OBCIĄŻENIA
Do obciążeń stałych należy ciężar własny stałych elementów-' budowli i konstrukcji, w tym elementów nośnych i osłonowych, oraz ciężar własny gruntu w stanie rodzimym, nasypów i zasypów i parcie z niego wynikające, a także siły sprężenia konstrukcji. Obciążeniem zmiennym w całości długotrwałym jest ciężar własny tych części konstrukcji, których położenie może być zmieniane w czasie użytkowania budowli, parcie wody o stałym poziomie jej zwierciadła itd.
Do obciążeń zmiennych w części długotrwałych zalicza się m.in. obciążenia stropów w pomieszczeniach oraz siły spowodowane nierównomiernym osiadaniem podłoża, a do zmiennych w całości krótkotrwałych — obciążenia powstające w czasie wykonania, transportu i wznoszenia konstrukcji budowlanych oraz obciążenia śniegiem, wiatrem, obciążenia próbne itp.
Do obciążeń wyjątkowych należą m.in. uderzenia pojazdami, obciążenia sejsmiczne, działanie pożaru, obciążenia spowodowane nierównomiernym osiadaniem podłoża, któremu towarzyszy zmiana struktury gruntu, przemarzaniem gruntu lub huraganowym wiatrem.
W ustalaniu obciążeń rozróżnia się ich wartość charakterystyczną (normową) i obliczeniową. Wartość obliczeniową obciążeń oblicza się jako iloczyn ich wartości charakterystycznej i współczynników obciążenia yf (częściowych współczynników bezpieczeństwa) — wg zależności
Fd = Fkyf
w której: Fd — wartość obliczeniowa obciążenia
Fk — wartość charakterystyczna obciążenia,
yf — współczynnik obciążenia.
Przy ustalaniu obciążeń konstrukcji w stadium wznoszenia można wartości obliczeniowe obciążeń zmiennych zmniejszyć o 20% w stosunku do wartości przyjętych w stadium użytkowania.
W razie jednoczesnego działania dwóch lub kilku różnych obciążeń w obliczeniach należy uwzględnić najbardziej niekorzystne ich kombinacje.
Ciężary własne elementów i konstrukcji
Wartości charakterystyczne ciężaru własnego elementów i konstrukcji ustala się wg jej wymiarów projektowych, przy uwzględnieniu ciężaru objętościowego materiałów lub ciężarów jednostkowych
Parcie gruntu
Ściany obiektów budowlanych całkowicie lub częściowo zagłębionych w gruncie są poddane działaniu parcia gruntu. Ogólnie rozróżnia się parcie czynne i spoczynkowe oraz parcie bierne (odpór gruntu).
Parcie czynne (graniczne) gruntu uwzględnia się w obliczeniach ścian (np. ścian oporowych), które ulegają przemieszczeniom w kierunku od gruntu wystarczającym do oddzielenia się bryły gruntu (klina odłamu) wzdłuż płaskiej powierzchni poślizgu (płaszczyzny odłamu). Parcie to zazwyczaj określa się według teorii Coulomba.
Parcie spoczynkowe gruntu jest obciążeniem wywieranym na ścianę, która nie ulega istotnym przemieszczeniom. To parcie przyjmuje się np. w obliczeniach ścian części podziemnej budynków wykonywanych w wykopach otwartych
Obciążenia technologiczne w budownictwie mieszkaniowym
Przyjmowane w obliczeniach statycznych domów jednorodzinnych wartości charakterystyczne obciążeń zmiennych rozłożonych równomiernie, działających na stropy, zależą od przeznaczenia obiektu budowlanego i sposobu użytkowania pomieszczeń. Wartości te są podane w PN-82/B-02003; niektóre z nich zamieszczono w tabl. 2-4.
Tablica 2-4
Wybrane wartości charakterystyczne obciążeń zmiennych technologicznych rozłożonych równomiernie (wg PN-82/B-02003)
Wyszczególnienie |
Obciążenie, kN/m2 |
|
A. Pokoje, pomieszczenia i sale 1. Stropy poddaszy oraz stropodachów wentylowanych, w których ciężar pokrycia dachowego nie obciąża konstrukcji stropu, z dostępem przez wyłaz rewizyjny 2. Poddasze z dostępem z klatki schodowej 3. Pokoje i pomieszczenia mieszkalne w domach indywidualnych, czynszowych, hotelach, schroniskach, pomieszczenia sanitarne itp. |
0,5 1:2 1,5 |
|
B. Przestrzenie komunikacyjne Wszelkiego rodzaju budynki mieszkalne |
korytarze i hole |
klatki schodowe, galerie nie-wspornikowc |
|
2,0 |
3.0 |
C. Konstrukcje o specjalnym sposobie użytkowania Balkony, galerie i loggie wspornikowe |
5,0 |
Obciążenie ścianami działowymi
Zgodnie z PN-82/B-02003 obciążenie ścianami działowymi stropów w budynkach można przyjmować bez potrącenia otworów o powierzchniach mniejszych niż 4 m2.
Jeżeli ciężar ścian działowych ustawionych równolegle do rozpiętości stropu, odniesiony do powierzchni tych ścian, nie przekracza 2,5 kN/m2, to do obliczeń można przyjmować obciążenie zastępcze rozłożone równomiernie na strop, którego wartości charakterystyczne w przypadku ścian działowych wysokości hs < 2,65 m podano w tabl. 2-6. W wypadku ścian o hs > 2,65 m obciążenie zastępcze należy zwiększyć proporcjonalnie do ilorazu h/2,65.
Ciężary ścian działowych ustawionych na żebrach stropów gęstożebrowych mogą być przyjmowane jako rozłożone na 3 żebra, przy czym żebro bezpośrednio obciążone przejmuje 50% ciężaru ściany, żebra zaś sąsiednie po 25%.
W wymienionej normie nie odniesiono się do ustalenia obciążeń od ścian działowych prostopadłych do rozpiętości stropu. Z praktyki projektowej wynika, że takie obciążenia należy przyjmować w postaci sił skupionych odpowiadających ciężarowi ściany przekazywanemu na rozpatrywany element stropu.
Najmniejsza wartość charakterystyczna obciążenia pionowego skupionego, jaką powinien przenieść każdy element konstrukcyjny, na którym może stanąć człowiek z narzędziami (np. oddzielny stopień schodów, gzyms, okap, wspornik do podtrzymywania pomostu) wynosi 1,0 kN.
W obliczeniach poręczy balkonów, galerii, klatek schodowych, tarasów itp. w budynkach mieszkalnych uwzględnia się obciążenie poziome o wartości charakterystycznej 1,0 kN/m.
Obciążenie śniegiem określa się wg PN-80/B-02010. Wartość charakterystyczną tego obciążenia sk, odniesioną do rzutu dachu na płaszczyznę poziomą, oblicza się ze wzoru
sk = QkC, (242)
w którym: Qk — wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu, zależna od strefy kraju (rys. 2-3), kN/m2, C — współczynnik zależny od kształtu i pochylenia dachu.
Wartość charakterystyczna obciążeniem śniegiem Qk w poszczególnych strefach kraju wynosi: I — 0,7 kN/m2, II — 0,9 kN/m2, III — 1,1 kN/m2, IV — 0,003H ^ 0,9 kN/m2, gdzie H — wysokość w m n.p.m. (wzór dotyczy H < 1000 m); przy H > 1000 m Qk należy ustalać indywidualnie.
Przykładowo wartość współczynnika C dla dachu jedno- i dwuspadkowego podano na rys. 2-4.
Wartość sk obliczone ze wzoru (2-12) należy w przypadku wiat i stropodachów w budynkach nieogrzewanych i nieocieplanych zwiększyć o 20%.
Obciążenie wiatrem określa się wg PN-77/B-02011. Zakłada się, że wiatr wieje poziomo z kierunku dającego najbardziej niekorzystne obciążenie obiektu budowlanego, elementu lub przegrody oraz, że wszystkie powierzchnie nawietrzne (na które wiatr nawiewa) i zawietrzne (będące poza zasięgiem nawiewu lub równoległe do kierunku wiatru) obiektu budowlanego, elementu bądź przegrody są poddane prostopadle skierowanemu do nich i równomiernie rozłożonemu parciu (obciążeniu dodatkowemu) lub ssaniu (obciążeniu ujemnemu) wiatru.
Obciążenie temperaturą
Obciążenie temperaturą rozpatruje się jako:
— różnicę między średnią temperaturą konstrukcji (lub jej części) w porze letniej i zimowej a temperaturą scalania tej konstrukcji,
— różnicę między temperaturą powierzchni zewnętrznej a temperaturą powierzchni wewnętrznej przegrody; zakłada się, że temperatura w przegrodzie zmienia się liniowo,
— różnicę między średnimi wartościami temperatury poszczególnych części konstrukcji.
W obliczeniach przyjmuje się w Polsce średnie dobowe temperatury powietrza zewnętrznego:
— w porze letniej 27°C,
— w porze zimowej — 24°C.
Jeżeli nie jest znana temperatura rzeczywista konstrukcji w czasie jej scalania, to przyjmuje się, że wynosiła ona 10°C.
Wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej liniowej ar [1/°C] materiałów przyjmuje się (wg PN-86/B-02015).
IZOLACJE WODOCHRONNE
Można klasyfikować według różnych kryteriów. W zależności od spełnianej funkcji ochronnej można je podzielić na:
— przeciwwilgociowe, stosowane w celu ochrony przed działaniem wody nie wywierającej ciśnienia hydrostatycznego, np. wody z opadów atmosferycznych, wody błonkowej (stanowiącej otoczkę poszczególnych ziarn gruntu), wody podciąganej kapilarnie itp.; tego rodzaju izolacje stosuje się do ochrony fundamentów, ścian i stropów pomieszczeń mokrych, np. łazienek, tarasów, balkonów itp.,
— przeciwwodne, stosowane w celu ochrony przed działaniem wody, która wywiera ciśnienie hydrostatyczne na znajdujące się w niej części obiektu budowlanego,
— parochronne, stosowane w celu ochrony przegród budowlanych przed działaniem pary wodnej, np. w stropodachach, tarasach itp.; te izolacje będą omówione w rozdziale 8 niniejszej pracy.
Należy nadmienić, że wysokość kapilarnego podciągania wody gruntowej zależy przede wszystkim od rozmiarów ziaren gruntów w podłożu. W gruntach przepuszczalnych (żwirach i piaskach) wysokość ta wynosi 30-500 mm, w średnio przepuszczalnych (piaskach pylastych i gliniastych, glinach piaszczystych, pyłach) — około 2,0-5,0 m, a w gruntach nieprzepuszczalnych (glinach, iłach) — nawet kilkadziesiąt metrów.
W zależności od rozwiązania izolacji można je podzielić na izolacje typu lekkiego, średniego i ciężkiego.
Izolacje typu lekkiego stanowią zazwyczaj dwu- lub trzywarstwowe powłoki z różnego rodzaju mas bitumicznych.
Izolacje typu średniego to przede wszystkim izolacje bitumiczne zjedna bądź dwiema warstwami wkładek z papy asfaltowej, izolacje z folii z tworzyw sztucznych, z różnego rodzaju wypraw wodoszczelnych, z mas plastycznych bitumiczno-mineralnych itp.
Izolacje typu ciężkiego mają zazwyczaj postać izolacji powłokowych bitumicznych z wkładkami w postaci pap, juty, folii lub laminatów z tworzyw sztucznych, a nawet z blach metalowych, np. ołowianych itp.
W budownictwie jednorodzinnym należy dążyć do posadawiania fundamentów domów powyżej poziomu zwierciadła wody gruntowej. Oceniając stwierdzony na terenie projektowanego domu poziom tego zwierciadła, trzeba jednak brać pod uwagę możliwość jego wahań (zmian) w różnych porach roku, praktycznie nawet do około 1,00 m. W wypadku takiego posadowienia można uniknąć stosowania izolacji przeciwwodnych (typu ciężkiego), które są zazwyczaj kosztowne i trudne w wykonaniu.
Jeżeli dom jest niepodpiwniczony, to należy zastosować izolację poziomą ściany fundamentowej, ułożoną co najmniej 150 mm (lepiej 300 mm) nad terenem lub chodnikiem przy budynku i jednocześnie poniżej poziomu posadzki. Izolacja ta składa się zazwyczaj z dwóch warstw papy asfaltowej (dobrej jakości) na lepiku asfaltowym lub jednej warstwy folii polietylenowej na równym i gładkim podłożu z zaprawy cementowej. Może być też wykonywana z pap Termozgrzewalnych, a także odpowiednich materiałów wodoszczelnych. Izolacja pionowa jest zazwyczaj izolacją typu lekkiego w postaci powłok z mas bitumicznych. Ta izolacja powinna być wykonana od wierzchu ławy fundamentowej i połączona z izolacją poziomą. W gruntach nieprzepuszczalnych tę izolację należy wykonać również na ławie fundamentowej.
W wypadku budynków drewnianych belki podwalinowe ich ścian opiera się na ścianach fundamentowych betonowych bądź murowych. Izolację poziomą układa się wtedy zazwyczaj na wierzchu tych ścian, na wysokości nie mniejszej ziz 400 mm od poziomu terenu.
Podłogi w domach niepodpiwniczonych układa się na gruncie, a rozwiązanie :h izolacji przeciwwilgociowej dostosowuje się do rodzaju podłogi i poziomu wody gruntowej. Przed wykonaniem podłogi należy usunąć wierzchnią warstwę gruntu (tzw. ziemię roślinną) grubości 200-^300 mm.
W wypadku podłogi drewnianej z legarami (odpowiednio impregnowanymi) na słupkach ceglanych lub z bloczków betonowych wykonanych na ubitym podłożu z piasku bądź gruzu (ułożonym na gruncie rodzimym przepuszczalnym) można zastosować izolację poziomą (z dwóch warstw papy) tylko pod legarami. Lepiej jednak wykonać podbudowę z warstwy zagęszczonego piasku (grubości 100-^150 mm) i warstwy betonu (grubości około 100 mm), zagruntować beton i ułożyć na nim dwuwarstwową powłokę asfaltową. Zamiast tej powłoki na betonie można wykonać gładź cementową wodoszczelną (z dodatkiem uszczelniającym) grubości około 25 mm.
Jeżeli grunt rodzimy jest mało przepuszczalny lub nieprzepuszczalny, to niezbędna jest izolacja podpodłogowa z co najmniej jednej warstwy papy lub folii, sklejonych na zakładach.
Izolację podpodłogowa łączy się z izolacją poziomą ścian, a przestrzeń podpodłogowa wentyluje się.
W wypadku podłogi układanej nie na legarach, lecz na pełnym podłożu, izolację należy wykonać z co najmniej jednej warstwy papy asfaltowej (lepiej dwu warstw) na lepiku asfaltowym na gorąco, przesmarowanej również na wierzchu tym lepikiem. Można też zastosować folię polietylenową lub z PVC. Izolację tę należy połączyć z izolacją poziomą ścian. Na izolacji podposadzkowej należy ułożyć warstwę ochronną w postaci warstwy gładzi cementowej grubości 30-=-40 mm. Jeżeli fragment tej izolacji jest wywinięty na ścianę w celu połączenia z izolacją poziomą, to chroni się go zaprawą cementową zbrojoną siatką drucianą.
Jeżeli dom jest podpiwniczony i posadowiony powyżej poziomu wody gruntowej, to izolacje poziome ścian podpiwniczenia stosuje się na dwóch lub trzech poziomach. Izolację poziomą dolną ścian (analogiczną jak w domach niepodpiwniczonych) układa się na wierzchu ławy fundamentowej. Drugą izolację poziomą wykonuje się na wysokości 150-^300 mm od terenu, pod stropem nad podpiwniczeniem (rys. 4-2a). Jeżeli spód stropu znajduje się niżej, to drugą izolację poziomą wykonuje się pod stropem, a trzecią nad stropem i jednocześnie nie niżej niż 300 mm nad terenem.
Izolację pionową wykonuje się do poziomu najwyżej położonej izolacji poziomej ścian (por. rys. 4-2).
Jeżeli grunt nasypowy (w wykopie przy ścianach fundamentowych) i grunt rodzimy są przepuszczalne, to woda opadowa będzie łatwo wsiąkała i nie będzie gromadziła się jako woda zaskórna. Wtedy wystarczy zastosowanie izolacji typu lekkiego, np. w postaci dwu lub trzech warstw powłok bitumicznych.
Gdy grunt rodzimy jest średniej lub małej przepuszczalności, wówczas woda opadowa będzie dość łatwo wsiąkała w grunt nasypowy i znacznie trudniej w grunt rodzimy. W takiej sytuacji, zwłaszcza po długotrwałych opadach, może nastąpić gromadzenie się wody opadowej w gruncie nasypowym, a jej poziom może sięgnąć nawet powierzchni terenu. Wtedy trzeba wykonać izolację typu średniego, a nawet ciężkiego, najczęściej z dwóch warstw papy asfaltowej na lepiku asfaltowym, ułożonych na zagruntowanym podłożu. Taka izolacja powinna być chroniona w gruncie np. ścianą z cegły lub membraną izolacyjną z polietylenu, zapewniającą dodatkowo wentylację przestrzeni między ścianą a membraną.
PODŁOGI
PODŁOGĄ NAZYWA SIĘ ELEMENT WYKOŃCZENIA BUDOWLI UŁOŻONY NA PODŁOŻU, SKŁADAJĄCY SIĘ Z JEDNEJ LUB WIĘCEJ WARSTW, Z KTÓRYCH GÓRNA (NAZYWANA POSADZKĄ) JEST PŁASKA I ODPOWIEDNIO DOSTOSOWANA DO WYMAGAŃ UŻYTKOWYCH.
PODKŁAD STANOWI CZĘŚĆ SKŁADOWĄ PODŁOGI, KTÓRA PRZEJMUJE OBCIĄŻENIE DZIAŁAJĄCE NA POSADZKĘ I PRZEKAZUJE JE NA PODŁOŻE. PODŁOŻEM W SZCZEGÓLNOŚCI MOŻE BYĆ KONSTRUKCJA STROPU.
PODZIAŁU PODŁÓG MOŻNA DOKONAĆ ZE WZGLĘDU NA:
przeznaczenie
- do pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi,
- do pomieszczeń techniczn-produkcyjnych,
- do pomieszczeń podrzędnych,
rodzaj posadzki
- z drewna i materiałów drewnopochodnych,
- z tworzyw sztucznych i gumy,
- z materiałów tekstylnych (dywanowych),
- z materiałów mineralnych,
- z materiałów mineralno-organicznych (skałodrzew, asfalt),
- z metalu,
postać posadzki
- z desek lub deszczułek,
- z płytek, płyt, paneli,
- z arkuszy wykładzinowych,
- bezspoinowych
właściwości techniczne
- zwiększające izolacyjność akustyczną,
- zwiększające izolacyjność termiczną,
- wodoszczelne,
- chemoodporne,
- trudnościeralne,
- elektroizolacyjne lub elektroprzewodzące
Podłogi powinny charakteryzować następujące cechy:
równość i poziom powierzchni,
gładkość (ale nie ściśliwość),
niezmienność kształtu,
elastyczność powierzchni,
odporność na uderzenia i ścieranie,
mała światłoczułość,
bezpyłowość,
łatwość czyszczenia,
Ważną funkcją podłogi jest zabezpieczenie przed przenikaniem dźwięków powietrznych i uderzeniowych
Podłogi z izolacją akustyczną
Podłogi z izolacją termiczną
z PARAIZOLACJA
Podłogi sprężyste