Częstochowa, 06.06.2012
Budownictwo Ogólne II- konspekt z ćwiczeń
Katedra Budownictwa Ogólnego i Fizyki Budowli
Bartosz Zimierski
Semestr IV Grupa VI
Studia Stacjonarne
Wydział Budownictwa i Fizyki Budowlanej
Spis treści
Elementy budynków i konstrukcji budowlanych………………………….3
Ogólna charakterystyka metod wymiarowania……………………………4
Klasyfikacja, zasady ustalania, kombinacje obciążeń..…….………….......7
Ściany w budynkach: konstrukcje murowe ścian z elementów drobnowymiarowych – wykonanych w technologii tradycyjnej….……...11
Ustroje i konstrukcje budowlane – terminologia, podział, przykłady zastosowania…………………………………………………………………21
Zasady projektowania i wykonania murów…………………………….....22
Podparcia elementów konstrukcyjnych………………………………......24
Zasady doboru i wykonania przewodów kominowych w budynkach…...26
Obciążenia oddziaływujące na konstrukcje budowlane………………......32
Zabezpieczenie wykopów i ich odwodnienie…………………………….....33
Posadowienie budynków bezpośrednie i pośrednie………………………..37
Rodzaje fundamentów, izolacja……………………………………………..39
Układy konstrukcyjne ścian i ich rodzaje w budynku………………….....42
Wytyczanie budynków i wykopy budowlane………………………………43
Rola ścian w przenoszeniu obciążeń i usztywnianiu budynku. Rola ścian. Rola ścian……………………………………………………………………..45
Przenoszenie obciążeń poziomych przez ściany budynków wznoszonych w technologii tradycyjnej – sztywność przestrzenna budynku………………46
Zasady projektowania ścian warstwowych…………………………………47
Kryteria doboru i wymagania stawiane pionowym i poziomym przegroda budowlanym……….……………………………………………………….…49
Izolacje akustyczne i termiczne………………………………………………50
Dylatowanie ścian……………………………………………………………..52 Dylatacje fundamentowe……………………………………………………..53
Nadproża okienne i drzwiowe – rodzaje i zasady projektowania………….54
Warunki techniczne jakim powinno odpowiadać budynki i ich usytuowanie na podstawie przepisów wykonawczych do ustawy Prawo Budowlane……………………………………………………………..56
Rysunek wiązania pospolitego cegieł w murze (2 warstwy)………………...57
1 Elementy budynków i konstrukcji budowlanych
Obiekty budowlane składają się z wielu elementów spełniających określone funkcje
konstrukcyjne, ubytkowe i estetyczne. Można klasyfikować je np. w zależności od spełnianych przez nie zadań (elementy konstrukcyjne i niekonstrukcyjne), wielkości lub proporcji wymiarów.
Elementy konstrukcyjne są to części obiektu budowlanego, których głównym zadaniem
jest przenoszenie obciążeń.
Do głównych elementów konstrukcyjnych budynku należą:
• fundament – podziemna cześć obiektu budowlanego przekazująca na podłoże gruntowe ciężar własny całego obiektu budowlanego oraz wszystkie inne obciążenia działające na ten obiekt,
•ściany konstrukcyjne (zwane te_ ścianami nośnymi) – przegrody pionowe (zewnętrzne i
wewnętrzne) przenoszące na fundament lub inne elementy konstrukcyjne ciężar własny i
obciążenia od innych wyżej położonych elementów i ustrojów budynku (np. dachów, stropów, balkonów), jego wyposażenia i użytkowników, a także od parcia wiatru lub gruntu,
•nadproża – elementy konstrukcyjne (poziome lub łukowe) o stosunkowo małej szerokości,
które przegrywają od góry otwory okienne oraz drzwiowe i sa zdolne do przenoszenia obciążeń ze ściany powyżej nich,
•stropy – przekrycia kondygnacji, czyli przegrody poziome dzielące budynek na kondygnacje i usztywniające go, które przenoszą ciężar własny oraz obciążenia (np. od ścian działowych danej kondygnacji, mebli, ludzi) na konstrukcje nośną niższych kondygnacji,
•dach – górne przekrycie budynku, zazwyczaj składające się z konstrukcji nośnej i ułożonego na niej wodoszczelnego pokrycia, chroniące przed wpływami atmosferycznymi i przenoszące
obciążenia (ciężar własny, obciążenie śniegiem i wiatrem) na niej poło one ustroje
konstrukcyjne,
•stropodach – płaski dach stanowiący konstrukcyjna całość z najwyżej położonym stropem,
•wieńce – elementy konstrukcji (zazwyczaj _żelbetowe) usytuowane w ścianach konstrukcyjnych
budynku na całym obwodzie stropów oraz stropodachów, wiążące te przekrycia ze ścianami i
zapewniające ich współprace w przekazywaniu obciążeń, a ponadto przeciwdziałającej
zarysowaniom ścian w razie ich nierównomiernego osiadania,
•schody – umożliwiają komunikacje miedzy poszczególnymi kondygnacjami, a zarazem
przenoszą ciężar własny oraz obciążenia zmienne na inne ustroje konstrukcyjne (np. na ściany)
2 Ogólna charakterystyka metod wymiarowania
Do elementów wymiarowania zalicza się pomocniczą linię wymiarową, linię odniesienia, ograniczenie linii wymiarowej, oznaczenie początku linii wymiarowej i liczbę wymiarową.
Podstawowe zasady wymiarowania:
- zasada niepowtarzania wymiarów na różnych rzutach (rys. 3),
- zasada pomijania wymiarów oczywistych np. kąty i
- zasady grupowania wymiarów dotyczących jednego elementu na jednym z rzutów, układ wymiarów nie może być przypadkowy, wymiary powinny być umieszczane na tych rzutach, na których zarysy elementu są najbardziej czytelne,
- zasady niezamykania łańcucha wymiarowego(rys. 2 i 3),
- zasady wymiarowania wynikającej z potrzeb konstrukcyjnych i technologicznych,
Ponadto:
- linie wymiarowe nie mogą się przecinać wzajemnie, należy również unikać przecinania się linią wymiarową innych linii rysunkowych;
- linie wymiarowe nie mogą pokrywać się z innymi liniami rysunkowymi ani być przedłużeniami tych linii;
- należy unikać, przecinania się pomocniczych linii wymiarowych(linii odnoszących)
- minimalna odległość linii wymiarowych od linii zarysu przedmiotu wynosi 10mm, a pomiędzy liniami wymiarowymi 7mm
- wymiary należy rozmieszczać głównie u dołu i z prawej strony rzutu danej części. Nie dotyczy to wymiarów podlegających zasadzie grupowania wymiarów oraz wymiarów elementów części
znajdujących się po lewej stronie i u góry rzutu;
rys.3 http://czajek3.republika.pl/wymiar.html
Linię wymiarową można poprowadzić:
równolegle do wymiarowanej krawędzi,
promieniowo jako łuk okręgu zatoczonego z wierzchołka kąta,
współśrodkowo z wymiarowanym łukiem.
Liniami wymiarowymi nie powinny być linie zarysu, pomocnicze linie wymiarowe, osie oraz ich przedłużenia. Linie wymiarowe nie powinny się przecinać z wyjątkiem wymiarowania średnic okręgów współśrodkowych. Należy unikać przecinania linii wymiarowych z liniami odniesienia.
Liczba wymiarowa powinna być pisana nad odcinkiem linii wymiarowej, w miarę możliwości w pobliżu środka jego długości, przy odcinkach wymiarowych uniemożliwiających umieszczenie liczby nad nimi należy ją umieścić bezpośrednio obok odcinka wymiarowanego lub też w pewnej odległości nad linią podniesieniową
Otwory umieszczone w ścianach wewnętrznych należy wymiarować:
- dla ścian konstrukcyjnych przez podanie odległości krawędzi otworu od najbliższego elementu konstrukcyjnego lub od krawędzi najbliżej położonego otworu co pokazuje rys. a
- dla ścian działowych (rys) przez podanie odległości osi otworu od najbliżej leżącego elementu konstrukcyjnego lub od osi sąsiedniego otworu rys. b
Rys. 4 Rys.5
http://czajek3.republika.pl/wymiar.html http://czajek3.republika.pl/wymiar.html
III. Wymiarowanie wysokości parapetu lub ściany podokiennej.
Wymiar wysokości parapetu lub ściany podokiennej, jeżeli nie jest wyszczególniony na odpowiednim przekroju pionowym, należy liczyć od płaszczyzny podłogi stanu wykończeniowego do dolnej poziomej krawędzi ościeży lub do wierzchu parapetu.
Rys.6 http://czajek3.republika.pl/wymiar.html
Wymiarowanie przewodów dymowych, spalinowych, wentylacyjnych
wentylacja – rozpoczyna się pod stropem danej kondygnacji i jest wyprowadzana ponad dach.
przewód gazowy – rozpoczyna się na wysokości odprowadzania spalin pieca gazowego i przedłużony jest w dół do otworu wyczystnego.
Przewód dymowy – rozpoczyna się od pieca kuchennego lub kotła C.O. i przedłużony jest w dół do otworu wyczystnego.
Wymiarowanie schodów
Pochylenie schodów należy wymiarować przy linii strzałki wskazującej kierunek wznoszenia umieszczając wymiar w połowie długości biegu. Nad linia należy podać iloczyn ilości stopni przez ich wysokość pod linią szerokość liczona bez zwisu stopnia.
Rys.7
http://www.budujemydom.pl
3 Klasyfikacja, zasady ustalania, kombinacje obciążeń.
Klasyfikacja obciążeń
•Podział obciążeń. W zależności od czasu trwania i sposobu działania, obciążenia dzieli się na:
-stale
-zmienne
-wyjątkowe (akcydentalne)
Obciążenia zmienne dzieli się na technologiczne - zależne od funkcji budowli i sposobu jej użytkowania oraz na środowiskowe - zależne od środowiska, w którym budowla się znajduje.
Wyróżnia się długotrwałą cześć obciążenia zmiennego.
Obciążenia stale. Do obciążeń stałych należą:
•ciężar własny stałych elementów budowli i konstrukcji, w tym elementów nośnych i osłonowych,
•ciężar własny gruntu w stanie rodzimym, nasypów i zasypów i parcie z niego wynikające,
•siła wstępnego sprężenia konstrukcji.
Obciążenia zmienne
Obciążenia zmienne w całości długotrwałe. Do obciążeń tych należą:
•ciężar własny tych części konstrukcji, których położenie może być zmienne w czasie użytkowania budowli,
•ciężar własny, pieców, zbiorników, stałych urządzeń dźwigowych, silników, aparatury, obrabiarek i przenośników taśmowych,
•ciężar własny i parcie ciał stałych (sypkich), cieczy i gazów wypełniających urządzenia lub przez nie transportowanych w procesie ich eksploatacji, ciśnienie powietrza (podciśnienie i nadciśnienie) w szybach wentylacyjnych itd.
•obciążenie gruntem budowli zagłębionych w gruncie, ciśnienie górotworu
•parcie wody o stałym poziomie jej zwierciadła
•obciążenie temperaturą w procesie eksploatacji urządzeń stałych
Obciążenia zmienne w części długotrwale. Do obciążeń należą:
•obciążenia stropów w pomieszczeniach magazynowych, przemysłowych, mieszkalnych, użyteczności publicznej oraz inwentarskich,
•ciężar wody o zmiennym poziomie jej zwierciadła,
•ciężar pyłu, jeżeli jego gromadzeniu się nie można zapobiegać,
•siły wywołane nierównomiernym osiadaniem podłoża, któremu nie towarzyszą zamiany struktury gruntu,
•siły wynikające ze skurczu, pełzania lub relaksacji elementów konstrukcji,
•ciężar ludzi, urządzeń i materiałów w miejscach remontu maszyn i urządzeń,
•obciążenia od urządzeń dźwigowo – transportowych, np. suwnic mostowych, wciągarek, ładowarek wykorzystywanych w czasie eksploatacji konstrukcji,
•parcie gruntu wynikające z działania innych obciążeń zmiennych w części długotrwałych.
Obciążenia zmienne w całości krótkotrwale. Do obciążeń tych należą:
•obciążenia powstające w czasie wykonywania, transportu i wznoszenia konstrukcji budowlanych, w czasie montażu i przestawiania wyposażenia, a także obciążenia od tymczasowo składanych na budowie wyrobów, materiałów i ziemi, z wyjątkiem obciążeń w miejscach specjalnie przeznaczonych na składanie i przechowywanie materiałów,
•obciążenia powodowane przez urządzenia w czasie ich rozruchu i zatrzymywania, w warunkach przejściowych i badawczych,
•obciążenie śniegiem,
•obciążenie wiatrem,
•obciążenia termiczne pochodzenia klimatycznego,
•oblodzenie,
•parcie kry lodowej
•obciążenia gruntem występujące doraźnie oraz w okresach budowy, przebudowy i remontów, np. parcie przy zasypaniu lub odkopaniu fundamentów, parcie na prowizoryczne ściany oporowe, parcie wynikające z działania innych obciążeń zmiennych w całości krótkotrwałych,
•obciążenia wywołane warunkami produkcji i właściwościami materiałów budowlanych, np. zwiększenie ciężaru świeżego betonu, zawilgocenie betonów komórkowych,
•obciążenia próbne.
Obciążenia wyjątkowe. Do obciążeń wyjątkowych należą:
•uderzenia pojazdami,
•obciążenia sejsmiczne,
•obciążenia spowodowane wybuchem,
•działanie pożaru,
Obciążenia spowodowane awarią urządzeń, wyjątkowymi zakłóceniami procesu technologicznego,
•obciążenia spowodowane nierównomiernym osiadaniem podłoża, któremu towarzyszy zmiana struktury gruntu(odkształcenia gruntów osiadających przy nawilżeniu, odkształcenia powierzchni ziemi w rejonach wyrobisk górniczych oraz na obszarach krasowych i lessowych), obciążenia wywołane przemarzaniem gruntu,
Zasady ustalania wartości obciążeń
Zasada ogólna. Projektując budowle i konstrukcje budowlane należy ustalić obciążenia występujące w stadium eksploatacji i w stadium montażu, a w niezbędnych przypadkach także w stadium wykonywania, przechowywania, remontu i transportowania elementów konstrukcji.
Wartości obciążeń. Rozróżnia się następujące wartości obciążeń:
•wartość charakterystyczną G k, Q k,
•wartość obliczeniowa γf G k, γf Q k
•wartość obciążenia zmiennego do kombinacji obciążeń ψ0Q k,
•wartość długotrwałą obciążenia zmiennego ψdQ k,
•wartość obciążenia wyjątkowego F a.
Wartość charakterystyczna jest podstawowa wartością obciążenia. Ustala się ją zgodnie z PN-76/B-03001, jako:
•dla obciążeń stałych – wartość średnią
•dla obciążeń zmiennych – wartość mającą okres powrotu co najmniej równy zakładanemu okresowi eksploatacji konstrukcji lub inny uzasadniony ekonomicznie i zapewniający bezpieczeństwo konstrukcji.
Wartość obliczeniowa jest iloczynem wartości charakterystycznej i współczynnika obciążenia γf (częściowego współczynnika bezpieczeństwa). Każdemu obciążeniu odpowiada właściwa mu wartość współczynnika obciążenia. Wartości współczynnika obciążenia należy przyjmować zgodnie z niniejszą normą lub normami związanymi.
Wartość obciążenia zmiennego do kombinacji obciążeń jest iloczynem wartości charakterystycznej i współczynnika jednoczesności obciążeń ψo.
Wartość długotrwała obciążenia zmiennego jest iloczynem wartości charakterystycznej i współczynnika ψd. Wartość współczynnika należy przyjmować zgodnie z PN-82/B-02003 p.3.3.
Wartość obciążenia wyjątkowego należy przyjmować zgodnie z PN-82/B-02004 p.6, a w innych przypadkach ustalać indywidualnie.
Obciążenie dynamiczne. Dynamiczne działanie obciążenia należy uwzględniać wykonując obliczenie dynamiczne lub mnożąc wartości charakterystyczne przez współczynnik dynamiczny β. Wartości współczynnika dynamicznego dla niektórych rodzajów obciążeń są podane w PN-82/B-02003, p.5, PN-82/B-02004, PN-86/B-02005, PN-77/B-02011.
Obciążenie budowli w stadium montażu. Ustalając obciążenia konstrukcji w stadium montażu można zmniejszyć wartości obliczeniowe obciążeń zmiennych o 20% w stosunku do wartości przyjętych dla stadium eksploatacji.
Szczególne przypadki obciążenia obliczeniowego. W przypadku budowli, których zniszczenie pociągnęłoby za sobą skutki społeczne i materialne, obciążenie obliczeniowe wg wartości obliczeniowej należy pomnożyć przez współczynnik konsekwencji zniszczenia γn. Jego wartości należy określić zgodnie z normami branżowymi, a w przypadku ich braku ustalać indywidualnie.
Kombinacje obciążeń. W razie jednoczesnego działania dwóch lub kilku różnych obciążeń, obliczenia powinny wykonywane z uwzględnieniem najbardziej niekorzystnych kombinacji tych obciążeń lub odpowiadających im sił wewnętrznych.
Kombinacje obciążeń.
Zasada ogólna. Kombinacje obciążeń ustala się w zależności od rozpatrywanego stanu granicznego wg PN-76/B-03001, w wyniku analizy możliwych wariantów jednoczesnego działania różnych obciążeń, uwzględniając przy tym, że niektóre z nich mogą nie występować lub zmieniać schemat przyłożenia sił. Obciążenia powinny być tak zestawione, aby dawały najbardziej niekorzystny efekt w rozpatrywanym stanie granicznym.
Kombinacje obciążeń w stanach granicznych nośności
Postanowienia ogólne. W stanach granicznych nośności należy stosować dwie kombinacje:
•podstawową, składającą się z obciążeń stałych i zmiennych
•wyjątkową, składającą się z obciążeń stałych, niektórych zmiennych i jednego obciążenia wyjątkowego; w uzasadnionych przypadkach można uwzględniać więcej niż jedno obciążenie wyjątkowe. Kombinacja podstawowa obowiązuje w obliczeniach wszelkich konstrukcji, kombinacja wyjątkowa jedynie w przypadkach, gdy ze względu na przeznaczenie, użytkowanie lub lokalizację budowli mogą wystąpić obciążenia wyjątkowe wymienione wcześniej. W stanach granicznych nośności stosuje się wartości współczynnika obciążenia większe lub mniejsze od jedności, zgodnie z wartościami obliczeniowymi.
Kombinacja podstawowa składa się z obciążeń stałych oraz zmiennych, uszeregowanych wg ich znaczenia, z przynależnymi do kolejnego miejsca wartościami współczynnika jednoczesności ψo. Kombinacja podstawowa ma postać:
gdzie:
Gk – wartość charakterystyczna obciążenia stałego,
Qk – wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego,
γf – współczynnik obciążenia (częściowy współczynnik bezpieczeństwa),
ψo – współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych.
Wartości współczynnika jednoczesności obciążeń zmiennych
Kombinacja wyjątkową. W kombinacji wyjątkowej wszystkie wartości obciążeń zmiennych należy pomnożyć przez współczynnik ψo=0,8, niezależnie od ich liczby i znaczenia, z wyjątkiem przypadków podanych w normach projektowania konstrukcji w rejonach sejsmicznych lub w innych normach. Kombinacja wyjątkową ma postać:
gdzie:
Gk – wartość charakterystyczna obciążenia stałego,
Qk – wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego,
γf – współczynnik obciążenia (częściowy współczynnik bezpieczeństwa),
ψo – współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych.
Fa – obciążenie wyjątkowe
Kombinacje obciążeń w stanach granicznych użytkowania
W stanach granicznych użytkowności należy stosować dwie kombinacje:
•podstawową - dotyczy wszystkich konstrukcji,
•obciążeń długotrwałych – dotyczy Żelbetu, drewna, tworzyw sztucznych, dla
których ma znaczenie czas występowania obciążenia. W stanach granicznych użytkowania wartość współczynnika obciążenia wynosi γf = 1,0. Jest to kombinacja, w której występują wszystkie obciążenia stałe oraz części długotrwałe obciążeń zmiennych.
Kombinacja podstawowa
Wszystkie obciążenia stałe + jedno najniekorzystniejsze obciążenie zmienne
gdzie:
Gk – wartość charakterystyczna obciążenia stałego,
Qk – wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego
Kombinacja obciążeń długotrwałych
Wszystkie obciążenia stałe + długotrwałe części obciążeń zmiennych
gdzie:
Gk – wartość charakterystyczna obciążenia stałego,
Qk – wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego
ψd – współczynnik części długotrwałej obciążenia zmiennego wg PN-82/B-02003
4 Ściany w budynkach: konstrukcje murowe ścian z elementów drobnowymiarowych- wykonanych w technologii tradycyjnej
Ściany to obok fundamentów i dachu główne elementy konstrukcyjne budynków. Obecne są w nich jako ściany zewnętrzne - nadające budynkom architektoniczną formę, wyznaczające im granice i zabezpieczające od wpływów atmosferycznych oraz ściany wewnętrzne - dzielące powierzchnie wewnętrzne budynku i rozdzielające w nim pomieszczenia.
W budownictwie mieszkalnym najczęściej stawia się ściany wykonywane w technologiach drewnianych (pozostających poza tematyką niniejszego artykułu), bądź murowych, które wyróżniają operacje murowania, a więc łączenie poszczególnych elementów spoiwami mineralnymi opartymi głównie o wapno, cement, gips i piasek. Zależnie od projektu najczęściej korzysta się w tym celu z elementów drobnowymiarowych ceramicznych, betonowych, z betonu komórkowego, silikatów, keramzytobetonu itp. Są to: cegły (budowlane pełne, z pionowymi drążeniami, kratówki, dziurawki, modularne, klinkierowe), pustaki i bloczki (pełne, drążone, z profilami na „pióro” i „wpust”, z uchwytami ułatwiającymi przenoszenie), a także elementy drążone z wbudowanymi w miejscach drążeń strukturami termoizolacyjnymi. Obecne są też elementy średniowymiarowe (np. moduły murowe o ustalonych w technologiach wysokościach i szerokościach), rzadziej również elementy wielkowymiarowe (prefabrykaty).
Rys.8 Ściany murowane http://muratordom.pl/budowa/sciany-murowane/
Ze względu na bezpieczeństwo konstrukcji określone rodzaje ścian muszą spełniać właściwe im wymagania:
-Zewnętrzne i wewnętrzne ściany konstrukcyjne (nośne) muszą wraz z ciężarem własnym przenosić na ławy fundamentowe rzeczywiste obciążenia pionowe budynku (od dachów, stropów, balkonów), a ściany zewnętrzne także obciążenia poziome od wiatru,
-Zewnętrzne i wewnętrzne ściany niekonstrukcyjne (nienośne, samonośne) przenoszą własny ciężar na strop i mogą dodatkowo usztywniać konstrukcję budynku, ale nie przejmują obciążeń z innych elementów budynku i można je usunąć bez szkody dla nośności całej konstrukcji budynku. Niekonstrukcyjne ściany zewnętrzne mogą także stanowić osłonę dla izolacji cieplnej zamontowanej na konstrukcyjnych ścianach zewnętrznych (ściany trójwarstwowe).
Problematyka budowania ścian odnosi się do wielu przypadków obecnych w każdym projekcie budowlanym. Mogą one dotyczyć np. sposobów układania pierwszej warstwy, łączenia ścian, rozwiązań konstrukcyjnych w strefach stolarki okienno-drzwiowej (wieńców, nadproży), potrzeby wykonania dodatkowych zbrojeń, przerw dylatacyjnych, itd.
Elementy drobnowymiarowe:
Drobnowymiarowe elementy murowe to nic innego jak: cegły, bloczki, czy pustaki. Są to elementy przeznaczone do ręcznego montażu. Używa się ich na każdej budowie. Elementy, o których mowa posiadają zazwyczaj kształt prostopadłościanu. Mogą być pełne, drążone bądź szczelinowe. Podstawowy podział tych elementów, to podział, ze względu na materiał, jakiego użyto do ich wyprodukowania.
Rys.9 Cegły Rys.10 Bloczki betonowe Rys.11 Pustaki
http://muratordom.pl
Drobnowymiarowe elementy murowe znajdują swoje zastosowanie głównie w budownictwie mieszkaniowym. Używa się ich do wznoszenia ścian fundamentowych, konstrukcyjnych, a także działowych czy osłonowych. Do drobnowymiarowych elementów murowych zaliczamy także kształtki typu ‘U’ oraz ‘L’.
Rys.12 Kształtka typu „U” Rys13 Kształtka typu „L”
http://muratordom.pl
Kształtki U służą jako tracony szalunek przy wykonywaniu żelbetowych zbrojonych belek, nadproży, opuszczonych wieńców lub słupów żelbetowych. W przypadku zastosowania kształtek U w ścianach jednowarstwowych należy dodatkowo włożyć do środka od strony zewnętrznej warstwę ocieplającą z hydrofobowej (nienasiąkliwej) wełny mineralnej lub styropianu.Kształtki U produkowane są w następujących szerokościach: 24 cm, 30 cm, 36 cm, 42 cm.
Rys. 14 Kształtki U
http://www.hplush.pl/elementy_uzupelniajace
Pustak szalunkowy (kształtka wieńcowa) typu L- element wykonany na bazie keramzytu służący do obmurówek wieńca stropowego bez konieczności stosowania szalunku drewnianego, jak i również ryglowania belek stropowych w celu wykonania wieńca opuszczonego poniżej stopki belki.
Rys. 15 Pustak szalunkowy typu L
www.budnet.pl/Ksztaltki_wiencowe/
a)ściany z cegieł:
Cegły ceramiczne to najpopularniejszy materiał do budowy ścian. Jest to też jednocześnie jeden z najstarszych materiałów - wykorzystano je przy budowie m.in. Koloseum i Wielkiego Muru Chińskiego. W Polsce zastosowano je po raz pierwszy w 1. poł. XIII w. – do budowy kościoła św. Jakuba w Sandomierzu. Maszynową produkcję cegieł rozpoczęli Anglicy, ale sprawcami prawdziwego przełomu w ich produkcji – w latach 1854÷1858 wprowadzili do użytku prasę ceglarską i piec kręgowy do wypału ceramiki. Cegły mają najczęściej kształt prostopadłościanu. Ich wymiary podaje się zgodnie z dwoma systemami wymiarowymi: tradycyjnym – w którym wymiary elementów są wielokrotnością podstawowych wymiarów cegły pełnej (25/12/6,5 cm),modularnym – opartym na module 10 cm, wraz z dodatkiem na spoinę (12 mm).Produkowane są z gliny z dodatkiem pisaku kwarcowego i złomu suszarniowego. Surowce te są rozdrabniane i mieszane z wodą, aż powstanie jednolita masa. Podczas rozdrabniania usuwane są zanieczyszczenia takie jak margiel (w kontakcie z wodą zwiększa swoją objętość i powoduje rozsadzanie gotowych wyrobów) czy sole wapnia sodu i magnezu (powodujące powstawanie nalotów i wykwitów).
Pomimo wielu zalet są stosowane coraz rzadziej. Do murowania ścian zagłębionych w gruncie nadają się cegły klasy co najmniej 10 (lepiej 15 lub 20). Materiałem najlepszym, ale i najdroższym, jest tzw. klinkier kanalizacyjny, czyli bardzo dobrze wypalone elementy ceramiczne o niewielkiej nasiąkliwości (zwykle klasy 25). Wobec małych wymiarów cegieł (6,5x12x25 cm) oraz niewielkiego ciężaru, (tylko 3,7 kg) są to elementy bardzo poręczne. Nawet zatem osobom o niewielkich kwalifikacjach poprawne wymurowanie z nich ścian fundamentowych nie powinno sprawiać trudności. Przy układaniu cegieł trzeba przestrzegać kilku podstawowych zasad wiązania pospolitego. Pracę powinno się rozpocząć od wykonania warstwy wozówkowej, w której cegły są ułożone dłuższym bokiem wzdłuż ściany, a następnie przykryć ją warstwą główkową, gdzie dłuższy bok cegieł jest prostopadły do ściany. Na początku i na końcu ściany powinny znaleźć się tzw. dziewiątki, czyli cegły przycięte do 3/4 długości, ponieważ ich użycie zapewni przesunięcie spoin w kolejnych warstwach przynajmniej o 1/4 cegły. W narożach i na skrzyżowaniach murów do warstwy wozówkowej jednej ściany musi przylegać warstwa główkowa ściany prostopadłej. Do wykonania bardziej skomplikowanych ścian piwnicznych, które dodatkowo mogą być zbrojone, czy też trzeba w nich wykonać otwory okienne, nadproża, wieńce lub wbudować w nie słupy żelbetowe, powinno się zatrudnić doświadczoną brygadę murarską.
Rys. 16 Ściana z cegieł
http://muratordom.pl
b)ściany z bloczków betonowych:
Bloczki betonowe to wyroby wibroprasowane, powstające z naturalnych składników mineralnych takich jak: kruszywa różnych frakcji o najwyższej klasie wytrzymałości, oraz cement portlandzki CEM I 32.5R, co w końcowym efekcie daje produkt naturalny, czysty ekologicznie, przez co przyjazny człowiekowi.
Niemal całkowicie wyparły ściany ceglane, ponieważ muruje się z nich znacznie szybciej. Elementy betonowe są bowiem sporo większe od cegieł (mają wymiary 12x25x38 cm). Oprócz tego ściany fundamentowe niewielkich lub lekkich domów jednorodzinnych często mają grubość zaledwie 25 cm – czyli szerokość bloczka betonowego. Co prawda ich duży ciężar (30,6 kg) wymaga pewnej wprawy w precyzyjnym układaniu, ale może to mieć znaczenie tylko przy bardziej skomplikowanych układach ścian. Przy wykonywaniu ścian grubszych, np. piwnicznych (szerokości 38 lub 51 cm), jako elementów uzupełniających należy używać cegieł betonowych o wymiarach 6,5x12x24 cm. Stosuje się je również przy wzmacnianiu cienkich ścian piwnicznych słupami. Rozwiązanie to jest znacznie trudniejsze do wykonania i bardziej kłopotliwe od zwykłego pogrubienia ściany, dlatego rzadko się je stosuje. W dodatku przynosi zazwyczaj jedynie niewielkie oszczędności materiałowe.
Ściany fundamentowe lub piwniczne z elementów betonowych powinny być murowane na zaprawie cementowej marek M3, M5 lub M8. Należy raczej unikać zapraw cementowo-wapiennych marek M3 i M5, ponieważ nie są ani tak wytrzymałe, ani odporne na
zawilgocenie, jak zaprawy cementowe. Inwestor lub inspektor nadzoru powinni dopilnować, aby przy murowaniu ścian z bloczków betonowych stosowano wiązanie pospolite. Oznacza to, że bloczki w kolejnych warstwach powinny być przesunięte względem siebie co najmniej o 1/4, a najlepiej o 1/2 długości. Takie rozmieszczenie elementów zapewnia równomierne rozłożenie obciążeń pionowych, działających na mur. Nie mniej ważne jest przestrzeganie zalecanej grubości spoin – poziomych 1-1,5 cm i pionowych 1-2 cm. Bloczki betonowe w zasadzie powinny być murowane na pełne spoiny. Jeśli jednak przewiduje się tynkowanie ścian, to lepiej pozostawić je niewypełnione do końca – na głębokość ok. 1 cm.
Rys.17 Ściana z bloczków betonowych
www.ladnydom.pl
Rys.18 Ściana z bloczków betonowych
www.ladnydom.pl
c)ściana z pustaków:
Jest to wyrób ceramiczny lub betonowy (z betonu zwykłego lub na kruszywie lekkim, np. keramzycie) przeznaczony do wykonywania ścian zewnętrznych i wewnętrznych.
Produkowane są podobnie do cegieł. Są większe od cegieł i zawsze mają otwory. Układ otworów zależy od rodzaju pustaka – często sytuowane są one mijankowo, aby zminimalizować powstawanie mostków termicznych. Powstawanie mostków jest również ograniczone dzięki dużym wymiarom pustaków, zmniejszającym ilość spoin.
Najbardziej popularnym obok cegły pełnej, materiałem do budowy zewnętrznych murów nośnych są pustaki ceramiczne. Przenikanie ciepła przez cegłę pełną jest stosunkowo szybkie, aby więc utrzymać korzystną dla człowieka temperaturę wnętrz przy stosunkowo niewielkiej grubości muru, do budowy ścian zastosowano pustaki z możliwie jak największą liczbą otworów w samym pustaku. Powietrze zamknięte w komorach pustaka stanowi znakomity materiał izolacyjny. Obecnie najczęściej stosowanymi w budownictwie krajowym pustakami są pustaki typu Max, Sz i U. W miarę jednak, jak zaostrzały się normy dotyczące przepuszczalności ciepła i one okazały się być niewystarczające do konstrukcji murów jednowarstwowych. Tak jak cegły i inne materiały konstrukcyjne, produkowane są pustaki o różnej wytrzymałości na ściskanie, określonej za pomocą klasy. Klasa pustaka to liczba określająca jego wytrzymałość na ściskanie w MPa.
Zupełnie nową konstrukcję pustaków ceramicznych stanowią pustaki typu Poroton, które obok klasycznych otworów wykonywanych mechanicznie w procesie formowania pustaków, posiadają dodatkowe mikropory (mikroskopijne pustki rozmieszczone w całej objętości materiału) powstające w samych ściankach. Mikropory te powstają w procesie wypału pustaka w wyniku dodania do mieszanki ceramicznej trocin lub drobnego granulatu styropianowego. Technologia ta zdecydowanie podwyższa izolacyjność cieplną (zdolność do nieprzewodzenia ciepła) nowych pustaków i zbudowanego z nich muru. Podczas gdy pustak Max ma współczynnik przewodzenia ciepła 0,43, to pustak Kroterm tylko 0,18. Co prawda pustak Kroterm jest grubszy, cięższy, i przede wszystkim droższy, ale można z niego budować mur jednowarstwowy (nie wymagający ocieplania), wykańczany po obu stronach tynkiem. Ostatnio pojawiło się na rynku sporo pustaków nowej generacji, pod różnymi nazwami takimi jak Kroterm, Poroterm czy Megaterm. Pomimo, że są one droższe od pustaków starej generacji, to jednak wydaje się, że stanowią one idealny budulec, z którego ściana zewnętrzna jest w ostatecznym rozrachunku tańsza i prostsza do wykonania niż ściana dwu- czy trójwarstwowa.
Rys.19 Ściana z pustaków Porotherm
www.budnet.pl
Rys.20 Ściana z pustaków MAX
www.muratordom.pl
5 Ustroje i konstrukcje budowlane – terminologia, podział, przykłady zastosowania.
Ustroje budowlane zawierają w sobie nie tylko strukturę(konstrukcje nośna, „szkielet”) ale również wypełnienie, które pełni dodatkowe funkcje w budowli, głównie kształtuje ją pod względem wydzielania przestrzennego (przegród budowlanych) uwzględniając równocześnie jego specyficzne przeznaczenie.
Przykłady ustrojów budowlanych:
•fundamenty,
•ściany,
•stropy,
•schody,
•dachy itp.
Konstrukcje budowlane:
Konstrukcja jest uporządkowany zespół połączonych części, zaprojektowany w celu zapewnienia określonego stopnia sztywności.
Rozróżniane są m.in. następujące podziały konstrukcji (ich rodzaje) – ze względu na:
•pracę ustrojów (wisząca, wspornikowa),
•materiał (aluminiowa, betonowa, drewniana, stalowa, żelbetowa),
•typ głównych ustrojów (łupinowa, płytowa, płytowo – słupowa, prętowa),
•wielkość elementów i uprzemysłowienie (z elementów drobnowymiarowych np. z cegły, bloczków lub pustaków; ze średnich bloków i dyli; z płyt średniowymiarowych i wielkich bloków; z płyt wielkowymiarowych; szkieletowe; konstrukcje pozostałe w tym drewniane)
•technologie wznoszenia (murowana, monolityczna, prefabrykowana, pneumatyczna),
Rys.21 MUR PRUSKI Rys. 22 BUDOWNICTWO MIESZKANIOWE Rys.23 BUDOWNICTWO MOSTOWE.
www.ladnydom.pl
6 Zasady projektowania i wykonania murów.
Wymagania dotyczące murów – elementy murowe powinny być dobrane odpowiednio do rodzaju muru, wiązane w kolejnych warstwach zgodnie z zasadami wiązania (tak, aby ściana zachowywała się jako jeden element konstrukcyjny), z prawidłową grubością i wypełnieniem spoin.
Mur, spoiny jaki materiał musi spełniać warunki wytrzymałościowe,
Mur spoiny jaki materiał musi wykazać wytrzymałość na ścinanie,
Mur spoiny jaki materiał musi wykazać wytrzymałość na zginanie,
Mur spoiny jaki materiał musi wykazać odporność na odkształcenia,
Obliczenie prawdopodobieństwa pełzania muru,
Czy ma to być konstrukcja jednowarstwowa, dwuwarstwowa czy szczelinowa,
Określenie funkcji i przeznaczenia danej ściany,
Określenie czy ma być wentylowana, niewentylowana czy ma być ocieplana, izolowana przed czynnikami zewnętrznymi czy też nie.
Określenie jej trwałości(5 klas warunków środowiskowych), czy mają być zbrojone i jakie obciążenie będzie na nie działać.
Określenie grubości, w jakim środowisku ma być wybudowana,
Należy projektować według obowiązujących norm budowlanych.
Zasady wykonywania muru:
Każdy mur składa się z drobnych elementów- cegły, kamieni, bloczków- układanych warstwami poziomymi. Kamienie, cegły i inne elementy układa się w murze najczęściej „na płask, tj. prostopadle do sił działających na mur. Niekiedy jednak układa się cegłę „na rąb” lub „stojąco”, np. na fundamencie . Spoiny jednej warstwy powinny być przykryte pełnymi powierzchniami drugiej warstwy.
Wszystkie te elementy łączy się zaprawą.
Zaprawy lekkie przeznaczone do murowania maja na celu poprawienie izolacyjności cieplnej ściany.
Dołączenia używa się zapraw różnych klas w zależności od ich składu( zaprawy cementowe, wapienne , cementowo-wapienne, cementowo- glinowe, gipsowe, itd.)
Aby zapobiec spękaniu ścian podczas procesu osiadania budynku na gruncie wykonuje się dylatacje. Przerwy dylatacyjne stosuje są również w przypadku połączenia budynku istniejącego z nowo budowanym
Wykonuje się połączenia na strzępie uciekające, końcowe lub boczne gdy nie będzie równomiernego osiadania starej i nowej ściany oraz tam, gdzie wykonuje się najpierw ścianę nośną.
W murach z cegły przyjmuje się grubość spoin wspornych (poziomych) i poprzecznych wykonywanych przy użyciu zapraw zwykłych i lekkich nie mniejszych niż 8mm i nie większych niż 15mm. Spoiny poprzeczne uważa się za wypełnione, jeżeli zaprawa sięga co najmniej 0,4 długości spoiny, inaczej uważamy je za niewypełnione.
Przewody kominowe wykonuje się przeważnie o przekroju kwadratowym lub prostokątnym, rzadko kałowym. Buduje się je z specjalnych pustaków ceramicznych. Kominy prowadzi się pionowo a wlot do pomieszczenia znajduje się 30cm poniżej sufitu a ściany kominów wykonuje się tylko z cegły pełnej i łączy pełnymi spoinami, nie należy tynkować przewodów od środka a komin powinien wystawać 30cm ponad kalenicę, nie wolno łączyć przewodów dymnych i spalinowych.
7 Podparcia elementów konstrukcyjnych
Wspornik - element konstrukcyjny. Stanowi belkę, która jest umocowana w ścianie. Wspornik umocowany jest jednym końcem w ścianie, a drugi koniec nie ma podparcia. Zadaniem wspornika jest podtrzymanie elementu wystającego przed ścianę wewnątrz lub na zewnątrz budynku. Przykładami tutaj mogą być kolejno: balkon, wykusz, czy pomost.
Podpora - poziomy, pionowy lub skośny element konstrukcyjno-architektoniczny podpierający określoną część budowli. Najczęściej spotykane rodzaje podpór to: kolumny, filary, słupy, przypory i wsporniki.
Podciąg - element konstrukcyjny, który występuje w postaci belki. Stanowi on podporę dla: stropu, innych belek nośnych, ścian oraz słupów. Podciąg przenosi od tych elementów obciążenie i przekazuje je na inne elementy nośne. Zapewniają one zwiększenie rozpiętości stropów oraz w związku z tym wielkość pomieszczeń. Podciąg ponadto jest widoczny tylko kilkadziesiąt centymetrów pod stropem. Widoczna wielkość jest uzależniona od kilku czynników takich jak: wielkość obciążenia, długość podciągu oraz szerokość podciągu. Występują również podciągi ukryte w przypadku konstrukcji żelbetowej. Ponadto występują jako konstrukcje żelbetowe, stalowe lub drewniane.
Rygiel - stanowi drewniany poziomy element konstrukcyjny, który wiąże dwa lub więcej słupów na dowolnej wysokości.
Słup - element konstrukcyjny (może być wolno stojący), pionowa (choć nie zawsze)podpora. Szczególnym zastosowaniem tego rodzaju podpór są słupy telefoniczne (telegraficzne) lub słupy energetyczne. Innym rodzajem są słupki drogowe albo graniczne.
Filar – pionowa, wolno stojąca podpora konstrukcji, spełniająca podobną rolę co kolumna (nieraz podobnie jak ona ukształtowana - z bazą, trzonem i głowicą) i mająca przekrój wieloboczny (czworoboczny lub ośmioboczny). Na całej swojej wysokości, przekrój poprzeczny filaru ma taki sam kształt. Okrągłe filary nazywane są kolumnami. Filar, który jest częściowo schowany w ścianie lub stoi przy niej to pilaster. Filar jest w architekturze jednym z najstarszych elementów podporowo-dźwigowych, stosowanym od czasów starożytnych. Filary wykonywane są z różnych materiałów, np. kamienia, cegieł, drewna, stali, żelbetu.
Kolumna – pionowa podpora architektoniczna o kolistym przekroju trzonu.
Podpora – miejsce (najczęściej węzeł) konstrukcji, w którym znane jest jej przemieszczenie (najczęściej zerowe), bądź zależność pomiędzy przemieszczeniem, a reakcją (podpora podatna).
Rodzaje podpór i reakcji w układzie płaskim:
•Podpora ruchoma (podpora przegubowo przesuwna) – w podporze tej występuje jedna reakcja prostopadle do podłoża na której podpora się znajduje
•Podpora stała (podpora przegubowo nieprzesuwna, podpora obrotowa) – w podporze reakcja "R" występuje w postaci dwóch składowych (składowa "X" i "Y") równoległych do osi układu współrzędnych.
•Utwierdzenie (podpora sztywna) – Reakcja "R" występuje w postaci dwóch składowych (składowa "X" i "Y") równoległych do osi układu współrzędnych oraz występuje jeszcze reakcja w postaci momentu obrotowego "M".
•Łożysko czołowe – Reakcja "R" w tej podporze występuje w postaci dwóch reakcji składowych, jedna składowa jest prostopadła do osi symetrii łożyska a druga działa wzdłuż osi symetrii łożyska. •Łożysko – występuje jedna reakcja "R" prostopadła do osi symetrii łożyska.
Rodzaje podpór i reakcji w układzie przestrzennym:
•Podpora ruchoma - w podporze tej tak jak w układzie płaskim reakcja (R) jest prostopadła do płaszczyzny na której podpora sie znajduje. •Podpora stała - w podporze tej reakcja "R" występuje w postaci trzech reakcji składowych (składowa "X", "Y" i "Z") będących równoległymi do osi układu współrzędnych.
Rys. 24 Podpora przegubowo- przesuwna
www.wikipedia.pl
Rys.25 Podopra przegubowo- nieprzesuwna
www.studentbuduje.pl
8 Zasady doboru i wykonania przewodów kominowych w budynkach.
Ściany z kanałami odprowadzającymi spaliny z pieców węglowych i gazowych: tiz wentylacyjnymi, powinny być wykonywane zgodnie z zatwierdzoną dokumentacją techniczną.
Kanały dymowe, spalinowe i wentylacyjne powinny mieć na całej swej wysokości, łącznie z przejściami przez stropy i wieńce, jednakowy przekrój, nie
"mniejszy niż 14 x 14 cm l/2 x 1/2 cegły wraz ze spoinami lub przekrój okrągły o średnicy nie mniejszej niż 15 cm. Powinny być pionowe prowadzone ścianach położonych pomiędzy pomieszczeniami ogrzewanymi, aby zapewnić dobry ciąg. Dopuszcza się odchylenie kanałów od kierunku pionowego do 3: na długości do 2 m. Powierzchnie wewnętrzne kanałów w miejscach załamań powinny być zabezpieczone ochraniaczami stalowymi przed uderzeniami i kuli kominiarskiej. Ochraniacze powinny być wykonane z prętów stalowych : średnicy nie mniejszej niż 10 mm w wypukłej części kanałów lub z blachy i grubości co najmniej 2 mm we wklęsłej części kanału.
Wszystkie kanały powinny być szczelne, a elementy drobnowymiarowe murów, tj. z cegły pełnej lub cegieł kominowych albo ceramicznych pustaków kominowych (rys. 1-36) powinny mieć całkowicie wypełnione zaprawą spoiny pionowe i poziome. Wszystkie kanały z elementów drobnowymiarowych powinny być wykonane pionowo. Podłączenia pieców węglowych lub gazowych
Rys. 26 Przykłady drobnowymiarowej ceramiki w ścianach murowych: a) cegły z otworami, b) pustaki z otworami
www.muratordom.pl
Za pomocą rur lub kształtek powinny być wykonane szczelnie, bez zmniejszenia przekroju kanału dymowego czy spalinowego.
Kanały dymowe. Tylko w wyjątkowych wypadkach można prowadzić w ścianach zewnętrznych (np. w ścianie szczytowej), ale wówczas muszą być one odpowiednio ocieplone niepalnym materiałem izolacyjnym i omurowane od strony zewnętrznej cegłą pełną na grubość co najmniej 25 cm, tj. jednej cegły, wiążąc ją z murem podstawowym.
" Do jednego kanału dymowego można włączyć nie więcej niż trzy piece stałe pokojowe, pod warunkiem że:
— piece znajdują się po jednej stronie budynku (rys.1- 2),
— odległość między podłączeniami wynosi co najmniej 1,5 m.
Rys. 27. Ściana murowana z kanałami dymowymi i wentylacyjnymi:
a) przekrój podłużny z pokazaniem wlotów i wylotów kanałów dymowych, spalinowych i wentylacyjnych,
b) przekrój poprzeczny z pokazaniem podłączenia pieców kaflowych i pokojowych
,,Technologia w budownictwie” wyd. WSiP
Piece najwyższych kondygnacji powinny mieć własne kanały dymowe, ich wysokość kanału jest mniejsza niż 5 m.
Każdy trzon kuchenny i piec kąpielowy węglowy powinien mieć oddzielny kanał dymowy.
Otwory wlotowe do kanałów dymowych łączy się z trzonami kuchennymi : piecami ogrzewczymi za pomocą kształtek ceramicznych, kominowych lub żniwnych, albo rur z blachy stalowej o grubości co najmniej 2 mm. Każda z tych kształtek powinna być nachylona ku dołowi, w kierunku pieca.
Kanały dymowe muszą być sprowadzone do piwnicy i na wysokości 1-1,2 m ;o posadzki piwnicy powinny być zaopatrzone w stalowe drzwiczki rewizyjne umożliwiające oczyszczanie przewodów z sadzy.
Kanały wentylacyjne. Wykonuje się jako grawitacyjne w budynkach o wysokości do lica kondygnacji oraz mechaniczne w budynkach powyżej 11 kondygnacji.
Zgodnie z przepisami każda kuchnia, ubikacja i łazienka oraz garażu muszą mieć kanał wentylacyjny. Do jednego kanału wentylacyjnego grawitacyjnego można podłączyć tylko jedno pomieszczenie. Opuszczanie kanałów wentylacyjnych do piwnicy nie jest zalecane.
Wloty do przewodów wentylacji grawitacyjnej powinny:
• mieć powierzchnię o 50% większą od przekroju przewodu,
• być usytuowane w odległości nie przekraczającej 15 cm od sufitu do ich górnej krawędzi,
• być zaopatrzone w kratki obsadzone w ścianie.
W budynkach wysokich liczba kanałów wentylacyjnych przekraczałaby pojemność ściany przy kuchniach, ubikacjach i łazienkach, dlatego stosuje się wentylację zbiorczą. W takim systemie wentylacji jest jeden przewód przez ;ałą wysokość budynku, do którego za pośrednictwem indywidualnych kanałów podłączone są pomieszczenia z co drugiej kondygnacji (rys. l-3a). Przy :tym dwie ostatnie kondygnacje od góry powinny mieć indywidualne kanały prowadzone ponad dach. Kanały wentylacji zbiorczej są wykonywane z prefabrykatów o wysokości kondygnacji (rys. l-3b).
Kanały spalinowe. Podłączenie piecyków gazowych do zbiorczych kanałów spalinowych jest identyczne jak w wypadku kanałów wentylacyjnych. Odległość między wlotem spalin i miejscem włączenia kanału bocznego do kanału zbiorczego powinna wynosić dwie kondygnacje. Piece z ostatnich dwóch górnych kondygnacji powinny mieć wykonane kanały indywidualne, wyprowadzone ponad dach.
Otwory wlotowe do kanałów spalinowych powinny być połączone z piecami gazowymi za pomocą szczelnie połączonych rur z blachy ocynkowanej, długości najwyżej do 2,0 m, w tym odcinek pionowy nad przyborem nie powinien być krótszy niż 22 cm. Zmiany kierunku rury powinny mieć łagodne łuki.
Rys.28. Wentylacja zbiorcza: a) schemat włączeń, b) prefabrykowany blok wentylacyjny, c) prawidłowe i nieprawidłowe podłączenie kuchni ,,Technologia w budownictwie” wyd. WSiP
Wyloty kanałów dymowych, spalinowych i wentylacyjnych powinny być wyprowadzone ponad dach na wysokość zabezpieczającą wylot przed zawirowaniami i zadmuchiwaniem przez wiatr. Ze względów estetycznych i praktycznych blisko siebie położone kanały łączy się w jeden komin (rys. 1-4). Kanały dymowe i spalinowe wyprowadzone są przez komin pionowo do góry, a kanały wentylacyjne mają wyloty z boków komina poziomo na przestrzał z boków komina.
Rys. 29. Kilka kanałów w jednym kominie
www.muratordom.pl
Wyloty kanałów z komina:
Na dachach płaskich, o kącie nachylenia połaci dachowych do 12° — powinny znajdować się co najmniej o 60 cm wyżej od kalenicy (rys. l-5a), niezależnie od konstrukcji i pokrycia dachu,
Na dachach stromych, o kącie nachylenia połaci dachowych ponad 12°, powinny znajdować się:
• w przypadku dachu o pokryciu nie ogniochronnym — co najmniej: 60 cm wyżej od kalenicy dachu (rys. l-5b),
• w przypadku dachu o pokryciu ognioochronnym — co najmniej o 30 cm wyżej od powierzchni dachu oraz w odległości co najmniej 100 cm (mierzonej w kierunku poziomym) od tej powierzchni (rys. l-5c).
Rys 30. Usytuowanie wylotu komina, gdy dach jest: a) płaski o dowolnym pokryciu, b) stromy i łatwo zapalnym, c) o pokryciu ognioochronnym
,,Budownictwo ogólne- Elementy budynków, podstawy projektowania” Tom 3 wyd. Arkady
W dachach wgłębionych, niezależnie od wymagań obowiązujących przerwy wyloty kanałów powinny być wyższe od obrzeży budynku o co najmniej 60 cm.
Zakończenie komina:
a/ widok
b/ przekrój pionowy przez przewód wentylacyjny
1 – „czapka”
2 – papa
3 – cegła
4 – płytka klinkierowa
Rys.31 Zakończenie komina
www.muratordom.pl
9 Obciążenia oddziaływujące na konstrukcje budowlane.
a) Stale – obciążenia o stałym działaniu i niezmiennej wartości w czasie wznoszenia i użytkowania
budowli, będące wynikiem własności fizycznych ustrojów budowlanych lub stałego oddziaływania.
obciążenia stale to:
ciężar własny budowli(balkony, galerie 5,0
oddziaływania niezmienne środowisk zewnętrznych stykających się stale z budowla np. obciążenie gruntem
siły wstępnego sprężania konstrukcji
b) Zmienne długotrwale – działanie okresowe w czasie. Ciężar własny tych części konstrukcji, których położenie może być zmienne w czasie użytkowania budowli, ciężar własny i parcie sił stałych ciał, cieczy, gazów wypełniających urządzenie, ciśnienie powietrza w szybach naftowych, obciążenie budowli zagłębionych w gruncie ciśnieniem górotworu, obciążenie temperaturą w procesie eksploatacji urządzeń stałych. np.:
ciężar własny konstrukcji
ciężar własny urządzeń(np. przewodów, pieców)
ciężar własny i parci ciał stałych, cieczy, gazów, wypełniających urządzenia
obciążenia budowli zagłębiających się w gruncie
parcie wody o stałym poziomie zwierciadła
obciążenia temp., stropów
ciężar ludzi, urządzeń, materiałów
c) Zmienne krótkotrwałe -obciążenia wynikające w czasie wykonywania transportu i wznoszenia konstrukcji budowlanych, montażu, wyposażenia, od tymczasowo składanych wyrobów, materiałów, obciążenia powodowane przez urządzenia
w czasie ich pracy np.:
obciążenia śniegiem,
obciążenia wiatrem
d) Zmienne wyjątkowe – mogą wystąpić w wyniku mało prawdopodobnych zdarzeń w przewidywanym okresie użytkowania budowli.
uderzenie środka transportu kołowego,
działanie pożaru
trzęsienie ziemi, tąpnięcia gruntu, huragan, powódź, wyładowanie atmosferyczne
awaria urządzeń rurociągów, zbiorników, pożar wybuch gazu, nie przewidywane uderzenie przedmiotu o dużej masie, nagła i znaczna zmiana temperatury, nie przewidziana w procesie technologicznym,
nierównomierne lub zbyt duże osiadanie podpór,
e) Obciążenia technologiczne – wartości charakterystyczne obciążeń zmiennych rozłożonych równomiernie, działających na stropy np.:
poddasze z dostępem z klatki schodowej 1.2
audytoria, aule, sale zebrań, sale rekreacyjne w szkołach 3.0
sale dworcowe, targowe, sportowe, taneczne 5.0
10 Zabezpieczenie wykopów i ich odwodnienie.
Zasady zapewnienia bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania robót ziemnych reguluje Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania robót budowlanych (Dz. U. z 2003 r., Nr 47, poz. 401) Do robót ziemnych związanych ze wznoszeniem budynku należą między innymi: wykopy wykonywane w celu budowy fundamentów i podziemia, wykopy dla różnego rodzaju instalacji. Najczęściej występujące zagrożenia z tym związane to: zasypanie pracowników w wyniku zawalenia się ścian wpadnięcie do wykopu np. na skutek uderzenia przez ruchomą część maszyny budowlanej (np. łyżkę koparki), obsunięcia się ziemi z krawędzi wykopu, poślizgnięcia się spadanie na pracujących w wykopie brył ziemi, kamieni itp. Zabezpieczenie ścian wykopu o głębokości powyżej 1 m (z wyjątkiem wykopu w skałach zwartych) zapewnia się przez: wykonanie wykopu ze ścianami (skarpami) pochylonymi wykonanie umocnienia pionowych ścian. Wykop ze skarpami wykonuje się w celu zabezpieczenia ścian przed osuwaniem się gruntu. Pochylenie skarpy zależy od rodzaju gruntu, warunków atmosferycznych i czasu utrzymania wykopu. Można przyjąć, że bezpieczny kąt nachylenia skarpy dla gruntów średniospoistych wynosi ok. 45°. W gruntach piaszczystych nasypowych kąt nachylenia skarpy powinien być nie większy niż kąt stoku naturalnego. Wykopy o ścianach pionowych muszą mieć umocnienia ścian przez rozparcie lub podparcie. Rodzaj zastosowanego umocnienia zależy od wielkości wykopu, rodzaju gruntu i czasu utrzymania wykopu. Umocnienia ścian wykopu do głębokości 4 m wykonuje się jako typowe, pod warunkiem, że w bezpośrednim sąsiedztwie wykopu nie przewiduje się obciążeń spowodowanych przez budowle, środki transportu, składowany materiał, urobek itp. Powyżej tej głębokości lub w razie niezachowania ww. warunków sposób zabezpieczenia wykopów powinien być określony w dokumentacji technicznej.
Najczęściej stosowane metody zabezpieczania wykopów: Ścianki z grodzic stalowych Ścianki berlińskie Palisada z mikropali Ścianki z grodzic stalowych Jest wiele typów grodzic o różnym kształcie i różnych parametrach wytrzymałościowych, konstruowanym w taki sposób aby uzyskać maksymalny wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie przy jego minimalnej masie. Oprócz wytrzymałości i wagi bardzo ważnym elementem grodzicy jest jej zamek - element łączący pojedyncze brusy, musi on zarówno zapewnić statyczną ciągłość konstrukcji jak i jej szczelność.Głównymi obszarami zastosowań ścianek z grodzic stalowych są: Ściany oporowe będące integralną częścią obiektów, np. elementy przyczółków mostowych, tuneli i parkingów podziemnych, tymczasowe konstrukcje skrzyniowe pełniące rolę komór nadawczych i odbiorczych oraz elementów oporowych przy robotach przeciskowych, szalunki tracone obudowy fundamentów, zabezpieczenia w pasie rozdział drogi, torowiska itp., zabezpieczenia przeciwpowodziowe.
Stosuje się dwa sposoby wprowadzania ścianek w grunt: - poprzez użycie wibratorów hydraulicznych - poprzez zastosowanie młotów o dużej energii udaru Ścianki berlińskie. Obudowa berlińska (palościanka) stanowi obudowę głębokich wykopów i ma za zadanie przeniesienie obciążenia w postaci parcia gruntu. Ścianka berlińska, składa się z pali najczęściej stalowych dwuteowników/ o określonym rozstawie i wypełniającej wolne przestrzenie między palami opinki, najczęściej z bali drewnianych. Opinkę zakłada
się za półki pali sukcesywnie w miarę głębienia wykopu, który wykonuje
się etapami o miąższości dostosowanej do rodzaju i stanu gruntu.
Obudowa berlińska jest wykonywana w celu zabezpieczenia głębokich wykopów. Jest powszechnie stosowana jako obudowa tymczasowa, choć przy odpowiedniej ochronie antykorozyjnej pali i zastosowaniu opinki betonowej lub stalowej można ją wykonać jako trwałą konstrukcję oporową. Palisada z mikropali. Palisady z mikropali mają zastosowanie jako ściany zabezpieczające wykopy w pobliżu obiektów sąsiednich. Dla potrzeb wykonania palisady wymagane jest niewiele miejsca między obiektem wznoszonym a już istniejącym – na ogół wystarcza 30÷60 cm w zależności od parametrów palisady. Palisada składa się z mikropali (pale o średnicy 15÷35 cm) wierconych w odstępach nie przekraczających 3 średnic. Tworzące się w takim przypadku między mikropalami naturalne przesklepienia pozwalają traktować palisadę jako ściankę ciągłą w pełni zabezpieczającą przed rozluźnieniem gruntu za obudową, co ma istotne znaczenie w przypadku głębienia wykopu w pobliżu fundamentów istniejących obiektów. Podczas głębienia wykopu przy palisadzie nie ma potrzeby zakładania między mikropale opinki, jak to ma miejsce w przypadku obudowy berlińskiej. W przypadku wykopów
o większych głębokościach, palisadę rozpiera się lub kotwi wykonując przy tym żelbetowe lub stalowe oczepy. Odwodnienie. Budowa głęboko posadowionych obiektów budowlanych i inżynieryjnych często napotyka trudności w postaci wody gruntowej. Obniżenie zwierciadła wody gruntowej wymaga wykorzystania specjalistycznego sprzętu odwodnieniowego oraz doświadczenia w jego stosowaniu. Sposoby odwadniania wykopów: Odwodnienie powierzchniowe
Podziały, rodzaje i sposoby wykonania odwodnień wgłębnych ze względu na głębokość wyróżnia się odwodnienia :płytkie (do 8 m), średniej głębokości (do 20 m), głębokie ( powyżej 20 m)
W budownictwie ogólnym, melioracjach, rolnictwie na ogół występują odwodnienia płytkie. Odwodnienia wgłębne i drenaże mogą być wykonywane: -metodą wiertniczą – wiercone - metodą hydromechaniczną (wpłukiwane) -przez wbijanie lub wkręcanie -maszynami do drenowania bezrowkowego Rozróżnia się odwodnienia: -studniami -igłostudniami -igłofiltrami, -drenażem poziomym
Mieszane (systemowe) w których stosuje się dwa lub więcej rodzajów ujęć. Ze względu na rozmieszczenie w planie odwodnienia wgłębne i drenaże mogą być wykonywane jako: punktowe, liniowe, konturowe. Ze względu na rozmieszczenie w pionie odwodnienia wgłębne i drenaże mogą być wykonywane jako: -Jednopoziomowe ( jednopiętrowe) -dwupoziomowe ( dwupiętrowe) -trójpoziomowe ( trójpiętrowe)
Rys. 32 Zabezpieczenie wykopów
http://geoinzynieria.inzynieria.com
Rys.33 Odwodnienie wykopów pod fundament przepustu za pomocą igłofiltrów
http://www.skyscrapercity.com
11 Posadowienie budynków bezpośrednie i pośrednie.
Posadowienie obiektów budowlanych obejmuje nie tylko projektowe rozwiązanie fundamentów, stanowiących najniżej położoną część konstrukcji obiektu, ale także sposób przekazania obciążeń od fundamentów na podłoże gruntowe. Prawidłowe zaprojektowanie posadowienie wymaga uprzedniego starannego rozpoznania podłoża gruntowego w celu ustalenia istniejących warunków gruntów wodnych posadowienia i niezbędnych parametrów do wyznaczania nośności podłoża fundamentów oraz osiadania obiektu budowlanego. W procesie projektowania posadowienia należy uwzględnić również przeznaczenie obiektu, rodzaj konstrukcji, jej odkształcalność, technologię wykonania i warunki użytkowania.
Przykład bezpośredniego posadowienia fundamentu (D - gł. posadowienia):
D - najmniejsza głębokość posadowienia,
B - szerokość fundamentu
p.p.m. - poziom posadowienia fundamentu
Rozwiązanie posadowienia może być klasyfikowane w podobny sposób jak fundamenty.
Podstawowym kryterium jest głębokość posadowienia budowli, czyli odległość podstawy fundamentu od powierzchni terenu. W zależności od głębokości posadowienia rozróżnia się fundamenty płytki i głębokie, czyli posadowienie płytkie bądź głębokie. Do płytkich zalicza się fundamenty posadowione bezpośrednio na nośne^ warstwie gruntu, zalegającej od poziomu terenu na takiej głębokości, do Jakiej można wykonać wykop otwarty bez stosowania specjalnych umocnień jego zboczy lub ścian specjalnych metod wykonania i bez obniżania wody gruntowej. Głębokość ta zazwyczaj nie przekracza 3-4 m. Gdy warstwa nośna gruntu zalega głębiej, wówczas posadowione na niej fundamenty zalicza się do głębokich. Innym ważnym kryterium klasyfikacyjnym posadowiona jest sposób przekazania obciążenia z fundamentu na nośną warstwę gruntu. Rozróżnia się:
•posadowienie bezpośrednie, gdy podstawa fundamentu spoczywa bezpośrednio na nośnej warstwie gruntu,
•posadowienie pośrednie, gdzie obciążenie od budowli jest przekazywane na głęboko położoną warstwę nośną za pomocą specjalnych elementów konstrukcyjnych pogrążonych w podłożu jak np.: mikropale, pale, studnie opuszczane, ściany szczelinowe, kesony.
Rozwiązanie posadowienia musi zapewnić bezpieczeństwo i właściwe warunki użytkowania w przewidywanym czasie eksploatacji obiektu budowlanego, a także w trakcie budowy, remontów, modernizacji itp.
Podział gruntów budowlanych. Grunty budowlane są to utwory geologiczne zewnętrznej warstwy skorupy ziemskie^, znajdujące się w zasięgu wpływu obciążeń pochodzących od obiektów budowlanych bądź używane do budowli ziemnych ( zapór, nasypów itp.) Obecny stan zewnętrznych warstw skorupy ziemskiej jest wynikiem procesów geologicznych zachodzących wewnątrz kuli ziemskiej ( skały osadowe i grunty nieskaliste rozdrobnione ).
Według normy PN-86/B-02480rozróżnia się 4 klasy gruntów:
1 – Skaliste (skały).
2 – Rodzime mineralne.
3 – Rodzime organiczne.
4 – Nasypowe.
Badania podłoża gruntowego, Celem badania gruntowego jest przede wszystkim określenie właściwości (parametrów) geotechnicznych gruntów, umożliwiających prawidłowe zaprojektowanie posadowienia obiektu budowlanego, z uwzględnieniem wzajemnego oddziaływania na siebie podłoża i obiektu w czasie jego wykonywania, a następnie eksploatacja. Badania gruntów dzieli się na: polwe (terenowe tzw. in situ) i laboratoryjne (badania próbek gruntu). Dokumentacja geotechniczna. Na podstawie wyników badań polowych i laboratoryjnych sporządza się dokumentację geotechniczną, która ma przedstawić rzeczywiste warunki i cechy podłoża gruntowego w miejscu usytuowania projektowanego obiektu budowlanego. Dokumentacja powinna podawać parametry geotechniczne, które umożliwia ocenę przydatności podłoża projektowanego obiektu ... sporządzenie projektu posadowienia .Należy, zatem, uwzględnić w niej również charakterystykę konstrukcji projektowanego obiektu budowlanego.
Dokumentacja geotechniczna składa się z części opisowe i rysunkowej oraz załączników zawierających materiały dokumentacyjne (tabele wyników badań karty otworów wiertniczych, karty sondowań). Dokumentacja geotechniczna powinna zawierać:
•plan orientacyjny danego terenu np.: w skali 1:5000,
•plan stacyjno - wysokościowy terenu z oznaczeniem projektowanych i istniejących obiektów oraz punktów badań polowych
•charakterystykę konstrukcji i przeinaczenie projektowanego obiektu,
•określenie kategorii geotechnicznej,
•opis geologii podłoża terenu zabudowy,
•metryki otworów badawczych,
•wyniki sondowań i ewentualnych badań specjalnych,
•profile geotechniczne,
•przekroje geotechniczne prowadzone przez otwory wiertnicze,
•wyniki badań laboratoryjnych gruntu,
•wyniki badań chemicznych wody gruntowej,
•wartości uogólnionych parametrów geotechnicznych poszczególnych warstw gruntów podłoża przydatnych do projektowania fundamentów,
•uwagi i wnioski dotyczące warunków i wymagań w zakresie posadowienia fundamentów projektowanego obiektu budowlanego
Rozkład naprężeń w poziomie posadowienia fundamentów. Rozkład naprężeń w poziomie posadowienia fundamentu zależy od wielu czynników, w tym od sztywności fundamentów, jego obciążenia i właściwości gruntów podłoża. Z teoretycznych rozwiązań i badań modelowych wynika, że rozkład ten jest krzywoliniowy. Na przykład pod sztywna ławą fundamentową ma on w gruntach niespoistych (sypkich)kształt zbliżony do paraboli w gruntach spoistych - zbliżony do siodłowego. W praktyce zazwyczaj przyjmuje się prostoliniowy rozkład naprężeń (nacisków), a zależnie od obciążenia - prostoliniowy, trapezowy lub trójkątny. Obciążenie fundamentu i reakcja podłoża musi spełniać warunki równowagi. Fundamenty bezpośrednie najczęściej stosuje się o podstawach prostokątnych szerokości „B” wymiar krótkiego boku. Wypadkowa obciążeń fundamentu przekazywanych na podłożu może działać - w stosunku do środka podstawy - osiowo(w środku ciężkości podstawy) lub mimośrodkowo np. w kierunku jednej z osi głównych podstawy.
12 Rodzaje fundamentów, izolacja.
Fundamenty są najważniejszą, chociaż najmniej widoczną, częścią budynku. To właśnie od nich zależy trwałość i bezpieczeństwo całej konstrukcji. Źle postawione fundamenty mogą być przyczyną uszkodzenia struktury, a nawet prowadzić do katastrofy budowlanej.
Podstawowym materiałem wykorzystywanym do konstrukcji fundamentów jest beton
( najczęściej zbrojony). Co prawda na fundamenty wykorzystuje się również drewno, kamień i cegłę, jednak najczęstszym zestawem materiałów jest beton, żelbeton i stal.
Istnieją dwa rodzaje fundamentów:
Posadowione bezpośrednio – zalicza się do nich ławy, stopy, płyty, skrzynie i ruszty fundamentowe.
Posadowione pośrednio – w przypadku, gdy obciążenia z fundamentu przenoszone są na grunt przez słupy, pale lub studnie.
Ławy fundamentowe - są dzisiaj najbardziej popularne i najprostsze w wykonaniu. Z reguły są o kwadratowym lub prostokątnym przekroju. Ich grubość mieści się w granicach 30-, zaś szerokość 60-. Stosuje się je pod ścianami i wykonuje z betonu (z reguły zbrojonego).
Płyty fundamentowe - zwykle bezpośrednio na gruncie układa się lub wylewa
w odpowiednio przygotowanym szalunku płytę żelbetową pogrubianą w miejscach oparcia ścian. Z płyt fundamentowych korzysta się najczęściej wtedy gdy grunt jest niepewny lub ma bardzo słabą nośność.
Stopy fundamentowe - betonowe lub żelbetowe, najczęściej wykonuje się pod słupami oraz kominami. Najczęściej są one o przekroju kwadratowym lub prostokątnym.
Fundamenty słupowe - będące oszczędnym rozwiązaniem, projektowane są w budynkach lekkich, kiedy warunki gruntowo-wodne nie są najkorzystniejsze.
Pale i studnie - stosowane są, gdy odpowiednio wymagane warunki nośności gruntu, znajdują się dość głęboko pod powierzchnią gruntu.
Ściany fundamentowe - stosowane w domach niepodpiwniczonych są elementami konstrukcji na których opiera się cały dom. Łączą ławy fundamentowe ze ścianami parteru
a ich podstawowym zadaniem jest przenoszenie wszystkich obciążeń na które narażony jest dom na fundament. Materiały do ich budowy muszą być odpowiednio dobrane - muszą charakteryzować się właściwą wytrzymałością mrozoodpornością i nie mogą być przy tym zbyt nasiąkliwe.
Ściany fundamentowe mogą być monolityczne lub murowane. Do budowy ścian monolitycznych stosuje się beton lub żelbeton - ich solidność i prostota wykonania powodują że są najczęściej stosowane w budownictwie jednorodzinnym.
Rys 34
1) Ława fundamentowa 2) Stopa fundamentowa
www.wikipedia.pl
Rys 35 Fundamenty przed zdjęciem deskowania
www.muratordom.pl
Rodzaje izolacji:
Izolację przeciwwilgociową układa się w trzech miejscach - poziomo na styku z ławami fundamentowymi i ścianami parteru oraz pionowo od zewnątrz na całej powierzchni ścian fundamentowych.
Izolacja termiczna najczęściej stosowana jest na całej powierzchni ścian fundamentowych oraz podłogi na gruncie choć według obowiązujących norm konieczne jest ocieplenie ścian do poniżej poziomu gruntu lub jednometrowego pasa podłogi przylegającego do ścian zewnętrznych. Całościowa izolacja jednak jest znacznie skuteczniejsza ,a różnica kosztów stosunkowo niewielka.
Izolacja przeciw-wodna chroni obiekty budowlane lub ich części przed działaniem wody wywierającej ciśnienie hydrostatyczne, w tym również wody naporowej i artezyjskiej. Dotyczy to fundamentów budowli lub części podziemnych posadowionych w gruntach o zwierciadle (poziomie) wody gruntowej powyżej poziomu posadowienia budowli oraz w gruntach spoistych o zwierciadle wody gruntowej poniżej poziomu posadowienia budowli, jeśli nie zastosowano specjalnych (dodatkowych) sposobów odprowadzenia wód opadowych z
bezpośredniego sąsiedztwa budynku.
Izolacje poziome - izolację ścian fundamentowych robi się zwykle z dwóch warstw papy bitumicznej na lepiku asfaltowym, izolację w podłodze - z podkładowej papy asfaltowej lub folii polietylenowej o grubości min. 0,3 mm, ułożonej z dwudziesto centymetrowym zakładem. Najlepiej, jeśli izolacje ścian fundamentowych i podłogi znajdują się na jednym poziomie. Łatwiej wtedy będzie je połączyć, gdyż nie trzeba zaginać papy, której pękanie w tym miejscu jest częstym powodem nieszczelności
Izolacja pionowa wystarczającym zabezpieczeniem pionowym ścian fundamentowych jest zagruntowanie ich rozcieńczoną emulsją asfaltowo-kauczukową i pomalowanie lepikiem asfaltowym na gorąco (obecnie jest już rzadko stosowany) lub na zimno (nie może mieć kontaktu ze styropianem) albo emulsją asfaltowo-kauczukową. Podłoża, które ma być zabezpieczane w ten sposób, nie trzeba szczególnie starannie przygotowywać - wystarczy jedynie wypełnić zaprawą cementową większe wgłębienia, aby preparat równomiernie pokrył całą powierzchnię.
Rys. 36 Izolacja fundamentu
www.muratordom.pl
13 Układy konstrukcyjne ścian i ich rodzaje w budynku.
Ściana konstrukcyjna to ściana, której głównym przeznaczeniem jest przenoszenie na fundament lub na inne elementy budowli ciężaru własnego i obciążenia od innych elementów (np. stropów, schodów, dachów) oraz przenoszenie obciążeń od parcia wiatru, gruntu, materiałów sypkich, cieczy.
Rys. 37 Układy w ścianie konstrukcyjnej
1-ściana nośna z ewentualnymi otworami przesklepionymi nadprożami, 2-podciąg, 3-ściana wypełniająca.
Rodzaje ścian. Ściany dzieli się na: •ze względu na funkcję konstrukcyjną: ściany nośne (konstrukcyjne), ściany nienośne (niekonstrukcyjne lub samonośne), ściany (ścianki) działowe; •ze względu na usytuowanie w stosunku do przestrzeni budynku: ściany zewnętrzne, ściany wewnętrzne; •ze względu na usytuowanie w stosunku do poziomu terenu: ściany przyziemia, ściany nadziemia, ściany dachowe (kolankowe, stolcowe, kalenicowe itp.); •ze względu na konstrukcje: ściany jednorodne (jednowarstwowe), ściany wielowarstwowe, ściany wielowarstwowe z pustką powietrzną, ściany ażurowe, przeszklenia; •ze względu na materiał konstrukcji ściany: ściany kamienne, drewniane, z tworzyw drewnopochodnych, ceramiczne, betonowe lub żelbetonowe, z lekkich betonów komórkowych, z wyrobów cementowych, wapiennych i gipsowych, ze szkła i wyrobów szklanych, tworzyw sztucznych, ściany o konstrukcji mieszanej wielomateriałowej.
14 Wytyczanie budynków i wykopy budowlane.
Wytyczanie budynku. Aby rozpocząć roboty budowlane uprawniony geodeta musi wytyczyć budynek w terenie
zgodnie z zatwierdzonym projektem zagospodarowania działki.
Wytyczenie podstawowe budynku może polegać na wbiciu palików w narożach realizowanego domu. Jednak wbite paliki najczęściej ulegają zniszczeniu podczas wykonywania robót ziemnych. Po wykonaniu wykopu musimy ponownie prosić geodetę o wytyczenie ław fundamentowych. Najczęściej podczas wytyczania ław geodeta wyznacza na budowie również punkty wysokościowe określające poziom posadowienia ław albo poziom posadzki parteru w budynku.
Geodeta może przy pierwotnym wytyczaniu budynku wykonać tak zwane "ławy drutowe".
Polegają one na wykonaniu drewnianych ławic (2 pale drewniane połączone poziomą deską)
z wbitym do deski gwoździem, określającym oś przebiegu poszczególnych ścian.
Wtedy pomiędzy wbitymi gwoździami prowadzimy druty ( stąd nazwa - ławy drutowe)
wyznaczające linie przebiegu ścian.
Takie wytyczenie budynku jest trwałe aż do zakończenia budowy.
Na przecięciu rozciągniętych drutów przywiązujemy pion, który określi nam dokładne położenie naroża budynku. Drut zwijamy podczas wykonywania robót ziemnych i rozciągamy ponownie po zakończeniu robót ziemnych.
Geodeta musi dokonać potwierdzenia w dzienniku budowy wytyczenia budynku w terenie.
Po zakończeniu budowy geodeta musi pomierzyć wykonany budynek, nanieść go na mapy zasobu geodezyjnego i sporządzić odbitki z naniesionym budynkiem, wymagane do przekazania budynku do użytkowania. Wszelkie pomiary na budowie uprawniony geodeta potwierdza wpisem w dzienniku budowy.
( Wyciąg z ustawy PRAWO BUDOWLANE z dnia 7 lipca 1994 r. )
Art. 43. 1. Obiekty budowlane wymagające pozwolenia na budowę
podlegają geodezyjnemu wyznaczeniu w terenie, a po ich wybudowaniu
- geodezyjnej inwentaryzacji powykonawczej, obejmującej położenie ich na gruncie.
2. Właściwy organ może nałożyć obowiązek stosowania przepisu ust. 1 również w stosunku
do obiektów budowlanych wymagających zgłoszenia.
Rys.38 Wykop pod fundament www.muratordom.pl
Wykopy budowlane.
Wykopy budowlane powstają albo przez wybranie gruntu, albo przez obwałowanie – w celu posadowienia budowli. Służą one na przykład do wykonania fundamentów lub różnych budowli w gruncie na podłożu nośnym i nie przemarzającym, a także do układania rurociągów i kanałów. Wykopy budowlane służą jako wykopy, rowy, kanały, przekopy itp. – tymczasowe lub trwałe. Wykonanie. Wykopy budowlane są w ogólności dostępne od góry. Jednak mogą być także wykonywane przez posuwanie się do przodu jako sztolnie lub tunele, a więc całkowicie przykryte ziemią. Zależnie od stosunków wodno-gruntowych w konkretnym przypadku, jak również na zasadzie ekonomiczności, lecz zawsze w zgodzie z przepisami bezpieczeństwa pracy, wykopy budowlane wolno wykonywać o ścianach pionowych bez obudowy, najwyżej do głębokości 1,25 m; powyżej tego muszą być zeskarpowane, częściowo lub całkowicie obudowane. Przy ukształtowaniu wykopów i rowów, jak również koniecznych szerokości przestrzeni pracy, w wykonywaniu wykopów i rowów obowiązują przepisy bezpieczeństwa pracy oraz właściwe normy dotyczące budowlanych robót ziemnych. Kąty nachylenia skarp. są zasadniczo zależne od rodzaju gruntu. Z uwagi na bezpieczeństwo pracujących i bezbłędne wykonanie budowy, przestrzeń pracy musi mieć szerokość co najmniej 50 cm.
Wykopy szerokoprzestrzenne umożliwiają szybsze prowadzenie robót budowlanych. Dzięki łatwemu dostępowi i braku elementów zabezpieczających skarpy. Niestety metoda ta jest najbardziej niekorzystna dla otaczającego środowiska i wymaga dużej powierzchni nieużytkowanego terenu. Bezpieczne nachylenie skarp musi być określone w dokumentacji projektowej na podstawie obliczeń statyczności, w sytuacji gdy: •roboty ziemne są wykonywane w gruntach nawodnionych, •teren przy skarpie wykopu ma być obciążony w pasie równym głębokości wykopu, •grunty stanowią iły skłonne do pęcznienia, •wykopu dokonuje się na terenach osuwiskowych, •głębokość wykopu wynosi więcej niż 4 m. W przypadku kiedy w projekcie nie ustalono bezpiecznego nachylenia skarp wykopów tymczasowych o głębokości do 4 m, należy stosować poniższe parametry: •nachylenie 1:0,5 dla iłów, mieszanin frakcji iłowej z piaskiem i pyłem, zawierające powyżej 10% frakcji iłowej, w stanie co najmniej twardoplastycznym, •nachylenie 1:1 dla skał spękanych i rumoszy zwietrzelinowych, •nachylenie 1:1,25 dla mieszanin frakcji piaskowej z iłową i pyłową o Ip ≤ 10% (mało spoistych, jak piaski gliniaste, pyły, lessy i gliny zwałowe) oraz rumoszy zwietrzelinowych zawierających powyżej 2% frakcji iłowej, •nachylenie 1:5 w gruntach niespoistych oraz w gruntach spoistych w stanie plastycznym. W przypadku wykopów stałych nachylenie nie powinno być większe niż: 1:1,5 przy głębokości do 2 m, 1:1,75 przy głębokości od 2 do 4 m, 1:2 przy głębokości od 4 do 6 m. Wykop wąskoprzestrzenny - wykop o szerokości dna równej lub mniejszej od 1,50 m i o długości powyżej 1,50 m.
15 Rola ścian w przenoszeniu obciążeń i usztywnianiu budynku. Rola ścian.
Ściany domu pełnią bardzo ważne funkcje: muszą chronić budynek od zewnątrz przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi, powinny zatrzymywać ciepło
w pomieszczeniu, muszą utrzymać stropy i dach. Dlatego ściany domu, zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne, powinny wyróżniać się następującymi cechami: •muszą być wytrzymałe, czyli mieć odpowiednią nośność, aby utrzymać stropy i dach; •ściany zewnętrzne dodatkowo powinny chronić przed zimnem, wilgocią, deszczem, śniegiem, wiatrem, a także przed hałasem i uderzeniami; •muszą mieć bardzo dobrą izolacyjność cieplną; jest ona mierzona współczynnikiem przenikania ciepła U: im ten współczynnik mniejszy, tym lepiej; •muszą mieć dobrą akumulacyjność cieplną - zdolność do gromadzenia ciepła
i powolnego oddawania go. Ściany na ogół przenoszą obciążenia pionowe, choć niewykluczone są inne rodzaje obciążeń, np. parcie ziemi na ściany przyziemia, parcie lub ssanie wiatru, rozpór od konstrukcji dachu itp. Pod pojęciem ściany nośnej rozumieć należy ścianę, która oprócz funkcji fizycznej przegrody pełni również funkcje ustroju nośnego dla innych elementów budynku, np. stropów, elementów klatek schodowych, dachów, balkonów itp. ściana ta przenosi zatem obciążenia, głownie pionowe, pochodzące od masy własnej oraz od innych elementów obiektu. W tym kontekście ściana nienośna (samonośna) przenosi w zasadzie wyłącznie obciążenia od masy własnej lub co najwyżej dodatkowe obciążenia wynikające z funkcji usztywnienia. Odpowiednio ściany działowe są w zasadzie wyłącznie przegrodami pionowymi wewnątrz budynku lub pomieszczenia, o wysokości nieprzekraczającej wysokości kondygnacji i przenoszą stosunkowo niewielkie obciążenia, pochodzące wyłącznie od masy własnej. W odróżnieniu od dwóch poprzednich ściany działowe można demontować lub przebudowywać bez wpływu na inne elementy konstrukcji. Przyjęty powszechnie podział na ściany nośne i samonośne nie w pełni odpowiada rzeczywistości. We współczesnych budynkach jednorodzinnych stropy oparte są na wieńcach obwodowych, co nawet przy ich jednokierunkowym oparciu powoduje oddziaływanie na wieńce, a w konsekwencji i na ściany usytuowane równolegle do kierunku rozpięcia. Oznacza to, że w przypadku jednokierunkowych zmonolityzowanych stropów opartych na wieńcach obwodowych ściana nienośna, czyli niebędąca konstrukcyjną podporą tego stropu, jest w rzeczywistości tym stropem przynajmniej w części obciążona, tracąc tym samym charakter ściany samonośnej. Aby ściana mogła być uznana za samonośną musi ona być oddylatowana od konstrukcji stropu.
16 Przenoszenie obciążeń poziomych przez ściany budynków wznoszonych w technologii tradycyjnej – sztywność przestrzenna budynku.
Sztywność przestrzenna budynków ścianowych o dużych rozpiętościach ścian
konstrukcyjnych zapewnia stosowanie wzajemnie prostopadłych ścian konstrukcyjnych i usztywniających* oraz stropów.
Oprócz elementów i ustrojów konstrukcyjnych w obiektach budowlanych stosuje się
elementy niekonstrukcyjne. Ich przykłady to:
•ściany (ścianki) działowe – ściany wewnętrzne wydzielające pomieszczenia, lecz
nieprzenoszące obciążeń z wyższych kondygnacji,
•ściany osłonowe – zewnętrzne ściany, które nie uczestniczą w przenoszeniu obciążeń od
elementów konstrukcyjnych, zamocowane do elementów konstrukcyjnych,
•pokrycie dachu (np. pokrycie z dachówki, papowe, gontowe, z blachy),
•elementy wykończeniowe – m.in. przewody instalacji, posadzki, okładziny, drzwi,
•elementy wyposażenia instalacyjnego – m.in. umywalki, wanny, grzejniki,
•elementy wyposażenia budowlanego – m.in. szafy w ścianie (tzw. wnękowe) lub pawlacze.
•Ściany usztywniające – wydzielają pomieszczenia, a jednocześnie chronią obiekty budowlane przed niestabilnością, dzięki przenoszeniu sił poziomych na fundament (takich jak obciążenie wiatrem lub siły wynikające z mimośrodowego działania obciążeń pionowych) na niej położone elementy konstrukcyjne np. obciążenie dachu, stropów
17 Zasady projektowania ścian warstwowych. Parametry ścian:•Izolacyjność termiczna. Izolacyjność termiczną określa współczynnik U– im niższa jego wartość, tym cieplejsza jest ściana. Gotowa ściana powinna mieć wartość U na poziomie niższym niż 0,3 W/m2K. •Paroprzepuszczalność. Im wyższa paroprzepuszczalność ścian, tym lepiej. Wybierając materiał na ściany o wysokiej paroprzepuszczalności, materiał na docieplenie także powinien być wysokoparoprzepuszczalny. •Izolacyjność akustyczna. Aby do domu nie przenikały dźwięki z zewnątrz, należy wybierać materiały cięższe, np. bloki wapienno-piaskowe. Lekkie materiały w większym stopniu przepuszczają hałasy. •Nasiąkliwość. Materiał jest bardziej odporny na warunki atmosferyczne, im mniejsza jest jego nasiąkliwość. Jednak niezależnie od materiału, podczas prac budowlanych należy chronić materiał przed zamoknięciem. Ściany jednowarstwowe. W ścianach jednowarstwowych – nie wymagających docieplenia, warstwa konstrukcyjna (nośna) pełni także rolę izolacyjną. Zgodnie z przepisami współczynnik przenikania ciepła dla ścian jednowarstwowych powinien być niższy niż 0,5 W/m2K. W praktyce materiały na te ściany są cieplejsze i niektóre z nich osiągają nawet współczynnik poniżej 0,3 W/m2K. Budowa ściany jednowarstwowej przebiega bardzo szybko. Jednak należy pamiętać o zachowaniu dokładności murowania, gdyż nie ma tutaj warstwy docieplenia, która zakryłaby ewentualne błędy wykonawcze. Bloki najczęściej muruje się na cienką zaprawę klejową tak, aby warstwa zaprawy była minimalna. Bowiem im cieńsza jest zaprawa tym mniejszy mostek termiczny w tym miejscu. Spoin pionowych się nie wypełnia – bloki mają system pióro-wpust i dzięki temu pasują do siebie. Ściany dwuwarstwowe. Dla ścian warstwowych współczynnik przenikania ciepła U nie może być wyższy niż 0,3 W/m2K. O tym, czy ściana będzie ciepła decyduje warstwa izolacji. Cegły czy bloki są jedynie warstwą nośną, nie odpowiadają za termikę ściany. Warstwa izolacji nie powinna być cieńsza niż w projekcie, a przy domach energooszczędnych zaleca się nawet jej pogubienie czy też wybieranie na warstwę konstrukcyjną ciepłych materiałów np. bloczków z betonu komórkowego. Każdy centymetr zaoszczędzony na izolacji powoduje wzrost współczynnika U o 0,02, co w przyszłości oznacza wyższe rachunki za ogrzewanie. Budowę ścian dwuwarstwowych rozpoczynamy od wymurowania warstwy nośnej. Następnie mocujemy warstwę izolacji - na zaprawę klejową, czasem także na kołki. Kolejnym krokiem jest pokrycie ocieplenia zaprawą klejową i wtopienie siatki zbrojącej. Ostatnią czynnością jest tynkowanie i malowanie elewacji. Ściany trójwarstwowe. Podobnie jak dla ściany dwuwarstwowej, współczynnik przenikania ciepła U dla ścian trójwarstwowych powinien być niższy niż 0,3 W/m2K. Zaletą ścian trójwarstwowych jest bardzo duża akumulacja ciepła, którą gwarantuje warstwa konstrukcyjna. Ściany trójwarstwowe stosowane są w projektach domów energooszczędnych. Przy ścianach trójwarstwowych można uzyskać efektowną elewację np. z cegieł klinkierowych. Ścianę trójwarstwową można budować jednoetapowo lub dwuetapowo. Jednoetapowo – muruje się jednocześnie warstwę nośną, wykonuje izolację i elewację. Dwuetapowo – najpierw muruje się warstwę nośną, a dopiero po przykryciu domu dachem wykonuje się izolację i muruje się warstwę elewacyjną .
Rys.39 Ściana jednowarstwowa
Rys.40 Ściana dwuwarstwowa
www.dom.pl
Rys. 41 Ściana trójwarstwowa (www.dom.pl)
18 Kryteria doboru i wymagania stawiane pionowym i poziomym przegroda budowlanym.
Przegroda budowlana jest to element budowli oddzielający jej wnętrze od otoczenia zewnętrznego lub tez wydzielający w jej wnętrzu pomieszczenia, np. ściana, strop, krata. Rozróżnia się przegrody budowlane stałe i ruchome oraz pełne i ażurowe.
Stropy – przegrody poziome domów. Przede wszystkim musimy określić sobie czym jest strop i jaką będzie pełnił funkcje. Stropy są to przegrody poziome dzielące budynek na kondygnacje. Składają się z konstrukcji nośnej oraz z podłogi, podsufitki i izolacji. Trzy ostatnie składniki zależą od roli jaką spełniać ma dana przegroda pozioma. Strop nie tylko przenosi ciężar własny, obciążenie zmienne i ciężar ścian działowych ale także ma za zadanie usztywnić budynek w kierunku poziomym, ma ochraniać poszczególne kondygnacje przed przenikaniem ciepła, dźwięku czy pary wodnej (np. stropy nad pralniami). Stropy muszą spełniać stawione im wymagania dotyczące wytrzymałości, sztywności, izolacyjności akustycznej i cieplnej, ognioodporności, trwałości itp. Dodatkowo dany strop powinien charakteryzować się małą pracochłonnością podczas jego realizacji oraz możliwie najmniejszym kosztem.
Najważniejsze parametry przegród budowlanych:
- izolacyjność cieplna
- wysoka wytrzymałość
- akumulacja cieplna
- izolacyjność akustyczna
Wymagania:
Ściany zewnętrzne w pomieszczeniach ogrzewanych (powyżej 16 stopni C) niezależnie od rodzaju powinny charakteryzować się współczynnikiem przenikania ciepła U nie większym niż 0.3 W/ (m2* K)
Dla dachów i stropodachów znajdujących się nad pomieszczeniami ogrzewanymi współczynnik przenikania ciepła U nie może przekroczyć 0.25 W/ (m2* K)
Maksymalna dopuszczalna wartość współczynnika U dla stropów nad piwnicami nie ogrzewanymi i zamkniętymi przestrzeniami podłogowymi może wynosić do 0.45 W/ (m2* K)
Właściwości akustyczne określa wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej RA2 dB. Dla ścian z jednym oknem wskaźnik R A2 nie powinien być mniejszy niż 20 dB, gdy dom leży na terenach leśnych, wiejskich oraz nie mniejszy niż 45 dB, dla budynków w centrach miast. To oczywiście wartości minimalne. najlepiej jednak, żeby ściany miały wskaźnik R A2 na poziomie 48-51 dB
Obciążenia zmienne w domach jednorodzinnych przyjmuje się nie mniejsze niż
150 kg/m² (na nieużytkowych poddaszach 50 kg/m²).
19 Izolacje akustyczne i termiczne.
Współczynnik izolacyjności akustycznej przegrody (np. okna, ścian, itp.) Rw jest wyrażany w dB (decybel) i określa wartość redukcji hałasu, którego źródło znajduje się poza przegrodą. Warto dodaćć, że im większa wartość współczynnika Rw, tym lepsza izolacyjność akustyczna przegrody. Biorąc pod uwagę fakt, iż parametry akustyczne określane są na podstawie skali logarytmicznej można założyć, że wartość redukcji hałasu o 10 dB oznacza redukcję tego hałasu o około 50%.Izolacyjność akustyczna określana jest poprzez przykładowe wskaźniki podane w poniższej tabeli.
Rys. 42. Wymagana izolacyjność akustyczna przegród wew. w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych
www.muratorplus.pl
Elementy budowlane przeznaczone do wykonywnaia przegród wewnetrznych w
budynku powinny charaketryzować się na tyle dużą izolacyjnością od dźwięków powietrzynych oraz na tyle małą wartością znormalizowanego poziomu uderzeniowego aby po uwzględnieniu wpływu bocznego przenoszenia dźwieku w danym budynku przegrody wewnętrzne wykonane z tych elementów osiągnęły wyamaganą izolacyjność akustyczną właściwą.
Izolacyjnośc akustyczna poszczególnych części przegrody zewnętrznej z oknami powinn abyc ak dobrana, aby przy uwzględnieniu powierzchni poszczególnych części przegrody
w całkowitej powierzchni przegrody zewnętrznej w pomieszczeniu osiągnąć wymagany wskaźnik oceny wypadkowej izolacyjnośic akustycznej. Dla przykładu izolacyjnośc akustyczna Ra dla części pełnej waha się pomiedzy okna pomiedzy 35.Każda przegroda budowlana powinna również charakteryzować się odpowiednią izolacyjnością termiczną. Bardzo istotny wpływ na izolacyjność cieplną jakość cieplna węzłów konstrukcyjnych oraz ilość otworów w przegrodach. W standardowych budynkach mieszkalnych ściany zewnętrzne zazwyczaj są wznoszone jako:
a) jednowarstwowe, w postaci muru z wyrobów o względnie niskiej przewodności
cieplnej,
b) wielowarstwowe z izolacją cieplną: dwuwarstwowe, z izolacją cieplną na zewnętrznej
powierzchni,
- trójwarstwowe, w postaci muru szczelinowego z wypełnieniem szczeliny izolacją cieplną
(ew. z kilkucentymetrową szczeliną powietrzną między izolacją, a murem zewnętrznym)
lub z okładziną np. kamienną zamiast muru zewnętrznego,
c) szkieletowe.
Izolację cieplną stosuje się również w celu uzyskania wymaganej izolacyjności cieplnej stropów, połaci dachowych i przegród stykających się z gruntem.Przy odpowiedniej grubości muru, wykonanego z wyrobów o wartości współczynnika przewodzenia ciepła poniżej 0.25 W/(mK) istnieje możliwość uzyskania przegrody jednowarstwowej o izolacyjności cieplnej spełniającej aktualne wymagania. Aby ograniczyć grubość muru lub uzyskania niższych wartości współczynnika przenikania ciepła U lub w celu ocieplenia ścian istniejącego budynku stosuje się izolację cieplną ze styropianu lub wełny mineralnej. Grubość izolacji cieplnej elementów obudowy budynku przyjmuje się z warunków spełnienia wymagań podanych w przepisach budowlanych lub ewentualnie biorąc pod uwagę efekty ekonomiczne inwestycji w ograniczenie strat ciepła przez przenikanie, w celu zmniejszenia zużycia energii do ogrzewania budynku.
Duże znaczenie dla izolacyjności cieplnej obudowy ma jakość cieplna węzłów konstrukcyjnych. W poprawnym rozwiązaniu zachowana jest ciągłość izolacji cieplnej na całej powierzchni obudowy. W miejscach występowania elementów konstrukcyjnych przeprowadzonych przez obudowę np. wspornikowych płyt balkonowych stosuje się tzw. łączniki do zbrojenia z izolacją cieplną, w których izolację cieplną przenikają jedynie wykonane ze stali nierdzewnej pręty zbrojenia płyt stropowej i balkonowej.
Izolacyjność cieplna okien i lekkich ścian osłonowych wynika z właściwości cieplnych ich części składowych:
- ram (z drewna, kształtowników z PVC, aluminiowych z przekładką termiczną),
- oszklenia (szyb zespolonych dwu- lub trój-szybowych),
- ramek dystansowych zastosowanych w szybach zespolonych (aluminiowych, ze stali
ocynkowanej, nierdzewnej, polimerowych).Polepszenie jakości cieplnej uzyskuje się dzięki zastosowaniu następujących rozwiązań:
- grubszych ram drewnianych,
- grubszych, wielokomorowych kształtowników PVC,
- grubszych, z wyższymi przekładkami termicznymi, ram z kształtowników aluminiowych,
- wypełnienia części pustek w kształtownikach ww. ram izolacją cieplną (np. pianka
poliuretanową),
- polimerowych zamiast metalowych wzmocnień kształtowników PVC,
- szyb zespolonych z powłokami niskoemisyjnymi ograniczającymi wymianę ciepła przez
promieniowanie i wypełnionych argonem lub innymi gazami szlachetnymi w celu
ograniczenia wymiany ciepła przez przewodzenie i konwekcję,- międzyszybowych ramek dystansowych z stali nierdzewnej lub polimerowych.
20 Dylatowanie ścian.
Dylatacja – zaprojektowana szczelina w konstrukcji. Wprowadzana w celu umożliwienia niezależnej pracy poszczególnych części budowli. Ruch budowli może być spowodowany zmianami temperatury, wilgotności, obciążeniami. Dylatacja ma szerokość od kilku milimetrów do kilku centymetrów.
Rys. 43 Dylatacja
01 ściana przecięta szczeliną dylatacyjną,
02 strop ze szczeliną dylatacyjną,
03 słupy po obydwu stronach szczeliny dylatacyjnej.
Dylatacje dzieli się na:
dylatacje konstrukcyjne – wydzielają fragmenty budynku stanowiące jednolitą całość pod względem statycznym. Stosowane są przy zmianie sposobu posadowienia, zmianie układu konstrukcyjnego budynku, dużych różnic w obciążeniach, przy znacznych wymiarach budowli w rzucie poziomym itp.;
dylatacje termiczne – mają za zadanie wyeliminowanie wpływu dużych naprężeń od odkształceń termicznych (rozszerzalność termiczna) poszczególnych fragmentów budynku. Elementy nagrzewane i chłodzone z jednej strony (np. dachy) mogą ulegać gięciu, a pręty nagrzewane nierównomiernie na końcach – skręcaniu;
dylatacje technologiczne – eliminują wpływ skurczu lub pęcznienia materiałów użytych do wykonania elementu budowli. Wg przepisów skurcz betonu np. uważa się za równoznaczny z obniżeniem temperatury o 15ºC. Żużlobeton, gips lub estrichgips ulegają pęcznieniu pod wpływem wilgoci. W obu przypadkach stosuje się szczeliny dylatacyjne, które zmniejszają obszary działania sił wewnętrznych;
dylatacje przeciwdrganiowe – mają zadanie eliminacji lub zmniejszenia wpływu drgań, wstrząsów itp. jednego elementu na drugi. Stosowane np. pomiędzy maszyną a jej fundamentem, posadzką a fundamentem maszyny wytwarzającej drgania (np. młot), między budynkiem a jezdnią o dużym natężeniu ruchu pojazdów, w rejonach trzęsień ziemi lub szkód górniczych.
Dylatacje fundamentowe
Grunty, na których oparte są fundamenty, mają zawsze skłonności do osiadania i zjawisko to wynika z właściwości mechanicznych gruntu, a w szczególności zależy od ściśliwości gruntu, określanej wartością modułu ściśliwości, tzn. zdolności gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem obciążenia. Natomiast fundament musi zapewnić równomierny rozkład obciążenia od budynku na grunt.
Najbardziej problematyczna jest sytuacja, gdy w obrysie rzutu budynku zmieniają się warunki gruntowe a poszczególne jego części są posadowione na warstwach gruntowych
o odmiennych parametrach. W takiej sytuacji w fundamencie występują bardzo duże naprężenia zginające i wykonanie takiego fundamentu jest ekonomicznie nieuzasadnione, ponieważ nie gwarantuje stabilności dla budowli. Rozwiązaniem takiej sytuacji jest podzielenie całego budynku od fundamentu do dachu szczelinami pionowymi, czyli dylatacjami na odrębne części.
Nierównomierne osiadanie budynku jest tylko jedną z kilku przyczyn stosowania dylatacji fundamentów, które wykonuje się również gdy zaistnieje jedna z poniższych sytuacji:
obok siebie są posadowione budynki albo dwie części budynku o różnej wysokości generujące różne obciążenia podłoża,
posadowienie dwóch budynków lub dwóch części budynku o różnej konstrukcji obok siebie, np. budynek szkieletowy hali przemysłowej obok budynku administracyjnego o ścianach konstrukcyjnych nośnych wykonanych z cegły budowlanej,
posadowienie dwóch budynków o różnych fundamentach obok siebie, np. ławy ceglane i lawy żelbetowe,
dwa budynki lub dwie części budynku posadowione obok siebie są wykonywane w różnym czasie, czyli gdy wykonuje się nowy fundament obok fundamentów już istniejących,
budynki są posadowione na terenach szkód górniczych, gdzie jest konieczne uzyskanie dokładnych danych o ruchach podłoża.
Powyższe sytuacje to dość poważne problemy natury konstrukcyjnej. Praktyka projektowania wskazuje, że posadowienie nowego budynku obok już istniejącego, wiąże się z koniecznością oddzielenia obu budynków dylatacją na całej ich wysokości oraz odsunięciem fundamentu nowego od starego i oparcie ściany przylegającej do istniejącego budynku na konstrukcji wspornikowej.
21 Nadproża okienne i drzwiowe – rodzaje i zasady projektowania.
Nadproża są elementem konstrukcyjnym umożliwiającym wykonanie otworów okiennych
i drzwiowych w ścianach. Ich zadaniem jest przenoszenie ciężaru stropów i ścian wyższych kondygnacji oraz dachu a także obciążeń na nie działających. Przed montażem okien lub drzwi w ścianie działowej, po wykuciu otworu należy go wzmocnić nadprożem, ponieważ zdejmuje ono obciążenie z części ściany. Dobrze spełnią swe zadanie, jeśli będą miały odpowiednią sztywność i nośność. Przy projektowaniu nadproża bierzemy pod uwagę rozmiary otworu, jego położenie w pomieszczeniu (w tym odległość od ścian prostopadłych, stropu), rodzaj materiału, z którego zbudowana jest ściana, jej grubość oraz ilość kondygnacji nad otworem, tak aby nie uszkodzić jednej z głównych ścian. Nadproża wykonywane są najczęściej jako belki żelbetowe z gotowych prefabrykatów o określonej długości, można je też wykonać w deskowaniu przygotowanym na budowie. Belka nadprożowa powinna znajdować się na zaplanowanej wysokości, co nie zawsze odpowiada poziomowi warstw ściany. W takim przypadku oparcie nadproża wykonuje się na warstwie wymurowanej z drobnowymiarowych materiałów ściennych, np. cegieł ceramicznych lub silikatowych. Jej szerokość nie powinna być mniejsza niż , ale w praktyce wykonuje się je na pełną długość cegły, czyli . Zastąpienie cegłą fragmentu ściany ciepłochronnej w ścianie jednowarstwowej powodowałoby powstanie w tym miejscu mostka cieplnego. Dlatego wymagany poziom oparcia nadproża uzyskuje się przez docinanie elementów ściennych. Nadproża prefabrykowane w kształcie litery L lub U ustawia się na zaprawie i podpiera w środku rozpiętości, ewentualnie dodatkowo zbroi, następnie wypełnia mieszanką betonową. Nadproża wylewane w deskowaniu wymagają zbicia i ustawienia szalunku z desek, ułożenia zbrojenia zgodnego z projektem oraz zalania betonem. Rodzaje nadproży: DREWNIANE – płaskie, belkowe, stosowane przede wszystkim w budynkach drewnianych. MUROWANE NIEZBROJONE – płaskie lub łukowe; muruje się je z cegieł lub kamieni. MUROWANE ZBROJONE – dostępne są w gotowych systemach. ŻELBETOWE – najczęściej stosowane, wykonuje się je na budowie, trzeba je dobrze zaizolować. PREFABRYKOWANE – to gotowe nadproża żelbetowe, ich montaż jest dużo szybszy niż pozostałych (ale potrzebny jest do niego dźwig), są jednak dużo droższe. Również muszą być zaizolowane. Ściana i nadproże: JEDNOWARSTWOWA – najlepiej sprawdzi się tu nadproże z materiału, z którego wykonana jest ściana i dodatkowo je ocieplić. DWUWARSTWOWA – łatwo wykonać nadproże do takiej ściany – może być na przykład z belek żelbetowych na budowie. TRÓJWARSTWOWA – najlepiej zrobić tu dwa nadproża (w ścianie nośnej i elewacyjnej) połączone izolacją.
Rys. 44 Belka nadprożowa
www.muratordom.pl
Rys. 45. Uzbrojenie ściany w pobliżu otworów: 1. Elementy nadproża; 2. Belki zbrojeniowe.
www.ladnydom.pl
22 Warunki techniczne jakim powinno odpowiadać budynki i ich usytuowanie na podstawie przepisów wykonawczych do ustawy Prawo Budowlane.
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. w sprawie warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. z dnia 15 czerwca 2002r.)
Zgodnie z & 1 Rozporządzenie ustala warunki techniczne, jakimi powinny odpowiadać budynki i związane z nimi urządzenia ich usytuowanie na działce budowlanej oraz zagospodarowanie działek przeznaczonych pod zabudowę, zapewniające spełnienie wymagań art. 5i 6 Ustawy z dnia 7 lipca 1994r. – Prawo budowlane.
23 Rysunek wiązania pospolitego cegieł w murze (2 warstwy)
Warstwa 1
Rys.46
,,Budownictwo ogólne- Elementy budynków, podstawy projektowania” Tom 3 wyd. Arkady
Warstwa 2
Rys. 47
,,Budownictwo ogólne- Elementy budynków, podstawy projektowania” Tom 3 wyd. Arkady
Rys. 48 Wiązanie pospolite a) widok muru b) mur grubości 1 cegły c) mur grubości 1,5 cegły d) mur grubości 2 cegieł e) mur grubości 2,5 cegły f) mur grubości 3 cegieł
,,Budownictwo z technologią” wyd. WSiP
Bibliografia:
1. ,, System budownictwa mieszkaniowego i ogólnego” wyd. Arkady
2. ,,Budownictwo ogólne” Tom 3 „ Elementy budynków, podstawy projektowania” wyd. Arkady
3. „Technologia w budownictwie” wyd. WSiP
4. Internet