konspekt Podstawy Budownictwa

Konspekt z Podstaw Budownictwa

LITERATURA PRZEDMIOTU

1. Byrdy Cz., Kram D., Korepta K., Mój H., Śliwiński M.,: Podstawy budownictwa.

Podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych do przedmiotu: Budow-
nictwo ogólne, cz. 1 i 2, Politechnika Krakowska, Kraków, 2000 i 2001.

2. Markiewicz P.: Budownictwo ogólne dla architektów, ARCHI-PLUS, Kraków,

2006.

3. Praca zbiorowa pod kier. Stefańczyka B.: Budownictwo ogólne. Materiały i wyroby

budowlane, t. 1, Arkady, Warszawa, 2005.

4. Praca zbiorowa pod kier. Klemma P.: Budownictwo ogólne. Fizyka budowli, t. 2,

Arkady, Warszawa, 2005.

5. Praca zbiorowa pod kier. Lichołai L.: Budownictwo ogólne. Elementy budynków.

Podstawy projektowania, t. 3. Arkady, Warszawa 2008.

6. Praca zbiorowa pod kier. Buczkowskiego W.: Budownictwo ogólne. Konstrukcje

budynków, t. 4. Arkady, Warszawa 2009.

7. śenczykowski W. : Budownictwo ogólne. Arkady - Warszawa 1990;
8. Mirski J.Z., Tauszyński K., Łącki K.: Budownictwo z technologią, cz. 1-3, Wydaw-

nictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1992, 1995, 1998.

9. Mielczarek Z.: Nowoczesne konstrukcje w budownictwie ogólnym, Arkady, War-

szawa, 2001.

10. Hoffman Z., Lisicki K.: Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa, 1992.
11. Ustawa z 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane.
12. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie wa-

runków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowa-
nie.

13. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegó-

łowego zakresu i formy projektu budowlanego.

14. Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji w sprawie warun-

ków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych, Dz.U.99.74.836

Podstawy budownictwa i eksploatacji nieruchomości

PRZEPISY TECHNICZNO-BUDOWLANE

(Art. 7. 1.)

1. Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane i

ich usytuowanie;

a) bezpieczeństwo konstrukcji,
b) bezpieczeństwo pożarowe,
c) bezpieczeństwo użytkowania,
d) odpowiednie warunki higieniczno-zdrowotne oraz ochrony środowiska,
e) ochrona przed hałasem i drganiami,
f) oszczędność energii i odpowiednia izolacyjność cieplna przegród;

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie wa-
runków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

2. Warunki techniczne użytkowania obiektów budowlanych;

a) zaopatrzenia w wodę i energię elektryczną oraz, odpowiednio do po-

trzeb, w energię cieplną i paliwa, przy założeniu efektywnego wyko-
rzystania tych czynników;

a) usuwania ścieków, wody opadowej i odpadów;
b) możliwość utrzymania właściwego stanu technicznego;
c) niezbędne warunki do korzystania z obiektów użyteczności publicznej

i mieszkaniowego budownictwa wielorodzinnego przez osoby niepeł-
nosprawne, w szczególności poruszające się na wózkach inwalidzkich;

d) warunki bezpieczeństwa i higieny pracy;
e) ochronę ludności, zgodnie z wymaganiami obrony cywilnej;
f) ochronę obiektów wpisanych do rejestru zabytków oraz obiektów obję-

tych ochroną konserwatorską;

g) odpowiednie usytuowanie na działce budowlanej;
h) poszanowanie, występujących w obszarze oddziaływania obiektu, uza-

sadnionych interesów osób trzecich, w tym zapewnienie dostępu do
drogi publicznej;

i) warunki bezpieczeństwa i ochrony zdrowia osób przebywających na

terenie budowy.

Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji w sprawie warun-
ków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w

sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać bu-

dynki i ich usytuowanie

Dział I.

Przepisy ogólne

Dział II.

Zabudowa i zagospodarowanie działki budowlanej

Dział III. Budynki i pomieszczenia

Dział IV. Wyposażenie techniczne budynków

Dział V.

Bezpieczeństwo konstrukcji

Dział VI. Bezpieczeństwo pożarowe

Dział VII. Bezpieczeństwo użytkowania

Dział VIII. Higiena i zdrowie

Dział IX. Ochrona przed hałasem i drganiami

Dział X.

Oszczędność energii i izolacyjność cieplna

Dział XI. Przepisy przejściowe i końcowe

Załącznik 1. Wykaz polskich norm przywołanych w rozporządzeniu

Załącznik 2. Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania

związane z oszczędnością energii

Załącznik 3. Stosowane w rozporządzeniu określenia dotyczące palno-

ści i rozprzestrzeniania ognia oraz odpowiadające im euro-

pejskie klasy reakcji na ogień i klasy odporności dachów na

ogień zewnętrzny

Przykłady:

Usytuowanie budynku na działce

Usytuowanie bezodpływowego zbiornika na nieczystości ciekłe

Wymiary pomieszczeń higieniczno-sanitarnych

Graniczne wymiary schodów stałych w budynkach o różnym przeznaczeniu określa

Minimalna szerokość użyt-

kowa [m]

Przeznaczenie budynków

biegu

spocznika

Maksymalna wysokość

stopni [m]

Budynki mieszkalne jednorodzinne i w
zabudowie zagrodowej oraz mieszkania
dwupoziomowe

0,8

0,19

Budynki mieszkalne wielorodzinne, bu-
dynki zamieszkania zbiorowego*) oraz
użyteczności publicznej *), z wyłącze-
niem budynków zakładów opieki zdro-
wotnej, a także budynki produkcyjne*),
magazynowo-składowe oraz usługowe,
w których zatrudnia się ponad 10 osób

1,2

1,5

0,175

Przedszkola i żłobki

1,2

1,3

0,15

Budynki opieki zdrowotnej*)

1,4

1,5

0,15

Garaże wbudowane i wolno stojące (wie-
lostanowiskowe) oraz budynki usługowe,
w których zatrudnia się do 10 osób

0,9

0,19

Wszelkie budynki niezależnie od ich
przeznaczenia schody do kondygnacji
podziemnej, pomieszczeń technicznych i
poddaszy nieużytkowych

0,8

0,2

POLSKIE NORMY BUDOWLANE

SPECJALNOŚĆ KONSTRUKCYJNO – BUDOWLANA

Lp.

Nr normy PN

Tytuł normy PN

PN-82/B-02000

Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości

PN-82/B-02001

Obciążenia budowli. Obciążenia stałe

PN-82/B-02003

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Pod-
stawowe obciążenia technologiczne i montażowe

PN-82/B-02004

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Obcią-
żenia pojazdami

PN-85/B-02005

Obciążenia budowli. Obciążenia suwnicami pomostowymi, wcią-
garkami i wciągnikami

PN-80/B-02010

Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia śniegiem

PN-77/B-02011

Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem

PN-87/B-02013

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienna środowiskowe. Obcią-
żenia oblodzeniem

PN-88/B-02014

Obciążenia budowli. Obciążenia gruntem

10. PN-86/B-02015

Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne środowiskowe. Obcią-
żenie temperaturą

11. PN-87/B-02151.02

Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w
budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomiesz-
czeniach

12. PN-B-02151-03:1999

Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izo-
lacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność
akustyczna elementów budowlanych. Wymagania

13. PN-85/B-02170

Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na bu-
dynki

14. PN-88/B-02171

Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach

15. PN-83/B-02482

Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych

16. PN-90/B-02851

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania odporno-
ści ogniowej elementów budynków

17. PN-B-02854:1996

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania rozprze-
strzeniania płomieni po posadzkach podłogowych – wraz ze
zmianą PN-B-02854:1996/A1:1998

18. PN-88/B-02855

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania wydziela-
nia toksycznych produktów rozkładu i spalania materiałów

19. PN-89/B-02856

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania właściwo-
ści dymotwórczych materiałów

20. PN-93/B-02862

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania niepalno-
ści materiałów budowlanych – wraz ze zmianą PN-93/B-
02862/Az1:1999

21. PN-90/B-02867

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia
rozprzestrzeniania ognia przez ściany – wraz ze zmianą PN-90/B-
02867/Az1

22. PN-B-02872:1996

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania odporno-
ści dachów na ogień zewnętrzny

23. PN-B-02873:1996

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia
rozprzestrzeniania ognia po instalacjach rurowych i przewodach

wentylacyjnych

24. PN-B-02874:1996

Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia
palności materiałów budowlanych – wraz ze zmianą PN-B-
02874/Az1:1999

25. PN-76/B-03001

Konstrukcje i podłoża budowli. Ogólne zasady obliczeń

26. PN-B-03002:1999

Konstrukcje murowe niezbrojone. Projektowanie i obliczenie –
wraz ze zmianą PN-B-03002:1999/Az1:2001 oraz z poprawką
PN-B-03002:1999/Ap1:2001

27. PN-88/B-03004

Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projekto-
wanie

28. PN-83/B-03010

Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

29. PN-81/B-03020

Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obli-
czenia statyczne i projektowe

30. PN-80/B-03040

Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny. Obliczenia i
projektowania

31. PN-81/B-03150.00 do

Konstrukcje z drewna i materiałów drewnopochodnych. Oblicze-
nia statyczne i projektowanie

32. PN-B-03150:2000

Konstrukcje drewniane. Obliczenia statyczne i projektowanie –
wraz ze zmianą PN-B-03150:2000/Az1: 2001, obowiązuje w ca-
łości od lipca 2002 r.

33.

PN-90/B-03200

Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

34. PN-93/B-03201

Konstrukcje stalowe. Kominy. Obliczenia i projektowanie

35. PN-B-03202:1996

Konstrukcje stalowe. Silosy na materiały sypkie. Obliczenia sta-
tyczne

projektowanie

wraz

poprawką

PN-B-

03202:1996/Ap1:1999

36. PN-B-03203:2000

Konstrukcje stalowe. Zamknięcia hydrotechniczne. Projektowanie
i wykonanie

37. PN-79/B-03204

Konstrukcje stalowe. Maszty oraz wieże radiowe i telewizyjne.
Obliczenia statyczne i projektowanie

38. PN-B-03205:1996

Konstrukcje stalowe. Podpory linii elektroenergetycznych. Pro-
jektowanie i wykonanie

39. PN-B-03206:1996

Konstrukcje stalowe. Podpory kolei linowych. Projektowanie i
wykonanie

40. PN-B-03210:1997

Konstrukcje stalowe. Zbiorniki walcowe pionowe na ciecze. Pro-
jektowanie

wykonanie

–

wraz

poprawką

PN-B-

03210:1997/Ap1:2000

41. PN-B-03211:1999

Konstrukcje stalowe. Zbiorniki kuliste ciśnieniowe. Projektowa-
nie i wykonanie

42. PN-B-03215:1998

Konstrukcje stalowe. Połączenia z fundamentami. Projektowanie i
wykonanie

43. PN-84/B-03230

Lekkie ściany osłonowe i przekrycia dachowe z płyt warstwo-
wych i żebrowych. Obliczenia statyczne i projektowanie

44. PN-89/B-03262

Zbiorniki żelbetowe na materiały sypkie i kiszonki. Obliczenia
statyczne i projektowanie

45. PN-B-03263:2000

Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone wykonywane z kru-
szywowych betonów lekkich. Obliczenia statyczne i projektowa-
nie

46. PN-B-03264:1999

Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statycz-

ne i projektowanie

47. PN-87/B-03265

Elektroenergetyczne linie napowietrzne. śelbetowe i sprężone
konstrukcje wsporcze. Obliczenia statyczne i projektowanie

48. PN-82/B-03300

Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne i
projektowanie. Belki zespolone krępe

49. PN-86/B-03301

Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne i
projektowanie. Belki zespolone smukłe

50. PN-91/B-03302

Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne i
projektowanie. Słupy zespolone

51. PN-B-03340:1999

Konstrukcje murowe zbrojone. Projektowanie i obliczanie

52. PN-B-06200:1997

Konstrukcje stalowe budowlane. Warunki wykonania i odbioru.
Wymagania podstawowe

53. PN-84/B-06211

Konstrukcje stalowe. Zbiorniki kuliste ciśnieniowe stałe. Wyma-
gania i badania

54. PN-71/B-06280

Konstrukcje z wielkowymiarowych prefabrykatów żelbetowych.
Wymagania w zakresie wykonywania i badania przy odbiorze

55. PN-91/B-94340

Zsyp na odpady

56. PN-86/E-05003.01, 03

i 04

Ochrona odgromowa obiektów budowlanych.

57. PN-ISO 9836:1997

Właściwości użytkowe w budownictwie. Określenie i obliczanie
wskaźników powierzchniowych i kubaturowych

58. PN-EN-ISO

6946:1999

Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i
współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczanie

59. PN-89/B-10425

Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły.
Wymagania i badania przy odbiorze

Ocena energetyczna budynków

Dobór materiałów

O zastosowaniu materiałów budowlanych w elementach budynków decydują

ich właściwości fizyczne, mechaniczne oraz chemiczne. Ocena cieplno-
wilgotnościowa materiałów zależy od przewodności cieplnej oraz przepuszczalno-
ści pary wodnej.

Współczynnik przewodzenia ciepła danego materiału -

λ [W/m·K] – jest to ilość

ciepła przenikająca przez ścianę wykonaną z tego materiału o grubości 1 m, przy
różnicy temperatury 1

K (

λ - im niższy, tym lepiej pod względem ciepłochronnym).

Materiały do izolacji termicznych mają

λ < 0,05 [W/m·K]

Wartości współczynników przewodzenia ciepła dla wybranych materiałów

Lp.

Materiał

Współczynnik przewodzenia ciepła

λ [W/m·K]

miedź

370

aluminium

200

stal

beton

1,70

cegła pełna

0,77

pustak MAX

0,44

styropian

0,04

Ocena przegród

Do oceny cieplno-wilgotnościowej przegród służy

współczynnik przenikania

ciepła U [W/m

K].

Wyraża on stosunek gęstości ustalonego strumienia ciepła do różnicy temperatury
powietrza panującej po obu stronach przegrody w warunkach obliczeniowych.

Sposoby określania tego współczynnika precyzuje norma PN-EN ISO 6946:2004
Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenika-
nia ciepła. Metoda obliczania.

Norma dopuszcza uproszczony sposób obliczania współczynnika przenikania
ciepła, w przypadku indywidualnego projektowania, wg wzoru:

Współczynnik przenikania ciepła U oblicza się ze wzoru:

∆

, W/m

·K

w którym:

– współczynnik przenikania ciepła określony bez uwzględnienia wpływu liniowych

mostków termicznych przy założeniu jednorodności termicznej wszystkich
warstw składowych przegrody, obliczany ze wzoru:

, W/m

·K

– całkowity opór cieplny przegrody składającej się z dowolnej liczby warstw mate-

riałowych lub powietrznych, prostopadłych do kierunku przepływu ciepła,
m

·K/W;

∆U – człon korekcyjny, stanowiący poprawkę z uwagi na nieszczelności w warstwie

izolacji termicznej oraz mostki punktowe, a w przypadku dachu o odwróconym
układzie warstw – także z uwagi na wpływ opadów atmosferycznych, W/(m

*K).

Całkowity opór cieplny R

oblicza się ze wzoru:

∑

, m

·K/W

przy czym:
R

– obliczeniowy opór przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni przegrody

budowlanej,

– opór cieplny j-tej jednorodnej cieplnie warstwy przegrody budowlanej, m

·K/W;

– obliczeniowy opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni przegrody

budowlanej, m

·K/W.

W przypadku pojedynczej warstwy materiałowej jej opór cieplny oblicza się ze wzoru:

, m

·K/W

w którym:
d

– grubość j-tej jednorodnej warstwy materiałowej, m;

– obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła przez materiał j-tej warstwy,

W/m·K.

Według Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008r. zmie-
niającego rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wartości współczynnika przenikania ciepła
U ścian wewnętrznych i zewnętrznych oraz dachów, stropodachów i stropów nie mo-
gą być większe niż wartości

max

określone w tabeli poniżej.

Wartości współczynnika U dla ścian murowanych wykonanych z cegły pełnej, pusta-
ka oraz betonu komórkowego oraz styropianu jako materiału izolującego przy róż-
nych grubościach izolacji.

Mostki termiczne

Mostek termiczny (cieplny) to element przegrody budowlanej o znacznie wyż-
szym niż sąsiadujące z nim elementy współczynniku przewodzenia ciepła. Róż-
nica temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku, powoduje punktowe wychładzanie
przegrody. Mostki termiczne są źródłem niekontrolowanej utraty ciepła. W miejscu
powstawania mostka cieplnego temperatura powierzchni ściany obniża się często tak
bardzo, że przekroczona zostaje temperatura punktu rosy - skraplania się pary wod-
nej. Zjawisko to niesie ze sobą ryzyko zawilgocenia ścian pomieszczenia.

Miejsca w budynku szczególnie narażone na powstawanie mostków termicznych

Ocena budynków pod względem energetycznym

Charakterystyka energetyczna budynku jest rodzajem charakterystyki jakościowej
określającej wielkość zapotrzebowania na energię nieodnawialną przy eksploatacji
obiektu zgodnej z jego przeznaczeniem. Charakterystyka ta określa przede wszyst-
kim jakość ochrony cieplnej pomieszczeń, w tym izolacyjność cieplną ich zewnętrznej
obudowy, sprawność energetyczną instalacji ogrzewania, wentylacji oraz klimatyza-
cji.
Sposób obliczania charakterystyki energetycznej budynku opisany został w rozpo-
rządzeniu Dz.U. z 2008 Nr 201 poz. 1240.

Oceny budynków pod względem energetycznym dokonuje się ona na podstawie
wskaźnika rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną bu-
dynku EP. Algorytm obliczania współczynnika EP przedstawia poniższy rysunek.

Schemat blokowy obliczania wskaźnika zapotrzebowania na energię pierwot-

ną do ogrzewania lub przygotowania ciepłej wody użytkowej

Wynikiem sporządzenia świadectwa charakterystyki energetycznej jest określenie
zapotrzebowania budynku na energię pierwotną. W zależności od jej wartości okre-
ślana jest klasa energetyczna budynku. Obrazuje ona w sposób czytelny i jedno-
znaczny zapotrzebowanie budynku na energię oraz jego pozycję w ogólnej klasyfika-
cji.

Obliczeniowe zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną

Na powyższej skali zaznaczone są wartości EP dla budynku nowego oraz przebu-
dowanego, według wymagań rozporządzenia Dz.U. z 2008r. Nr 201 poz. 1238.
Wskaźnik zapotrzebowania na energię do ogrzewania E [kWh/m

·rok], podaje

średnią ilości energii potrzebnej w trakcie eksploatacji do ogrzania 1 m

powierzchni

budynku w ciągu roku.

Przegląd technologii w budownictwie

1.1. Pojęcia podstawowe

Obiekt budowlany to:

a) budynek wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi
b) budowla stanowiąca całość techniczno-użytkową wraz z instalacjami i

urządzeniami

c) obiekt małej architektury (kapliczki, posągi, piaskownice, itp.)

Budynek – obiekt budowlany, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budow-
lanych (ścian i przekrycia), trwale związany z gruntem (fundamenty), przeznaczona
do stałego lub czasowego przebywania ludzi lub zwierząt. Składa się z elementów
konstrukcyjnych (fundamenty, ściany lub słupy, stropy, stropodach lub dach, schody)
oraz elementów wykończenia (tynki, okładziny, posadzki, stolarka, instalacje)

Budowla – każdy obiekt budowlany nie będący budynkiem ani obiektem małej archi-
tektury (np. drogi, mosty, tunele, budowle ziemne i hydrotechniczne, części budowla-
ne urządzeń technicznych, sieci uzbrojenia terenu, fundamenty pod maszyny i urzą-
dzenia, itp.)

1.2. Ustrój nośny budynku

Ustrój konstrukcyjny (nośny) obiektu jest to zespół odpowiednio połą-
czonych elementów konstrukcyjnych, przenoszących działające na
budowlę oddziaływania (obciążenia, wpływy termiczne i dynamiczne,
nierównomierne osiadania, itp.) Jego zadaniem jest zapewnienie bez-
pieczeństwa konstrukcji i jej użytkownikom. Bezpieczeństwo to roz-
waża się w 3 aspektach: wytrzymałości, stateczności i sztywności.

Podział elementów ustroju nośnego ze względu na pracę statyczną:
1) słupy (w tym ściany),
2) belki (w tym płyty),
3) cięgna,
4) (rozpory).

Podział elementów ustroju nośnego ze względu na wymiary:

1) masywne - trzy wymiary tego samego rzędu, np.

− stopy fundamentowe,
− bloki fundamentowe,
− mury oporowe,
− zapory (jazy),

2) cienkościenne – dwa wymiary dominują nad trzecim -

− płaskie (tarcze, płyty),
− przestrzenne (konstrukcje powłokowe)

3) prętowe – jeden wymiar dominuje nad pozostałymi

− belki,
− słupy,
− ruszty,
− ramy (płaskie i przestrzenne),
− kratownice (płaskie i przestrzenne),
− łuki

Podział budynków ze względu na zastosowane rozwiązanie kon-
strukcyjne:

a) ścianowe (ze ścianami nośnymi) -

− murowane z elementów drobnowymiarowych,
− żelbetowe monolityczne lub prefabrykowane (wielkoblokowe, wiel-

kopłytowe, przestrzenne),

b) szkieletowe, w zależności od wysokości wznoszone jako –

− żelbetowe (monolityczne lub prefabrykowane)
− stalowe
− powłokowe prętowe

ze względu na problem sztywności stosuje się ustroje ramowe, a jak to
nie wystarcza to można wprowadzić dodatkowe elementy usztywniające:

− w przypadku budynków żelbetowych przepony albo tarcze,
− w przypadku budynków o konstrukcji stalowej skratowanie,

c) specjalne (inne) zamiast szkieletu konstrukcja trzonowa, przepono-

wa, filarowa.

1.3. Warunki bezpieczeństwa konstrukcji:

1) stateczności,
2) wytrzymałości,
3) sztywności.

Warunek stateczności

polega na tym, że budynek (budowla) nie ulega

przesunięciu po wpływem działających sił poziomych oraz nie doznaje
obrotu. Oznacza to, że wypadkowa siła pozioma od obciążeń zewnętrz-
nych powinna być mniejsza od siły tarcia oraz że moment utrzymujący
powinien być większy (około 1,5 raza) od momentu wywracającego.

Warunek wytrzymałości

oznacza, że zarówno poszczególne elementy,

jak i ustroje konstrukcyjne powinny z pewnym zapasem bezpieczeństwa
przenosić obciążenia na nie działające.

Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe

Warunek bezpieczeństwa SGN

Σ obciążeń ≤ nośności

z uwzględnieniem współczynników bezpieczeństwa,

Obliczenia statyczne:

• przyjęcie schematu statycznego,
• zestawienie obciążeń zewnętrznych,

• warunki równowagi układu sił działających na konstrukcję,
• warunki równowagi układu sił,
• obliczenie niewiadomych reakcji podpór,
• obliczenie sił wewnętrznych N, Q, M.

Przypadki wytrzymałościowe:

• ściskanie,
• rozciąganie,
• zginanie,
• ścinanie,
• skręcanie.

Warunek sztywności

polega na ograniczeniu przemieszczeń piono-

wych i poziomych konstrukcji. Jako miarę sztywności przestrzennej bu-
dynku przyjmuje się zwykle wartość wychylenia bocznego.

sztywności elementów a sztywności przestrzennej budynku

Warunek SGU np. dla elementów zginanych

≤ f

dop

2. Materiały i wyroby budowlane

2.1. Rodzaje materiałów budowlanych:

1) kamień,
2) kruszywa mineralne,
3) spoiwa mineralne,
4) zaczyny, zaprawy i betony,
5) ceramika,
6) szkło,
7) drewno i materiały drewnopochodne,
8) tworzywa sztuczne,
9) materiały malarskie,
10) lepiszcza bitumiczne,
11) metale,
12) materiały termoizolacyjne,
13) materiały instalacyjne.

2.2. Podział materiałów budowlanych ze względu na zastosowanie:

1) konstrukcyjne,
2) izolacyjne,
3) wykończeniowe,

2.3. Cechy fizyko-mechaniczne materiałów budowlanych:

CECHY FIZYCZNE
gęstość, gęstość pozorna, gęstość nasypowa, szczelność, porowatość, wilgotność,

zawilgocenie sorpcyjne, higroskopijność, nasiąkliwość (masowa, objętościowa,

względna), stopień nasycenia, przesiąkliwość, kapilarne podciąganie wody, współ-

czynnik rozmiękania, paroprzepuszczalność, infiltracja, mrozoodporność, przewod-

nictwo cieplne, pojemność cieplna, ciepło właściwe, rozszerzalność cieplna

np. przewodnictwo cieplne - jest zdolnością materiału do przewodzenia ciepła od

jednej powierzchni do drugiej. Zdolność tę charakteryzuje współczynnik przewo-

dzenia ciepła

. Jest to ilość ciepła jaka przechodzi przez powierzchnię 1 m

ściany

posiadającej 1 m grubości w ciągu 1 godziny i przy różnicy temperatur po obu stro-

nach równej 1 K. Wymiar współczynnika

λ [W/(m·K)].

Przewodzenie ciepła przez materiał

Współczynniki przewodzenia ciepła

λ niektórych materiałów

Oznaczanie:

Wartość współczynnika

λ ustala się doświadczalnie w komorze klimatycznej.

W materiale porowatym ciepło przechodzi przede wszystkim przez jego przewężenia.

Przy znikomo małym transporcie ciepła przez konwekcję powietrza w porach oraz

promieniowanie, można założyć, że powierzchnią przewodzącą ciepło jest suma po-

wierzchni przewężeń. W ciałach anizotropowych (np. drewno) wartość współczynnika

przewodzenia

λ zależy jeszcze od kierunku przepływu ciepła.

CECHY MECHANICZNE
wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ściskanie

sprężystość, plastyczność, twardość, ścieralność, kruchość, udarność

np. wytrzymałość na ściskanie - jest to największe naprężenie, jakie wytrzymuje

próbka materiału podczas zgniatania. Siła działa prostopadle do powierzchni próbki.

Wytrzymałość na ściskanie oblicza się ze wzoru:

[MPa]

gdzie: P

– siła statyczna niszcząca, N

A – powierzchnia ściskana, m

CECHY REOLOGICZNE
skurcz, pełzanie, relaksacja

CECHY CHEMICZNE
odporność na korozję, odporność na starzenie, żaroodporność, żarowytrzymałość,

odporność ogniowa

2.4. Betonu zwykły

Określenie

Beton

jest to sztuczny kamień powstały po związaniu i stwardnieniu mieszanki beto-

nowej.
cement + woda + kruszywo drobne + kruszywo grube + domieszki =

mieszanka be-

tonowa

Klasyfikacja betonu

ze względu na

ze względu na rodzaj

składnika wiążącego

ze względu na funkcję

• beton ciężki

> 2600

kg/m

np. na kruszywie bazalto-
wym

• beton zwykły

1800÷2600 kg/m

na kruszywie naturalnym

• beton lekki

< 1800

kg/m

beton komórkowy, keram-
zytobeton

• beton cementowy

• beton żywiczny

(na żywicach syntetycz-
nych -

polimerowy, cementowo-

polimerowy)

• beton asfaltowy

• beton konstrukcyjny (nośny -
służy do przenoszenia obciążeń)
• beton izolujący termicznie (na
przegrody zewnętrzne)
• beton żaroodporny (przezna-
czony do temperatur>200

• beton wodoszczelny
na zbiorniki na ciecze
• beton nawierzchniowy
nawierzchnie dróg i lotnisk
• beton odporny na ścieranie
(nawierzchnie podłóg przemysło-
wych)
• beton osłonowy
(do osłabienia promieniowania joni-
zującego)

Składniki betonu

• cement ~200 (300) ÷ 450 (550) kg/m

• woda ~150 ÷ 200 l/m

przy stosunku c/w . 1,6 (1.8)

• kruszywo > 1 m

na 1 m

betonu

• domieszki do kilku %

Cement portlandzki

– spoiwo hydrauliczne powstałe poprzez zmielenie klinkieru

cementowego z gipsem i dodatkami hydraulicznymi (np. żużel wielkopiecowy).
Klasyfikacja cementów:

Kruszywo do betonu

Kruszywa kamienne naturalne i łamane

Właściwości betonu zwykłego

Właściwości fizyczne

(stosunkowo duża) beton zwykły ~2200÷2400 kg/m

, (gazobeton 500 kg/m

)

porowatość

(dla dobrze zagęszczonego betonu 8÷12% - powinna być jak najmniej-

sza)

nasiąkliwość

(~2÷6% wagowo – powinna być jak najmniejsza)

wodoszczelność

(zależy od uziarnienia kruszywa, stopnia zagęszczenia, domie-

szek – powinna być jak największa)

przewodność cieplna

bet.zwykły

1,0 ÷ 1,7 [W/m

⋅ K] wysoka

(

bet.komórk

0,17 ÷ 0,29 [W/m

⋅ K] niska)

(w zależności od

oraz od wilgotnych)

skurcz

(~0,3%)

duży

Właściwości mechaniczne

- wysoka wytrzymałość na ściskanie f

)

zależy od rodzaju i proporcji składników (klasy cementu, c/w), warunków doj-
rzewania, szczelności, wieku betonu

KLASA BETONU

– symbol liczbowy określający jego jakość, odpowiadający charak-

terystycznej wytrzymałości na ściskanie f

/ gwarantowanej wytrzymałość betonu

cube

(

R ),

np. B15

C12/15

, B20

C16/20

, B25

C20/25

itd.

cube

(

R ) - wytrzymałość na ściskanie gwarantowana przez producenta z prawdo-

podobieństwem 95%

- wytrzymałość na rozciąganie (mała ~1/10 wytrzymałości na ściskanie) f

)

- odporność na ścieranie (dobra, zależy od kruszywa)

- odporność na uderzenie (dobra, zależy od wytrzymałości)

Właściwości reologiczne

- podatność na odkształcenia pod wpływem obciążeń

w zakresie sprężystym odkształcenia proporcjonalne do naprężeń

σ = E ε

pr. Hook’a

- odkształcenia na skutek zmian temperatury

α - współczynnik rozszerzalności liniowej

α = 1,2 ⋅ 10

-5

zmiana długości

∆l = l ⋅ ∆t ⋅ α

- odkształcenie na skutek zmian wilgotności

Właściwości określające odporność na oddziaływanie środowiska

- odporność na agresję chemiczną (zależy od rodzaju cementu)

- odporność na wysokie temperatury (zależy od rodzaju cementu)

- odporność na niskie temperatury

- odporność na działanie mrozu (zależy wytrzymałości, porowatości nasią-

kliwości)

Zalety i wady betonu

Zalety:

− duża wytrzymałość na ściskanie

− łatwość formowania dowolnych kształtów

− możliwość pracy w środowisku wilgotnym

− przyczepność zaczynu cementowego do stali i alkaliczne właściwości beto-

nu, który chroni stal zbrojeniową przed korozją

Wady:

− beton jest materiałem kruchym (duża wytrzymałość na ściskanie, ale mała

na rozciąganie)

−

(duża, jt. materiał ciężki)

− skurcz (duży)

3. Rozwiązania elementów budynków w różnych technolo-

giach

3.1. Fundamenty

Określenie:

Fundamenty są częścią budowli przekazującą obciążenia i odkształcenia konstrukcji
na podłoże gruntowe oraz odkształcenia podłoża na konstrukcję (obciążenia kinema-
tyczne), przy czym podłoże gruntowe nie może wykazywać nadmiernych osiadań a
cały układ konstrukcja-fundament-grunt musi być stateczny.

Wymagania ogólne:

Aby fundament był bezpiecznie zaprojektowany, niezbędne jest spełnienie takich
warunków jak:
a) wymagana nośność (zarówno ze strony gruntu jak i samej konstrukcji fundamen-

tu),

b) ograniczenie odkształceń budowli wynikających z nierównomiernego osiadania

konstrukcji,

c) zapewnienie stateczności (na obrót i poślizg).

KLASYFIKACJA FUNDAMENTÓW:

Kryterium materiałowe:
- kamienne,
- ceglane,
- betonowe,
- żelbetowe,
- sprężone,
(- drewniane,
- stalowe).

Kryterium uwzględniające sposób wykonania fundamentu:
- płytkie (głębokość wykopu <5m),
- głębokie (głębokość wykopu >5m).

Kryterium wynikające z charakteru pracy fundamentu:
- bezpośrednie,
- pośrednie.

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

- obciążenia przekazywane są do podłoża gruntowego bezpośrednio przez całą po-

wierzchnię podstawy fundamentu,

- ewentualnie w celu wzmocnienia bądź wyrównania gruntu w poziomie posadowie-

nia wykonuje się warstwę gruntującą z chudego betonu lub zagęszczonego piasku
bądź żwiru.

- ewentualnie możliwa jest wymiana słabonośnego gruntu rodzimego.

TYPY FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH:

- stopy fundamentowe,
- ławy fundamentowe,

- belki fundamentowe,
- ruszty fundamentowe,
- płyty fundamentowe,
- skrzynie fundamentowe.

ŁAWY FUNDAMENTOWE:
- stosowane do przeniesienia na podłoże gruntowe obciążeń równomiernie rozłożo-

nych od ścian budynku.

FUNDAMENTY POŚREDNIE

Fundamenty pośrednie można sklasyfikować następująco:
I. Pale
II. Kesony
III. Studnie
IV. Skrzynie
V. Ściany szczelinowe

Ad. I. Pale
Fundamentowanie na palach stosuje się w przypadku, gdy:

• w poziomie posadowienia zalega grunt nie nadający się do posadowienia

bezpośredniego,

• budowla narażona jest na możliwość powstania zsuwu (pale zwiększają opór

gruntu na ścinanie)

• fundamenty są ograniczone w planie ze względu na urządzenia podziemne,
• należy fundamenty maszyn związać z głębszymi warstwami podłoża w celu

zmniejszenia drgań w strefie przypowierzchniowej, przekazujących się na
wrażliwe podłoże,

• zachodzi konieczność zagęszczenia podłoża.

Zasady projektowania ustrojów palowych.

Układ pali pod ścianami i słupami.

Podział pali.
Pod względem pracy statycznej pale dzielimy na:

• normalne (pośrednie), których nośność w równy stopniu zależy od oporu

gruntu pod ostrzem, jak i od oporu tarcia wzdłuż pobocznicy pala. Pale tego
typu najczęściej występują w praktyce budowlanej,

• stojące (słupowe), których nośność zależy od oporu pod ostrzem pala, np.

przy posadowieniu na skale,

• zawieszone (wiszące), których nośność zależy prawie wyłącznie od oporu

tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala długość takich pali powinna być 2-3 razy
większa od szerokości rusztu;

• ukośne, stosowane wtedy, gdy na fundamentdziałają siły poziome (rys. 12d);

stosowanie takich pali jest konieczne, gdy siła pozioma przekracza 10% ob-
ciążenia pionowego lub jest większa od nośności bocznej pali pionowych.

Z uwagi na materiał z którego pale są wykonane można je podzielić na:

• drewniane,
• stalowe,
• betonowe,
• żelbetowe,
• kombinowane;

najbardziej rozpowszechnione w praktyce są pale betonowe i żelbetowe.

Ze względu na długość pale dzieli się na:

• krótkie (l ≤ 6 m),
• długości normalnej (6 < l ≤ 25 m),
• długie (l > 25 m).

Ze względu na średnicę pale dzieli się na:

• małośrednicowe (mikropale φ = 7,5 - 20 cm),
• normalnośrednicowe (φ = 20 - 60 cm),
• wielkośrednicowe (φ > 60 cm).

Ze względu na technologię pale dzieli się na:

1) pale przemieszczeniowe (wbijane, wkręcane lub wciskane)

a) prefabrykowane
b) formowane w gruncie z wykorzystaniem rur osłonowych
c) formowane w gruncie bez wykorzystania rur osłonowych

2) pale wiercone

a) bez wykorzystania rur osłonowych
b) w rurach osłonowych

PRZYKŁADY
AD. 1) pale przemieszczeniowe (wbijane, wkręcane lub wciskane)
a) prefabrykowane
b) formowane w gruncie z wykorzystaniem rur osłonowych
- Vibro-Fundex, Vibrex oraz Fundex
- TUBEX

Etapy wykonania pali Franki

c) formowane w gruncie bez wykorzystania rur osłonowych

2) pale wiercone

a) bez wykorzystania rur osłonowych, np. CFA

Etapy wykonywania pali w technologii CFA (źródło: Stilger-Szydło 2005)

3.2. Ściany

Klasyfikacja ścian:

Układy ścian nośnych – podłużne, poprzeczne i mieszane; względy konstrukcyjne i
użytkowe.

Rodzaje ścian nośnych:
- murowane (z elementów drobnowymiarowych – cegły, bloczki, pustaki),
- montowane z elementów prefabrykowanych („wielki blok”, ”wielka płyta”),
- monolityczne (wylewane w deskowaniu).

Elementy prefabrykowane technologii wielkoblokowej

Elementy prefabrykowane technologii wielkopłytowej

Wybrane warunki techniczne dla przegród zewnętrznych

Przegrody zewnętrzne budynków powinny charakteryzować się:

- odpowiednią nośnością (to zależy od wytrzymałości materiałów oraz wymiarów

elementów),

- dobrą izolacyjnością cieplno-wilgotnościową (dobra izolacja termiczna oraz

zabezpieczenie przed skraplaniem się pary wodnej na wewnętrznej powierzchni

przegrody),

- dobrą izolacją akustyczną (oddzielenie wnętrza od hałasów na zewnątrz oraz

oddzielenie poszczególnych wnętrz),

- wieloletnią trwałością eksploatacyjną,

- odpornością na działanie atmosferyczne (mrozoodpornością, odpornością na

korozję i odpornością biologiczną)

- ognioodpornością (odpowiednią klasą ognioodporności),

- wysoką akumulacją i statecznością cieplną,

- niską wilgotnością w stanie powietrzno-suchym,

- niską nasiąkliwością i słabym podciąganiem kapilarnym,

- korzystną paroprzepuszczalnością (zdolność do „oddychania”),

- zdolnością do szybkiego odsychania,

- estetycznym wyglądem,

- możliwie niskim kosztem.

Murowane ściany zewnętrzne

Podział:

A. Jednowarstwowe

B. Dwuwarstwowe

C. Trójwarstwowe

Rozróżnia się następujące warstwy (od wewnątrz):

•

nośna

– zapewnia sztywność, wytrzymałość, ognioodporność

minimalna

grubość warstwy nośnej ścian murowanych wynosi 15 cm

(dopuszcza się ściany nośne grubości 12

cm, ale bez otworów)

•

izolacyjna

– zapewnia odpowiednią izolacyjność cieplną, akustyczną,

eliminuje możliwość kondensacji pary wodnej na wewnętrznych po-

wierzchniach przegród (ale uwaga na kondensację pary wewnątrz prze-
grody, szczególnie w materiale izolacyjnym – tu stosuje się szczelinę
wentylacyjną np. 3 cm, zwłaszcza w przypadku ocieplenia wełną mine-
ralną lub paroizolację od wewnątrz pomieszczenia)

•

elewacyjna

, chroni warstwę izolacyjną przed wpływami zewnętrznymi

oraz pełni funkcję dekoracyjną

Ogólne zasady kształtowania przegród warstwowych:

• izolacja termiczna jak najdalej od wewnętrznych powierzchni przegro-

dy,

• izolacja paroszczelna (paroizolacja) jak najbliżej wewnętrznej po-

wierzchni przegrody

Poszczególne warstwy są łączone zaprawą z tzw.

przewiązaniem po-

ziomym i pionowym

– dawniej ceglanym (obecnie nie stosowanym po-

nieważ powoduje powstawanie mostków termicznych) lub przy pomocy
kotew stalowych (ze stali ocynkowanej). W przypadku ścian dwuwar-
stwowych stosuje się zaprawę klejową i kołki rozporowe.

Różnice między ścianami warstwowymi i jednomateriałowymi:

− zwiększona izolacyjność termiczna ścian warstwowych,

− zmniejszona grubość ścian warstwowych (dzięki zastosowaniu mate-

riałów o niskim

λ, tzn. λ < 0,05 [W/(m·K)]),

− mniejsza masa jednostki powierzchni ściany warstwowej (mniejsze

obciążenie stałe od ścian),

− mniejsza nośność ściany warstwowej

A. Ściany jednowarstwowe

(jednomateriałowe, jednorodne)

max

= 0,30 [W/m

·K]

Przykłady:

ściany z bloczków z betonu komórkowego

1) grubości 36,5 cm, murowane na zaprawie klejowej

- U

= 0,31 [W/(m

·K)] (odmiana 400)

- U

= 0,42 [W/(m

·K)] (odmiana 500)

2) grubości 36,5 cm, murowane na zaprawie ciepłochronnej

- U

= 0,44 [W/(m

·K)] (odmiana 500)

ściany z pustaków z poryzowanej ceramiki

- U

= 0,38 [W/(m

·K)]

B. Ściany zewnętrzne warstwowe

(wielomateriałowe)

max

= 0,30 [W/m

·K]

Ściany dwuwar-

stwowe

Przykłady:

bloczek z betonu komórkowego gr. 24 cm (np. YTONG)

+ styropian gr. 10 cm z tynkiem cienkowarstwowym (np. akrylowym)

= 0,25 [W/m

·K]

(odmiana 600)

pustak MAX

+ styropian z tynkiem cienkowarstwowym

= 0,29 [W/m

·K]

bloczki wapienno-piaskowe (silikatowe, np. SILKA E18)

+ styropian gr. 14 cm z tynkiem cienkowarstwowym

= 0,27 [W/m

·K]

Ściany trójwarstwowe

Przykłady:

• pustak MAX

• styropian

• cegła klinkierowa

= 0,29 [w/m

·K]

kotwy z prętów

φ6 ze stali

ocynkowanej lub nierdzewnej

• cegła kratówka

• styropian

• cegła pełna

= 0,25 [w/m

·K]

• pustak MAX

• wełna mineralna

• szczelina powietrzna wentylowana

• cegła klinkierowa

= 0,28 [w/m

·K]

otwory wentylacyjne, nawiewne i wywiewnw u dołu ściany oraz u góry

Ściany drewniane

Podział:

1. Ściany wieńcowe.

2. Ściany szkieletowe:

• słupowo-ryglowe,
• lekkie szkieletowe.

Drewniane ściany wieńcowe

Ściany wieńcowe wykonuje się:

- "z bali pełnych" – w przypadku bali grubych, które stosowane do bu-
dowy budynków mieszkalnych nie wymagają dodatkowego ocieplenia, W
nomenklaturze tej mieściłyby się również bale klejone o odpowiednio du-
żych średnicach,

- "z bali izolowanych" - dla bali cienkich, które stosowane do budowy
budynków mieszkalnych wymagają dodatkowego ocieplenia,

(Według nomenklatury z normy PN-75/D-96000 wszelkie elementy drew-
niane, które posiadają przekrój o grubości od 50 do 100 mm określa się
mianem "bal". Powyżej grubości 100 mm to krawędziaki i belki)

- "z bali warstwowych" - dla bali wypełnionych materiałem innym niż
drewno, np. izolacyjnym

Ściana z bali

pełnych

Ściana z bali

klejonych

Ściana z bali izo-

lowanych

Ściana z bali

warstwowych

Ściany zewnętrzne z bali pełnych

Ściany zewnętrzne z bali izolowanych

Układ warstw ściany zewnętrznej - od strony wewnętrzej:

- okładzina ścienna - płyty gipsowo-kartonowe lub boazeria,
- paroizolacja (opóźniacz pary) - folia paraizolacyjna
- izolacja termiczna pomiędzy drewnianym rusztem, (ew. w płasz-
czyźnie ścianki drewnianej)
- wiatroizolacja - folia wiatroizolacyjna,
- szczelina wentylowana,

- konstrukcja ściany z bali.

Drewniane ściany szkieletowe

Rodzaje ścian o drewnianej konstrukcji szkieletowej:

•

••

•

słupowo-ryglowe

(zastrzał i rygle przejmują siły poziome od parcia wiatru, nada-

ją sztywność układowi),

mur pruski

(ściana słupowo-ryglowa wypełniona murem),

•

••

•

ściana szkieletowa z bali

(5x10÷5x25 lub 6,3x10÷6,3x25 co 40 – 50 cm); tu

sztywność na działanie sił poziomych zapewnia poszycie ścian z desek lub z płyt

z materiałów drewnopochodnych

Budynki o konstrukcji słupowo-ryglowe

W budownictwie ryglowym elementem konstrukcji jest szkielet drewniany z elemen-
tami o przekroju 140x140 mm lub 160x160 mm, z poszyciem z desek lub z polami
wypełnionymi murem ceglanym (taka konstrukcja nazywana jest murem pru-
skim).

Systemy lekkiego budownictwa szkieletowego -

lekkie konstrukcje szkieletowe

powszechnie określane są jako kanadyjskie lub szwedzkie.

Konstrukcje budynków w technologii

kanadyjskiej

posiadają lekką szkieletową

konstrukcję drewnianą. Wszystkie elementy konstrukcyjne budynku – słupki
ścian, podwaliny i oczepy, belki stropowe, a także elementy konstrukcji dachu
mają jednakową grubość – 38 mm (1,5 cala). Szerokość elementów jest uzależnio-
na od przeznaczenia danego elementu. Na słupki ścian zewnętrznych stosuje się
elementy szerokości 140 mm, a na ścianki wewnętrzne 64 lub 89 mm.
Wysokość belek przyjmuje się w zależności od rozpiętości stropu i może wynosić od
185 do 235, 285 mm.
Na krokwie dachu, w zależności od jego konstrukcji, stosuje się elementy wysokości
140 lub 185 mm.
Rozstaw wszystkich elementów konstrukcji wynosi 400 mm dla ścian nośnych bu-
dynków o więcej niż jednej kondygnacji i dla belek stropowych oraz 600 mm dla słup-
ków ścian parterowych i elementów konstrukcji dachu.

Typowy

układ warstw w ścianie zewnętrznej

(od wewnątrz budynku):

− okładzina wewnętrzna – płyta gipsowo-kartonowa grubości 12,5 mm;
− opóźniacz pary (paroizolacja) – folia polietylenowa grubości 0,15 mm;
− konstrukcja drewniana grubości 140 mm wypełniona izolacja cieplna;
− poszycie ściany – płyta wiórowa impregnowana grubości 12 mm (płyta

OSB/3 lub V-100);

− wiatroizolacja – folia polipropylenowa oddychająca w jedna stronę;
− okładzina elewacyjna – (siding winylowy lub drewniany, tynk na styropianie

lub wełnie, obmurówka ceglana).

Budownictwo tzw.

szwedzkie

rożni się od budownictwa kanadyjskiego i niemieckiego

zwiększoną grubością ścian zewnętrznych.
Grubość ściany waha się w granicach 22-24 cm, co w znacznym stopniu zwiększa
energooszczędność przegrody. Ze względu na taka grubość, na słupki ścian nie
stosuje się, jak w budownictwie kanadyjskim czy niemieckim, drewna litego. Wykonu-
je się je natomiast z dwóch pionowych elementów połączonych przewiązkami.
Układ warstw ścian zewnętrznych pozostaje taki sam, jak w budownictwie kanadyj-
skim czy niemieckim. W Szwecji przepisy pozwalają wznosić budynki mieszkalne o
konstrukcji szkieletowej do pięciu kondygnacji.

Schemat konstrukcji słupowo-ryglowej oraz lekkiej ściany szkieletowej

Schemat lekkiej ściany szkieletowej oraz przekrój przez ścianę szkieletową

3.3. Stropy

Warunki techniczne dla stropów

Stropy są przegrodami poziomymi dzielącymi budynek na kondygna-
cje.

Składają się z

konstrukcji nośnej

oraz, w zależności od funkcji jaką

spełniają, z różnego rodzaju

warstw wykończeniowych podłogowych

sufitowych

Stropy spełniają następujące zadania (warunki techniczne):

a) przenoszą

obciążenia stałe

czyli ciężar własny konstrukcji nośnej i

obciążenia użytkowe

wynika z funkcji pomieszczenia

ciężar elementów wykończeniowych.

warunek SGN

Σ obciążeń ≤ nośności,

z uwzględnieniem współczynników bezpieczeństwa,

warunek SGU

≤ f

dop

Ugięcie stropu pod działaniem całkowitego obciążenia nie może prze-
kroczyć wartości dopuszczalnej określonej odpowiednimi przepisami
(normy). Dopuszczalne ugięcie zależy od przeznaczenia pomieszczenia
(funkcji stropu i jego rozpiętości) - np. stropy i stropodachy z płaską po-
wierzchnią dolną (żelbetowe), l

≤ 6 m, 1/200 l

= f

dop

b) usztywniają ściany budynku w płaszczyznach poziomych

Stropy stanowią poziome przepony budynku, usztywniają ściany i
współpracują z nimi zwiększając ogólną sztywność przestrzenną bu-
dynku.
Poprzez płyty stropów – obciążenie poziome od wiatru (oraz urządzeń i
maszyn) – przekazywane jest ze ścian prostopadłych do kierunku dzia-
łania wiatru na ściany równoległe, np. z podłużnych na poprzeczne. Dla-
tego tak ważne jest właściwe połączenie stropu ze ścianą (wieńce).

c) stanowią przegrody przed przedostawaniem się ognia w trakcie poża-
ru w sąsiednich kondygnacjach.

Stropy, stanowiące przegrody zapobiegające rozprzestrzenianiu się
ognia, powinny spełniać warunki odporności ogniowej w [minutach]
(zależnie od klasy odporności ogniowej budynku). Przewidywane obcią-
żenie ogniowe nie powinno doprowadzić do zniszczenia konstrukcji stro-
pu w określonym czasie, potrzebnym do przeprowadzenia ewakuacji,

d) chronią pomieszczenia na poszczególnych kondygnacjach od przeni-
kania ciepła i dźwięków.

Stropy oddzielające pomieszczenia o różnej temperaturze lub oddziela-
jące pomieszczenia od otoczenia zewnętrznego powinny spełniać wy-
magania izolacyjności cieplnej i akustycznej:
• dla stropodachów, stropów pod nieogrzewanymi poddaszami, nad

przejazdami U

max

= 0,25 W/m

·K,

• dla stropów nad nieogrzewanymi piwnicami U

max

= 0,45 W/m

·K,

• izolacyjność przeciwakustyczna

– dźwięki powietrzne (tłumione przez zastosowanie stropu o odpo-

wiedniej masie),

– dźwięki uderzeniowe (odpowiednia konstrukcja stropu oraz podłogi

pływającej).

e) stanowią szczelną przegrodę przed wilgocią, gazami, oparami pro-
dukcyjnymi, zapachami, itp.

Nad pomieszczeniami wilgotnymi (łazienki, pralnie, kuchnie) oraz przy
stropodachach, tarasach stosuje się paroizolację.

d) wysokość stropu

powinno się ograniczać, ponieważ w ten sposób

zmniejszamy kubaturę budynku. Jest to szczególnie istotne w przypadku
budynków wielokondygnacyjnych.

Klasyfikacja stropów

• w zależności od zastosowanych materiałów:

- stropy drewniane, (palne)
- stropy na belkach stalowych,

- stropy żelbetowe monolityczne,

- stropy żelbetowe prefabrykowane, (niepalne)
- stropy ceramiczno-żelbetowe,

• w zależności od zastosowanego rozwiązania konstrukcyjnego

- belkowe,
- gęstożebrowe,
- płytowo-żebrowe,
- płytowe.

Przykłady rozwiązań stropów

Stropy drewniane

Strop belkowy drewniany - zwykły ze ślepym pułapem

podłoga – deski 1,9 cm
ślepa podłoga 2,5÷3,2
cm
pustka powietrzna
polepa (glina z troci-
nami, obecnie wełna
mineralna)
izolacja 1 x papa
ślepy pułap 2,5 cm
pustka powietrzna
podsufitka 1,9 cm

tynk na siatce (matach
z trzciny) – tynk ce-
mentowo-wapienny,
ewentualnie suchy tynk
gipsowy (płyty gipso-
wo-kartonowe)

Rzut belkowania stropu:

Stropy na belkach stalowych

np. Strop na belkach stalowych z płytą żelbetową monolityczną (na belkach lub
między belkami)

Stropy żelbetowe

Typy stropów żelbetowych:

1) płytowe i płytowo-belkowe (-żebrowe) monolityczne,

2) płaskie monolityczne (bezbelkowe), np. ustroje płytowo-słupowe, stropy grzyb-

kowe,

3) prefabrykowane.

Stropy żelbetowe monolityczne

Zalety:
- dobra ogniotrwałość,
- duża sztywność również przy obciążeniu dynamicznym,
- możliwość przystosowania do dowolnej konstrukcji rzutu,
- niewielka wysokość konstrukcyjna.
Wady:

- duży ciężar,
- duże zużycie drewna na deskowanie (stopy monolityczne),
- czasochłonność wykonywania, długi okres wiązania i twardnienia,
- znaczny koszt (stal, deskowanie, robocizna)

Stropy płytowe monolityczne

– grubość płyt 6 ÷ 12 cm

jednokierunkowo zbrojone

krzyżowo zbrojone

maksymalna rozpiętość do 3,5 m

maksymalna rozpiętość do 5 m

≤ 40 dla płyt wolnopodpartych jed-

nokierunkowo zbrojonych

≤ 50 dla płyt zamocowanych lub

krzyżowo zbrojonych

– rozpiętość obliczeniowa,

= 1,05 l,

l – rozpiętość w świetle,
h

– wysokość użyteczna od osi zbrojenia do górnej powierzchni płyty.

Głębokość oparcia na ścianie – min. 8 cm przy oparciu na murze z cegły lub ścia-

nie betonowej o klasie betonu < B15, min. 4 cm przy oparciu na ścianie z beto-

≥

≥B15.

Sposób konstruowania zbrojenia jest określony w PN-B-03264 „Konstrukcje be-
tonowe, żelbetowe i sprężone”.

Stropy płytowo-żebrowe

– żebra wprowadza się jeśli rozpiętości płyt przekroczyły-

by w/w wartości

− grubość płyty 7÷10 cm
− rozstaw żeber 2,0÷3,0 m
− rozpiętość żeber 5÷7 m
− rozpiętość podciągów 6÷8 m (rozstaw słupów)

Stropy żelbetowe prefabrykowane

– stosowane głównie w budownictwie wieloro-

dzinnym i przemysłowym

Typy:

- płyty pełne,
- płyty otworowe (wielokanałowe),
- płyty żebrowe (2T, korytkowe, panwiowe).

np. Płyty typu filigran

Stropy gęstożebrowe

Cechy techniczne stropów gęstożebrowych:

- rozpiętość 4 ÷ 8 m,

- rozstaw żeber maksymalnie 90 cm (dlatego gęstożebrowe),

- minimalna wysokość stropu -
h

≥ 1/30 l – w stropach ciągłych i jednoprzęsłowych, częściowo zamocowanych,

≥ 1/25 l – w stropach swobodnie podpartych,

l – rozpiętość teoretyczna żeber,
w stropodachach dopuszcza się odpowiednio: 1/40 l i 1/35 l,

- grubość płyty międzyżebrowej (nadbetonu) w połowie rozpiętości między że-

brami 2 ÷ 5 cm,

- żebra rozdzielcze (usztywniające) łączą żebra główne – zapewniają współpracę

między żebrami nośnymi, zapobiegają „klawiszowaniu” –

niezależne uginanie się żeber nośnych (szczególnie w przypadku obciążeń sku-
pionych, zmniejszają ugięcie, zwiększają sztywność;
rozstaw żeber rozdzielczych zależy od typu stropu, jego rozpiętości oraz obcią-
żeń użytkowych (maksymalnie 3,0 ÷ 4,5 m);
im wyższe obciążenie użytkowe, tym mniejszy rozstaw, np. 3,0 m dla 4 KN/m,
4,5 m dla > 6 kN/m.

Typy stropów gęstożebrowych w zależności od technologii:

− stropy „monolityczne”
− stropy „prefabrykowane częściowo”
− stropy „prefabrykowane”

np. Strop Ackermana – strop gęstożebrowy, betonowany na miejscu wbudowania z
stosowaniem pustaków ceramicznych

np. Strop Fert – strop gęstożebrowy, żebra przed betonowaniem stanowią wiotki

prefabrykat, pustaki ceramiczne

Podłogi

1) Klasyfikacja rozwiązań podłóg:

• masywna na gruncie w budynku podpiwniczonym
• masywna na gruncie w budynku niepodpiwniczonym
• na gruncie, drewniana z wewnętrzną wentylacją
• na gruncie, drewniana z zewnętrzną wentylacją
• na stropie, pływająca
• na stropie, pływająca, z ogrzewaniem podłogowym
• na stropie, z desek na legarach
• na stropie, z suchego jastrychu
• podniesiona

2) Układ warstw:

3) Przykładowe rozwiązania:

Podłoga masywna na gruncie w budynku niepodpiwniczonym

Podłoga na stropie, pływająca

3.4. Stropodachy

Określenie

Stropodach stanowi poziomą lub pochyłą zewnętrzną przegrodę budyn-
ku ograniczającą budynek od góry, pełniąc równocześnie funkcję dachu
oraz stropu w pomieszczeniach najwyższej kondygnacji.

Stropodach zabezpiecza pomieszczenia wewnętrzne przed opadami at-
mosferycznymi oraz przed zmianami temperatury.

Klasyfikacja stropodachów

Ze względu na rodzaj konstrukcji i układ warstw stropodachy dzielimy na:
a) pełne,
b) wentylowane:

− odpowietrzane,
− kanalikowe,
− szczelinowe,
− dwudzielne.

Ze względu na wielkość spadku połaci dachowych:
a) płaskie,
b) strome poddaszy mieszkalnych.

Ze względu na układ połaci dachowych:
a) jednospadowe, tzw. pulpitowe,
b) dwuspadowe.

Ze względu na sposób odprowadzenia wody opadowej:
a) z odwodnieniem zewnętrznym,
b) z odwodnieniem wewnętrznym, tzw. pogrążone.

Charakterystyka techniczna płaskich stropodachów pełnych

Stropodachy pełne

mają wszystkie warstwy konstrukcyjne całkowicie

przylegające do siebie i nie ma w nich żadnych szczelin ani kanalików
powietrznych.

Stropodachy pełne o tradycyjnym układzie warstw

Na konstrukcji nośnej stropu (na przekryciu) ułożone są bezpośrednio:

− paroizolacja,
− warstwa ocieplająca (termoizolacją),
− warstwa podkładowa (wyrównawcza) z gładzi cementowej
− pokrycie.

Stropodachy pełne o odwróconym układzie warstw

Charakterystyka techniczna płaskich stropodachów wentylowanych

Stropodachy wentylowane powietrzem zewnętrznym

charakteryzują

się tym, że nad materiałem ocieplającym znajduje się przestrzeń po-
wietrzna, przez którą przepływa powietrze zewnętrzne. W grupie tej
można wyróżnić następujące rodzaje stropodachów:

Stropodachy odpowietrzane

– pod pokryciem papowym znajduje się

warstwa odpowietrzająca w postaci drobnych kanalików utworzonych
przez:

− zastosowanie specjalnej papy z gruboziarnistą posypką, papy

karbowanej, fałdowej lub perforowanej,

− wykonanie rowków w górnej powierzchni materiału termoizolacyj-

nego bezpośrednio pod powierzchnią pokrycia.

Warstwa odpowietrzająca stropodachu połączona jest z powietrzem
zewnętrznym, co umożliwia odprowadzenie nadmiaru nagrzanego
powietrza zawierającego parę wodną dyfundującą do stropodachu z
wnętrza budynku.

Stropodachy kanalikowe

Stropodachy szczelinowe

Stropodachy dwudzielne

- z przestrzenią poddasza znajdującą się

pomiędzy ocieplonym stropem a konstrukcją przekrycia dachowego.
Można je podzielić na dwie grupy:

− z poddaszem przełazowym,
− z poddaszem nieprzełazowym.

Charakterystyka techniczna stromych stropodachów (wentylowa-
nych)

Stropodachy strome poddaszy mieszkalnych stanowią wielowarstwowe przegro-

dy o dużym kącie nachylenia do poziomu, zbudowane z następujących warstw:

- warstwa zewnętrzna, pokrycie dachu,

- izolacja wiatroszczelna lub druga płaszczyzna odwodnienia dachu,

- wentylowana szczelina powietrzna,

- warstwa izolacji termicznej (termoizolacja),

- warstwa izolacji paroszczelnej (w pomieszczeniach wilgotnych: kuchnie łazienki,

pralnie),

- warstwa wewnętrzna, podsufitka.

Rozwiązania tarasów

Tarasy są przeznaczone do przebywania na nich ludzi lub ruchu pojaz-
dów. Ponadto zabezpieczają one pomieszczenia mieszkalne znajdujące
się pod nimi przed opadami atmosferycznymi oraz zmianami temperatu-
ry.

Budowa warstwowa tarasów

Kolejność warstw tarasu:
1) warstwa nawierzchniowa,
2) (warstwa dociskowa) – podkład z betonu lub zaprawy cementowej

grubości około 4 cm pod nawierzchnią tarasową z płyt lub terakoty
na zaprawie, dylatowany na pola 1,5 x 1,5 do 1,5 x 2,0 m,

3) (warstwa poślizgowa) – papa asfaltowa układana luzem, sklejona na

zakładkach lepikiem asfaltowym,

4) podsypka z chudego piasku o uziarnieniu do 2 mm lub talku, o gru-

bości 2 ÷ 3 mm,

5) (warstwa wodoszczelna p. 5 ÷ 8) – papa asfaltowa wierzchniego kry-

cia sklejona i posmarowana lepikiem asfaltowym,

6) dwie warstwy papy asfaltowej na tkaninie technicznej,
7) dwie warstwy papy asfaltowej na tkaninie technicznej,
8) papa asfaltowa podkładowa,
9) podkład z zaprawy cementowej o grubości około 4 cm pod warstwą

wodoszczelną,

10) izolacja termiczna z materiałów niepodlegających korozji biologicz-

nej,

11) paroizolacja,
12) warstwa wyrównawcza z zaprawy cementowej z wyrobionym spad-

kiem nie mniejszym niż 1,5%,

13) strop.

3.5. Dachy

Określenie

Dach jest przegrodą zewnętrzną ograniczającą budynek od góry
(wieńczącą budynek) i zabezpieczającą jego wnętrze przed wpły-
wami atmosferycznymi.
Dach występuje w przypadku gdy nad stropem nad najwyższą kondy-
gnacją znajduje się przestrzeń przełazowa lub użytkowa.

Dach składa się z następujących elementów:

konstrukcji nośnej

(przekrycie) - dźwigary, wiązary, tarczownic,

łupin, lin oraz podkład pod pokrycie np. deskowanie, płyta żelbeto-
wa monolityczna, płyty żelbetowe prefabrykowane,

pokrycia

(izolacja przeciwwodna) – papa, blacha, dachówka itd.

Elementy dachów:

Klasyfikacja dachów:

1) podział ze względu na rodzaj materiału konstrukcyjnego:

• drewniane,
• metalowe,
• żelbetowe,

2) podział ze względu na liczbę połaci:

• jednospadowe (pulpitowe),
• dwuspadowe,
• czterospadowe,
• inne wielopołaciowe,

3) podział ze względu na formę połaci:

• mansardowe,
• namiotowe,
• łupinowe,
• beczkowe,
• inne,

4) podział ze względu na pochylenie:

• płaskie,
• strome

Pokrycia dachowe

Dobór rodzaju pokrycia zależy od kąta pochylenia połaci.
Minimalne pochylenie połaci wynosi 5% (3°) – mniejszych nie powinno
się stosować ze względu na odwodnienie.

Rodzaje pokryć i zalecane wielkości pochyleń:
1)

pokrycia papowe

• 3 x papa na betonie,
1 x papa wierzchniego krycia + 2 x papa podkładowa - na lepiku lub
termozgrzewalna;
podkład betonowy suchy i zagruntowany lepikiem (smaruje się beton i
arkusz),
• 2 x papa na deskowaniu,
• 1 x papa na deskowaniu,
• dachówki (gonty) bitumiczne,
deskowanie pełne o grubości 2,5 cm i szerokości min. 12 cm,

pokrycie z blach

• blachy stalowe ocynkowane, ewent. powlekane - płaskie, fali-

ste, trapezowe, profilowane (dachówkopodobne - blachodachów-
ka),

• blachy cynkowe, aluminiowe, miedziane

pokrycia dachówkowe

(dachówki ceramiczne i cementowe, pła-

skie i zakładkowe):
• karpiówka podwójnie w koronkę lub łuskę,
• mnich-mniszka,
• zakładkowa, marsylka, portugalka, holenderka, rzymska,

pokrycie eternitem

(płytki typu karo, płyty faliste):

pokrycia z tworzyw sztucznych

• płyty faliste (onduline – płyta falista z tworzywa powlekana bitu-

mem,

• membrany dachowe,
• pianka PUR,

gont, wióry

słoma, trzcina

Wiązary dachowe

Klasyfikacja przekryć dachowych:

I. Drewniane wiązary dachowe (więźby dachowe) drewno jest podsta-
wowym (tradycyjnym) materiałem

II. Wiązary dachowe dachów stromych i wysokich mogą by wykonywane
z kratownic stalowych i drewnianych,

III. Przekrycia dużych rozpiętości:

• płaskie
• krzywiznowe
• przestrzenne

Konstrukcja dachu jest szkieletem składającym się z elementów zgina-
nych i ściskanych, a czasem również rozciąganych.
PN-B-03150: 2000 Konstrukcje drewniane – obliczenia statyczne i pro-
jektowanie

Podział drewnianych wiązarów dachowych (więźb dachowych):
1)

rozporowe

krokwiowy (stosowany do rozpiętości 6,0 m),
jętkowy (< 7,5 m),
z jętką podpartą pojedynczo lub podwójnie czyli jedno- lub dwustolcowy
(< 11 m),
2)

bezrosporowe

– płatwiowo-kleszczowy (< 7,5 m),

wieszarowe.

Elementy więźb dachowych:
• tradycyjne (o wymiarach zbliżonych do kwadratu; stosunek długości

boków a : b od 1 : 1 do 1 : 2)

• nowoczesne b >> a