klasina tavanica u IMS skeletnom sistemu je tavanica sa gornjom betonskom ploom i reb-rima, a laka plafonska konstrukcija se naknadno privruje za nju. Meutim, naknadna izra-da plafonske konstrukcije esto moe da bude problem prilikom izvoenja, zbog ega je u novije vreme ea upotreba kasetirane tavanine ploe sa plafonom uz pomo izgubljene oplate. Drugi nain izrade tavanice sa donjom (plafonskom) ploom podrazumeva polaganje kasetirane tavanice za koju je sa donje strane privrena armaturna mrea u svee razastrt beton debljine 2 3 cm, koji formira plafonsku plou. Izbegavanje prslina kao posledica razli-ite starosti betona se postie prednaprezanjem same donje ploe tavanice. Visina tavanice je (za uobiajene rastere stambenih objekata) 20 cm.

Konzolne tavanice: Ovaj tip tavanice se koristi za balkone ili za poveanje korisne stambene povrine. Statika koncepcija je u tome da element konstrukcije konzolno prenosi opteree-nje. Pored glavnih konzolnih nosaa koji su prednapregnuti, optereenje prihvataju i sekun-darni nosai, koji moraju biti povezani sa odgovarajuim rebrima normalne tavanice, bilo pre-klapanjem armature, bilo zavarivanjem.

Raster konzolnih tavanica je diktiran osnovnim rasterom sistema i mogunou konzolnog prihvatanja optereenja pod ve diktiranom konstruktivnom visinom. Da bi se prihvatio mo-menat ukljetenja, poveava se ekscentricitet kablova iznad oslonaca, a, kada je potrebno, dodaje se i jo jedan kratki kabl. Prepusti konzolnih tavanica se kreu od 1.20 m do, ak, 3.00 m.

Kod ovih tavanica znaajno optereenje predstavljaju fasadni elementi koji na njima lee ili su o njih obeeni, zbog ega je bitno da oni budu to laki. Problem plafonske konstrukcije se i ovde reava na isti nain kao kod normalnih tavanica.

1.2.3 Platna za ukruenje

Armiranobetonska platna za ukruenje, zajedno sa stubovima formiraju zidove za ukruenje. To su osnovni konstruktivni elementi koji prihvataju horizontalne uticaje. Koncepcija ovih elemenata je takva da oni treba da su u stanju da prime kompletne horizontalne uticaje (iako i sam skelet prima njihov deo) i da smanje optu deformabilnost skeleta. esto je ovaj drugi zahtev i presudan, jer, naroito kod niih objekata i u niim seizmikim zonama, su i sami stubovi u stanju da prime i na temelje prenesu horizontalne uticaje, ali se zbog velike defor-mabilnosti takvog sistema to ne sme dopustiti (velika pomeranja bi dovela u pitanje stabilnost i upotrebljivost sekundarnih elemenata konstrukcije).

Ab platna su u poetku primene IMS sistema bila livena na licu mesta, da bi se kasnije za-menila montanim panelima. Primena montanih panela u IMS sistemu je danas redovna praksa. Livenje platana na licu mesta se koristi samo u sluajevima velikih spratnih visina ili

visokih seizmikih zona, kada je postupak izrade in situ isplativiji u odnosu na neophodne modifikacije ustaljenih dimenzija i naina armiranja elemenata.

Kod montanih zidova redovno se javlja problem njihovog kontinuiranja po visini. Ovaj prob-lem potie iz injenice da je visina meuspratne konstrukcije nedovoljna da bi se ostvario preklop armature. Zbog toga su u zidnim platnima predvieni otvori koji idu celom visinom platna i kroz koje se provlai vertikalna armatura. Otvori su dovoljno veliki ( = 8 cm) da se u njima moe ostvariti nastavljanje armature preklapanjem. Naknadno se otvori zapunjavaju injektivnom smeom.

Sama montana platna su armirana konstruktivno, a oko pomenutih krunih kanala - spiral-no. Dimenzije im odgovaraju razmaku izmeu stubova umanjenom za toleranciju od 4 cm i spratnoj visini umanjenoj za 8 cm.

1.2.4 Stepenita

Montani sistem IMS dozvoljava upotrebu kako jednokrakih, tako i dvokrakih i trokrakih ste-penita. Kao najekonominije reenje, najee se koriste jednokraka stepenita smetena u jedno polje rastera. Sama konstrukcija stepenita se sastoji iz ve "nazubljene" stepenine kose ploe, na koju se naknadno montiraju gazita. Postoji mogunost da se stepenini ele-ment prefabrikuje u jednom komadu (sa gazitima).

Stepenina ploa se izrauje kao puna ab ploa debljine 12 cm. U nosau su ostavljene rupe za vezu ankerima sa podvlakama.

1.2.5 Ivini nosai

Ivini nosai su gredni elementi koji imaju ulogu da na spoljnoj strani objekta, zajedno sa ivi-nim rebrom tavanine ploe, formiraju podvlaku skeleta (Sl. 2). Visina ivinih nosaa odgo-vara visini tavanice. Istovremeno to su elementi koji prihvataju i nose fasadne elemente.

Sl. 2 Mesto spoja ivinog nosaa i normalne tavanice (formiranje ivine podvlake)

Ivini nosa je povezan sa ostatkom konstrukcije (sa pripadajuim stubovima) putem pred-naprezanja. Kod veih raspona ivinih nosaa, prednaprezanjem moe biti dovedena u pita-nje njegova bona stabilnost, zbog ega je ovakav element neophodno proveriti na izvijanje prilikom prorauna konstrukcije.

1.2.6 Sekundarni elementi

Fasadni elementi: Fasadni elementi koji se koriste u IMS montanom sistemu gradnje za za-tvaranje zgrade mogu biti od svih materijala prema elji projektanta. Najee se primenjuju "sendvi" elementi tipa beton - izolacioni sloj - beton razliitih debljina. Veza izmeu fasadnih elemenata i ivinih nosaa ostvaruje se betoniranjem ankera, tako da u statikom pogledu fasadni parapetni element radi kao vertikalna konzola.

Kod ovih elemenata vertikalna spojnica (Sl. 3) je otvorenog tipa sa dekompresionim kanalom i limenom trakom koja spreava direktne udare kie u spojnicu. Sa unutranje strane spojni-ce postavlja se plastini kit i ploa od izolacionog materijala.

Pregradni zidovi: U IMS montanom sistemu pregradni zidovi nisu nosei elementi, te je od interesa da njihova teina bude to manja. U praksi se koriste pregradni zidovi od gipsanih blokova, siporeksa, lakih betona Specijalni tip pregradnog zida je sanitarni blok. To je zid u koji su ugraene instalacije, odnosno kanali i otvori za razne instalacije (vodovod, kanalizaci-ja, ventilacija). Sanitarni blokovi se izrauju od betona uz korienje raznih drugih materija-la, cevi i blokova sa ant kanalima.

Sl. 3 Vertikalna i horizontalna spojnica fasadnih elemenata

Sanitarne i kuhinjske kabine: U poslednje vreme IMS sistem stambene gradnje podrazumeva upotrebu potpuno zatvorenih elija u koje se ugrauje kompletno kupatilo (Sl. 4), klozet ili radni deo kuhinje sa svim potrebnim instalacijama i otvorima. elija se formira od tankih betonskih panela i montira se kranom na taj nain to se postavlja na tavaninu plou i kasnije se prikljuuje za ostale razvode instalacija.

1.3 Povezivanje glavnih noseih elemenata

Povezivanje montanih elemenata u jedinstvenu konstrukciju predstavlja delikatan projek-tantski i izvoaki zadatak. Od njegovog reenja zavisi stabilnost konstrukcije, a, svakako, i njena ekonominost.

Naelno govorei, veza izmeu elemenata treba da bude takva da garantuje potpuno preno-enje sila i deformacija za koje je konstrukcija projektovana. Vezivanje treba da obezbedi projektovan statiki sistem konstrukcije. Pri tome se postavlja i imperativ jednostavnosti izvo-enja veza prefabrikovanih elemenata. Trajnost veza mora da odgovara veku trajanja objek-ta bez ikakvih naknadnih reparacionih radova.

Monolitnost skeletne konstrukcije u IMS sistemu postie se prevashodno prednaprezanjem, a neke od veza se mogu ostvariti i na drugi nain: zavarivanjem, kontinuiranjem mekom ar-maturom

Sl. 4 Sanitarna kabina - kupatilo

1.3.1 Nastavljanje stubova

S obzirom da se IMS stubovi proteu maksimalno kroz tri etae, nastavljanje stubova je ne-ophodno kod svih objekata vie spratnosti. Nastavljanje stubova se izvodi jednom vrstom preklapanja meke podune armature stuba. Iz donjeg stuba su isputeni ankeri koji ulaze u rupe za njih predviene na gornjem stubu.

Svaki stub ima na svom donjem kraju, u uglovima, po dve podune rupe (ukupno osam) iji je prenik neto vei od prenika ankera za nastavljanje. Na gornjem kraju svakog stuba is-putena su po dva elina profila u svakom od uglova preseka stuba (Sl. 5). Duina ovih an-kera je odreena njihovim pravilnim sidrenjem.

Sl. 5 Nastavljanje stuba

Nastavak se izvodi na sledei nain: na gornju povrinu donjeg stuba rasprostre se 1 cm slabo vlanog cementnog maltera; kranom se postavi gornji stub tako da se elini profili uvuku u kanale gornjeg stuba; gornji stub se fiksira u vertikalnom poloaju; injektiraju se ka-nali gornjeg stuba. Injektiranje se vri cementnom emulzijom Ukoliko nije ostvarena dovoljna

duina preklopa podune armature ili ako su stubovi izloeni znaajnijim zateuim aksijal-nim silama, veza nastavka se moe poboljati ako se za injektiranje koristi emulzija sa doda-tkom epoksi smola.

1.3.2 Veza tavanica sa stubovima

Veza tavanice sa stubom se ostvaruje iskljuivo prednaprezanjem i stvaranjem dovoljno veli-kih sila trenja izmeu kontaktnih povrina.

Izmeu stuba i kontaktnih povrina tavanica projektom je predvien razmak od 2 cm, koji se, posle montae tavanica, zaptiva suvim cementnim malterom, odnosno PU pastom. Cilj ovo-ga je korekcija, uvek prisutne, izvoake netanosti, a ujedno i ostvarivanje to prisnijeg kon-takta izmeu tavanice i stuba.

Kada je malter dovoljno ovrsnuo, zateu se elini kablovi, koji su poloeni u kanal izmeu dve tavanice. Prednapreu se obino dva kabla od kojih je svaki sastavljen iz 4 do 6 ica prenika 7 mm. Kablovi se pruaju neprekinuti celom duinom, odnosno irinom zgrade, pro-lazei kroz rupe, za njih predviene, u stubovima.

Za uobiajene raspone primenjuje se trajna sila u svakoj podvlaci u rasponu od 300 430 kN (Sl. 6). Ova sila, sa relativno visokim koeficijentom sigurnosti pokriva sve smiue i normalne napona. Nakon pravolinijskog zatezanja kablova u poprenom i podunom pravcu, trasa kablova se pretvara u poligonalnu njihovim sputanjem pomou specijalnih hidraulikih ure-aja postavljenih u sredini raspona tavanice. Samo fiksiranje poligonalne trase se postie umetanjem posebnih podmetaa za fiksiranje poloaja kablova na treinama duine raspo-na. Kroz rupe, ostavljene u zubu ivinog ojaanja tavanice se provlae uzengije, ija je uloga kontinuiranje sekundarnih rebara tavanice.

Sl. 6 Ostvarena sila trenja na spoju stuba i tavanice

Kanal u kom lee zategnuti kablovi betonira se uz vibriranje, a rupe u stubovima se zapunja-vaju cementnom emulzijom u cilju zatite kablova.

Na isti nain se i konzolne tavanice povezuju sa stubovima. Jedina razlika je u podizanju ka-blova na mestu oslonca, radi pokrivanja momenta ukljetenja.

1.3.3 Veze zidova za ukruenje

Zidovi za ukruenje su betonski paneli debljine 15 cm koji u sredini preseka imaju krune ot-vore prenika 8 cm, kroz koje se provlai potrebna armatura prema statikom proraunu. Ovi paneli su armirani konstruktivno, a oko krunih kanala spiralno.

Nastavljanje zidova za ukruenje se izvodi tako to se iznad tavanice postavi betonsko plat-no tako da se navue na armaturu koja je isputena iz donjeg platna (Sl. 7). Zatim se u kana-le postavlja potrebna armatura. Kanali se ispunjavaju betonom samo do polovine visine. Ostatak se betonira zajedno sa betoniranjem kanala izmeu tavaninih ploa.

Zid za ukruenje i stubovi sa kojima zajedno uestvuje u prijemu horizontalnih sila, nemaju meusobne veze izuzev u nivou meuspratne konstrukcije, gde se i putem kablova za pred-naprezanje ostvaruje veza, pa se u statikom pogledu ovi zidovi, zajedno sa pripadajuim stubovima tretiraju kao jedinstven presek.

Sl. 7 Spoj tavanice i zida za ukruenje

Meutim, kod visokih zgrada ili zgrada koje lee u oblastima veeg seizmikog intenziteta moe se dogoditi da ovakve veze ne obezbeuju sadejstvo stubova i betonske membrane, pa je tad potrebno da se njihova veza ostvari kontinualno po visini spoja mekom armaturom isputenom iz stubova.

1.4 Statiki tretman konstrukcije

U statikom smislu zgrada raena u IMS sistemu predstavlja prednapregnuti betonski skelet elastino ukruen betonskim zidovima.

Zgrade se, po pravilu, proraunava za delovanje vertikalnih gravitacionih optereenja, vetra i seizmikih uticaja.

Za dejstvo vertikalnog optereenja konstrukcija se, s obzirom na prisustvo zidova za ukrue-nje, rauna kao horizontalno nepomerljiva i u sluajevima nesimetrinog rasporeda optere-enja. Pri tome su vertikalni elementi konstrukcije prevashodno centrino pritisnuti ili se nala-ze u zoni pritiska sa malim ekscentricitetom.

Za prijem horizontalnih sila projektuju se zidovi za ukruenje. Aproksimativni proraun ovih zidova podrazumeva njihovu sposobnost da prime kompletna horizontalna dejstva, a period oscilovanja konstrukcije se izjednaava sa njihovim periodom oscilovanja. U ovom proraunu tavanice se mogu smatrati potpuno krutim u svojoj ravni.

U realnoj konstrukciji horizontalno optereenje primaju i stubovi skeleta, to je tanijim prora-unom (prostorni model konstrukcije) mogue obuhvatiti. Prostornim modelom konstrukcije je, takoe, mogue obuhvatiti i efekte koji se javljaju kao posledica nesimetrinosti objekta - nepoklapanja centra masa sa centrom krutosti - torzija u osnovi objekta. Generalna preporu-ka kod projektovanja zgrada je izbegavanje nesimetrinih i razuenih osnova objekata.

Pojedinani konstruktivni elementi se proraunavaju na uobiajen nain za delovanje optere-enja koja im se poveravaju.

Za uobiajene raspone konstrukcija stambenih objekata kataloki propisane veze izmeu pojedinih elemenata nije potrebno posebno proraunavati ili proveravati. Problem i potreba kontrole se moe javiti samo kod spoja izmeu stubova i platana za ukruenje, gde je kod viih seizmikih zona neophodno proveriti smiuu silu na spoju i obezbediti je sa visokim koeficijentom sigurnosti.

1.5 Fundiranje

Koja e se vrsta i veliina temelja primeniti zavisi od oblika i veliine zgrade i geomehanikih i hidrogeolokih osobina tla na kom se zgrada fundira. Primenjuju se gotovo svi naini fundi-ranja koji se inae koriste kod viespratnih zgrada: temelji samci, temeljenje na ploama, na temeljnim rotiljima, kao i na ipovima. Posebnu panju treba obratiti kod fundiranja zidova za ukruenje, zbog visokog nivoa uticaja koji oni prenose na fundament.

Dobra osobina IMS konstrukcije je to nije jako osetljiva na nejednaka sleganja oslonaca, ali u sluaju izraenog sleganja, ovu injenicu proraunom ne treba zanemariti. Pored ovoga, ovakve konstrukcije su relativno male teine, to ih ini pogodnim za izvoenje na tlu relativ-no slabijih karakteristika.

1.6 Montaa

Montiranje elemenata montano skeletne konstrukcije IMS izvodi se kranovima ili pokretnim dizalicama, kod niih objekata. Pri tome se koriste ureaji i alati specijalno namenjeni monta-i ovakvih elemenata.

Montaa stubova se izvodi uz pomo ureaja za montau stubova (obezbeuje mogunost podizanja stuba kranom) i kosnika za njihovo fiksiranje.

Pre poetka montae stubova mora se sprovesti kontrola poloaja ankernih rupa u temeljima i visinskih kota temelja, odnosno poloaja ankera isputenih iz donjeg stuba. Na stub se montira ureaj za njegovo podizanje. Stub se postavlja na podlogu od cementnog maltera na taj nain to ankeri iz donjeg stuba ulaze u rupe za njih predviene u gornjem stubu. Zatim se postavljaju kosnici koji pridravaju stub i tek onda se stub otputa od krana. Nakon posta-vljanja stuba u vertikalan poloaj, rupe za ankere se ispunjavaju cementnom emulzijom.

Tavanice se montiraju nakon to su montirani stubovi. Prilikom njihove montae koristi se ureaj za oslanjanje tavanice, koji ima ulogu privremenog oslonca (sve do utezanja kablova u nivou tavanice). Ovaj ureaj se zavrtnjima privrsti za stub u kojem je predviena oprema za njegovo kaenje. Nakon to se tavanice oslone na ove privremene oslonce zapunjava se prostor izmeu stuba i tavanice suvim cementnim malterom. Nakon ovravanja ovog spoja uteu se kablovi (prvo popreni, a zatim poduni). Pomou betonskih umetaka kablovi se sputaju u treinama raspona (formira se njihova poligonalna trasa), postavljaju se uzengije za kontinuiranje sekundarnih rebara tavanica, betonira se kanal izmeu susednih tavanica, injektiraju se rupe u stubovima kroz koje prolaze kablovi, a zatim se skidaju privremeni os-lonci.

Konzolne tavanice se montiraju istovremeno sa ostalim tavanicama jednog nivoa. Pri ovome se koriste ureaji za prihvatanje konzolnih tavanica, kao i ureaji za njihovo oslanjanje. Na-kon to se tavanica postavi na privremene oslonce i iskontrolie njen poloaj, prostor izmeu

tavanice i stuba se zapunjava cementnim malterom. Nakon ovravanja ovog spoja, uteu se kablovi. Dalja procedura je ista kao i za normalne tavanice.

Zidovi za ukruenje se montiraju nakon montae i utezanja donjeg nivoa tavanica, a pre montae gornjeg nivoa. Ovi zidovi treba da budu kontinualni od temelja do najvieg sprata objekta. Povezani su sa stubovima samo u nivou tavanice, a kod zgrada vee spratnosti i u regionima veeg seizmikog intenziteta potrebno je da se veza izmeu stubova i betonskih membrana ostvari kontinualno po visini spoja preko meke armature.

Nakon to se izbetonira deo podvlake izmeu dve tavanice uz nadvienje od 4 5 cm, plat-no se pomou krana postavlja tako da armatura koja je isputena iz donjeg platna ue u ot-vore gornjeg platna. Nakon otputanja platna od krana, kontrolie se vertikalnost poloaja, postavlja se potrebna vertikalna armatura platna, zapunjavaju otvori do polovine visine. Nei-zbetonirani deo kanala se popunjava betonom nakon utezanja kablova gornje tavanice zaje-dno sa betoniranjem dela podvlake izmeu tih tavanica. Na kraju se ispunjava betonom sas-tav izmeu stubova i zidnog panela.

Ivini nosai se montiraju istovremeno sa tavanicama. Nakon njegovog podizanja i postav-ljanja na ureaj za oslanjanje tavanica u projektovani poloaj, zapunjava se prazan prostor do stuba suvim cementnim malterom. Nakon ovravanja spoja provlae se i zateu kablo-vi, sputaju se u treinama raspona ubacivanjem betonskih podmetaa, provlae se uzengije kroz, za njih predviene, rupe (kao kod normalnih tavanica) i betonira se kanal izmeu ivi-nog nosaa i tavanice. Zatim se injektiraju rupe u stubovima kroz koje prolaze kablovi i ukla-nja se ureaj za oslanjanje.

Stepenine ploe se montiraju nakon utezanja kablova gornje tavanice, a pre betoniranja ka-nala izmeu stepenine tavanice i susednih tavanica. Gazita se montiraju kad su radovi na objektu u zavrnoj fazi.

1.7 Prednaprezanje

Prednaprezanje montane skeletne konstrukcije IMS izvodi se po sistemu ukotvljenja IMS. Prednaprezanje se ostvaruje kablovima 46 7mm, zavisno od primenjenog rastera.

Ureaji koji se koriste u postupku prednaprezanja su:

- ureaj za utezanje: ine ga trononi upornik sa "ruom" podeen da nalegne na ko-tvu, cilindrina hidraulina presa i hidraulina pumpa koja je opsluuje (Sl. 8);

- mutilica sa pumpom: koristi se za injektiranje.

Sl. 8 Ureaj za utezanje kablova

Utezanje konstrukcije obavlja se u dva ortogonalna pravca: podunom i poprenom. Predna-prezanje izaziva elastino i plastino skraenje graevine. Ovo je naroito od znaaja kod podunog pravca dugakih objekata. Projektom moraju biti konstatovane deformacije koje e nastati kao posledica utezanja i to imati u vidu prilikom montae stubova. Treba voditi rauna o tome da se kod utezanja tavanica prvog spratnog nivoa deformacije na vrhu stuba povea-vaju tri puta (kod troetanih stubova). Ova pojava moe da se eliminie u toku montae od-stupanjem od vertikalnosti stubova, a na osnovu prorauna i merenja deformacija. Ovome treba dodati ve pomenuti problem prijema dela sile prednaprezanja od strane ukljetenih stubova.

Za svaki objekat potrebno je u projektu predvideti redosled prednaprezanja u zavisnosti od zadate osnove potujui navedene napomene. Za preporuku je da se prvo uteu obimni kab-lovi i to prvo popreni, pa poduni, jer se na taj nain objekat najbre dovodi u stanje definiti-vne stabilnosti.

Redosled utezanja kablova po visini moe trojak:

- ako sraunata odstupanja od vertikale doputaju, moe se potpuno utezati svaki spratni nivo nakon montae elemenata tog nivoa;

- nakon montae elemenata jednog nivoa uteu se samo obimni kablovi, a zatim se montiraju elementi narednog nivoa. Kada su elementi montirani uteu se i preostali kablovi prethodnog nivoa;

- kablovi jednog nivoa se uteu tek poto su montirani elementi narednog nivoa. Sa stanovita smanjenja parazitnih uticaja i kumulativnih odstupanja, ovaj nain je i najpovoljniji, ali, sa druge strane, zahteva veu koliinu opreme.

Sputanje kablova treba istovremeno obaviti u dva raspona, od krajeva prema sredini. Dui kablovi zahtevaju i poseban proraun i projektovanje redosleda sputanja kablova.

Ukotvljenje kablova se vri kotvama IMS sistema (najee se primenjuju kotve C.4 i C.6). Kotva se sastoji od aure, klina i podlone ploice. Pre navlaenja aure, ice, koje vire 20 25 cm, moraju biti raspodeljene pravilno po obimu. Podlona ploica se postavlja direktno na beton. Klin se pomou ekia ili hidraulike prese utiskuje u auru.

Na ve postavljenu podlonu plou i auru sa klinom navlai se trononi upornik na koji se postavlja hidraulina presa, tako da krajevi ice budu uvueni u eljust prese (Sl. 8). Nakon zatezanja kablova do propisanog izduenja, pomou elinog nabijaa, utiskuje se klin u a-uru kotve. Nakon oputanja pritiska na presi kontrolie se uvlaenje klina, koje ne sme da prekorai veliinu od 3 mm (u suprotnom postupak se ponavlja).

Utezanje kablova se radi sa obe ili sa jedne strane kabla. Utezanje sa jedne strane je karak-teristino za objekte za dilatacionim razdelnicama, zbog nemogunosti pristupa.

Zatita kablova u kanalima izmeu tavanica postie se njihovim betoniranjem, dok se njihova zatita u kanalima kroz stubove postie injektiranjem tih kanala cementnom emulzijom. Zati-ta ankernih kotvi postie se betoniranjem i formiranjem "betonske glave" na stubu, odnosno konzolnoj tavanici. Pre betoniranja, eline ice treba previti preko klina, kako bi se spreilo njegovo eventualno izvlaenje.

Sl. 9 Kotvljenje i zatita kotvi na mestu dilatacione razdelnice

Poseban problem, sa stanovita prednaprezanja, predstavljaju dilatacione ili aseizmike raz-delnice. Dilataciona razdelnica je kod IMS sistema data osovinskim rastojanjem stubova ne-posredno uz razdelnicu. Ovaj razmak iznosi 65 cm, tako da kod stubova 34 x 34 cm, ist ra-zmak iznosi 31 cm, odnosno kod stubova 38 x 38 cm - 27 cm. Ankerne kotve za kablove na dilataciji su poluuputene u stub, kako bi se ostvarili potrebna irina dilatacije (Sl. 9).

Objekti sa jednom ili vie dilatacionih razdelnica se grade etapno, tako da se montaa dva susedna objekta izvodi stepenasto. Ovim je na prvom objektu omogueno normalno utezanje kablova sa obe strane. Na drugom (i sledeim) objektima se kablovi zateu samo sa jedne strane - suprotan kraj u odnosu na razdelnicu. Specijalnim ureajem, kabl se na mestu dila-tacione razdelnice samo kotvi. Kotve na mestu razdelnice se tite izradom zatitne kape.