monter konstrukcji budowlanych 712[04] z1 09 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Grzegorz Pośpiech

Montaż wież i masztów

712[04].Z1.09

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr inż. Halina Darecka

mgr inż. Anna Kusina

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Barbara Olech

Konsultacja:

mgr inż. Krzysztof Wojewoda

Korekta:

mgr

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 712[04].Z1.09 „Montaż
wież i masztów” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu monter konstrukcji
budowlanych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Rodzaje konstrukcji wież i ich przeznaczenie

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2.

Rodzaje konstrukcji masztów i ich przeznaczenie

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3.

Montaż wież i masztów

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o zasadach konstruowania wież

i masztów oraz sposobach ich montażu.

Poradnik zawiera:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania (rozdział 4) umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania
ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Do poszerzenia wiedzy wykorzystaj wskazaną literaturę
oraz inne źródła informacji. Materiał obejmuje również:

−

pytania sprawdzające wiedzę niezbędną do wykonania ćwiczeń,

−

ćwiczenia zawierające polecenie, sposób wykonania oraz wyposażenie stanowiska pracy,

−

sprawdzian postępów, sprawdzający poziom wiedzy po wykonaniu ćwiczeń.

Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytanie tak lub nie, co

oznacza, że opanowałeś materiał albo nie. Zaliczenie ćwiczeń jest dowodem osiągnięcia
umiejętności określonych w tej jednostce modułowej. Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem
tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne
sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
4. Zestaw pytań sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej
jednostki. Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki
modułowej.

Jednostka modułowa: „Montaż wież i masztów”, której treści teraz poznasz jest częścią

modułu „Technologia montażu konstrukcji metalowych”.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp oraz

instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te
poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

712[04].Z1/2.03

Wykonywanie rusztowań do robót budowlanych

712[04].Z1

Technologia montażu konstrukcji metalowych

712[04].Z1/2.01

Dobieranie narzędzi, sprzętu i maszyn do robót

montażowych

712[04].Z1/2.02

Wykonywanie podstawowych pomiarów w

robotach budowlanych

712[04].Z1.04

Łączenie elementów konstrukcji w stykach

montażowych

712[04].Z1.06

Montaż zbiorników cylindrycznych

712[04].Z1.07

Montaż kominów stalowych

712[04].Z1.08

Montaż budynków wielokondygnacyjnych

712[04].Z1.09

Montaż wież i masztów

712[04].Z1.10

Montaż zbiorników kulistych

712[04].Z1.05

Montaż hal

712[04].Z1.11

Wykonywanie konserwacji i napraw uszkodzonych

elementów konstrukcji metalowych

712[04].Z1.12

Rozliczanie robót montażowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej „Montaż wież i masztów”

powinieneś umieć:

−

stosować terminologię budowlaną,

−

odczytywać i interpretować rysunki budowlane,

−

posługiwać się dokumentacją budowlaną,

−

organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii i przepisami bhp,

−

transportować materiały budowlane,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

dobierać narzędzia i sprzęt do robót montażowych,

−

wykonywać podstawowe pomiary w robotach budowlanych,

−

wykonywać rusztowania do robót budowlanych,

−

łączyć elementy konstrukcji w stykach montażowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozróżnić konstrukcje wież i masztów,

−

dobrać narzędzia i sprzęt montażowy,

−

dobrać materiały do montażu wież i masztów,

−

dobrać metody montażu wież i masztów,

−

wykonać połączenia śrubowe scalonych elementów wież i masztów,

−

wykonać przegub montażowy do obrotu konstrukcji przy fundamencie,

−

wykonać połączenie budowli z fundamentem,

−

wykonać połączenie liny odciągowej z masztem,

−

wykonać połączenie liny odciągowej z blokiem fundamentowym,

−

zmontować wieże i maszty z zachowaniem zasad bhp,

−

wykorzystać dokumentację techniczną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Rodzaje konstrukcji wież i ich przeznaczenie

4.1.1. Materiał nauczania

Wieże radiowe i telewizyjne są smukłymi konstrukcjami które w odróżnieniu od masztów są

utwierdzone w fundamentach. Służą one najczęściej do podtrzymywania sztywnych radiatorów
fal krótkich lub anten fal ultrakrótkich, a czasem anten fal średnich. Mogą być również
budowane jako wieże oświetleniowe, stanowiska obserwacyjne, przeciwpożarowe itp. Wieże
mogą stanowić konstrukcje wsporcze kominów, zbiorników na wodę, instalacji itp. Wieże są
znacznie cięższe od spełniających podobną funkcję masztów; są jednak bardziej sztywne,
a ponadto zajmują znacznie mniejszą powierzchnię.

Stalowe wieże radiowe i telewizyjne są najczęściej konstrukcją kratową przestrzenną

o przekroju poprzecznym w kształcie wielokąta foremnego, zwykle trójkąta lub kwadratu.
Niekiedy przekrój wieży może być sześcio lub ośmiokątny. W przypadku gdy antena wywołuje
dużą siłę poziomą, stosuje się prostokątny przekrój wieży. Niekiedy, w wyjątkowych stosuje się
konstrukcje wieżowe pełnościenne.

Konstrukcjom wież nadaje się z reguły zbieżność ku górze. Zarys tej zbieżności może być:

- prostoliniowy,

- paraboliczny,

- hiperboliczny.

Zbieżystość paraboliczną i hiperboliczną stosuje się w wieżach wysokich. W wieżach

niższych można stosować krawężniki równoległe.

Rys. 1. Wieże kratowe: a) o krawężnikach równoległych, b) o zbieżności prostoliniowej, c) o zbieżności

parabolicznej [1, s. 365]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szerokość podstawy wież przyjmuje się w granicach 1/12—l/17 wysokości. Szerokość

wierzchołka w granicach 1,50 - 2,00 m, a grubości iglicy 0,30 - 1,00 m.

Układ kraty w ścianach bocznych wieży przyjmuje się najczęściej w postaci kraty X

z dodatkowymi rozpórkami.

Rys. 2. Przykłady kratowań w wieżach [1, s. 365]

Układ kraty powinien być tak dobrany, aby otrzymać jak najmniejszą powierzchnię.

Stosowanie prętów okrągłych jest w powyższym przypadku korzystniejsze niż stosowanie
kształtowników otwartych.

Oparcie wieży na fundamencie może być bezpośrednie (uziemiające całą konstrukcję) lub na

izolatorach, które oddzielają fundament od wieży. Rozwiązanie jest zależne od wymogów
i przeznaczenia wieży.

Przestrzenne konstrukcje wież o przekroju wielokątnym (oprócz wież trójkątnych) należy

stężać poprzecznymi przeponami, umieszczonymi zwykle w odległości nie większej niż 10 m.
Przepony stosuje się również w tych miejscach, w których zaczepione jest obciążenie lub wieża
zmienia zasadniczo kształt.

Rys. 3. Układy konstrukcyjne prętów przepon [1, s.365]

Pręty krawężników projektuje się z kątowników lub rur okrągłych, przy czym kątowniki

stosuje się jedynie w wieżach o przekroju czterograniastym. Najkorzystniejsze są jednak
rozwiązania konstrukcyjne z zastosowaniem rur okrągłych, zarówno ze względów
wytrzymałościowych, jak i zabezpieczenia przed korozją.

Rys. 4. Przekroje prętów wież kratowych [1, s.366]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pręty krzyżulców i rozpórek wykonuje się z jednego kątownika, rury lub pręta okrągłego

pełnego. Krzyżulce wiotkie ze stali okrągłej powinny być wstępnie naciągnięte, aby nie
wyłączały się z pracy wskutek skrócenia krawężników pod obciążeniem eksploatacyjnym.

Połączenia warsztatowe wykonuje się najczęściej jako spawane, natomiast połączenia

montażowe jako śrubowe. W przypadku stosowania rur konieczne jest ich szczelne zamykanie,
aby zapobiegać korozji wewnątrz rury.

Przepony wykonuje się z pojedynczych kątowników lub rur. Pręty stężenia łączy się za

pośrednictwem blach poziomych w miejscach styków montażowych krawężników.

Rys. 5. Styk okrągłego krawężnika i połączenie prętów stężenia [1, s. 366]

Wieże opiera się na fundamentach wykonanych osobno pod każdy pręt krawężnikowy.

Oparcie na fundamencie jest przegubowe, przy czym, jak już wspomniano, może być to oparcie
bezpośrednie lub za pośrednictwem izolatora W zależności od wymogów elektrycznych.

Rys. 6. Oparcie krawężnika na fundamencie [1, s. 368]

W przypadku montażu wieży metodą masztu padającego możliwe jest stosowanie połączeń

montażowych spawanych. Dla ułatwienia spawania można stosować dodatkowe śruby.
W przypadku montażu odcinkami lepiej jest stosować styki śrubowe kołnierzowe.

Przykłady rozwiązań szczegółów konstrukcyjnych wieży z krawężnikami rurowymi

pokazano na rysunku 7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Przykład układu konstrukcyjnego wieży wykonanej z rur [1, s. 367]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Do czego służą wieże?
2. Jakie rozróżnia się kształty wież o konstrukcji kratowej ?
3. Co to są przepony i jaka jest ich konstrukcja?
4. Jakie kształtowniki stalowe stosuje się na krawężniki wież?
5. Jakie kształty kratowań stosuje się w wieżach kratowych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw na rysunkach kształty wież o konstrukcji kratowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z konstrukcją wież kratowych,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) narysować kształty wież o konstrukcji kratowej,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– blok techniczny formatu A4,,
– przybory kreślarskie,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Spośród przedstawionych asortymentów wyrobów stalowych wybierz te, które stosuje się

przede wszystkim do budowy wież.

Sposób wykonania ćwiczenia

Nauczyciel przedstawi Ci próbki wyrobów stalowych. Wśród nich znajdują się te, których

najczęściej używa się do budowy wież kratowych. Wybierz je, przedstaw nauczycielowi oraz
kolegom z grupy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

literatura z rozdziału 6,

–

próbki wyrobów stalowych:
- kątownik,
- ceownik,
- rura,
- betonki,
- pręt pełny,
- teownik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Przedstaw na rysunkach schematy konstrukcyjne prętów przepon w wieżach o konstrukcji

kratowej o przekroju prostokątnym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z konstrukcją wież kratowych,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) narysować schematy konstrukcyjne przepon,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– blok techniczny formatu A4,
– przybory kreślarskie,
– literatura z rozdziału 6.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Tak

Nie

Czy potrafisz:
1) określić przekroje prętów używanych do budowy wież?

2) rozróżnić konstrukcje wież kratowych?

3) określić układ prętów przepon stosowanych w wieżach o przekroju

wielokątnym ?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Rodzaje konstrukcji masztów i ich przeznaczenie

4.2.1. Materiał nauczania

Maszty wykonuje się najczęściej jako konstrukcje będące podporami anten bądź też jako

promieniujące anteny.

Maszty są konstrukcjami lżejszymi i tańszymi od wież, lecz wymagają dużej powierzchni

zabudowy i są droższe w użytkowaniu ze względu na konieczność stałego nadzoru
prostoliniowości trzonu i naciągu odciągów. Maszty są także mniej podatne na wpływy
sejsmiczne.

Maszt jest budowlą składającą się z trzonu, fundamentu głównego, lin odciągowych wraz

z izolatorami i urządzeniami napinającymi oraz fundamentów odciągów. Liny odciągów należy
łączyć z masztami za pomocą urządzeń zapobiegających zginaniu liny przy ruchu masztu.
W analogiczny sposób należy również łączyć izolatory z linami.

Zakładanie izolatorów w odciągach jest konieczne ze względu na indukcję prądu

w odcinkach odciągów wskutek silnego promieniowania anteny głównej.

Szerokość trzonu może być zmienna, lub stała, zwłaszcza jeśli odciągi podtrzymują go

w kilku poziomach .

Rys. 8. Różne sposoby podtrzymywania trzonu masztu układem odciągów [1, s. 372]

W ustrojach masztowych najczęściej stosuje się trzony kratowe o przekroju trójkątnym lub

czterokątnym, zwykle kwadratowym. W przypadku trzonów pełnościennych stosuje się przekrój
rurowy, lecz są to w chwili obecnej konstrukcje dość rzadko projektowane.

W zależności od przekroju trzonu masztu jest on podtrzymywany grupami złożonymi

z trzech albo czterech odciągów. Przy zastosowaniu jednej grupy odciągów i przy odciągach
równoległych kąt nachylenia do poziomu przyjmuje się ok. 45°, natomiast przy zamocowaniu
wszystkich lub niektórych odciągów w jednym fundamencie kotwiącym kąt nachylenia górnego
odciągu przyjmuje się 50 - 60°. Przy dużych obciążeniach fundamentu kotwiącego wygodniej
jest stosować odciągi równoległe.

Trójgraniaste maszty mają przewagę nad masztami czterograniastymi ze względu na

mniejszą liczbę odciągów i fundamentów.

Charakterystyczną cechą odciągów jest konieczność ich izolowania. Dotyczy to szczególnie

przypadku odciągów masztów-anten i masztów stanowiących podpory dla sieci anten

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

krótkofalowych. Rodzaj, wytrzymałość napięciowa i rozmieszczenie izolatorów w odciągach
wynikają z wymagań stawianych urządzeniom elektrycznych i są określane przez radiowców.
Tak więc izolatory mogą być rozmieszczone w stałej lub zmiennej odległości od siebie.

Na konstrukcje nośne masztów stosuje się stale grup St3S, 18G2, R35 i R45. Na odciągi

stosuje się liny z drutu stalowego lub druty splatane w wiązki.

W celu podwieszenia poziomych anten krótkofalowych stosuje się czasem ustroje złożone

z dwóch trzonów połączonych poziomymi ryglami. Są one mniej kosztowne, lecz mają małą
sztywność przy skręcaniu.

Najprostszymi konstrukcjami są trzony o przekroju rurowym, wykonane z blach łączonych

za pomocą spawania. Wadą masztów rurowych jest skłonność do drgań.

Maszty o konstrukcji kratowej są zwykle wykonane z rur jako elementów dających

najmniejsze zużycie materiału. Przy mniejszych wysokościach masztu stosuje się rury na
krawężniki i rozpórki, natomiast kratowania wykonuje się z profili okrągłych lub małych
kątowników. Szczegóły rozwiązań węzłów kratownic bocznych masztu o przekroju trójkątnym
ilustruje rysunek.

Rys. 9. Przykład segmentu masztu z układem prętów i szczegółami połączeń w węzłach [1, s. 374]

Podobnie jak wieże, maszty o przekroju trójkątnym nie wymagają stosowania przepon,

natomiast w przypadku trzonu czworokątnego przepony są konieczne. Umieszcza się je
w odległościach nie większych niż 10 m., oraz dodatkowo w miejscach, w których trzon masztu
łączy się z odciągami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 10. Połączenie odciągu z trzonem masztu: a) schemat połączenia, b) ucho zaczepu, c) usytuowanie

połączenia z widokiem przepony [1, s. 375]

Układ okratowania masztu powinien być bardzo prosty. Najczęściej stosuje się kratę W, bez

lub z rozpórkami, a czasem układ krzyżowy. Zmniejszenie liczby prętów zmniejsza opór, jaki
stawia trzon strumieniowi powietrza, dlatego też trzony o przekroju trójkątnym są pod tym
względem korzystniejsze od trzonów kwadratowych. Najniższy segment musi być tak
ukształtowany, aby umożliwić oparcie na kulistym łożysku. Przykład rozwiązania dolnej części
dolnego segmentu masztu ilustruje rysunek 11.

Rys. 11. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego dolnej części najniższego segmentu masztu [1, s. 375]

Poszczególne segmenty masztu wykonuje się jako spawane, przy czym w węzłach krat unika

się stosowania blach węzłowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia odciągów z krawężnikami muszą zapewniać przegubowość. Ucho zaczepu

powinno mieć kształt jak na rysunku.

Rys. 12. Zakończenie liny odciągowej [1, s. 376]

Pętle odciągów przy cienkich linach mocuje się za pomocą zacisków lub przez zaplatanie.

Przy większych odciągach końce lin umieszcza się w tulejach i zalewa cynkowym lub
ołowianym stopem.

Jeżeli odciągi muszą być izolowane, to stosuje się izolatory, których najczęstsze przykłady

pokazują rysunki.

Rys. 13. Przykład rozwiązań izolatorów dla lin małych średnic [1, s. 377]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 14. Przykład rozwiązań izolatorów dla lin dużych średnic [1, s. 377]

Zamocowanie lin w fundamencie musi być tak skonstruowane, aby zapewnić przegubowość

połączenia, możliwość regulacji naciągu i pomiaru siły naciągu.

Rys. 15. Połączenie liny z fundamentem [1, s. 377]

Beleczki poprzeczne, wykonane z ceowników, mają z jednej strony ramię dłuższe,

umożliwiające umieszczenie dynamometru. Płaskowniki łączników od strony liny
i fundamentów mają dodatkowe otwory w celu regulacji. Wielkość wstępnego naciągu waha się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zwykle w granicach od 50 do 300 MPa w zależności od wysokości masztu. Naciąg wstępny
można także ustalić mierząc wielkość zwisu odciągu. Zwis ten powinien się zawierać
w granicach 1/60.-1/120 długości cięciwy.

Zaczep odciągu zamocowany jest do fundamentu. Sposób zamocowania i kształt fundamentu

pokazuje rysunek nr 16.

Rys. 16. Przykład zakotwienia liny w fundamencie [1, s. 378]

Maszty osadza się na łożyskach ukształtowanych jako kuliste, przegubowe. W razie

konieczności stosuje się izolatory. Przykład oparcia masztu na łożysku pokazuje rysunek 17.

Rys. 17. Przykład oparcia masztu na łożysku [1, s. 378]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Z jakich elementów składa się maszt?
2. Jakie są sposoby podtrzymywania trzonu masztu układem odciągów?
3. Z jakich materiałów wykonuje się trzony masztów?
4. Z jakich materiałów wykonuje się liny odciągowe?
5. Jakie są sposoby konstruowania kratowań trzonu masztu?
6. W jaki sposób mocuje się linę odciągową z fundamentem?
7. W jaki sposób dokonuje się połączenie liny odciągowej z trzonem masztu?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw na rysunku sposoby podtrzymywania trzonu masztu układem podciągów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) narysować na arkuszu sposoby podtrzymywania trzonu masztu odciągami,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– arkusze papieru,
– przybory kreślarskie,
– gumka,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wykonaj na elementach modelowych połączenie liny odciągowej z blokiem

fundamentowym zgodnie z dokumentacją techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną,
3) pobrać narzędzia i sprzęt do wykonania połączenia,
4) wprowadzić uchwyt liny do uchwytu w konstrukcji regulującej naciąg liny i połączyć

sworzniem,

5) połączyć konstrukcje regulującą naciąg z uchwytem w bloku fundamentowym,
6) dokonać regulacji połączenia,
7) stosować przepisy bhp,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

– lina odciągowa z końcówką do zamocowania,
– modelowy blok fundamentowy z uchwytem do zamocowania,
– elementy konstrukcji do regulacji i kontroli naciągu liny odciągowej (beleczki poprzeczne,

dynamometr, sworznie),

– dokumentacja techniczna do wykonania montażu,
– podstawowy sprzęt mierniczy,
– zestaw kluczy,
– zestaw śrub,
– młotki,
– instrukcje bhp,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Wykonaj

elementach

modelowych połączenie

liny odciągowej z prętami

krawężnikowymi masztu zgodnie z dokumentacją techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną,
3) pobrać narzędzia i sprzęt do wykonania połączenia,
4) wprowadzić i połączyć sworzniem uchwyt liny do uchwytu przyspawanego do pręta

krawężnikowego masztu,

5) dokonać regulacji połączenia,
6) stosować przepisy bhp,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– lina odciągowa z końcówką do zamocowania,
– elementy modelowe trzonu masztu,
– dokumentacja techniczna do wykonania montażu,
– podstawowy sprzęt mierniczy,
– zestaw kluczy,
– sworznie,
– młotki,
– instrukcje bhp,
– literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:
1) zorganizować stanowisko do wykonania ćwiczeń?

2) rozróżnić elementy konstrukcyjne masztów?

3) rozróżnić sposoby podtrzymywania trzonu masztów układem podciągów? ¨

4) połączyć linę odciągową z prętami krawężnikowymi masztu?

5) połączyć linę odciągową z blokiem fundamentowym?

6) dokonać prezentacji wykonanych ćwiczeń?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Montaż wież i masztów

4.3.1. Materiał nauczania

Podstawową zasadą przy montażu konstrukcji wieżowych i masztowych powinno być

dążenie do wykonywania największej ilości robót na poziomie terenu. Dlatego też dla
mniejszych budowli stosuje się metodę obrotu przy fundamencie scalonej konstrukcji w pozycji
poziomej. Metodę tą stosuje się z powodzeniem przy montażu wież oświetleniowych, wież
przeciwpożarowych, niewielkich masztów, itp.

W przypadku gdy zastosowanie powyższej metody jest niemożliwe ze względu na duży

ciężar, stosuje się metodę nadbudowy segmentów konstrukcji wykonanych na poziomie terenu.
Przy realizacji tej metody wykorzystuje się tzw. żuraw pełzający, którego główną zaletą jest
możliwość samoczynnego wznoszenia się po zamontowanych segmentach budowli. Metoda
nadbudowy segmentów stosowana jest głównie przy montażu masztów o większych
wysokościach, ale z powodzeniem stosowano ją również przy montażu wież (nawet ze
zbieżnymi krawężnikami).

W niektórych przypadkach stosuje się specjalne metody montażu, opracowywane

indywidualnie dla pojedynczego konkretnego obiektu. Sposoby te mogą łączyć cechy obydwu
metod i są zwykle dostosowane do możliwości wykonawczych przedsiębiorstwa które realizuje
budowlę.

Przy montażu budowli wieżowych i masztowych, oprócz żurawi, z powodzeniem stosuje się

także śmigłowce, zwłaszcza przy montażu przez obrót przy fundamencie. Korzystanie ze
śmigłowców przy wyższych budowlach jest jednak utrudnione.

Montaż przez obrót przy fundamencie.

Najczęściej stosowanym sprzętem do montażu przez obrót przy fundamencie są żurawie

samochodowe. Metoda ta jest korzystna w przypadku, gdy podnoszenie odbywa się na
utwardzonych nawierzchniach oraz tam gdzie jest łatwy dojazd.

Montaż przez obrót za pomocą żurawia samochodowego przebiega w sposób następujący.

Konstrukcja zostaje scalona bezpośrednio w miejscu montażu, przy czym dwa jej pręty
krawężnikowe łączą się przegubowo z fundamentem, a żuraw zajmuje pozycję równoległą do jej
osi. Z kolei zawiesie zostaje zamocowane do wierzchołka konstrukcji i żuraw podnosi całą
konstrukcję do pozycji pionowej, a następnie osadza ją na fundamencie.

Rys. 18. Montaż wieży żurawiem samochodowym [4, s. 112]

1-fundament wieży
2-kozły montażowe
3-żuraw

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Montaż urządzeń kolejowych, znajdujących się blisko torów (np. wieże oświetleniowe),

można wykonać za pomocą dźwigu kolejowego. W takim przypadku dźwig unosi wieżę na taką
wysokość, na jaką pozwoli wysięgnik dźwigu, a dalsze podnoszenie odbywa się za pomocą
wciągarek elektrycznych lub ręcznych, połączonych z wierzchołkiem konstrukcji układem
dwóch lin (lina podnosząca i hamująca). Konstrukcja musi być połączona przegubowo
z fundamentem.

Rys. 19. Montaż wieży żurawiem kolejowym [4, s. 113]

W miejscach trudno dostępnych dla żurawi montażowych korzystniejsze jest podnoszenie

konstrukcji metodą masztu padającego. Metoda ta eliminuje konieczność stosowania ciężkiego
sprzętu montażowego (żurawi), zastępując go układem lin i wciągarek. Wadą tej metody jest
niezbędny duży plac budowy oraz dłuższy cykl montażu. W celu zrealizowania montażu tą
metodą konieczne jest wykonanie masztu montażowego i połączenie go w sposób sztywny
z podnoszoną konstrukcją. Wysokość masztu montażowego powinna być równa około połowie
wysokości konstrukcji. Na wierzchołku masztu montażowego należy umieścić zblocze przez
które lina podnoszona przejdzie na zblocze i dalej do wciągarki. Konieczne jest też (jak
w metodzie poprzedniej) przegubowe połączenie konstrukcji z fundamentem oraz zastosowanie
wciągarki hamującej. Dodatkowy maszt montażowy może być używany wielokrotnie.

Rys. 20. Montaż przez obrót metodą masztu padającego [1, s. 549]

1-kozły montażowe
2-przegób
3-tor kolejowy
4-podpory montażowe
5-żuraw

1-przegób
2-lina podnosząca
3-maszt padający
4-lina napinająca

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podnoszenie konstrukcji wciągarkami lub żurawiem przy metodzie obrotu może być

z powodzeniem zastąpione przez podnoszenie za pomocą śmigłowca.

Rys. 21. Montaż wieży przy pomocy śmigłowca [4, s. 120]

Montaż przez nadbudowę segmentów.

Metoda ta jest szczególnie przydatna przy montażu budowli wysokich, szczególnie masztów.

Konstrukcję dzieli się na segmenty montażowe o wysokości 5 – 8 m. Prace montażowe
rozpoczyna się od ustawienia za pomocą dźwigu samochodowego dolnych segmentów masztu,
które utrzymuje się w pozycji pionowej układem odciągów.

Rys. 22. Ustawienie pierwszych segmentów masztu na pomocą dźwigu samochodowego [1, s. 550]

Następne segmenty masztu montuje się stosując tzw. maszt pełzający który zamocowuje się

do pierwszego zmontowanego segmentu masztu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 23. Zamontowany na pierwszych segmentach masztu żuraw pełzający [1, s. 551]

Żuraw pełzający ma możliwość samoczynnego przesuwania się z jednego segmentu na

drugi. Jego wysięgnik jest tak skonstruowany aby mógł obracać się dookoła osi pionowej.
Żurawiem podnosi się z poziomu terenu segment trzonu masztu, a następnie, po obrocie
wysięgnika, opuszcza się go i łączy ze zmontowaną konstrukcją.

Rys. 24. Ustawienie segmentu żurawia za pomocą żurawia pełzającego [2, s. 385]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczenia.

1. Jakimi metodami montuje się wieże i maszty?
2. Na czym polega metoda montażu przez obrót przy fundamencie?
3. Jakiego sprzętu ciężkiego używa się podczas montażu wież i masztów?
4. Na czym polega metoda masztu padającego przy montażu wież i masztów?
5. Na czym polega metoda montażu przez nadbudowę segmentów?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj montaż na elementach modelowych wieży metodą obrotu przy fundamencie,

zgodnie z dokumentacją techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną,
3) pobrać narzędzia i sprzęt do wykonania montażu,
4) ułożyć wieżę na kozłach,
5) zamocować sztywno padający maszt montażowy do spodu wieży za pomocą połączeń

śrubowych,

6) zamocować przegubowo dwa pręty krawężnikowe z fundamentem,
7) zamocować linę z wciągarki podnoszącej przez maszt padający do wierzchołka wieży,
8) zamocować linę z wciągarki napinającej do wierzchołka wieży,
9) podnieść wieże do pionu,
10) połączyć wieżę z fundamentem,
11) stosować przepisy bhp,
12) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
13) dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– model wieży kratowej,
– model bloku fundamentowego,
– kozły montażowe,
– wciągarka ze zbloczem i pomocniczym masztem montażowym,
– dokumentacja techniczna do wykonania montażu,
– podstawowy sprzęt mierniczy,
– młotki,
– sworznie, śruby,
– komplet kluczy,
– instrukcje bhp,
– literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj montaż na elementach modelowych masztu metodą nadbudowy segmentów,

zgodnie z dokumentacją techniczną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną,
3) pobrać narzędzia i sprzęt do wykonania montażu,
4) ustawić przy pomocy wciągarki ze zbloczem segment masztu na łożysku przegubowym,
5) zabezpieczyć segment przed przewróceniem linami pomocniczymi,
6) za pomocą wciągarki ze zbloczem podnieść drugi segment masztu i naprowadzić do

połączenia z segmentem pierwszym,

7) połączyć śrubami obydwa segmenty,
8) stosować przepisy bhp,
9) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
10) dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– modele segmentów masztu,
– model bloku fundamentowego z łożyskiem,
– liny,
– kozły montażowe,
– wciągarka ze zbloczem i pomocniczym masztem montażowym,
– dokumentacja techniczna do wykonania montażu,
– podstawowy sprzęt mierniczy,
– młotki,
– komplety śrub,
– komplet kluczy,
– instrukcje bhp,
– literatura z rozdziału 6.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:
1) zorganizować stanowisko do wykonania ćwiczeń?

¨ ¨

2) wskazać różnice między metodami montażu budowli typu wieżowego

i masztowego?

¨ ¨

3) wykonać montaż budowli typu wieżowego i masztowego

metodą obrotu przy fundamencie?

¨ ¨

4) wykonać montaż budowli typu wieżowego i masztowego

metodą nadbudowy segmentów?

¨ ¨

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania: otwarte, z luką

i wielokrotnego wyboru, prawda – fałsz.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X lub wpisując prawidłową odpowiedź. W przypadku pomyłki należy błędną
odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Test składa się z dwóch części o różnym stopniu trudności: I część – poziom podstawowy,

II część - poziom ponadpodstawowy.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

9. Na rozwiązanie testu masz 90 min.

Powodzenia !

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Część I

1. Przepony stosuje się w wieżach o przekroju wielokątnym w odległościach nie większych niż:

a) 5 m,

b) 7 m,

c) 10 m,

d) 12 m.

2. Wieże radiowe i telewizyjne są smukłymi konstrukcjami, które w odróżnieniu od masztów

są ………………………………. w fundamentach.

Połączenia montażowe elementów wież i masztów wykonuje się najczęściej jako:

a) spawane,

b) śrubowe,

c) nitowe,

d) zgrzewane.

4. Wymień metody montażu budowli typu wieżowego i masztowego

5. Pętle odciągów przy cienkich linach mocuje się za pomocą zacisków lub przez zaplatanie.

a) tak,

b) nie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Poniższy rysunek przedstawia:

a) połączenie liny odciągowej z fundamentem,

b) połączenie liny odciągowej z prętem krawężnikowym,

c) przeponę,

d) styk prętów krawężnikowych.

7. Narysuj schemat przedstawiający montaż budowli typu wieżowego i masztowego metodą

obrotu przy fundamencie za pomocą masztu padającego.

8. Przy zastosowaniu jednej grupy odciągów masztu i przy odciągach równoległych kąt ich

nachylenia do poziomu przyjmuje się około:

a) 30°,

b) 35°,

c) 40°,

d) 45°.

9. Wysokość padającego masztu montażowego powinna być równa:

a) około 1/2 wysokości wznoszonej konstrukcji,

b) około 1/3 wysokości wznoszonej konstrukcji,

c) około 1/4 wysokości wznoszonej konstrukcji,

d) wysokości wznoszonej konstrukcji.

10. Wypisz elementy konstrukcji masztu.

11. Przy montażu budowli typu wieżowego lub masztowego metodą obrotu, konstrukcja musi

być przegubowo połączona z fundamentem.

a) tak,

b) nie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12. Przy montażu metodą nadbudowy segmentów, budowli typu wieżowego i masztowego,

konstrukcje dzieli się zwykle na segmenty o długościach:

a) 3 – 5 m,

b) 4 – 6 m,

c) 5 – 8 m,

d) 8 – 10 m.

13. Oparcie wieży na fundamencie może być bezpośrednie (uziemiające całą konstrukcję) lub

na ……………………………………..

Część II

14. Układ kraty w ścianach bocznych wieży przyjmuje się najczęściej w postaci kraty X

z dodatkowymi rozpórkami.

a) tak,

b) nie.

15. Wymień grupy stali stosowane na konstrukcje masztów.

16. Wielkość wstępnego naciągu liny odciągowej masztu wynosi zwykle:

a) 30 – 100 MPa,

b) 40 – 200 MPa,

c) 50 – 300 MPa,

d) 60 – 400 MPa.

17. Przy mniejszych wysokościach masztu na jego krawężniki stosuje się najczęściej:

a) ceowniki,

b) dwuteowniki,

c) rury,

d) zetowniki.

18. Grubość iglicy wież wynosi w granicach:

0,1 – 0,5 m,

0,3 – 1.0 m,

0,4 – 1,2 m,

0,5 – 1,5 m.

19. Narysuj schemat konstrukcji wieży o parabolicznej zbieżystości.

20. Zamocowanie lin w fundamencie musi być tak skonstruowane, aby zapewnić

……………………....połączenia, możliwość regulacji i pomiar ………………………….

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Montaż wież i masztów

Zakreśl poprawną odpowiedź lub wpisz odpowiedzi.

Numer

pytania

Odpowiedzi

Punktacja

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Razem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Łubiński M., Żółtowski W.: Konstrukcje metalowe cz. II. Arkady, Warszawa 2004
2. Włodarczyk W.: Konstrukcje stalowe cz. 1. Podstawy projektowania. WSiP, Warszawa

1997

3. Ziółko J.: Konstrukcje stalowe cz.2. Wytwarzanie i montaż. WSiP, Warszawa 1995
4. Ziółko J., Orlik G.: Montaż konstrukcji stalowych. Arkady, 1980
5. Żmuda J.: Podstawy projektowania konstrukcji metalowych. TiT, Opole 1992