Konstrukcje i
Konstrukcje i
Technologie
Technologie
wykonawstwa
wykonawstwa
budynków
budynków
Referat: IV
ŚCIANY
ŚCIANY
ŚCIANY
ŚCIANY
Ściany należą do podstawowej grupy elementów
budynku, stanowiąc jego pionową obudowę zewnętrzną
(ściany zewnętrzne) lub przegrody podziału
wewnętrznej przestrzeni budynku (ściany wewnętrzne).
Ściany konstrukcyjne - ściany, które w założeniach
projektowych, przenoszą poza ciężarem własnym,
pionowe lub poziome obciążenia od innych elementów
budynku. Uszkodzenie lub usunięcie takiej ściany, w
całości lub w części, powoduje zmianę obliczonych
wartości sił wewnętrznych oraz warunki pracy innych
elementów przestrzennej konstrukcji budynku, co może
spowodować stan awaryjny.
ŚCIANY
ŚCIANY
Ściana nośna - ściana przenosząca w każdym poziomie i do
fundamentu obciążenia pionowe z dachu (stropodachu), ze
stropów i ciężar własny tej ściany usytuowanej powyżej
rozpatrywanego poziomu;
ściana samonośna - ściana przenosząca w każdym poziomie
i do fundamentu tylko ciężar własny tej ściany +
ewentualnie obciążenie z dachu (stropodachu);
ściana usztywniająca - ściana przejmująca obciążenia
poziome działające na budynek; jej zadaniem jest
zapewnienie przestrzennej sztywności konstrukcji budynku.
Ściany niekonstrukcyjne - ściany, które w założeniach
projektowych, przenoszą tylko ciężar własny, przeważnie w
ramach jednej kondygnacji, a w przypadku ścian
zewnętrznych również bezpośrednie oddziaływanie parcia i
ssania wiatru. Podstawową funkcją ściany niekonstrukcyjnej
jest tworzenie pionowej przegrody (optycznej, termicznej,
akustycznej).
Rodzaje ścian ze wzglądu na funkcje
(ogólnie):
- ściany konstrukcyjne
- ściany niekonstrukcyjne
Rodzaje ścian ze wzglądu na funkcje
(szczegółowo):
- ściana wewnętrzna (WN)
- ściana zewnętrzna (ZN)
- ściana zewnętrzna osłonowa (ZO)
- ściana działowa
Materiały do budowy ścian:
- ściany murowe
- ściany betonowe i żelbetowe
- ściany drewniane z bali
- ściany szkieletowe
(metalowe lub drewniane)
ŚCIANY MUROWANE
ŚCIANY MUROWANE
Rodzaje murów
ŚCIANY MUROWANE
ŚCIANY MUROWANE
Rodzaje murów
ŚCIANY MUROWANE
ŚCIANY MUROWANE
Rodzaje murów
ŚCIANY MUROWANE
ŚCIANY MUROWANE
Wiązania cegieł w murach
- wiązanie pospolite
ŚCIANY MUROWANE
ŚCIANY MUROWANE
Wiązania
cegieł w murach
- wiązanie
polskie (gotyckie)
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mur „dziki”
(mur z kamieni narzutowych)
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mur „półdziki”
(mur z kamieni łamanych)
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mur „szachulcowy”
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mury warstwowe
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mury rzędowe
MURY KAMIENNE
MURY KAMIENNE
Mury mozaikowe
Żelbet
Żelbet
Element konstrukcyjny powstały przez połączenie betonu z
wkładkami stalowymi. Połączenie tych dwóch materiałów jest powszechnie
stosowane w budownictwie. Beton jest materiałem
przenoszącym naprężenia ściskające, jednak jego wytrzymałość na
rozciąganie jest bardzo mała. Stal w elemencie żelbetowym przenosi głównie
naprężenia rozciągające, choć często stosuje się zbrojenie ściskane.
Połączenie stali i betonu pozwala budować konstrukcje różnego typu. Do
zbrojenia stosuje się wkładki w postaci prętów, lin, strun, kabli i siatek.
Można spotkać także konstrukcje ze "sztywnym zbrojeniem", tzn. takie, w
których elementy stalowe o dużych przekrojach (np. dwuteowniki, ceowniki)
są wykorzystane jako rdzeń, np. w słupie kompozytowym.
Właściwa współpraca betonu i stali w konstrukcji możliwa jest dzięki
przyczepności betonu do stali (w celu jej zwiększenia stosuje się pręty
żebrowane) oraz zbliżonej rozszerzalności termicznej obu materiałów.
Do zalet żelbetu, jako materiału konstrukcyjnego, należą: ogniotrwałość,
odporność na znaczne obciążenia statyczne i dynamiczne, swoboda w
kształtowaniu elementów, duża odporność na korozję (przy zachowaniu
właściwej otuliny wkładek stalowych i poprawnym zagęszczeniu układanej
mieszanki betonowej). Odporność na wpływy atmosferyczne można podnieść
wykonując stosunkowo tanie zabezpieczenie powłokowe. Zabezpieczenia te
stosuje się przede wszystkim w konstrukcjach mostów i wiaduktów.
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
BETONU
BETONU
Przykład deskowania przestawnego
drobnowymiarowego
1 - cokół budynku
2 - hydroizolacja pozioma
3, 8 - beton
4, 5, 6, 7 - elementy deskowania
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
BETONU
BETONU
Przykład szalunku („deskowania”)
przestawnego wielkowymiarowego
1, 2 - stalowe elementy płytowe;
3 - teleskopowe urządzenie rozpierające;
4 - instalacja grzewcza (para wodna);
5 - śruby niwelacyjne;
6 - urządzenie kompensacyjne
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
BETONU
BETONU
Przykład szalunku
(„deskowania”)
ślizgowego
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
BETONU
BETONU
Przykład zastosowania szalunku
ślizgowego
(budowa Stadionu
Narodowego,
Warszawa)
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
ŚCIANY MONOLITYCZNE Z
BETONU
BETONU
Przykład szalunku „traconego”
Elementy drobnowymiarowe
i/lub dekoracyjne,
które po wypełnieniu
betonem in situ
pozostają na trwałe
w ścianie jako
jej termoizolacja
Konstrukcja strunobetonowa
Konstrukcja strunobetonowa
Konstrukcja strunobetonowa,
strunobeton – rodzaj żelbetowej
konstrukcji sprężonej charakteryzującej
się naciągiem cięgna sprężającego
przed zabiegiem betonowania oraz
przekazaniem siły sprężającej z cięgna
na beton przez przyczepność. Polska
nazwa technologii pochodzi od
zarzuconego już w praktyce stosowania
jako cięgien stosunkowo cienkich (do 3
mm) drutów. Obecnie do sprężania
konstrukcji strunobetonowych stosuje
się sploty wielodrutowe oraz pręty
sprężające.
Konstrukcja strunobetonowa
Konstrukcja strunobetonowa
- Do wykonania strunobetonu używa się materiałów
(betonu i stali) o wysokiej wytrzymałości
mechanicznej. Są to zazwyczaj elementy
prefabrykowane.
- Podczas produkcji elementów strunobetonowych, w
przygotowane wcześniej formie układa się cięgna.
Po zakotwieniu ich w zewnętrznych elementach
oporowych na torze naciągowym a następnie
wprowadzeniu siły sprężającej wypełnia się formy
betonem. Naciąg zewnętrzny cięgien usuwa się po
uzyskaniu przez beton wymaganej wytrzymałości
na ściskanie.
- Uzyskana konstrukcja ma większą wytrzymałość,
sztywność i rysoodporność przy zginaniu niż
tradycyjny beton zbrojony (żelbet).
Konstrukcja strunobetonowa
Konstrukcja strunobetonowa
- Moment osiągnięcia wytrzymałości przez
beton można przyśpieszyć przez zastosowanie
odpowiedniego składu mieszanki betonowej
(np. z dodatkiem środków chemicznych
przyśpieszających wiązanie) albo przez
naparzanie elementów. Tor ułożenia cięgien w
strunobetonie przebiega wzdłuż linii prostych
(w kablobetonie jest możliwość wytrasowania
toru po łuku), aczkolwiek obecnie często
uzyskuje się trasy łamane poprzez odginanie
cięgien przy użyciu traconych dewiatorów.
- Do naciągu strun używa się naciągarek
umieszczonych pomiędzy czołem formy a
ramą, do której struny są przymocowane.
Konstrukcja strunobetonowa
Konstrukcja strunobetonowa
- Produkcja może się odbywać na długich
torach pozwalających na jednoczesne
formowanie kilku podobnych elementów, np.
belek lub w pojedynczych formach.
- Konstrukcje strunobetonowe stosowane są
do wykonywania przekryć o dużych
rozpiętościach (ograniczonych w zasadzie
warunkami transportowymi, czyli do ok.
25m) (np. w halach przemysłowych,
widowiskowych itp. mostach, wiaduktach, do
produkcji słupów energetycznych,
podkładów kolejowych, stropów typu
"Filigran", belek podsuwnicowych,
dźwigarów itp.
SZKIELETOWE ŚCIANY
SZKIELETOWE ŚCIANY
DREWNIANE
DREWNIANE
Przykład
konstrukcji
domu
Drewnianego
(szkieletowy
system
Amerykańsko
-Kanadyjski)
Ściana szkieletowa - ściana, w której elementy konstrukcyjne oddzielone są
od wypełnienia, wykonanego zazwyczaj z mniej wytrzymałego materiału.
W konstrukcjach drewnianych ścian można wyróżnić:
Ściany o szkielecie drewnianym z wypełnieniem cegłą. Jest to ściana ryglowa
zwana potoczne murem pruskim lub fachówką (fachwerk).
Ściany o szkielecie drewnianym wypełnionym trzciną lub słomą zmieszaną z
gliną. Jest ona nazywane konstrukcją szachulcową. W praktyce, zwłaszcza w
wypadku otynkowania ścian nie można rozróżnić szachulca od pruskiego muru,
często więc, zwłaszcza potocznie, używa się tych nazw zamiennie.
Ściana sumikowo - łątkowa
Ściany szkieletowe z bali i desek - składają się z pionowych słupków z bali o
wysokości kondygnacji budynku, usztywnionych w narożach
. Słupki
narożne budynków o większej wysokości wykonuje się jako ciągłe z trzech bali
połączonych ze sobą. Nad otworami okiennymi i drzwiowymi umieszcza się
rygle nadotworowe. Do szkieletu mocuje się przy pomocy gwoździ deskowanie
(szalowanie) w układzie pionowym lub poziomym. Deskowanie może zostać
wykonane jako dwustronne lub jednostronne, wówczas od strony pomieszczeń
montuje się płyty z materiałów drewnopochodnych, które można np.
otynkować. Przestrzeń pomiędzy okładzinami wypełnia się materiałem
izolacyjnym. Przy budowie takich ścian często stosowano trociny, torf.
Ściany osłonowe w budynkach o konstrukcji szkieletowej stalowej lub
żelbetowej wykonuje się najczęściej na konstrukcjach wsporczych z rusztu
(układ słupków i rygli) stalowych. Do rusztu montuje się:
płyty z blach stalowych z rdzeniem z materiałów izolacyjnych (wełna
mineralna, styropian, poliuretan).
blachy stalowe profilowane lub kasety stalowe i blachy stalowe z wypełnieniem
przestrzeni między blachami materiałem izolacyjnym. W tym przypadku
poszczególne warstwy montuje się na budowie, a przestrzeń między nimi
wypełnia się najczęściej wełną mineralną.
fasady aluminiowo-szklane. W zależności od wysokości ścian mogą być
montowane bezpośrednio do konstrukcji budynku lub do dodatkowej
konstrukcji wsporczej z rusztu stalowego. Profile aluminiowe są wzmocnione od
wewnątrz stalowymi wkładkami. Wypełnienie wykonywane jest z szyb
zespolonych, które mogą zapewnić odpowiednie warunki izolacji termicznej i
akustycznej. Zastosowanie szyb refleksyjnych o różnej kolorystyce podnosi
walory estetyczne tego typu obudowy. Część pól może zostać wypełniona
arkuszami z płaskiej blachy aluminiowej; (od wewnątrz w tych polach stosuje
się zazwyczaj wypełnienie wełną mineralną i obudowanie płytami gipsowo -
kartonowymi).
w latach siedemdziesiątych XX wieku montowano także obudowy z płyt
azbesto - cementowych (eternit).
BEZSPOINOWY SYSTEM OCIEPLANIA
BEZSPOINOWY SYSTEM OCIEPLANIA
ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH (BSO)
ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH (BSO)
1 - podłoże (ściana do ocieplenia,
murowana lub monolityczna),
2 - warstwa masy lub zaprawy
klejącej,
3 - płyta termoizoalcyjna
(styropian lub wełna mineralna),
4 - dodatkowe mocowanie
płyty termoizolacyjnej łącznikami
mechanicznymi (jeżeli
przewiduje to projekt),
5 - warstwa masy lub zaprawy
klejącej zbrojona siatką z
włókien szklanych,
6 - cienkowarstwowa wyprawa
tynkarska
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
ZEWNĘTRZNYCH
ZEWNĘTRZNYCH
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
ZEWNĘTRZNYCH
ZEWNĘTRZNYCH
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
ZEWNĘTRZNYCH
ZEWNĘTRZNYCH
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
ZEWNĘTRZNYCH
ZEWNĘTRZNYCH
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
PRZYKŁADY MATERIAŁOWO-
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
KONSTRUKCYJNYCH ROZWIĄZAŃ ŚCIAN
ZEWNĘTRZNYCH
ZEWNĘTRZNYCH
Elementy murowe
Elementy murowe
ceramiczne
ceramiczne
Elementy murowe ceramiczne to najstarsze materiały
do budowy ścian, które do tej pory nie straciły na
popularności.
Wyrabia się je z ceramiki, która powstaje z wypalonej
w wysokiej temperaturze gliny.
Z ceramiki formuje się wyroby pełne i drążone. Pełne
to cegły bez otworów. Najczęściej stosowane wyroby
drążone to cegły: dziurawka i kratówka oraz pustaki
ścienne o różnych kształtach i rozmiarach.
Z cegieł i pustaków z ceramiki wznosi się ściany dwu-
lub trójwarstwowe
.
Elementy murowe
Elementy murowe
ceramiczne
ceramiczne
W ścianie dwuwarstwowej warstwa nona zwykle ma
grubość od 19 do 29 cm. Jako materiał izolacyjny
najczęściej stosuje się styropian grubości 12-13 cm,
wykończony tynkiem cienkowarstwowym.
Na warstwę osłonową w ścianie trójwarstwowej można
zastosować na przykład cegły ceramiczne licowe i
klinkierowe, których nie trzeba już tynkować, lub
cegły modularne, pełne czy kratówki, wykańczane
tradycyjnym tynkiem cementowo-wapiennym.
Warstwa osłonowa ma najczęściej grubość 9-12 cm.
Budowę ceramicznej ściany warstwowej rozpoczyna
się od wzniesienia warstwy nośnej. Później układa
się warstwę izolacji termicznej, a w ścianie
trójwarstwowej dobudowuje się jeszcze warstwę
elewacyjną, łączoną na kotwy z warstwą nośną.
Elementy murowe
Elementy murowe
ceramiczne
ceramiczne
Elementy murowe
Elementy murowe
ceramiczne
ceramiczne
Zalety:
• dobre parametry cieplne,
• duża akumulacyjność cieplna,
• duża odporność na uszkodzenia mechaniczne.
Wady:
• duża masa ścian i znaczna ich grubość,
• duże zużycie materiału i duży nakład pracy przy ich
wznoszeniu,
• możliwość popełnienia wielu błędów przy wykonywaniu
ściany
trójwarstwowej,
• konieczność pozostawiania w elewacyjnych warstwach ścian
trójwarstwowych z ociepleniem z wełny mineralnej otworów
wentylacyjnych i odpływowych (do odprowadzania
skraplającej
się pary).
Współczynnik przenikania ciepła.
Współczynnik przenikania ciepła.
O czym informuje i ile powinien wynosić
O czym informuje i ile powinien wynosić
dla ścian?
dla ścian?
Co oznacza współczynnik przenikania
ciepła?
Współczynnik ten to parametr oznaczony
symbolem U, podawany w jednostkach W/
(m
2.
K), który określa wielkość przepływu ciepła
przez jednostkową powierzchnię danej
przegrody budowlanej, jeśli po dwóch jej
stronach panuje różnica temperatur w
wysokości 1K. Na jego podstawie można określić
straty cieplne osobno dla danej przegrody. Niska
wartość współczynnika U oznacza, że ubytki
ciepła będą niewielkie. Wartość tego
współczynnika zależy od rodzaju i grubości
materiału, z którego wykonane są ściany, ale
także od charakteru przegrody.
Współczynnik przenikania ciepła.
Współczynnik przenikania ciepła.
O czym informuje i ile powinien wynosić
O czym informuje i ile powinien wynosić
dla ścian?
dla ścian?
Współczynnik przewodzenia ciepła
Aby wyznaczyć współczynnik U, trzeba znać
współczynniki przewodzenia ciepła λ (lambda) dla
materiałów tworzących ścianę oraz dla warstw
ocieplających, a także grubości warstw wszystkich
materiałów murowych, izolacyjnych i wykończeniowych,
z których złożona jest przegroda. Przy określaniu
wartości współczynnika U uwzględnia się również
ewentualne mostki termiczne oraz nieszczelności izolacji
- jeśli takie występują, wartość współczynnika wzrasta.
Współczynnik przewodzenia ciepła to z kolei parametr
oznaczony symbolem λ, podawany w jednostkach W/
(m
.
K), który określa wielkość przepływu ciepła przez
jednostkową powierzchnię z materiału o danej grubości,
jeśli różnica temperatur między dwiema jego stronami
wynosi 1K. Im mniejsza wartość tego współczynnika, tym
lepszą można uzyskać izolacyjność cieplną. W przypadku
materiałów termoizolacyjnych wartość tego
współczynnika jest stała, niezależna od grubości warstwy
izolacji.