1. podział budownictwa

budownictwo - dział techniki, (dziedzina wiedzy inżynierskiej), która zajmuje się zasobami projektowania, wykorzystywania i konserwacją obiektów budowlanych.

1. budownictwo lądowe - wszelkie obiekty wykonane na lądzie, których zasadniczym obciążeniem są siły grawitacji

2. budownictwo wodne - zasadniczym obciążeniem jest parcie hydrostatyczne

a) śródlądowe

- budowle wodne (beton, grunt) służą do wykorzystywania wody i zabezpieczania przed szkodliwym jej działaniem (powodzie, erozja gleby)

Np. kanały żeglugowe, wały przeciwpowodziowe, tamy regulacyjne.

b) morskie -

porty morskie, mola, falochrony.

BUDOWLE PIĘTRZĄCE

Obiekty do piętrzenia i magazynowania wody.

-zapory betonowe o wys>15m, służące do tworzenia zb. Retencyjnych, zapobieganie powodziom.

Jazy ruchome

-posiadają zamknięcia stalowe, budowle żelbetowe o wysokości do 15m, służą do tworzenia zb. Przepływowych, ruchome zamknięcia wykonane ze stali , drewna lub tworzyw sztucznych.

Rys. JAZ RUCHOMY Rys. JAZ STAŁY

Budownictwo lądowe możemy podzielić ze względu na położenie względem poziomu terenu:

a) budownictwo nadziemne ( mosty, maszty)

b) budownictwo naziemne (drogi, lotniska, koleje, składowiska odpadów)

c) podziemne (kanały, metro, sieci energetyczne, tunele)

ze względu na przeznaczenie:

a) mieszkalne

b) budownictwo użyteczności publicznej

c) przemysłowe

d) komunikacyjne

e) sanitarne

f) energetyczne

g) rolnicze

h) wojskowe

i) sakralne

ze względu na materiał:

- budownictwo drewniane

-budownictwo kamienne

- budownictwo ceramiczne (wypalane z gliny)

- budownictwo betonowe i żelbetowe

- budownictwo metalowe ( stal, stopy aluminium)

- budownictwo ziemne (zapory, drogi, kopce, umocnienia)

- budownictwo mieszane (betony, cegła, ceramika)

2. warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki

1. bezpieczeństwo konstrukcji

należy zapewnić poprzez prawidłowe zgodne ze sztuką inżynierską projektowanie i wykonanie w taki sposób by obciążenia działające na obiekty w trakcie budowy i eksploatacji nie doprowadziły do:

1. zniszczenia całości lub części budynku (stan graniczny nośności)

2. przemieszczeń i odkształceń o niedopuszczalnej wielkości częściowego zniszczenia elementów obiektów wskutek ich przemieszczeń

3. zniszczenia wskutek zdarzeń losowych w sposób nieproporcjonalny do ich przyczyny

konstrukcja budynku musi spełniać stan graniczny nośności oraz stan graniczny użytkowalności. W każdym elemencie konstrukcyjnym budynku oraz w całości budynku nie mogą zostać przekroczone stany graniczne.

Stany graniczne nośności uważa się za przekroczone jeśli konstrukcja powoduje zagrożenie dla ludzi lub ich mienia.

Stany graniczne użytkowalności uważa się za przekroczone jeśli powodują uszkodzenia budynku uniemożliwiające jego eksploatację (rysy, odkształcenia, drganie)

1. bezpieczeństwo pożarowe

zapewniamy poprzez właściwe użytkowanie budynku na działce; zaprojektowanie i wykonanie konstrukcji, która zapobiega rozprzestrzenianiu się ognia w razie pożaru.

Budynek i urządzenia z nim związane w razie pożaru powinny:

- zapewnić nośność konstrukcji (przez czas przeznaczony na ewakuację ludzi)

- umożliwić akcje ratowniczą i ewakuację ludzi (dojścia, przejścia, klatki schodowe, wyjścia na dach, lądowiska, odpowiedniej szerokości korytarze, wyjścia ewakuacyjne bez krat)

- ograniczać rozprzestrzenianie się pożaru wewnątrz i do innych budynków

- zapewnić bezpieczeństwo służb ratowniczych

Istnieje 5 klas zagrożenia pożarowego dla ludzi:

ZL1 - ZL5

ZL1 - pomieszczenie gdzie może przebywać >50osób

ZL2 - budynki przeznaczone dla ludzi o ograniczonej możliwości poruszania się (szpitale, sale rehabilitacyjne)

ZL3 - szkoły, budynki biurowe, zakłady karne, lokale handlowo - usługowe

ZL4 - budynki mieszkalne

ZL5 - archiwa, muzea, biblioteki

2. bezpieczeństwo użytkowania

budynki powinny być tak zaprojektowane i wykonane aby ryzyko wypadku było jak najmniejsze.

- odpowiednie dojścia, przejścia, wejścia osłonięte daszkiem

- schody muszą mieć poręcze ( jeśli h> 0,5m - balustrada 1,1m)

- okna nie mogą się otwierać na zewnątrz - na parterze

- odpowiednia wysokość podokiennika

- jeżeli okna 3m nad podłogą - szkło bezpieczne lub okratowane

- elementy grzejne nieosłonięte, temperatura nie większa niż 90C.

- w budynkach użyteczności publicznej progi oznakowane taśmą i informacja

- dachy strome ( powyżej 25%) specjalne ławy kominiarskie, dachy bardzo strome (ponad 100%)- drabinki kominiarskie

3. odpowiednie warunki higieniczno- sanitarne oraz ochrona środowiska

- odpowiednie materiały budowlane, które nie są szkodliwe, nie pylą, muszą posiadać certyfikat europejski CE lub polski B.

Muszą zabezpieczyć przed:

- zanieczyszczeniem lub zatruciem wody, gleby, należy stosować wodoszczelne zbiorniki na odpady ciekłe (ścieki), budować oczyszczalnie ścieków, drenaże na toksycznych składowiskach.

- nieprawidłowym usuwaniu dymu, spalin i odpadów stałych. Odpowiednio wykonać kanały wentylacyjne

- obiekty budowlane - (składowiska) odpowiednie podłoże, usytuowanie położenia, odpowiednie membrany umożliwiające zatrucie wód i gleb. Budowanie spalarni śmieci

- występowaniem wilgoci w budynkach

- niepożądaną filtracją powietrza

- ograniczenie nasłonecznienia

4. ochrona przed hałasem i drganiami

- stropy i ściany o jak najmniejszym przenikaniu hałasu, drgań, wibracji

- ekrany wygłuszające ( bezpieczne)

5. oszczędność energii i izolacji cieplnej

Ilość energii zużyta do uzyskania odpowiednich parametrów cieplno-wilgotnościowych była jak najmniejsza

- dobra izolacja ścian

- odpowiednie okna, drzwi

- nowoczesne instalacje grzewcze

Wykorzystać w max. Stopniu energię odnawialną

- biopaliwa

- energia wiatru

- źródła geotermalne ( rekuperatory- zawracanie zużytego powietrza, wymuszona wentylacja)

6. ochrona uzasadnionych interesów osób trzecich

Zapewnienie ludziom dostępu do wody pitnej, światła dziennego, podjazdy, windy, dróg publicznych

7. ochrona obiektów kultury

3. Obiekty budowlane-rodzaje budynków, pomieszczeń i części budynków - kondygnacje, piwnice, suteryny itp.

Obiekt budowlany - wykonany przez człowieka, jest stabilny, nieropusza się. Obiekty budowlane dzielimy na : - budynki

- obiekty małej architektury

- obiekty inżynierskie

Budynek - (wraz z instalacjami i urządzeniami), obiekt budowlany trwale związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych, posiadający fundamenty i dach. (Wymaga pozwolenia na budowę).

Obiekt małej architektury - niewielkie obiekty tj. fontanny, posągi, altanki, huśtawki, piaskownice, małe domki do 24m2. Nie wymagają pozwolenia na budowę.

Obiekt inżynierski - (budowle wraz z urządzeniami technicznymi), są to obiekty budowlane nie będące ani budynkami, ani obiektami małej architektury. Są to drogi, autostrady, lotniska, tunele, zapory, wały, wysypiska śmieci , oczyszczalnie ścieków.

Podział budynków

• ze względu na przeznaczenie:

budynki mieszkalne:

a) jednorodzinne (do 2 mieszkań)

b) wielorodzinne (ponad 2 mieszkania)

c) budynki zamieszkania zbiorowego:

- budynki tymczasowego zamieszkania(hotel, dom studencki, zakład karny)

- budynki stałego zamieszkania (dom dziecka, dom starców, domy zakonne)

d)budynki rekreacji indywidualnej

e) budynki zagrodowe

budynki niemieszkalne:

a) budynki użyteczności publicznej (szkoły, uczelnie, świątynie, sądy, urzędy)

b) budynki gospodarcze (garaże, warsztaty oraz budynki do przechowywania płodów gospodarczych)

Rodzaje pomieszczeń w budynkach:

a) mieszkalnych

- pomieszczenia mieszkalne (pokoje, salony, sypialnie, pomieszczenia pobytu dziennego)

- pomieszczenia pomocnicze (kuchnie, łazienki, wc, garderoby, schowki, klatki schodowe)

- pomieszczenia gospodarcze

- pomieszczenia techniczne (kotłownie, pralnie)

b) niemieszkalnych

- pomieszczenia przeznaczone na stały pobyt ludzi (więcej niż 4h na dobę)

- pomieszczenia przeznaczone na czasowy pobyt ludzi (2-4 h na dobę)

- pomieszczenia nie przeznaczone na pobyt ludzi (mniej niż 2h) - pomieszczenia, w których procesy technologiczne nie pozwalają na przebywanie ludzi, np. promieniowanie

- pomieszczenia nieprzeznaczone na pobyt ludzi (hodowla roślin i zwierząt, czas przebywania ludzi jest nieokreślony )

Nazwy części budynków:

Rys.

*Kondygnacje: nadziemne i podziemne

- do kondygnacji wliczamy poddasze jeśli jest użytkowe

- do kondygnacje nie wliczamy pomierzeń poniżej h=1,9m (hmin. 2,20m w budynkach wielorodzinnych - 2,50 m)

- wysokość budynku - od poziomu terenu do stropu ostatniej kondygnacji

Kondygnacja 1 - podziemna lub naziemna w zależności od h:

h>= 0,5hs - nadziemna (wysokość przynajmniej z jednej strony)

h<= 0,5 hs - podziemna

Do kondygnacji podziemnych zaliczamy:

1. piwnica - kondygnacje podziemne albo pierwsze naziemne, w której poziom podłogi przynajmniej z jednej strony budynku jest poniżej poziomu i jest przeznaczony na funkcję gospodarcze

2. suterena- zawiera powierzchnie użytkowe i poziom podłogi przynajmniej z jednej strony z oknami jest poniżej 0,9 m

podział budynków ze względu na czas ich użytkowania:
- stałe (20 - 100 lat) - mieszkalne

- użyteczności publicznej

- tymczasowe (poniżej 20 lat) - rekreacji indywidualnej, np. altanki

- budynki monumentalne (powyżej 100 lat) - gmachy reprezentacyjne, pałace, zamki

Podział budynków ze względu na usytuowanie względem siebie w terenie:

- wolnostojące (ściany nie stykają się ze ścianami innych budynków)

- bliźniacze (dwa domy o wspólnej ścianie)

- szeregowe (co najmniej 3 domy o różnej budowie)

Ze względu na wysokość:

1. niskie (do 12m, do 4 kondygnacji) „N”

2. średniowysokie ( do 25m, do 9 kondygnacji) „SW”

3. wysokie (powyżej 55m, powyżej 9 kondygnacji) „W”

4. wysokościowe - powyżej 55m „WW”

Ze względu na materiał:

- murowane (cegły ceramiczne, betonowe, żelbetowe)

- drewniane (bale pełne lub szkieletowe)

- mieszane (stalowo - żelbetowe, budynki z wielkiej płyty)

4. Usytuowanie budynku na działce i w terenie.

Podział budynków ze względu na usytuowanie względem siebie w terenie:

-budynki wolnostojące

-budynki bliźniacze

-budynki jednorodzinne szeregowe

-zabudowa atrialna

Przepisy regulują:

1. odległości zabudowy od pasów jezdni i trakcji kolejowych

2. zachowane strefy ochronne wód stref powodziowych, ujęć wód

3. odległości od zakładów przemysłu ciężkiego

4. odległości od cmentarzy( powyżej 50m - jeżeli jest wodociąg, powyżej 150m - jeżeli nie ma wodociągu, powyżej 500m od cieku wodnego )

5. odległości od hodowli futerkowej (ze względu na padlinę - skażenie gleby po fermie lisiej ok. 50lat)

6. odległości od zbiorników na nieczystości, zbiorników na odpady stałe

7. odległości od granicy działki

8. odległości od linii wysokiego napięcia

9. odległości od obiektu jądrowego

10. odległości przeciwpożarowe

11. odległości od sieci wodociągowych, gazowych, kabli energetycznych

5. Schematy konstrukcyjne budynków.

Są to budynki ze ścianami masywnymi o konstrukcji szkieletowej, budynki płytowe, budynki o konstrukcji mieszanej.

Ściana masywna - o możliwie jednolitej strukturze, zdolna do przenoszenia obciążeń działających na budynek (-ob. Pionowe, ob. Poziome). Np. ściany murowane z cegły.

6. Charakter pracy statycznej budynków.

Konstrukcja budynku - stanowi zespół elementów mogących w bezpieczny sposób przenosić wszelkie obciążenia działające na budynek i za pomocą fundamentów przenosić je na strop.

Na budowę mogą działać obciążenia:

• pionowe(ciężary związane z grawitacją)

-zmienne

-technologiczne(użytkowe)

-śnieg

• poziome

-wiatr

-parcie gruntu lub wody

• wyjątkowe

-trzęsienia ziemi

-od wybuchów

7. Dylatacje

dylatacja- przerwa pomiędzy rozciętymi częściami budynków

- wykonywane w celu zmniejszenia lub wyeliminowania ujemnych skutków oddziaływania wynikającego ze zmian objętościowych konstrukcji. Elementy konstrukcyjne w skutek tych zmian nie mają możliwości swobodnego przesuwu. Zmiany objętościowe w materiałach konstrukcyjnych wywołane są zmianą temperatury lub w materiałach drewnianych- skurczem i pęcznieniem.

- aby uniknąć pęknięć budynków w skutek ich nierównomiernego osiadania

- przerwa dylatacyjna nie eliminuje całkowicie tych skurczów ale zapobiega przed powstawaniem szczelin

- w zależności od konstrukcji zakładamy długość i szerokość szczeliny - szerokość <= 3 cm

- odległości między dylatacjami zależą od materiału: żelbet - ok.20m, cegła ceramiczna- 50m, cementowo- wapienna - ok.60m

8. Podział materiałów budowlanych na grupy - omówić materiały budowlane pochodzenia naturalnego.

Materiały budowlane - wszelkie tworzywa (naturalne i sztuczne) stosowane do konstruowania instalacji, konstrukcji i robót wykończeniowych w budynkach

Materiały budowlane dzielimy na:

1) materiały naturalne

Są wynikiem zjawisk geologicznych zachodzących na Ziemi i przyrodniczych.

- zjawiska geologiczne: kamienie naturalne, torf, glina

- zjawiska przyrodnicze: drewno, korek, słoma (ocieplenie), wiklina (pędy młodej wierzby- do regulacji rzek), asfalt naturalny

Granit, bazalt skały magmowe,

Piaskowce (elementy okładzinowe), wapienie (spoiwa) skały osadowe

Gresy, alabastry (materiały wykończeniowe) skały przeobrażone

Posypki, mączki, kruszywa, do budownictwa drogowego

Drewno konstrukcje, budowa ścian, podłóg, stropów, stempli, podpieranie wykopów, a także jako materiał wykończeniowy

2. materiały sztuczne

Wytworzone przez człowieka z materiałów naturalnych lub organicznych:

- kamienie sztuczne - ceramika, beton, zaprawy, spoiwa, szkło, stal, smoła, miedź i stopy miedzi

- stal, materiały bitumiczne, smoła, asfalt, tworzywa sztuczne

* materiały drewnopodobne- dykty, sklejki- powstały ze sklejenia kilku warstw forniru, druga warstwa płyt w innym kierunku

* płyty wiórowo- cementowe SUPREMA - stosowane do małych obciążeń

* płyty pilśniowe - odpady drewna iglastego poddaje się oczyszczeniu i mineralizacji ,a następnie sprasowaniu mogą być miękkie lub twarde

8. Wymienić podstawowe właściwości fizyczne materiałów budowlanych - opisać cech najbardziej istotne dla obiektów inżynierii środowiska

- gęstość właściwa - stosunek masy materiału po wysuszeniu do objętości bez porów

- gęstość objętościowa - stosunek masy materiały po wysuszeniu do objętości wraz z porami

- ciężar właściwy

- ciężar objętościowy

- gęstość nasypowa - dotyczy materiałów sypkich, zależy od rodzaju materiału, jego uziarnienia, kształtu i wielkości ziaren, stopnia zagęszczenia i wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów budowlanych, kruszyw, nasypów)

- szczelność - materiałów bardzo szczelnych jak szkło, metale s=1, w większości przypadków <1

- porowatość P=1-s dla

- nasiąkliwość to zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową

nasiąkliwość wagowa:
nasiąkliwość objętościowa:

m_m- masa próbki nasyconej wodą [kg]

m_s- masa próbki wysuszonej [kg]

V - objętość próbki [m³]

- wilgotność naturalna - jest to ilość wilgoci z powietrza, którą dany materiał pochłania w określonych warunkach. Higroskopijność- regulacja wilgotności przez materiały higroskopijne, gdy powietrze suche materiały oddają wilgoć, gdy powietrze wilgotne - materiały pobierają nadmiar wilgoci, np.

drewno i gips.

m_n- masa materiału w warunkach naturalnych

- kapilarność - zdolność do podciągania w górę wody przez dany materiał wody, niektóre materiały budowlane posiadają kapilary- wąskie kanaliki; podciąganie

- przesiąkliwość (przepuszczalność) - bardzo istotna cecha dla materiału w budownictwie hydrotechnicznym w betonach, materiałach do izolacji przeciwwodnych oraz dla materiałów na pokrycia dachowe. Określamy: wodoszczelność - izolacje wodoszczelne, gazoszczelność - izolacje gazoszczelne oraz paroszczelność - izolacje paroszczelne

- mrozoodporność- odporność materiałów na cykliczne rozmrażania i zamarzanie materiału nasyconego wodą. Woda zamarzając zwiększa swoją objętość przez co powoduje rozsadzanie nasączonych wodą materiałów.

Kryteria oceny mrozoodporności:

6 próbek suszymy do stałej masy, nasycamy i poddajemy cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu - o odporności decyduje ilość cykli (np. dla betonu ok. 100 cykli)

Kryteria oceny:

- kryterium makroskopowe (opis wyglądu)

- kryterium ubytku masy (suszymy do stałej masy i porównujemy z początkowym pomiarem- część materiału może być wypłukana)

- kryterium spadku wytrzymałości

- przewodność cieplna - decyduje czy dany materiał może być zastosowany do izolacji, którą charakteryzuje współczynnik λ

współczynnik λ [W/m2K] - ilość ciepła przenikającego przez przegrodę o grubości 1m przy spadku temperatury równej 1 K.

im wartość λ mniejsza, tym lepszy materiał izolacyjny

-pojemność cieplna - cecha materiału, która polega na kumulowaniu ciepła (taki materiał długo się nagrzewa i długo utrzymuje ciepło)

- rozszerzalność cieplna - ważna przy projektowaniu mostów

- skurcz i pęcznienie - zachodzi przy zmiennej wilgotności - drewno, gips (pękanie i wypaczanie się materiału)

- ogniotrwałość - trwałość kształtu materiału w wysokich, długotrwale działających temperaturach

Materiały ogniotrwałe nie zmieniają swoich kształtów i właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach, dzielimy je na:

• ogniotrwałe - nie ulegają zmianie powyżej 1580 C

• trudnotopliwe - od 1350 C do 1580 C

• łatwotopliwe < 1350 C

- ognioodporność - wytrzymałość materiału na niszczący wpływ ognia podczas pożaru (podgrzewa się materiał do temperatury 700 C i ocenia jego trwałość kształtu, wytrzymałość na zginanie, ocenia granicę plastyczności, odkształcenia, zmiany strukturalne)

- palność - określana na podstawie próby w specjalnych piecach w temp. 700C

Rozróżniamy 3 grupy palności:

* materiały niepalne- nie palą się, nie tlą, nie ulegają zwęgleniu (wyroby ceramiczne, beton, gips, spoiwa wapienne)

* materiały trudnotopliwe - pod wpływem ognia tlą się i ulegają zwęgleniu w pobliżu źródła ognia, po usunięciu źródła ognia nie podtrzymują ognia (odpowiednio zaimpregnowane drewno, niektóre tworzywa sztuczne)

* materiały palne - palą się płomieniem, tlą się nawet po ustąpieniu ognia - są to drewno, tworzywa sztuczne - często wydzielają trujące substancje (drewno, tworzywa sztuczne)

10. Omówić podstawowe cech mechaniczne materiałów budowlanych.

Decydują o możliwości zastosowania danego materiału do elementów konstrukcyjnych :

a)wytrzymałość na ściskanie

fc=Fc/A [Pa,KPa,MPa]

f-symbol wytrzymałości

Fc-siła ściskająca powodująca zniszczenie materiału

A-pole przekroju poprzecznego

Przy elementach o dużej smukłości może nastąpić utrata stateczności elementu wskutek jego wyboczenia.

b)wytrzymałość na rozciąganie

ft=Ft/A [Mpa]

(nie za bardzo istotna smukłość)

c)wytrzymałość na zginanie(dotyczy elementów poziomych)

f_m = M/W

M- moment zginający

W- wskaźnik wytrzymałości przekroju (zależy od kształtu) wszystkie elementy poziome poddane obciążeniu pionowemu ulegają odkształceniu

d)kruchość

stosunek wytrzymałości na rozciąganie/ściskanie

e)udarność

-szczególnie dla stali

-tam gdzie są wahania temperatur

f)ścieralność

materiały stosowane na podłoża

g)kawitacja

niszczenie elementów wskutek dużej prędkości przepływającej wody (np. w łopatkach pompy) ciśnienie tak duże, że odrywa cząsteczki materiału.

11. Materiały budowlane ceramiczne - charakterystyka materiału, grupy wyrobów i przykłady zastosowania.

Grupy wyrobów ceramicznych:

1. wyroby ceramiczne o strukturze porowatej: chłonące wodę o nasiąkliwości wagowej n_w do 20% ; wyroby ceglarskie: kafle, wyroby glazurowane, dachówki

2. wyroby o strukturze zwartej- n_w <= 20% Mają większą wytrzymałość, chłoną mniej wody, są wypalane w wyższej temperaturze, np. 1400C: Wyroby klinkierowe, kamionka terakota

3. ceramika szlachetna i półszlachetna: porcelana, wyroby porcelanowe i fajansowe

4. ceramika ogniotrwała: wyroby szamotowe lub dynasowe

Wyroby:

*dachówki:

Karpiówka (bardzo lekka i nietrwała - nie wolno po niej chodzić), zakładkowa, esówka, holenderska (nie wymagają żadnej konserwacji, trwałość do 100lat, estetyczne; wady: pokrycie ciężkie, nie nadaje się do dachów płaskich)

* wyroby stropowe: wykorzystywane do wykonywania stropów, różnego rodzaju pustaki ceramiczne, np. Akermana

* występują także pustaki wentylacyjne, pustaki kominowe

* Cegła pełna (65x120x250)

- temperatura wypalania 850 - 1300 C (wyroby klinkierowe) niektóre minerały się spiekają, a niektóre się całkowicie spalają (magma zapełnia pory przez co wyroby stają się bardziej trwałe)

Wyroby porowate wypalają się w niższej temperaturze (poniżej 850 C) przez co tylko niektóre minerały ulegają spieczeniu (pory zostają niewypełnione)

* Cegła dziurawka - Ma takie same wymiary (65x120x250)

Rys

* wyroby klinkierowe, kamionkowe i terakota < 14%

- cegła kanalizacyjna (odporna na kwasy)

KP - kanalizacyjna prosta

KG - kanalizacyjna klinowa rys!!!!

- cegły kominowe klinkierowe: kształt półkola rys!!

- cegły klinkierowe budowlane (bardzo duża trwałość, stosuje się do obiektów monumentalnych, większy współczynnik przewodzenia ciepła, większy ciężar objętościowy, nie stosuje się ich do nowoczesnego budownictwa, a zamiast nich stosuje się płyty klinkierowe - również trwałe)

- klinkier drogowy (ze względu na odporność na ścieranie, stosuje się tam, gdzie ma miejsce przesuwanie bardzo ciężkich materiałów, bardzo duża wytrzymałość, mrozoodporność, nienasiąkliwy)

- kamionka (stosowana w technologii sanitarnej, wykonuje się także płyty elewacyjne i podokienniki)

12. Spoiwa i zaprawy budowlane - definicje, rodzaje i właściwości, zastosowanie w inżynierii sanitarnej i wodnej. Właściwości chemiczne materiałów budowlanych.

Spoiwo budowlane- wypalony i rozdrobniony materiał mineralny, który po wymieszaniu z wodą wiąże i nabiera odpowiednich cech wytrzymałościowych dzięki zachodzącym reakcjom chemicznym

Zaczyn - mieszanina spoiwa z wodą

Zaprawa - zaczyn + kruszywo drobne

Rodzaje spoiw:

Podział ze względu na trwałość pod wodą:

a) spoiwa powietrzne - spoiwo, które wiąże i nabiera właściwych cech wytrzymałościowych tylko w warunkach powietrzno- suchych (wapno, gips)

* nie należy stosować do murowania podziemnych części budynków lub wtedy gdy zbyt duża wilgoć

Wapno

Bardzo wolno wiąże (ok. 3 lat, potrzebny CO2), zaprawę bardzo dobrze się rozprowadza, wykorzystywane do zapraw murarskich i farb, zanieczyszcza powietrze, zużycie dużej ilości energii

aby otrzymać wapno palone należy prażyć wapń: CaCO3 1000 C CaO + CO2

wapno palone (w bryłach lub mielone)

aby wapno można było zastosować do zaprawy należy je zgasić:

CaO + nH2O Ca(OH)2 + (n-1)H2O

Wapna hydratyzowane - sucho gaszone

CaO +H2O Ca(OH)2

Wiązanie wapna

Ca(OH)2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2H2O

Farby wapienne: najlepiej stosować do nowych budynków w celu dezynfekcji ,zapobiegają grzybom, wilgoci

Gips:

kamień gipsowy, gips dwuwodny (po zarobieniu z wodą bardzo szybko powstaje gips dwuwodny)

*czas wiązania gipsu jest bardzo krótki (do kilku minut)

*stosuje się do tynków

* duża wytrzymałość wyrobów, np. na ściskanie (do 40 MPa), zginanie (5 MPa), reguluje ilość wilgoci - jest higroskopijny

Wady: powoduje korozję zbrojenia, brak wodotrwałości- traci swoją wytrzymałość przy nadmiernej ilości wody

* wyroby: lekkie ścianki gipsowe, działowe, ścianki kartonowo- gipsowe, płyty ścienne (lekkie) stanowią izolację akustyczne, estetyczne, lekkie zaprawy

b) spoiwa hydrauliczne- wiążą i nabierają właściwych cech wytrzymałościowych w powietrzu i wodzie (cement portlandzki, cement klinkierowy)

cement - powstały przez zmieszanie klinkieru cementowego z gipsem i dodatkami hydraulicznymi, wodotrwałymi

Wiązanie opiera się na hydratacji cząsteczek i hydrolizie oraz reakcjach chemicznych

Rodzaje :

1. cementy powszechnego użytku

2. cementy specjalne

Ad1. cementy powszechnego użytku:

CEM I - cement portlandzki

CEM II - cement portlandzki wieloskładnikowy

CEM III - cement hutniczy

CEM IV - cement puclanowy

CEM V - cement wieloskładnikowy

A,B,C - świadczą o zawartości innych składników niż klinkier

Klasa cementu- w zależności od wytrzymałości na ściskanie (MPa) po 28 dniach dojrzewania, oznaczonej zgodnie z normą, rozróżnia się 3 klasy wytrzymałości cementu::

* Klasa 32,5 - wytrzymałość normowa >=32,5 i =<52,5MPa

Początek wiązania >=75 min

* Klasa 42,5 - wytrzymałość normowa >=42,5 i =<62,5MPa

Początek wiązania >=60 min

* Klasa 52,5 - wytrzymałość normowa >52,5MPa

Początek wiązania >=45 min

Wyroby z zapraw:

- zaprawy wapienne, zaprawy cementowo- wapienne, wyroby tynkarskie

- zaprawy gipsowe, gipsowo- wapienne - sztukaterie architektoniczne, tynki gładzone

- zaprawy cementowe: tynki zewnętrzne, do produktów prefabrykowanych

Ad2.

LH - o niskim stopniu hydratacji

HSR - o wysokiej odporności na siarczany

NA - mała zawartość alkaliów

13. Betony- definicje, rodzaje, właściwości

Beton - jest to materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnych domieszek lub dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu (PN-EN-206-1)

Mieszanka betonowa- całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą

Beton stwardniały- beton, który jest w stanie stałym i osiągnął już pewien stopień wytrzymałości

Beton towarowy - taki, który został wykonany poza miejscem budowy (gruszka, pompy itp.)

Beton nietowarowy - wykonany na miejscu budowy (żwir itp.) nie podlega wszystkim normom

Beton projektowany - beton, którego wymagane właściwości i dodatkowe cechy są podane producentowi, odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu

Beton recepturowy -beton, którego skład i składniki które powinny być użyte są podane producentowi

Beton normowy - beton recepturowy (spisana norma, która podaje dokładny skład)

14. Wyroby budowlane z betonów i ich zastosowanie w budownictwie

• Betony komórkowe-struktura z zamkniętych komórek powietrza:

Pianobetony (dodatek środek spieniający; słaba wytrzymałość; nie są konstrukcyjne)

Gazobetony : SIPOREX, YTONG (konstrukcyjne)

• Wyroby silikatowe (SILKA; wyroby wapienno-piaskowe - nie są odporne na wodę, nie nadają się na fundamenty)

• Pustaki

• Bloczki

• Płyty dachowe

Elementy prefabrykowane:

-elementy do ubezpieczenia skarp

-umocnienia dna kanału

-małe zbiorniki

Kanał konstrukcja budowlana:

Skarpa:

-utrzymanie przekroju kanału

-elementy uniemożliwiające zsuwanie się elementów do kanału. „jaskółcze ogony”, szykany do rozpraszania energii, pusto bety.

15. Wyroby z tworzyw sztucznych - przykłady zastosowań w inżynierii sanitarnej i wodnej. Konstrukcje żelbetowe - wiadomości ogólne, przykłady zastosowań.

Wyroby z tworzyw sztucznych:

(Zastępują materiały naturalne/tradycyjne)

Lżejsze od materiałów naturalnych; łatwo się je łączy; nie korodują.

-instalacje wodne, kanalizacyjne, cieplne, gazowe

Folia w budownictwie:

- jako izolacja antykorozyjna i przeciwwodna

- stosowane głównie do izolacji przeciwwodnych np. dachów

- do izolacji dachów odwróconych (stropodach)

- izolacja tuneli, rurociągów, zbiorników betonowych, fundamentów

- izolacja zbiorników ziemnych

Izolacje cieplne i styropian (spieniony polistyren produkowany metodą napowietrzania)

Geosyntetyki- stosowane pod ziemią, dzielą się na:

- geotekstylia (przepuszczalne dla wody, wzmacniają grunt, filtrują wodę, drenują wodę)

- geomembrany (nieprzepuszczalne dla wody, służą do zabezpieczania gruntu)

Funkcja geosyntetyków: drenaż w płaszczyźnie (filtracja zachodzi w kierunku prostopadłym do włókien), zbrojenie gruntu, wzmocnienie gruntu, separacja warstw gruntu

Konstrukcje żelbetowe:

- wysoka wytrzymałość na ściskanie dzięki obecności betonu

- wytrzymała na zginanie i skręcanie dzięki obecności zbrojenia

- odporna na drganie, trzęsienia ziemi

- odporność na działanie ognia

-konstrukcje trwałe, trudne do rozbiórki

Wady:

- wrażliwość prętów zbrojeniowych na korozję (karbonatyzacja)

- duży współczynnik przewodzenia ciepła

- duży współczynnik rozszerzalności cieplnej

Zadaniem betonu w żel-becie jest przenoszenie naprężeń ściskających, zabezpieczenie przed korozją wkładek zbrojeniowych, współpraca przy przenoszeniu obciążeń rozciągających i ściskających z prętami zbrojeniowymi

Zadaniem stali w żel-becie jest przenoszenie obciążeń rozciągających, ściskających w słupach, a także ścinających

Zadaniem stali w żel-becie jest przenoszenie obciążeń rozciągających, ściskających w słupach, a także ścinających

16. Wyjaśnić pojęcia: grunt, grunt budowlany, podłoże budowlane - sposób powstawania gruntu i podział gruntów budowlanych.

Grunt- materiał niezbędny do fundamentowania i podnoszenia budynku

Grunt budowlany- zewnętrzna część skorupy ziemskiej, która współpracuje z obiektem budowlanym, stanowi jego część oraz jest materiałem przeznaczonym na obiekty inżynierskie.

Strefa w której następuje współpraca gruntu z obiektem budowlanym nazywamy podłożem budowlanym.

grunty:

• miejscowe (powstałe w miejscu, gdzie się znajdują)

• przetransportowane (przeniesione przez lodowce, rzeki)

lub innych grunty budowlane

1. naturalne (wynik wietrzenia skał, inne procesy geologiczne)

2. antropogeniczne (wynik działalności człowieka - składowiska, zwałowiska)

naturalne:

• rodzime (występują w miejscu powstania)

• nasypowe (grunty miejscowe, lub przetransportowane zgromadzone w nasypiskach)

nasypy Budowlane (wały przeciwpowodziowe, zapory ziemne, obiekty inżynierskie)

Niekontrolowane (składowiska odpadów gruntowych)

Antropogeniczne:

• wysypisko przemysłowe (składowisko odpadów przemysłowych, np. szlam z kopalni miedzi)

• wysypiska komunalne

17. Rodzaje gruntów ze względu na ich uziarnienie i parametry geotechniczne

W zależności od uziarnienia gruntu wyróżniamy frakcje:

f kamienista d> 40 mm

f żwirowa d = 40 - 2 mm

f piaskowa d < 2 - 0,05 mm

f pylasta d < 0,05 - 0,002 mm

f iłowa d < 0,002 mm

spoiste f iłowa + f pylasta

podział gruntów ze względu na wytrzymałość i stan skupienia:

1. grunty skaliste o wytrzymałości na ściskanie fc> 0,2 MPa

a) Skały lite bez pęknięć - bardzo dobre podłoże, duża wytrzymałość, np. do wysokich budynków, przy małych fundamentach

b) mało spękane

d) średnio spękane

e) bardzo spękane

f) skały miękkie

f) twarde

2. grunty nieskaliste o wytrzymałości na ściskanie fc< 0,2 MPa

a) kamieniste f k > 50%

b) gruboziarniste fk < 50% fż > 10%

c) drobnoziarniste fk+ż <= 10%

a) kamieniste: zwietrzeliny (powstają na swoim miejscu, nie ulegają transportowaniu, na skutek sił grawitacji następuje opadanie) transportowanie lądowe powstaje rumosz, który ulega dalszemu rozdrobnieniu, wpadają do wody i ulegają transportowaniu wodnemu otoczaki)

b) gruboziarniste: żwiry, żwiry gliniaste (z domieszka gliny), pospółki (polodowcowe moreny) pospółki gliniaste

c) grunty drobnoziarniste:

Grunty niespoiste - sypkie (piaski fi < 0,2%)

Grunty spoiste - fi > 0,2 %

nośność gruntu zależy od parametrów geotechnicznych - najważniejszy stopień zagęszczenia gruntu

Parametr nośności gruntu zależy od:

- rodzaju gruntu

- kąta tarcia wewnętrznego (jeżeli 0° nie występuje praktycznie tarcie nie można zbudować zamku na plaży z piasku, bo jest zbyt sypki) - zależy od gęstości objętościowej gruntu, wilgotności, ziarna,

Grunty spoiste:

W zależności od frakcji iłowej wyróżniamy różne grunty spoiste:

- mało spoiste

- średnio spoiste

- spoiste zwięzłe

- bardzo spoiste

Spoiste - gliny, iły, w zależności od ilości domieszek i ilości frakcji mamy:

- gliny piaszczyste

- gliny piaszczysto żwirowe

- gliny żwirowe

- gliny pylaste

- iły piaszczyste

- iły pylaste

18. Rodzaje wykopów budowlanych, wymienić metody ich zabezpieczania - naszkicować przykład sposobu zabezpieczenia wykopu szerokoprzestrzennego

Rodzaje wykopów (zależą od proj. Konstrukcji, rodzaju gruntu i jego uziarnienia)

płytkie (pod bardzo niskie, średniowysokie, niepodpiwniczone budowle)

głębokie (pod budowle wysokie, wysokościowe, biurowce)

Podział ze względu na szerokość wykopów:

-wąskoprzestrzenne - pod ławy fundamentowe

-szerokoprzestrzenne -pod budynki podpiwniczone

-liniowe -pod instalacje

Jamiste -stopa fundamentowa pod słupy

zabezpieczenie ścian wykopu:
- wykopy wąskoprzestrzenne rozparcie

- wykopy szerokoprzestrzenne podparcie

Zabezpieczenie jest konieczne wtedy, gdy głębokość wykopu jest na tyle duża, że zagraża ludziom i sprzętowi tam się znajdującemu.

Wykopy szerokoprzestrzenne zabezpieczenia stateczne, łatwe do montażu i demontażu, nieprzeszkadzające w wykopie: drewno, elementy stalowe (wpraski, pale, deski, rozpory)

Wykopy projektuje się ze ścianami pochyłymi i pionowymi.

• O ścianach pionowych -w gruntach bezpiecznych np. w skalistych, spoistych zwartych ale trzeba go zabezpieczyć

• O ścianach pochyłych -aby zachować stateczność alfa-kątowi tarcia wewn. φ, ochrona skarpy wykopu przed opadami atm. Geowłóknina odprowadza wodę

Rys

19. Metody projektowania fundamentów - rodzaje stanów granicznych.

Fundament - część konstrukcji, która przejmuje wszelkie obciążenia z całego obiektu i obciążenia te przekazuje na grunt

Projektowanie fundamentu:

- sprawdzenie stanów granicznych nośności - dla wszystkich przypadków usadowienia

- stanów granicznych użytkowalności

Rodzaje stanu granicznego nośności:

- siłą pozioma niewielka, a pionowa znaczna - wypieranie podłoża spod fundamentów

m = 0,9 - 0,7

- drugi stan graniczny nośności dotyczy skarp - zsuw fundamentów albo usuwisko

- trzeci polega na sprawdzeniu przesunięcia w poziomie usadowienia albo w głębszych warstwach

* dotyczy obiektów, dla których występują znaczne obciążenia poziome (zbiorniki, budowle hydrostatyczne)

Trzy rodzaje stanu granicznego użytkowalności:

1. średnie osiadanie fundamentu (sprawdzamy o ile fundament osiądzie, wypieranie podłoża spod fundamentów, obciążenia pionowe)

2. przechylenie budowli (budowa narażona na działanie sił poziomych - wiatru itp.)

3. wygięcie budowli lub różnica osiadania pomiędzy dylatacjami

[s] =< [s]dop

20. Rodzaje fundamentów.

Rodzaje fundamentów:

1. ze względu na głębokość fundamentu:

- głębokie - powyżej 4m, najczęściej pośrednie

- płytkie - mniej niż 4m, najczęściej bezpośrednie

2. ze względu na sposób przekazywania obciążeń:

- bezpośrednie (przekazywanie wszystkich obciążeń obiektu bezpośrednio na grunt)

- pośrednie (przekazywanie obciążeń na elementy dodatkowe, które przekazują obciążenia na grunt)

3. ze względu na kształt:

- ławy fundamentowe (ciągłe elementy konstrukcyjne, pod ściany)

- stopy fundamentowe

- fundament płytowy

- skrzynie żelbetowe

- fundamenty na ruszcie (budynek słupowy)

*grunty słabe lub ciężkie obiekty fundamenty pośrednie wbicie pali i zbudowanie na niech fundamentów

Pale:

- pale stojące (słupy)

- pale wiszące

- pale ukośne

- studnie opuszczane (w postaci skrzyni żelbetowej)

- studnie opuszczane w postaci skrzyni żelbetowej

- ścianka szczelinowa

- kesony (wodoszczelne, obiekty betonowe pod wodą)

21. Od czego zależy głębokość posadowienia budynków

Głębokość posadowienia budynku:

Ogólne zasady:

1. Możliwość wyst. Gruntów pęczniejących, wysadzi nowych, zapadowych

2. Wysokość wyst. Warstw geotechnicznych

3. Możliwość wybierania gruntu spod fundamentu

4. Wysokość fundamentów sąsiednich

5. Poziom wód gruntowych -obecny i przewidywalny

6. Ilość kondygnacji w budynku

a) Grunt wysadzinowy, zapadowy, pęczniejący - grunt o takich właściwościach należy zbadać: kruszywa przesiewu - jeżeli frakcji pylastych jest więcej niż 10% w stosunku do ziarenek o średnicy mniejszej niż 2mm, to grunt jest niebezpieczny: podczas zimy rozsadzanie, przemarzanie gruntu, na wiosnę zapadanie gruntu

W Polsce głębokość przemarzania od 0,7 do 1,4 m

* w ścianach wewnętrznych budynku ogrzewanego nie ma konieczności zwracania uwagi na głębokość przemarzania

* w przypadku budynków nieogrzewanych głębokość przemarzania liczymy od posadzki w piwnicy

b) występowanie poszczególnych warstw geotechnicznych - szczególnie wtedy, kiedy budynek ma mieć fundamenty na różnych gruntach (osiadanie może być rożne na różnych terenach)

* osiadanie - koniec w momencie zakończenia budowy grunty spoiste ??

* osiadanie ciągłe, wieloletnie osiadanie na glinie

c) możliwość wypierania podłoża spod fundamentu

Dmin >= 0,5 m - grunty spoiste, plastyczne (wzmocnienie gruntu)

d) zagłębienie w stosunku do istniejących obok budynków

- budynek stary usadowiony głębiej niż nowy

Zasadą jest żeby ściana budynku nowego sąsiadująca ze starym budynkiem miała łatę fundamentową na tym samym poziomie

- nowy budynek zagłębiony głębiej niż stary

Należy zastosować podbicie fundamentów budynku starego - obok budynku starego należy wykonać ściankę szczelinową i przez nią podbić stary fundament (taka sama zasada jak przy starym budynku posadowionym głębiej niż nowy)

22. Rodzaje ścian w budynkach

1. Podział ze względu na usytuowanie względem gruntu:

- ściany fundamentowe (podziemne)

Fundamentowe - znaczne obciążenia, stykające się z gruntem, wodami gruntowymi, narażone na wilgoć muszą być wykonane z odpornego na mróz materiału, wodoszczelne, dobra izolacja cieplna, izolacja przeciwwodna, izolacja przeciwwilgociowa

- ściany konstrukcyjne - nośne

a) zewnętrzne - obciążenia od czynników zewnętrznych, np. parcie wiatru, izolacja cieplna

b) konstrukcyjne - izolacja dźwiękowa

Ściana nośna- oprócz własnego ciężaru przenosi także obciążenia od innych elementów konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych, obciążenia użytkowe i obciążenia od czynników zewnętrznych (woda, wiatr, śnieg)

- ściany niekonstrukcyjne - nienośne

Ściana nienośna:

a) działowa

ściany wewnętrzne; pomiędzy pomieszczeniami lub mieszkaniami, przenoszenie ciężaru własnego, izolacja dźwiękowa, lekkie materiały budowlane (bloki gipsowe, YTONG, z płyt gipsowo-kartonowych )

b) osłonowa * budynek szkieletowy - między słupami ściany osłonowe

przenoszenie ciężaru własnego, osłona wnętrza budynku przed czynnikami zewnętrznymi

2. Podział ze względu na materiał:

- ściany murowane

Mur- element służący głównie do przenoszenia obciążeń pionowych, wykonany z poszczególnych elementów (cegły, pustaki, bloczki) wykonany z betonu lub żelbetu w deskowaniu

Mur z elementów - powierzchnie usytuowane mijankowo, największe powierzchnie powinny leżeć w powierzchniach wspornych

- ściany drewniane

23. Mury kanałowe

Rodzaje murów:

1. mury pełne - oprócz elementów konstrukcyjnych nie ma kanałów i przestrzeni między elementami, cegły pełne, kratówki, pustaki, bloczki

2. mury warstwowe- mury składające się z 3 warstw (wewnętrzna - konstrukcyjna, warstwa izolacyjna, warstwa okładzinowa)

3. mury szczelinowe - 3 warstwy (wewnętrzna, pustka powietrzna, warstwa elewacyjna- zewnętrzna)

4. mury kanałowe - mury, w których znajdują się specjalne kanały, np. ogrzewanie, kanały spalinowe ogrzewanie gazowe, kanały wentylacyjne, piec grzewczy

kotły grzewcze, kominki kanały dymowe

mury kanałowe odprowadzają zużyte powietrze, spaliny lub dym do atmosfery

-jest to- pewnego rodzaju system grawitacyjny

-kanały mogą być trwale połączone z budynkiem albo mogą stanowić oddzielną konstrukcję oddylatowaną od budynku

-wymiary i sposób prowadzenia przewodów

Ogólne wymagania dotyczące kanałów kominowych:

-zapewnienie ich szczelności i odporności

-odporne na czynniki zawarte w spalinach i dymie

-najmniejszy wymiar przekroju lub średnica murowanych przewodów kom. Spalinowych lub dymowych powinna wynosić co najmniej 0,14m a przy zastosowaniu wkładów kominowych 0,12m

-przewody do wentylacji powierzchnia przekroju poprzecznego >=0,016m2 a minimalny wymiar 0,1m

Rys

-trzony kuchenne oraz kotły grzewcze na paliwo stałe, kominki o wielkości otworu paleniskowego do 0,25m2 mogą być przyłączone do samodzielnego przewodu kominowego o wymiarach 0,14m x 0,14m lub φ=0,15.

A dla kominków o otworze powyżej 0,25m2 0,14x0,25 albo φ=0,18

Zabrania się:

- stosowania zbiorczych przewodów wentylacyjnych (sąsiedzi)

- montowania indywidualnych wyciągów mechanicznych, w pomieszczeniach, w których znajdują się wloty

- unikać załamywania przewodów

25. Stropy - rodzaje, zadania, obciążenia i wymagania

Stropy - są to poziome przegrody budowlane spełniające zadanie oddzielenia kondygnacji budowlanej i inne zadania statyczne, czyli:

- przenoszą ciężar własny, obciążenia użytkowe, obciążenia od ścian działowych i warstw podłogowych

- usztywniają budynek i współpracują przy przenoszeniu obciążeń poziomych

- stanową przegrodę dźwiękową a czasami również cieplną

W związku z powyższymi zadaniami stopy muszą spełniać:

1. muszą mieć odpowiednią wytrzymałość (odporne na rozciąganie)

Projektujemy konstrukcję i sprawdzamy wytrzymałość w najbardziej niebezpiecznych miejscach (najbardziej podatnych)

2. muszą być odpowiednio sztywne

Ważne wymaganie, ponieważ stropy współpracują ze ścianami przy przenoszeniu obciążeń poziomych - najbardziej sztywne stropy żelbetowe.

3. muszą zapewniać odpowiednią izolację cieplną i dźwiękową

Nie jest wymagane we wszystkich stropach, izolacja cieplna tylko w stropach, gdzie występują nieogrzewane pomieszczenia (piwnice, poddasze)

4. ognioodporne i ogniochronne

Najlepsze stopy żelbetowe, a najsłabsze - drewniane, oraz oparte na belkach stalowych; w budownictwie jednorodzinnym ostatni strop musi być ognioodporny

5. wykonane z materiałów o odpowiedniej trwałości

6. muszą być niezbyt grube i lekkie oraz łatwe w wykonawstwie i projektowaniu

Należy dążyć do tego by ciężar własny stropu był jak najmniejszy (podłoga + wszystkie warstwy - nie więcej niż 30 cm)

Rodzaje stropów:

Ze względu na wykonanie:

1. stropy drewniane - najtańsze stropy, nie mogą być o dużej rozpiętości (4- 4,5m) łatwe, proste w wykonaniu, lekkie

a) strop belkowy, nagi

b) strop belkowy z podsufitką

c) strop kasetonowy

wady: znaczne ugięcia, palność, nietrwałe (korniki) słabo usztywniają budynek

zastosowanie: do budynków jednorodzinnych, rekreacyjnych, zabronione w domach wielorodzinnych ze względu na ognioplaność

2. stropy stalowe

a) stropy Kleina

b) stropy odcinkowe

a, b - zbudowane są z belek stalowych (najczęściej w kształcie I i C), między blekami (1-1,5m) znajduje się płyta zbrojona ceglana (Kleina) lub łukowa płyta ceglana (odcinkowy)

rys!!!

płyta Kleina lekka - powierzchnie nieużytkowe

płyta półciężka- żeberkowa

płyta ciężka

strop łukowy

zalety: łatwe w wykonaniu ( wymaga deskowania, stemplowania) bez dużych zabiegów, można zmienić na inne stropy, nie wymagają wieńców, wystarcza zastosowanie kotwy

3. stropy żelbetowe:

a) żelbetowe wykonane na miejscu budowy, wykonywane w trakcie wznoszenia budowy

Najczęściej są to stropy monolityczne płytowe zbrojone jedno lub dwukierunkowo; stosowane przed wojną, aktualnie w budowach o dużej użyteczności publicznej; stosowane stemple, zbrojenia, powiązanie drutów, druty rozdzielcze - beton; nie należy wykonywać stropów w niskich temperaturach (zamarzanie wody zalegającej w betonie)

b) stropy częściowo prefabrykowane żelbetowe gęstożebrowe

c) stropy całkowicie prefabrykowane - płytowe

Stropy żelbetowe, gęstożebrowe

- mocniejsze od stropów płytowych gładkich, najczęściej stosowane w budynkach gdzie występują duże obciążenia

- odstępy między żebrami mniejsze niż 90-100

Wyróżniamy:

1. strop Akermana - składa się z pustaków (deskowanie, stemplowanie, pustaki, pręty zbrojeniowe) przenosi obciążenia do 50 kN/m2

2. stropy żelbetowe gęstożebrowe, których elementami nośnymi są żebra żelbetowe w większości prefabrykowane, zazwyczaj 12 typów belek o wymiarach modularnych:

1. strop DZ- 3; DZ-4; DZ-5 (belki żelbetowe

2. strop typu F45, F50

3. FERT 45, FERT 60 (45, 60- rozstaw żeber)

4. Teriva

5. EKO

6. CERAM

Zalety: zastosowanie do budynków mieszkalnych,(nie w pomieszczeniach biurowych) nie wymaga deskowania, elementy prefabrykowane mają lepszy kształt wykonany w fabrykach, niż na budowie, jednolita ceramiczna warstwa; szybsze tempo wykonania, dostosowanie do obciążeń mieszkalnych

Wady: kosztowny transport, dodatkowe zbrojenia montażowe

26. dachy - rodzaje dachów i pokryć, stropodachy

Dachy:

- z dużym spadkiem

- płaskie

• tradycyjne

• stropodachy, tarasy

stropodachy - dachy nad ostatnią kondygnacją, który jednocześnie jest stropem nad tą kondygnacją:

- ocieplone (budynki ogrzewane)

- nieocieplane (budynki nieogrzewane)

Spadek stropodachu uzyskujemy przez:

- wykonanie elementów konstrukcyjnych ze spadkiem (pomieszczenia na ostatniej kondygnacji ze spadkiem)

- wykonanie specjalnej warstwy spadkowej z zaprawy cementowej z granulowanego materiału służącego do izolacji lub specjalne słupy i ścianki

Rodzaje stropodachów ocieplanych

1. stropodachy pełne

2. stropodachy odpowietrzone

3. stropodachy wentylowane

4. stropodachy o odwróconym układzie warstw

a) stropodach pełny

rys!!!

1. konstrukcja

2. paraizolacja

3. warstwa izolacji cieplnej

4. warstwa spadkowa (chroni izolację cieplną)

5. hydroizolacja - wodoszczelne pokrycia

b) stropodach odpowietrzony

wyróżniamy 2 rodzaje: z paraizolacją zamiast odpowietrzenia, bez paraizolacji

rys!!!

c) stropodach wentylowany

rys!!!

d) stropodach o odwróconym układzie warstw - dużych obiektach, halach, biurowcach

najpierw warstwa wodoszczelna, a na niej izolacja cieplna (osłona izolacji wodoszczelna, chroni przed promieniami UV, przed czynnikami pogodowymi)

dachy odwrócone do góry mają różne kształty:

- jeżeli dach nieużytkowy - na warstwę izolacji cieplnej możemy wysypać żwir

- jeżeli dach użytkowy, np. taras - wykończenie płytkami, zielenią

DACHY TRADYCYJNE:

Dach składa się z:

- pokrycia: wierzchnia warstwa (wodoszczelna) oraz podkład

- z części konstrukcyjnej

- elementów odprowadzenia wód opadowych (rynny)

Konstrukcja dachu zależy od wymiaru budynku, materiału z którego jest wykonana oraz funkcji jaką będzie spełniało poddasze.

Konstrukcję mogą stanowić słupy, belki itp. ????

Materiały: drewno, stal, żelbet, konstrukcje mieszane

* konstrukcja z drewna często zwana konstrukcją ciesielską. ???

Rys!!!

Spadki pokryć dachowych

Kąt α (podany jako tg lub w %)

Spadek zależy od: strefy klimatycznej (duże opady śniegu- duże spadki), od planów architektonicznych, od rodzaju pokrycia (folia bitumiczna, papa, blacha mniejszy spadek niż przy blachodachówce)

Rodzaje dachów ze względu na spadek:

- dachy przemysłowe- różnią się od pozostałych: różne rozpiętości, oświetlenie w dachu

- konstrukcje ciesielskie - konstrukcje, w których nośnymi elementami są belki i słupy drewniane, a siły przekazywane są z jednych elementów na drugie za pomocą tzw. Złączeń ciesielskich (dawniej złącza bez elementów stalowych, obecnie złącza klejone lub śruby, koła zębate)

* wszystkie miejsca zetknięcia się miejsc drewnianych z pozostałymi elementami muszą być izolowane, ponieważ drewno jest materiałem higroskopijnym i szybko butwieje.

Elementy w konstrukcji dachowej:

Rys!!!

1. krokwie

2. płatwie

3. słupy

4. miecze

5. kleszcze

6. murłaty

7. łaty

8. deski

9. wiatrownice

krokiew - element konstrukcyjny, który przenosi obciążenia od ciężaru własnego dachu (pokrycia, podłogi) i od czynników atmosferycznych (śnieg), obciążenia przenoszone są na płatwie i murłaty

są zginane (im bardziej płaskie) i ściskane (im bardziej strome)

przekroje przyjmujemy najczęściej prostokątne

b:h = 1:3

b:h= 1:5 - usztywnienia w przęśle

rozstaw (0,8 - 1,2m) zależy od: obciążenia, które pada na krokiew oraz od dużych opadów śniegu - gęste ustawienie krokwi

krokiew koszowa ?? rys!!!

krokiew narożna rys!!

połączenie krokwi - nakładki rys!!!

- podparcie krokwi na murze: wykonujemy murłatę, którą zakotwimy w murze

Rys!!!

Konstrukcje dachu:

Konstrukcja trójkątna - najprostsza

1 dwuspadowy rys!!

2 krokwiowo- jętkowy rys!!

3 jednostolcowy rys!!

Pokrycia dachowe

Podział ze względu na materiał:

- pokrycia bitumiczne - papy sklejane lepikiem, papy termozgrzewalne (wymagają podkładu metalowego) gonty bitumiczne, pod kątem od kilku do 90°; wymagają pełnego deskowania, trwałość ok. 50 lat

- pokrycia metalowe - blachy stalowe, ocynkowane, pokryte farbami, blachy trapezowe- grubość nie mniej niż 0,5mm, trwałość do 50 lat, ale wymagają pielęgnacji (szczególnie ocynkowane)

Blacha trapezowa

Blacha miedziana - najlepsze okrycie, może być płaska, trwałość do 300 lat nie wymaga konserwacji, jest samoistnym zabezpieczeniem przed korozją, wymaga odpowiedniej konstrukcji i podkładu

- pokrycia ceramiczne

Dachówki - są bardzo estetyczne, nie wymagają większej konserwacji, trwałość do 100 lat

Wady: kosztowne, wykonanie dłuższe niż przy blachodachówce, musi mieć duży spadek

- pokrycia z tworzyw sztucznych - folie (przy dachach płaskich), płyty nieprzejrzyste, przejrzyste, faliste; stosujemy na małych powierzchniach, np. altanki

Urządzenia odprowadzające wodę:

Rynny, koryta w kształcie półkola, im większa połać dachu, tym większe muszą być koryta

1cm2 ??? przekroju rynny na 1m rzutu dachu

Materiały:

- tworzywa sztuczne - PCV z dodatkiem antystężeniowym - do małych budynków

- blachy: cynkowa, miedziana - duże budynki

* nie stosujemy stali - zbyt szybka korozja

Rodzaje:

- wiszące rys!!!

- stojące rys!!

- leżące

* rynny spustowe - ścieki z rynien

* przekrój zależy od ilości wody spływającej z rynien w każdym rogu koszowej belki

Najmniejszy przekrój 10 cm

Odprowadzenie: kolanko wylotowe, spadek terenu

28. schody- rodzaje, konstrukcje, charakter pracy statycznej

Schody - ważny element konstrukcji budowlanej służący do przemieszczania się miedzy kondygnacjami. Na ogół w budynkach jednorodzinnych znajdują się w klatkach schodowych, przenoszą ciężary własne i od elementów konstrukcyjnych, obciążenia użytkowe. Zaprojektowane obciążenie użytkowego na schodach jest większe niż na stropie, ze względu na przypadek jednorazowego obciążenia

Elementy schodów:

- elementy pochyłe ze stopniami - biegi

- elementy poziome - spoczniki i podesty

- poręcze

Rodzaje schodów ze względu na położenie w stosunku do budynku:

- wewnętrzne - komunikacyjne między kondygnacjami

- zewnętrzne - wejście do budynku - przeciwpożarowe

- terenowe- nie związane z budynkiem - schody do pokonania różnic w terenie (skarpy)

Rodzaje schodów ze względu na użytkowanie:

- główne

- gospodarcze, np. kuchenne

- towarowe - specjalne pochylenie do przenoszenia ciężarów

- piwniczne (bardziej strome)

- strychowe - często schody drabinkowe

- pożarowe - najczęściej zewnętrzne

Ze względu na ognioodporność:

- ognioodporne: żelbetowe, kamienne, betonowe

- nieognioodporne: drewniane, stalowe

Ze względu na materiał:

- żelbetowe

- betonowe

- kamienne

- ceglane

- drewniane

- stalowe

- mieszane (np. stalowo-drewniane)

Ze względu na ich kształt w rzucie poziomym:

- jednokierunkowe (jednobiegowe, dwubiegowe, trójbiegowe)

- dwukierunkowe łamane

- obrotne jednobiegowe

- dwubiegowe

- powrotne dwubiegowe

- kręte

- wachlarzowe

Elementy schodów i ich zasadnicze wymiary

Rys!!!

s -szerokość stopnia, min 25cm

c -zwis, od 2 do 4cm

h- wysokość stopnia, max 20cm

max. ilość stopni w jednym biegu- 17

na zewnątrz mx 10

Schody wejściowe:

- jeżeli dwa stopnie to możemy połączyć je monolitycznie z budynkiem

- jeżeli więcej niż dwa stopnie - zawsze oddzielna konstrukcja (budynek pracuje oddzielnie ze względu na swój ciężar)

Podział schodów ze względu na konstrukcję

- schody wykonywane na mokro

- schody z gotowymi stopniami

- schody gotowe, prefabrykowane

34. obiekty budowlane związane z wodociągami i kanalizacją

Wodociągi jest to całość zagadnień związanych z ujęciem wody, jej uzdatnieniem, magazynowaniem oraz dostawą do jej odbiorców

Obiekty budowlane związane z wodociągami można podzielić na:

- bezpośrednio związane z procesem technologicznym przygotowanie wody do picia, są to:

* ujęcia wód

* obiekty związane z transportem wody

* obiekty służące do uzdatniania wody

* obiekty służące do dezynfekcji wody

* obiekty służące do magazynowania wody

- towarzyszące

Rodzaje ujęć wody i ich konstrukcje:

Ujęcia mogą być powierzchniowe (rzeki, jeziora, zbiorniki retencyjno- zaporowe) oraz podziemne (studnie płytkie i głębokie)

Ujęcia wód powierzchniowych to ujęcia wody rzecznej ( płynącej ) i stojącej ( jeziora) i są to:

- ujęcia nurtowe - usytuowane w nurcie rzeki

- ujęcia brzegowe - bulwarowe na brzegu

- ujęcia zatokowe - zatoka chroni przed lodem, umożliwia sedymentacje piasku

Rys!!!

Ujęcia wód podziemnych:

- ujęcia płytkie - do 100m; studnie wiercone, szybowe, kopane; mogą być poziome lub pionowe

- ujęcia głębinowe - 100 - 200 m

- studnie promieniste - duża wydajność; gruba Kaśka,

Konstrukcje ujęć powierzchniowych:

Czerpnie - umieszczone w nurcie mają zazwyczaj postać skrzyni żelbetowej z kratami lub filtrami żwirowymi na wlocie wody, okrągłej studni z kręgów lub studni opuszczonej.

Komory czerpalne - najczęściej jako żelbetowe studnie opuszczane - ciężar studni musi zrównoważyć siły tarcia jej płaszcza o grunt oraz uniemożliwić jej wypłynięcie. Istotne jest wykonanie szczelnych przejść rurociągów przez ściany komory czerpalnej.

Ujęcia zatokowe i brzegowo -bulwarowe zawierają następujące elementy:

• kraty rzadkie i kraty gęste wstępnego oczyszczania wody

• komory zbiorcze - zbiornik wody

• komory czerpalne - urządzenia ssawne

• pompownie

• urządzenia do płukania komór czerpalnych

• przewód tłoczny

• magazyny, warsztaty, pomieszczenia socjalne

ujęcie tego typu można wykonać jako wodoszczelną skrzynię żelbetową z izolacją

przeciwwodną, np. typu ciężkiego 3+p+l ??? lub folią aluminową

oprócz tego takie konstrukcje, które pracują pod wodą należy wykonywać z betonu wodoszczelnego, a wszelkie szwy dylatacyjne zabezpieczyć taśmami uniemożliwiającymi filtrację wody. Obiekty tego typu posadowione znacznie poniżej poziomu wody narażone są na duży wypór, co należy uwzględnić zarówno przy projektowaniu jak i wykonawstwie, aby uniknąć wypłynięcia budowli.

Można stosować odpowiednio grube ściany i płytę denną lub obciążyć obiekt w czasie wykonywania, np. wodą, która po wykonaniu całej konstrukcji wypompowujemy (wtedy konstrukcja jest obciążona częścią nadziemną i to równoważy siłę wyporu)

Ujęcia głębinowe - studnie pionowe i poziome - studnie promieniste

Obiekty stacji uzdatniania:

Woda z ujęcia po wstępnym oczyszczeniu jest dostarczana rurociągami tłocznymi do stacji uzdatniania wody. Tworzą ją obiekty budowlane do przeprowadzenia procesów technologicznych w wyniku których uzyskuje się wodą zdatną do picia. Wśród tych obiektów są:

* zbiorniki wody surowej i czystej

* zbiorniki chemikaliów

* osadniki

* budynek koagulantów

* pomieszczenia ozonowania

* filtry pośpieszne

* pompownia dwustopniowa

* zbiorniki wieżowe

Oraz obiekty pomocnicze nie związane bezpośrednio z produkcją wody

Kanalizacja - odprowadzenie ścieków i ich oczyszczenie

Systemy kanalizacyjne

Zadaniem kanalizacji jest odprowadzenie z określonego obszaru zabudowanego ścieków bytowych i przemysłowych oraz wód opadowych.

Do systemów kanałów ściekowych przedostają się również wody infiltracyjne, drenażowe i przypadkowe.

Rozróżnia się następujące systemy kanalizacyjne:

- ogólnospławny - wszystkie ścieki odprowadzane są jedną siecią (bytowo- gospodarcze, przemysłowe, opadowe)

- rozdzielczy - ścieki bytowo- gospodarcze, przemysłowe odprowadzane są jedną siecią, a wody opadowe - drugą)

- półrozdzielczy - system dwusieciowy, z tym, że za pomocą specjalnych separatorów wody opadowe początkowej fazy deszczu, jako bardziej zanieczyszczone, odprowadzane są do sieci miejskiej, a drugiej fazy do kanałów deszczowych

Ścieki z kanalizacji powinny być odprowadzane do ????

Kanały zbiorcze

Rozwój infrastruktury technicznej miast zmusza do stosowania tzw. kanałów zbiorczych.

Kanał taki to podziemna konstrukcja, w której rozmieszcza się uzbrojenie sieciowe, a więc:

- rury kanalizacyjne

- wodociągowe

- telefoniczne

- sieć energetyczna itp.

W takich kanałach przeglądy, remonty, kontrole można wykonywać bez rozkopywania ulic. Kanały te wykonuje się z elementów żelbetowych prefabrykowanych, bądź monolitycznie

Prefabrykowane 180 <= h <= 300 cm ; 150 <= b <= 420cm

Obciążenia stałe - pionowe:

- ciężar własny kanału z żelbetu

- ciężar nasypki gruntu

Obciążenia zmienne krótkotrwałe - pionowe:

- obciążenia pojazdami

Obciążenia zmienne długotrwałe - pionowe:

- ciężar wyposażenia - obciążenie użytkowe kanału

Obciążenia zmienne długotrwałe - poziome:

- parcie spoczynkowe gruntu

Obecnie stosuje się przeciskanie hydrauliczne rurociągów zwłaszcza pod drogami o dużym nasileniu ruchu, torami kolejowymi, itp.

Do przecisków stosuje się najczęściej rury stalowe, w które po wykonaniu przecisku wkłada się właściwy rurociąg. Rura przeciskowa pozostaje w gruncie, a przestrzenie między rurą przeciskową, a rurociągiem wypełnia się betonem, co tworzy sztywne i trwałe konstrukcje..

Rurociągi napowietrzne - przekraczanie przeszkód

Przeszkody - rzeki, wąwozy, linie kolejowe, drogi

Rurociągi ciepłownicze, wodociągowe, gazowe, kanalizacyjne, naftowe - mogą być prowadzone przez przeszkody napowietrznie.

Sposób wykonania przejścia zależy od rodzaju i sztywności rurociągu, warunków terenowych (szerokość przeszkody), warunków gruntowych.

Rurociągi małej sztywności (wiotkie) - zawsze wykonujemy konstrukcję nośną podobną do kładki dla pieszych, na której montuje się rurociąg i pomost montażowo-eksploatacyjny, który umożliwia stały dostęp do każdej części rurociągu

Obciążenia działające na konstrukcję:

- stałe - ciężar własny konstrukcji

- ciężar własny rurociągu i medium, które go wypełnia

- obciążenia użytkowe pomostu

- obciążenia śniegiem, wiatrem, oblodzeniem

Obciążenia działające na rurociąg:

- ciężar własny

- oblodzenie, śnieg

- izolacje cieplne i antykorozyjne

- medium wypełniające rurociąg

- ciśnienie medium

- temperatura

Rurociągi o dużych średnicach (sztywne) mogą być projektowane jako samonośne przenoszące dodatkowo obciążenia od pomostów ???

Schemat statyczny rurociągu - belka wieloprzęsłowa

Rys!!!

W przypadku, gdy rozpiętości pomiędzy podporami są znaczne > 10m wówczas jako konstrukcje nośną stosuje się dźwigary kratowe dwuwspornikowe, w których pas dźwigara stanowi rurociąg

Rys!!!

Gdy rozpiętości są znacznie większe niż 100m - konstrukcje wiszące lub łukowe

Rys!!!

Najczęściej projektuje się kanalizację grawitacyjną. Nie zawsze jest to możliwe i opłacalne, zachodzi wówczas konieczność budowania przepompowni, które przetłaczają ścieki na odpowiednią odległość, albo przenoszą na odpowiednią wysokość, by płynęły jako grawitacyjne.

Rys!!

Przekroje kanałów, sposób ich ułożenia w wykopie oraz głębokość i materiał z którego są wykonane są ściśle ze sobą powiązane.

Istotne jest obciążenie zewnętrzne kanału - ulica chodniki.

Rodzaje rur stosowanych w sieciach kanalizacyjnych i wodociągowych:

- ciśnieniowe - wodociągowe, czasami kanalizacyjne

- bezciśnieniowe -kanalizacyjne

W kanalizacji przewody ciśnieniowe tylko gdy istnieje konieczność przetłaczania ścieków lub ich przenoszenia. Rury te mogą być wykonywane z różnych materiałów:

- żeliwa

-stali

- tworzyw sztucznych

- z betonu sprężonego

Rury bezciśnieniowe:

- kamionkowe

- betonowe ze stopką

- betonowe o przekroju jajowym

-żelbetowe z stopką lub bez

- żelbetowe o przekroju jajowym

- z cegły kanalizacyjnej - klinkierowej

Najlepsze z produkowanych w Polsce są rury WIPRO - betonowe i żelbetowe o średnicach 200 - 2000 mm i dł. 1,5 - 2,5 m; z betonu wysokich klas C30, C50.

Konstruowanie i projektowanie konstrukcji kanalizacyjnych:

- projekt powinien obejmować: zaprojektowanie rur lub dobór z katalogu o odpowiedniej nośności i odpowiednim fundamencie oraz rodzaju i sposobie połączeń poszczególnych odcinków; powinien zawierać dane dotyczące komór kanalizacyjnych ( których konstrukcja i wielkość zależą od średnicy rur), skrzyżowań kanałów.

Statyczno wytrzymałościowe zagadnienia dotyczące projektowania rur ułożonych w gruncie dotyczą:

- wyznaczenia obciążeń działających na rurociąg

- wyznaczenia sił wewnętrznych w rurze

- obliczenie bądź przyjęcie z katalogów rur spełniających warunki obciążenia i sił wewnętrznych

35. obiekty budowlane w oczyszczalniach ścieków

Prawidłowy proces oczyszczalni ścieków:

- opracowanie właściwej technologii oczyszczania

- wykonanie projektu konstrukcji poszczególnych obiektów

- wykonanie starannie i zgodnie z projektem i sztuką inżynierską obiektów budowlanych

- prawidłowa eksploatacja zgodna z opracowanymi wytycznymi

Metody oczyszczania ścieków:

- mechaniczne - wykorzystuje się technologię rozdrabniania, cedzenia, sedymentacji, flotacji, filtracji, wypieniania, odwirowania itp.

- fizyczno-chemiczne - związane ze zjawiskami odparowania, odgazowania, wymrażania, koagulacji, sorpcji, wymiany jonowej i ekstrakcji

- chemiczne - oparte na procesach utleniania, redukcji, wytrącania i zobojętniania

- biologiczne - wykorzystują metaboliczne przemiany bakterii, glonów, a nawet fauny

Zazwyczaj w technologii oczyszczania łączy się różne metody - przeważnie mechaniczne i ???

Schemat prostej oczyszczalni mechanicznej przeznaczonej np. dla małego osiedla

Rys!!!

Obecnie częściej stosuje się oczyszczalnie mechaniczno- biologiczne, w których ścieki po mechanicznym oczyszczeniu na kratach w piaskowniku i osadniku Imhoffa (osadnik wstępny) zespolonym z komorą fermentacyjną, są przepuszczane przez złoża biologiczne. Następuje tu proces tlenowego biologicznego oczyszczania z zanieczyszczeń organicznych. Następnie ścieki przepływają przez osadnik wtórny, w którym zatrzymywane są cząstki biologiczne wypłukane ze złoża.

Schemat technologiczny omówionej oczyszczalni przedstawiono na rysunku:

Rys!!!

Obiekty budowlane w oczyszczalniach ścieków można podzielić na:

a) budowle inżynierskie typu zbiornikowego (osadniki, zbiorniki wyrównawcze, różnego rodzaju komory, np. fermentacji, mieszalniki, złoża biologiczne, piaskowniki i inne

b) budynki ( pompownie, stacje filtrów, stacje spalanie osadów, kotłownia, budynki administracyjne itp.)

c) przewody ( wodociągowe, kanalizacyjne, energetyczne, gazowe, melioracyjne, koryta i kanały łączące urządzenia do oczyszczania ścieków i unieszkodliwiania odpadów)

zbiorniki- najbardziej charakterystyczne dla oczyszczalni obiekty:

ZBIORNIKI:

Wielkość zbiorników i kształt wynikają z opracowanego systemu technologicznego:

Zbiornikami są:

-piaskowniki

-osadniki

-złoża biologiczne

- komory osadu czynnego

- komory reakcji

- komory fermentacji

Obiekty te są budowlami inżynierskimi pracującymi w bardzo ciężkich warunkach, poddawane są bardzo zróżnicowanym i znacznym obciążeniom:

- parcie cieszy, gazu i gruntu

- wypór przez wody gruntowe

- statyczne i dynamiczne obciążenia od maszyn i urządzeń (drgania i uderzenia)

Większość wymienionych zbiorników jest wykonywana z żelbetu, rzadziej są to obiekty stalowe. Konstrukcje żelbetowe mogą być wykonywane jako monolityczne lub prefabrykowane.

Zalety prefabrykacji:

- oszczędność betonu i stali

- oszczędność drewna (deskowanie)

- skrócenie czasu budowy

- oszczędność robocizny

- wyższa jakość materiału (beton i zbrojenie)

Wady:

- zmniejszenie sztywności przestrzennej konstrukcji

- zwiększenie kosztu transportu

- mniejsza odporność cienkościennych elementów na korozję

-trudności w uzyskaniu wysokiej jakości styków elementów prefabrykowanych

Prefabrykacje są uzasadnione gdy możemy zastosować większa liczbę jednakowych elementów - oczyszczalnie średnie i duże

Zbiorniki mogą mieć różne kształty:

- walcowe

- prostokątne

- wielokomorowe

- beczkowate

Zbiorniki w oczyszczalniach ścieków mogą być posadowione płytko (piaskowniki poziome, osadniki poziome) i wykonuje się je w wykopach otwartych, jeżeli występuje woda gruntowa to jej poziom obniża się p. za pomocą drenu opaskowego, rzadziej przez pompowanie.

Budowle głębokie

- osadniki pionowe

- duże osadniki poziome

- komory napowietrzania

- osadniki Imhoffa

Te zbiorniki najczęściej realizuje się jako studnie opuszczane

Piaskowniki

- do oczyszczania ze ścieków ziarnistych zanieczyszczeń

- urządzenia przepływowe w postaci koryt lub komór

- w zależności od kierunku przepływu ścieków: piaskowniki poziome (przepływ poziomy, poziomo-wirowy, poziomo-śrubowy) , pionowe (przepływ pionowy, pionowo-wirowy)

- najczęściej stosowane piaskowniki poziome w kształcie koryt

Osadniki

- do oczyszczania ścieków z zawiesin drogą sedymentacji

- mogą działać okresowo lub ciągle

- osadnik składa się z 2 części: przepływowej i osadowej

- osadniki to najczęściej zbiorniki otwarte wyposażone w urządzenia do usuwania osadu i części pływających

- w zależności od kierunku przepływu ścieków:

a) osadniki poziome zwykłe

b) osadniki poziome odśrodkowe

c) pionowe - przepływ od dołu do góry

d) poziomo - pionowe - kierunek ukośny od dołu ku górze

- kształty zbiorników: kołowy, kwadratowy, prostokątny

Rys!!!

Przy obliczeniach konstrukcyjnych uwzględnia się następujące obciążenia:

- ciężar własny konstrukcji

- parcie ścieków i opadów

- parcie czynne gruntu

- parcie czynne wody gruntowej

- obciążenie temperaturą

- obciążenie technologiczne - zgarnianie osadu itp.

Komory fermentacyjne:

- przeznaczone do przeróbki osadów ściekowych przez fermentację metanową

- komory dzielimy na:

a) Komory fermentacyjne zespolone z osadnikami ( osadniki Imhoffa)

b) wydzielone komory fermentacji: otwarte i zamknięte

- komory mogą być konstruowane jako budowle ziemne, żelbetowe lub żelbetowe sprężone

- wykonywane jako zbiorniki pojedyncze lub wielokomorowe otwarte lub przekryte. Przekrycie może być zatopione lub niezatopione nieruchome lub pływające

Osadniki Imhoffa:

Składają się z 2 zasadniczych części:

- przepływowej w postaci koryta - mechaniczne oddzielanie ścieków na drodze sedymentacji

- Komory fermentacyjnej - pod korytami, do komór osad opada przez szczeliny wykonane w dnie koryta i podlega tam fermentacji metanowej.

36. obiekty budowlane w inżynierii wodnej- budowle wodne i piętrzące

Budownictwo wodne:

-Budownictwo wodne śródlądowe: wały przeciwpowodziowe, zbiorniki retencyjne, zapory, kanały żeglugowe, zbiorniki oczyszczalni ścieków

-Budownictwo wodne morskie: nabrzeża, porty morskie, mola, falochrony

Obiekty budowlane dzielimy na: budowle wodne i piętrzące

1. budowle wodne - wykonane z betonu lub z gruntu, służą do wykorzystania wody i zabezpieczenia przed szkodliwymi skutkami.

Przykładowe budowle wodne to:

kanały żeglugowe, tamy regulacyjne (wykonane z kamienia) faszyny (wykonane z gałązek wierzby krzaczastej), które chronią przed erozją rzeki, wały przeciwpowodziowe - nie są obliczane na obciążenia stałe, zbiorniki wodne- przystanie, obiekty rekreacyjne

różnica między kanałem a rzeką:

kanał - sztuczne koryto wytworzone przez inżyniera

rzeka - twór naturalny ( może być dzika lub uregulowana)

regulacja rzeki - budowanie opasek brzegowych, ostróg

rzeka skanalizowana ( częściowo skanalizowana jest rzeka Odra) - zabudowana systemem zapór na brzegach

2. budowle piętrzące i do magazynowania wody:

- zapory betonowe o wysokości ponad 15 m - służą głównie do tworzenia zbiorników retencyjnych magazynujących wodę oraz zapobiegające powodziom albo znacznie łagodzące jej skutki:

*Zapory betonowe ciężkie: masywne: Solina, Rożnów - mają tak duży ciężar, że równoważy on siły pionowe)

*Zapory betonowe średnie i półciężkie (oprócz sił grawitacji współpracują z brzegami)

*Zapory lekkie: łukowe (znaczne wysokości piętrzenia) i wielołukowe (w dolinach i skałach)- przenoszą obciążenia przez koryto, podłoże: głównie w Szwajcarii, Francji

- zapory ziemne - przygotowane do stałego piętrzenia wody: narzutowe (narzut kamienny gruntowy) , ziemne bez kamieni oraz narzutwo-ziemne

rys!!!

* przy każdej zaporze upusty - czyli przelewy z zamknięciami lub bez służące do bezpiecznego przepuszczania wody

Spusty, które umożliwiają utrzymanie poziomu wody i ochronę przed powodziom są w sekcji przelewowej. (część przelewowa zawsze z betonu i zamknięcia stalowe)

Spusty denne - na dole zbiornika, opróżnienie zbiornika prawie całkowicie (remonty) fale powodziowe

- jazy - wykonane z betonu;

*mogą być stałe (z zamknięciami stalowymi poniżej 15m) jeśli H>15m to są to zapory betonowe

*Jazy ruchome- nie zamknięć, woda stale się przelewa, nie chronią przed powodziami w przeciwieństwie do jazów stałych.

najwyższe zapory to zapory ziemne : Tadżykistan (302 335m), Meksyk, Kolumbia, Chiny (największe jezioro zaporowe na świecie); Polska- Solina (82m), ziemne - Czorsztyn, Niedzica (65m)

b

h

---