kalıp - Formwork

Alüminyum ahize kalıbı kullanılarak çok katlı bir binanın yapımını gösteren animasyon.
Temel için modüler çelik çerçeve kalıbı
Beton kolon için ahşap kalıp
Alüminyum kalıp sistemi
Bir kat merdiven oluşturmak için kullanılan geleneksel ahşap kalıbın yandan görünüşünün taslağı
Bir kalıp bileşeni yerleştirme

Kalıp , içine beton veya benzeri malzemelerin döküldüğü geçici veya kalıcı kalıplardır . Beton yapı bağlamında, Modüler ağaçlar destekler kalıp kalıpları.

Türler

Kalıp birkaç tipte gelir:

  1. Geleneksel ahşap kalıp . Kalıp, şantiyede kereste ve kontrplaktan veya neme dayanıklı yonga levhadan yapılmıştır . Daha büyük yapılar için üretilmesi kolaydır ancak zaman alıcıdır ve kontrplak kaplamanın ömrü nispeten kısadır. İşçilik maliyetlerinin yeniden kullanılabilir kalıp tedarik maliyetlerinden daha düşük olduğu durumlarda hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda en esnek kalıp türüdür, bu nedenle diğer sistemlerin kullanıldığı yerlerde bile karmaşık bölümler kullanabilir.
  2. Mühendislik Kalıp Sistemi . Bu kalıp, metal çerçeveli (genellikle çelik veya alüminyum ) prefabrik modüllerden yapılmış ve uygulama ( beton ) tarafı istenilen yüzey yapısına sahip malzeme (çelik, alüminyum , ahşap vb.) ile kaplanmıştır . Geleneksel ahşap kalıba kıyasla kalıp sistemlerinin iki büyük avantajı, inşaat hızı (modüler sistemler pim, klips veya vidayı hızlı bir şekilde bir araya getirir) ve daha düşük yaşam döngüsü maliyetleridir (büyük kuvvet hariç, çerçeve neredeyse yok edilemez, kaplama ise neredeyse yok edilemez). ahşaptan yapılmışsa; birkaç veya birkaç düzine kullanımdan sonra değiştirilmesi gerekebilir, ancak kaplama çelik veya alüminyumdan yapılmışsa, bakım ve uygulamalara bağlı olarak form iki bine kadar kullanılabilir). Metal kalıp sistemleri, geleneksel ahşap kalıba göre çürümeye ve yangına karşı daha iyi korunur.
  3. Yeniden kullanılabilir plastik kalıp . Bu birbirine kenetlenen ve modüler sistemler, geniş ölçüde değişken ancak nispeten basit beton yapılar inşa etmek için kullanılır. Paneller hafif ve çok sağlamdır. Özellikle benzer yapı projeleri ve düşük maliyetli toplu konut projeleri için uygundurlar. Yıkıcı hava koşullarına karşı ek bir koruma katmanı elde etmek için galvanizli çatılar, korozyon ve pas riskini ortadan kaldırarak yardımcı olacaktır. Bu tip modüler muhafazalar, üst üste istiflenerek alanı en üst düzeye çıkarmak için yük taşıyan çatılara sahip olabilir. Mevcut bir çatıya monte edilebilirler veya bir zemin olmadan inşa edilebilirler ve bir vinç kullanılarak mevcut muhafazaların üzerine kaldırılabilirler.
  4. Kalıcı Yalıtımlı Kalıp . Bu kalıp, genellikle yalıtkan beton kalıplardan (ICF) sahada monte edilir. Kalıp, beton kürlendikten sonra yerinde kalır ve hız, dayanım, üstün ısı ve ses yalıtımı, EPS katmanı içinde yer alan yardımcı programlar ve kaplama bitişleri için entegre talaşlı şerit açısından avantajlar sağlayabilir .
  5. Yerinde Kal yapısal kalıp sistemleri . Bu kalıp, genellikle prefabrike fiber takviyeli plastik formlardan sahada monte edilir . Bunlar içi boş boru şeklinde olup, genellikle kolon ve payandalarda kullanılır . Kalıp, beton kürlendikten sonra yerinde kalır ve eksenel ve kesme takviyesi görevi görür , ayrıca betonu sınırlandırmaya ve korozyon ve donma-çözülme döngüleri gibi çevresel etkilere karşı korunmaya hizmet eder .
  6. Esnek kalıp . Yukarıda açıklanan sert kalıpların aksine, esnek kalıp, betonun akışkanlığından yararlanmak ve yüksek düzeyde optimize edilmiş, mimari açıdan ilginç yapı formları oluşturmak için hafif, yüksek mukavemetli kumaş tabakaları kullanan bir sistemdir. Esnek kalıp kullanarak, eşdeğer dayanımlı prizmatik kesitten önemli ölçüde daha az beton kullanan optimize edilmiş yapılar oluşturmak mümkündür, böylece yeni beton yapılarda önemli ölçüde yerleşik enerji tasarrufu potansiyeli sunar.

Döşeme kalıbı (güverte kalıbı)

Panteon kubbesi
Geleneksel kalıbın şematik çizimi
Şili'deki konut projesi için güverteli modüler kalıp
Yerinde dökülen beton temel için çelik ve kontrplak kalıp

Tarih

Beton levhaların en eski örneklerinden bazıları Romalı mühendisler tarafından yapılmıştır. Beton, basınç yüklerine karşı oldukça güçlü olduğundan , ancak nispeten zayıf çekme veya burulma dayanımına sahip olduğundan, bu erken yapılar kemerler , tonozlar ve kubbelerden oluşuyordu . Bu döneme ait en dikkat çekici beton yapı Roma'daki Pantheon'dur . Bu yapının, geçici kalıp için iskele ve kalıp veya Modüler ağaçlar yapısının geleceği şeklinde inşa edilmiştir. Bu yapım teknikleri, beton dökmek için izole edilmemiştir, ancak duvarcılıkta yaygın olarak kullanılmaktadır ve kullanılmaktadır . Yapı malzemesinin karmaşıklığı ve sınırlı üretim kapasitesi nedeniyle, tercih edilen bir yapı malzemesi olarak betonun yükselişi, Portland çimentosu (ve Edison Portland Çimento Şirketi tarafından yapılan geliştirmeler ) ve betonarme olana kadar gerçekleşmedi .

Ahşap kiriş döşeme kalıbı

Geleneksel yönteme benzer, ancak kirişler ve kirişler , mühendislik ahşap kirişlerle değiştirilir ve destekler, ayarlanabilir metal desteklerle değiştirilir. Bu, bu yöntemi daha sistematik ve yeniden kullanılabilir hale getirir.

Geleneksel döşeme kalıbı

Bangkok'ta bir iskelede geleneksel ahşap kalıp

Döşeme yapılarında betonun yeniden canlanmasının şafağında, geçici yapılar için yapım teknikleri yine duvarcılık ve marangozluktan türetilmiştir . Geleneksel döşeme kalıbı tekniği, döşeme kalınlığına bağlı olarak kabaca 3 ila 6 fit veya 1 ila 2 metre aralıklarla monte edilmiş kiriş sıralarını destekleyen kereste veya genç ağaç gövdelerinden yapılan desteklerden oluşur. Bu kirişler arasında, kirişler, üzerine levhaların veya kontrplakların yerleştirildiği 30 santimetre aralıklarla yaklaşık 12 inç konumlandırılmıştır. Kirişler ve kirişler genellikle 4'e 4 inç veya 4'e 6 inç kerestedir. En yaygın emperyal kontrplak kalınlığı ¾ inç ve en yaygın metrik kalınlık 18 mm'dir.

Metal kiriş döşeme kalıbı

Geleneksel yönteme benzer, ancak kirişler ve kirişler alüminyum şekillendirme sistemleri veya çelik kirişler ile değiştirilir ve destekler metal dikmelerle değiştirilir. Bu aynı zamanda bu yöntemi daha sistematik ve tekrar kullanılabilir hale getirir. Alüminyum kirişler, birbirinden farklı mesafelerde bulunan destekleri yaymalarına izin veren teleskopik üniteler olarak üretilir. Teleskopik alüminyum kirişler, değişen büyüklükteki yapıların yapımında kullanılabilir ve yeniden kullanılabilir.

El ayarı modüler alüminyum güverte kalıbı
Ahize modüler alüminyum kalıp

Modüler döşeme kalıbı

Bu sistemler prefabrik ahşap, çelik veya alüminyum kirişler ve kalıp modüllerinden oluşmaktadır. Modüller genellikle 3 ila 6 fitten veya 1 ila 2 metreden daha büyük değildir. Kirişler ve kalıplar tipik olarak elle ayarlanır ve birbirine sabitlenir, klipslenir veya vidalanır. Modüler bir sistemin avantajları şunlardır: kalıbı yerleştirmek için bir vinç gerektirmez, vasıfsız işçilikle inşaat hızı, tasarım mukavemetine ulaşmadan önce sadece kirişleri yerinde bırakarak beton setlerden sonra kalıp modülleri çıkarılabilir.

Masa veya uçan form sistemleri

Bu sistemler, bir binanın birden fazla katında sökülmeden yeniden kullanılan döşeme kalıp "masalarından" oluşur. Birleştirilen bölümler ya asansör başına kaldırılır ya da vinçle bir kattan diğerine "uçturulur". Yerleştirildiğinde, masalar veya masa ile duvar arasındaki boşluklar "dolgu maddeleri" ile doldurulur. Yapı malzemelerinin yanı sıra şekil ve boyut olarak da farklılık gösterirler. Bu sistemlerin kullanılması, kalıbın yerleştirilmesi ve çakılmasıyla ilgili zaman ve el emeğini büyük ölçüde azaltabilir. Avantajları en iyi geniş alan ve basit yapılar tarafından kullanılır. Mimarların ve mühendislerin binayı bu sistemlerden biri etrafında tasarlaması da yaygındır.

Alüminyum ve ahşap kirişli uçan kalıp masaları. Masalar, daha önce dökülen kolonlara ve duvarlara takılan ayakkabılarla desteklenmektedir.

Yapı

Bir masa, kiriş kalıbıyla hemen hemen aynı şekilde inşa edilir, ancak bu sistemin tek parçaları, taşınabilir hale gelecek şekilde birbirine bağlanmıştır. En yaygın kaplama kontrplaktır , ancak çelik ve cam elyafı da kullanılmaktadır. Kirişler ahşap, ahşap I-kirişler, alüminyum veya çelikten yapılır. Kordonlar bazen ahşap I-kirişlerden yapılır, ancak genellikle çelik kanallardan yapılır. Bunlar bir "güverte" oluşturmak için birbirine bağlanır (vidalı, kaynaklı veya cıvatalı). Bu güverteler genellikle dikdörtgendir ancak başka şekillerde de olabilir.

Destek

Kalıbın doğru yüksekliğe yerleştirilebilmesi ve beton kürlendikten sonra kaldırılabilmesi için tüm destek sistemlerinin yüksekliği ayarlanabilir olmalıdır. Bu sistemleri desteklemek için, kiriş döşeme kalıplarında kullanılanlara benzer (veya aynı) normal olarak ayarlanabilen metal dikmeler kullanılır. Bazı sistemler kirişleri ve destekleri çelik veya alüminyum kafes kirişlerde birleştirir . Yine diğer sistemler, güvertelerin bağlı olduğu metal çerçeve iksa kulelerini kullanır. Diğer bir yaygın yöntem, kalıp güvertelerini önceden dökülmüş duvarlara veya kolonlara tutturmak, böylece dikey destek kullanımını tamamen ortadan kaldırmaktır. Bu yöntemde, ayarlanabilir destek pabuçları deliklerden (bazen bağlantı delikleri) cıvatalanır veya döküm ankrajlara bağlanır.

Boy

Bu tabloların ebadı 70 ila 1,500 feet kare (6.5 ila 140 m arasında değişebilir 2 ). Bu sistemde iki genel yaklaşım vardır:

  1. Vinç elleçleme: Bu yaklaşım, yalnızca vinçle bir seviye yukarı hareket ettirilebilen geniş bir kalıp alanına sahip masaların monte edilmesini veya üretilmesini içerir. Tipik genişlikler 15, 18 veya 20 fit veya 5 ila 7 metre olabilir, ancak genişlikleri sınırlandırılabilir, böylece büyük bir yük için ödeme yapmak zorunda kalmadan monte edilmiş halde taşınmaları mümkün olur. Uzunluk değişebilir ve vinç kapasitesine bağlı olarak 100 fit'e (veya daha fazla) kadar olabilir. Sonra beton olup tedavi , güverteler indirilir ve rulolar veya taşınır arabaları binanın kenarına. O andan itibaren masanın çıkıntılı tarafı vinçle kaldırılırken masanın geri kalanı binadan dışarı yuvarlanır. Ağırlık merkezi binanın dışına çıktıktan sonra masa başka bir vince bağlanır ve bir sonraki seviyeye veya konuma uçulur.

Bu teknik, Amerika Birleşik Devletleri ve Doğu Asya ülkelerinde oldukça yaygındır. Bu yaklaşımın avantajları, manuel işçilik süresinin ve döşemenin birim alanı başına maliyetin daha da azaltılması ve basit ve sistematik bir inşaat tekniğidir. Bu yaklaşımın dezavantajları, şantiye vinçlerinin gerekli yüksek kaldırma kapasitesi, ek pahalı vinç süresi, daha yüksek malzeme maliyetleri ve az esnekliktir.

Daha karmaşık yapısal özelliklere sahip bir şantiyede kullanılan kalıp tabloları
  1. Vinç çatalı veya elevatör:

Bu yaklaşımla, masalar boyut ve ağırlık bakımından sınırlıdır. Tipik genişlikler 6 ila 10 fit (1,8 ve 3,0 m) arasındadır, tipik uzunluklar ise 12 ila 20 fit (3,7 ila 6,1 m) arasındadır, ancak masa boyutları boyut ve biçim olarak değişebilir. Bu yaklaşımın en önemli farkı, masaların ya bir vinç taşıma çatalı ile ya da binanın yan tarafına takılan malzeme platform asansörleri ile kaldırılmasıdır. Genellikle boyutlarına ve yapılarına göre değişen arabalar ile asansör veya vinç kaldırma platformuna yatay olarak tek elle taşınırlar. Son konumlandırma ayarlamaları araba ile yapılabilir. Bu teknik ABD'de, Avrupa'da ve genellikle yüksek işçilik maliyeti olan ülkelerde popülerdir. Bu yaklaşımın kiriş kalıp veya modüler kalıba kıyasla avantajları, işçilik süresi ve maliyetinin daha da azalmasıdır. Daha küçük masaların, geometrik olarak karmaşık binaların (yuvarlak veya dikdörtgen olmayan) etrafında özelleştirilmesi veya büyük benzerlerine kıyasla sütunların etrafında oluşturulması genellikle daha kolaydır. Bu yaklaşımın dezavantajları, daha yüksek malzeme maliyetleri ve artan vinç süresidir (vinç çatalı ile kaldırılıyorsa).

Tünel formları

Tünel formları, duvarların ve zeminlerin tek bir dökümde dökülmesine izin veren büyük, oda boyutunda formlardır. Birden fazla form ile bir binanın tüm katı tek bir dökümde yapılabilir. Tünel formları, tüm formun dışarı kaydırılması ve bir sonraki seviyeye kaldırılması için binanın dışında yeterli alan gerektirir. Duvarların bir bölümü kalıpların çıkarılması için dökümsüz bırakılmıştır. Tipik olarak dökümler 4 günlük bir sıklıkta yapılır. Tünel kalıpları, işçilik fiyatlarının yüksek olduğu bölgelerde, kalıpların kat içinde ve kattan kata tekrar kullanılabilmesi için aynı veya benzer hücrelere sahip binalar için en uygundur.

Bkz. yapısal kasa .

Tırmanma kalıbı

Tırmanır kalıp , yapım süreci ile birlikte yükselen düşey beton yapılar için özel tip bir kalıptır . Nispeten karmaşık ve maliyetli olsa da, form olarak çok tekrarlayan (kuleler veya gökdelenler gibi) veya kesintisiz duvar yapısı gerektiren ( kayar kalıp , özel bir tırmanma kalıbı kullanan) binalar için etkili bir çözüm olabilir .

Zaman zaman yer değiştiren veya kendi kendine hareket edebilen (genellikle kendinden tırmanan ve kayan kalıplar için gerekli olan hidrolik krikolar üzerinde) çeşitli tırmanma kalıpları mevcuttur.

Tırmanma formunun en yaygın olarak kullanıldığı yerler

Esnek kalıp

Karbondioksit emisyonlarını azaltma hedefleriyle desteklenen tasarımda sürdürülebilirliğe artan bir odaklanma var. Betonun hacimce düşük yerleşik enerjisi, çimento üretimini küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %5'inden sorumlu kılan tüketim oranıyla dengelenir.

Beton, hemen hemen her geometride yapıları ekonomik olarak oluşturma fırsatı sunan bir sıvıdır - beton hemen hemen her şekilde bir kalıba dökülebilir. Bu akışkanlık nadiren kullanılır, bunun yerine beton, büyük karbon ayak izine sahip yüksek malzeme kullanımlı yapılar oluşturmak için sert kalıplara dökülür. Ortogonal kalıpların beton kalıp olarak her yerde kullanımı, beton yapılar için köklü bir prizmatik form sözlüğü ile sonuçlanmıştır, ancak bu tür rijit kalıp sistemleri önemli basınçlara dayanmalı ve önemli miktarda malzeme tüketmelidir. Ayrıca, elde edilen eleman daha fazla malzeme gerektirir ve değişken kesitli bir dökümden daha büyük bir öz ağırlığa sahiptir.

Eleman uzunluğu boyunca herhangi bir noktada eğilme ve kesme kapasitesinin kendisine uygulanan yükleme zarfının gereksinimlerini yansıttığı değişken bir enine kesit elemanı tasarlamak için basit optimizasyon yöntemleri kullanılabilir.

Geleneksel kalıpları, öncelikle düşük maliyetli kumaş levhalardan oluşan esnek bir sistemle değiştirerek, esnek kalıp, yüksek düzeyde optimize edilmiş, mimari açıdan ilginç yapı formları oluşturmak için betonun akışkanlığından yararlanır. Önemli ölçüde malzeme tasarrufu sağlanabilir. Optimize edilmiş bölüm, somutlaştırılmış karbonu azaltırken nihai sınır durum kapasitesi sağlar , böylece tüm yapının yaşam döngüsü performansını iyileştirir.

Esnek bir şekilde oluşturulmuş kiriş kesitinin kontrolü, düşük malzeme kullanımlı tasarım elde etmenin anahtarıdır. Temel varsayım, donatı ve beton eklenmeden önce esnek, geçirgen bir kumaş tabakasının bir iskele sisteminde tutulmasıdır. Kumaş kalıbının geometrisini kiriş boyunca mesafe ile değiştirerek optimize edilmiş şekil oluşturulur. Bu nedenle esnek kalıp, daha az malzeme yoğun, daha sürdürülebilir bir inşaat endüstrisine geçiş için gerekli olacak tasarım ve inşaat felsefesindeki değişimi kolaylaştırma potansiyeline sahiptir. Potansiyeli, Lee tarafından yapılan çalışmada daha da gösterilmiştir.

Kumaş kalıp, beton teknolojisinde küçük bir niş. Kalıp olarak taze betona karşı yumuşak, esnek malzemeler kullanır, normalde bir çeşit güçlü gerilimli tekstil veya plastik malzeme ile. Uluslararası Kumaş Şekillendirme Derneği, kumaş kalıp üzerine araştırmalar yürütmektedir.

Çit benzeri tasarım

Rus NPO-22 fabrikasından bir tasarım ( Proster olarak ticari markadır , model 21 kalıp görevi görecek şekilde tasarlanmıştır ), gerekirse bir eğri oluşturmak için bükülebilen demir "levhalar" (delikli) kullanır . V-şekilli raylara sahip sac esaslı kalıp, şekli bir yönde (dikey olarak) korur, ancak çelik kirişlerle takviye edilmeden önce bükülebilir. Birden fazla sac birbirine aynı şekilde sabitlenebilir demirden yapılmış çitler “levha” olabilir.

  • Bir sütun oluşturmaya izin veren tek bir " 21 " kalıp levhasından bir daire yapılabilir .

kullanım

Çıkarılabilir kalıplar için, beton kalıba döküldükten ve sertleştikten (veya kürlendikten sonra ), bitmiş betonu ortaya çıkarmak için kalıp vurulur veya sıyrılır (çıkarılır). Dökme ve kalıp sıyırma arasındaki süre, işin özelliklerine, gerekli kürlenmeye ve formun herhangi bir ağırlığı destekleyip desteklemediğine bağlıdır, ancak genellikle dökme tamamlandıktan en az 24 saat sonradır. Örneğin, California Ulaştırma Bakanlığı , formların döküldükten sonra 1-7 gün boyunca yerinde olmasını şart koşarken, Washington Eyaleti Ulaştırma Bakanlığı, formların dışarıda nemli bir battaniyeyle 3 gün boyunca yerinde kalmasını şart koşar.

Set betonu açığa çıkaran kalıp soyulmuş

Kalıplar ya çok erken çıkarıldığında ya da kürlenmemiş betonun ağırlığı tarafından yüklenen yükü taşımak için yetersiz tasarlandığında muhteşem kazalar meydana geldi. Daha az kritik ve çok daha yaygın (ancak daha az utanç verici ve çoğu zaman maliyetli olmasa da), eksik tasarlanmış kalıbın doldurma işlemi sırasında büküldüğü veya kırıldığı durumlardır (özellikle yüksek basınçlı bir beton pompasıyla doldurulursa). Bu daha sonra taze betonun kalıptan dışarı fışkırmasıyla sonuçlanır , genellikle büyük miktarlarda.

Beton sertleştikçe kalıplara daha az baskı uygular. Sertleşme asimptotik bir işlemdir, yani nihai mukavemetin çoğuna kısa bir süre sonra ulaşılacaktır, ancak çimento tipine ve katkı maddelerine bağlı olarak biraz daha sertleşme meydana gelebilir.

Islak beton ayrıca kalıba hidrostatik basınç uygular . Bu nedenle formun altındaki basınç, üst kısımdan daha fazladır. Sağdaki kolon kalıbının çiziminde, 'kolon kelepçeleri' altta birbirine daha yakındır. Kolonun çelik ayarlanabilir 'kalıp destekleri' ile desteklendiğini ve kolonun uzun tarafını daha fazla desteklemek için 20 mm 'geçişli cıvatalar' kullanıldığını unutmayın.

Bazı "çıkarılamaz kalıp" modelleri, yapının ekstra takviyesi olarak da hizmet edebilir.

Galeri

Ayrıca bakınız

Edebiyat

  • Matthias Dupke: Einsatzgebiete der Gleitschalung ve Kletter-Umsetz-Schalung: Ein Vergleich der Systeme. 2010, Verlag Diplomarbeiten Agentur, Hamburg, ISBN  978-3-8386-0295-0 .
  • Beton Topluluğu , Kalıp: İyi uygulama kılavuzu

Referanslar

Dış bağlantılar