Obiekty budowlane - budynki

Wymagania stawiane budynkom.

Obiekt budowlany to:

• budynek wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi,

• budowla stanowiąca całość techniczno-użytkową wraz z instalacjami i urządzeniami,

• obiekt małej architektury.

Budynek to taki obiekt budowlany, który jest trwale związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przestrzeni przegród budowlanych, posiada fundamenty i dach.

BUDYNKI:

• niskie (N) do 12m włącznie nad poziomem terenu lub mieszkalne o wysokości do 4 kondygnacji naziemnych włącznie,

• średniowysokie (SW) 12-25m, 4-9 kondygnacji włącznie,

• wysokie (W) 25-55 m włącznie, 9-18 kondygnacji włącznie,

• wysokościowe (WW) powyżej 55m nad poziomem terenu.

Kształt bryły geometrycznej budynku i ustroju konstrukcyjnego zależy od lokalizacji, przeznaczenia, wysokości, rodzaju materiałów, metod wykonania, kosztów.

Obiekt budowlany wraz z urządzeniami budowlanymi należy projektować i budować w sposób określony w przepisach, w tym techniczno- budowlanych oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej.

Budynki powinny spełniać wymagania podstawowe wynikające z prawa budowlanego.

Warunki podstawowe:

• bezpieczeństwo konstrukcji

• bezpieczeństwo pożarowe

• bezpieczeństwo użytkowania

• warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska

• ochrony przed hałasem i drganiami

• oszczędności energii oraz izolacyjności cieplnej przegród.

Obciążenia działające na budynek można podzielić na dwie grupy:

1. geofizyczne - spowodowane zjawiskami występującymi w przyrodzie; grawitacja, zjawiska atm., sejsmiczne

2. spowodowane działalnością człowieka: stałe i zmienne

Stałe- są umiejscowione w budynku i mogą ulegać zmianie w czasie.

• ciężar własny konstrukcji,

• ciężar własny ścian

• ciężar gruntów naturalnych i nasypów

• parcie wynikające z ciężaru konstrukcji

Ciężar własny konstrukcji - oblicza się na podstawie wymiarów przyjętych w projekcie i ciężarów objętościowych materiałów. Rzeczywisty ciężar konstrukcji może się różnić od projektowanego o ok. 15-20%.

-odchylenia wymiarów

-zmiana ciężarów objętościowych wbudowanych materiałów

-zmiana materiałów

-przyjmowanie teoretycznych a nie praktycznych długości elementów

-położenie ścianek działowych

Zmienne - obciążenia o działaniu okresowym powstające w czasie wnoszenia lub użytkowania konstrukcji lub obciążenia, które wynikają ze sposobu jej użytkowania (bud mieszkalny, magazyny)

Obciążenia zmienne w całości długotrwałe

1. obciążenia działające na stropy, wynikające z ciężaru własnego urządzeń (w składach, magazynach, archiwach, bibliotekach...)

2. ciężar ustrojów budowlanych, których położenie może ulegać zmianie w trakcie użytkowania (ściany działowe)

3. obciążenia temperaturą podczas eksploatacji urządzeń stałych

Obciążenia zmienne w części długotrwałe

1. obciążenia stropów w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej oraz w budownictwie wiejskim ludźmi, zwierzętami, meblami

2. obciążenia ruchomymi urządzeniami

Obciążenia zmienne w całości krótkotrwałe

Obciążenia wyjątkowe

DYLATACJE

Budynek oraz jego poszczególne elementy doznają przemieszczeń poziomych i pionowych (wiatr, śnieg, temperatura, osiadanie budynku, skurcz betonu).

Przemieszczenia te mogą powodować zmiany pierwotnych wymiarów budynku (długość, szerokość) lub zmiany kształtu geograficznego.

Dylatacje (szczeliny) dzielące ściany i stropy na mniejsze odcinki, wykonuje się je, by ograniczyć przemieszenia i uniknąć powstawania rys i pęknięć.

SZTYWNOŚĆ PRZESTRZENNA BUDYNKU

Budynek powinien być projektowany i wykonany tak, by jego użytkowanie było pewne i bezpieczne.

Od konstrkucji budynków wymagane jest spełnienie trzech warunków: WYTRZYMAŁOŚĆ, STATECZNOŚĆ, SZTYWNOŚĆ.

ZAPEWNIENIE SZTYWNOŚCI PRZESTRZENNEJ BUDYNKU

Układy konstrukcyjne budynku

Podłużny

w podłużnym układzie ścian nośnych stosuje się ściany usztywniające w kierunku podłużnym

Poprzeczny

w poprzecznym układzie ścian nośnych stosuje się ściany usztywniające w kierunku poprzecznym

Krzyżowy

PODSTAWOWE MATERIAŁY BUDOWLANE

• konstrukcyjne

• izolacyjne

• wykończeniowe

1. kamień

2. drewno

3. wyroby ceramiczne

4. beton

5. stal

Im wyższa klasa betonu, tym beton ma większą wytrzymałość na ściskanie.

Klasa oznacza wytrzymałość stali, gatunek określa właściwości i zawartość domieszek.

ŻELBET - stal + beton

Siatkobeton - odmiana żelbetonu

WYMAGANIA KONSTRUKCYJNO- BUDOWLANE

FUNDAMENTY

Wybór fundamentu posadowienia budynku jest uzależniony od:

1. rodzaju konstrukcji:

• przeznaczenia,

• wielkości obciążenia,

• sposobu wykorzystania części podziemnej,

• jego konstrukcji,

• cech podłoża gruntowego,

• warunków hydrologicznych,

• warunków techniczno- ekonomicznych.

Przy ustalaniu głębokości posadowienia fundamentu bierze się pod uwagę czynniki:

• poziom występowania wody gruntowej,

• zasięg strefy przemarzania,

• posadowienie budynków przyległych,

• poziom występowania gruntów nośnych.

FUNDAMENT jest częścią budowli, która dzięki właściwie zaprojektowanym wymiarom i odpowiednim rozwiązaniom konstrukcyjnym przenosi na podłoże gruntowe wszystkie obciążenia fundam. na obiekt budowlany. Dobór fundamentu zależy nie tylko od rodzaju i ciężaru budowli, ale też od cech gruntu, na którym budowla ma być postawiona.

Na konstrukcję fundamentu, jego wymiary, sposób wykonania i głębokość posadowienia ma wpływ:

• fundam. konstrukcji budowli

• ułożenie warstw i właściwości gruntu

• poziom wody gruntowej

• głębokość przemarzania gruntu

• dopuszczalna dla danej budowli wartość osiadania gruntu pod jej ciężarem

• sposób prowadzenia robót fundamentowych

Ze względu na głębokości posadowienia fundamenty dzielimy na:

• płytkie <= 300 cm, przy zagłębieniu < 50 cm wymagane jest techniczne uzasadnienie

• głębokie >= 300 cm

F. płytkie - bezpośrednie; współpracują z podłożem gruntowym i przekazują obciążenia od budynku do warstwy nośnej gruntu, bezpośrednio całą powierzchnią podstawy:

• ławy fundamentowe

• stopy fund.

• Ruszty i płyty fund

• skrzynie fund

F. głębokie - pośrednie (poprzez elementy pomocnicze, wspomagające):

• pale wbijane lub formowane w gruncie

• studnie opuszczane

Podbudowa i wzmacnianie istniejących fundamentów.

Podbudowę stosuje się wtedy, gdy w sąsiedztwie istniejącego budynku wznoszony jest nowy budynek.

Wzmacnianie, gdy:

• nadbudowa jednej lub dwóch kondygnacji

• dobudowa przy istniejącym budynku

• zmiana konstrukcyjnego układu budynku

• częściowe uszkodzenie fundamentów

Wzmacnianie poprzez:

• poszerzenie

• pogłębienie

• wymiana

• zmiana sposobu posadowienia budynku

STROPY

Stropy są przegrodami poziomymi dzielącymi budynki na kondygnacje składają się z konstrukcji nośnej oraz z podłogi, podsufitki i izolacji.

Konstrukcja nośna stropów przenosi ciężar własny, obciążenia zmienne, ciężar ścian działowych, usztywnia budynek, zwiększa sztywność przestrzenną, chroni poszczególne kondygnacje przed przenikaniem ciepła, dźwięków bądź pary wodnej.

Podsufitka przylega bezpośrednio do spodu konstrukcji nośnej lub jest z nią połączone w sposób sztywny lub sprężysty, może być podwieszana.

W zależności od rodzaju materiałów stosowanych na konstrukcję nośną strop rozróżnia się stropy drewniane stalowe, stalowo-betonowe, stalowo ceramiczne, ceramiczno-żelbetowe i z betonu sprężonego

Ze względu na przeznaczenie funkcjonalne: między kondygnacyjne, nad podziemiami, poddasza, stropodachy

Ze względu na sposób wykonania: monolityczne, prefabrykowane, monolityczno-prefabrykowane.

Pod względem konstrukcyjnym: belkowe, płytowo-zbrojowe jedno lub wielokierunkowo, płytowo-żebrowo, gęsto żebrowe.

Zadania stawiane stropom:

1. Przenoszenie obciążeń stałych i zmiennych

2. Usztywnianie pionowych elementów konstrukcyjnych budynku

3. Zapewnienie dobrej izolacyjności termicznej i akustycznej pomieszczeń mieszkalnych

4. Zapewnienie dostatecznej ochrony przeciwpożarowej

5. Zabezpieczenie pomieszczenia przed wilgocią i parą wodną

6. Zachowanie jak najmniejszej grubości konstrukcji przy zapewnieniu zadowalającej sztywności

7. Zachowanie prostoty wykonania oraz niewielkiej pracochłonności konstrukcji

8. niski koszt wykonania stropu

Podstawową funkcją stropów jest przenoszenie obciążenia na ściany, a za ich pośrednictwem na fundamenty budynku.

SCHODY

• schody ruchome

• schody stałe

• pochylnie

• dźwigi

Schody- jedne z najstarszych form architektoniczno- budowlanych- stanowią rozwiązanie techniczne ułatwiające pokonywanie przez ludzi różnic poziomów budynku.

Są konstrukcją budowlaną, służącą do komunikacji pieszej w kierunku pionowym w budynku lub poza nim. Rodzaj schodów zależy od poszczególnych rozwiązań konstrukcyjnych.

Szerokość użytkowa - (sch. stałych) mierzy się między wewnętrznymi krawędziami poręczy, a w przypadku balustrady jednostronnej- między wykończoną powierzchnią ścianą, a wewnętrzną krawędzią tej balustrady.

Elementy schodów:

• bieg

• stopień

• spocznik

• policzek

W zależności od kierunku wchodzenia dzielimy schody na proste, lewoskrętne i prawoskrętne.

Podział na schody wewnętrzne i zewnętrzne.

Ze względu na liczbę biegów są schody jednobiegowe, dwubiegowe lub wielobiegowe.

Ze względu na układ i kształt: proste, łamane

Kręcone, wachlarzowe, powrotne i zabiegowe, kręte, spiralne, rozdzielcze.

Ze względu na kąt nachylenia: normalne, łagodne, strome, drabiniaste.

Ze względu na materiał: żelbetowe, ceglane, kamienne, stalowe, drewniane

Ze względu na odporność n działanie ognia: ogniotrwałe (niepalne), nieogniotrwałe (palne).

Liczba stopni w jednym biegu schodów stałych powinna wynosić NIE WIĘCEJ niż:

• 14 stopni w budynku opieki zdrowotnej

• 17 stopni w innych budynkach oprócz tych w zabudowie jednorodzinnej i w zabudowie zagrodowej oraz rekreacji indywidualnej, mieszkań dwupoziomowych, dojść do urządzeń technicznych.

Liczba stopni w jednym biegu na zewnątrz nie powinna wynosić więcej niż 10.

Szerokość stopni stałych schodów wewnętrznych:

K = s + 2h = 60 : 65

s = (60:65) - 2h

h - wysokość

s- szerokość

ŚCIANY

Ściany należą do podstawowej grupy elementów budynku, stanowiąc jego pionową obudowę zewnętrzną lub przegrody podziału wewnętrznej przestrzeni budynku.

Ściany konstrukcyjne - ściany, które w założeniach projektowych, przenoszą poza ciężarem własnym, pionowe lub poziome obciążenia od innych elementów budynku.

• ściana nośna - przenoszą ciężar własny oraz przejmują obciążenia wywołane wiatrem oraz obciążenia działające z innych elementów konstrukcyjnych

• ściana samonośna

• ściana usztywniająca

Ściany niekonstrukcyjne - ściany, które w założeniach projektowych przenoszą tylko ciężar własny, przeważnie w ramach jednej kondygnacji.

Ściany MUROWANE

mury, ściany z drewna, bale, żelbetowe, stalowo coś tam, metalowo-szklane, okładowe

DACHY

Dachy obiektów budowlanych stanowią na równi ze ścianami zewnętrznymi elementy budowy, chroniąc zabudowanie wnętrza przed opadami atmosferycznymi, wiatrem i wahaniami temperatury.

Dach składa się z konstrukcji nośnej, warstwy izolacji termicznej i pokrycia.

Konstrukcja nośna dachy może być wykonana z:

• drewna

• metalu

• betonu zbrojonego

Przekrycie.

Poddasze to przestrzeń między stropem najwyższej odległości a pokryciem. Użytkowe lub nieużytkowe.

Taras to dach płaski przeznaczony do przebywania na nim ludzi. Mogą być to też dachy zielone.

POŁACIE OGRANICZAJĄCE DACH:

1. kalenica (górna krawędź połaci, grzbiet)

2. okap (dolna krawędź połaci)

3. naroże (przecięcie dwóch połaci tworzących kąt wypukły)

4. kosz (przecięcie dwóch połaci tworzących kąt wklęsły)

5. szczyt (przecięcie połaci z pionową ścianą szczytową)

Pochylenie połaci określa kąt zawarty między płaszczyzną poziomą a płaszczyzną połaci.

W dachach wielopołaciowych określa się nachylenie każdej połaci.

0 stopni - 0 procent

45 stopni - 100 procent

Na wielkość pochylenia połaci dachowej wpływa:

• rodzaj pokrycia

• strefa klimatyczna

• funkcja poddasza

• względy architektoniczne

Przykład

Dachy o dużym nachyleniu stosuje się tam, gdzie:

- opady atmosferyczne są intensywne i częste

- występuje znaczne długotrwałe obciążenia śniegiem

- poddasze ma charakter użytkowy

PN-B-0236:1999 podaje zalecane na pochylenia połaci dachowych oraz wartości graniczne w zależności od rodzaju pokrycia.

Kształty dachów:

• jednospadowy

• dwuspadowy

• trójspadowy

• czterospadowy

• uskokowy

• mansardowy

• naczółkowy

• półszczytowy

Obiekty wieżowe - dachy namiotowe, stożkowe, kopulaste ( z iglicą), hełmowe.

Hale - fałdowo- łukowy, łupinowe, walcowe, beczkowe, strukturalno - przestrzenne.

Podstawowe elementy konstrukcyjne w więźbach dachowych:

krokiew

kleszcze i słupy

jętka

płątew (pośrednia i kalenicowa)

Konstrukcje dachowe: krokwiowe, jętkowe, płątwiowe - kleszczowe, wieszarowe. (!!!)

Stropodach - jest to strop najwyższej kondygnacji a zarazem konstrukcji nośnej dachu. Spełnia jednocześnie rolę dachu płaskiego. Jest wykończony od zewnątrz warstwą pokrycia dachowego.

Stropodachy z racji wewnętrznej budowy dzielimy na:

• pełne (zamknięte)

• wentylowane (możliwość przewietrzenia)

Stropodachy dzieli się na:

• ocieplane

• nieocieplane

Stropodachy są stosowane w budynkach z dachami płaskimi przy ich spadku od 0 do 10%.

---