zagadnienia Grupy - b:

1. Omówić i scharakteryzować cementy CEM I oraz CEM II.

Cement portlandzki to spoiwo otrzymywane przez zmielenie klinkieru cementowego z dodatkami regulującymi czas wiązania Według normy PN-EN107-1:2000 dla wszystkich rodzajów cementów obowiązują trzy klasy wytrzymałości normowej.

Są to klasy 32.5; 42.5 oraz 52.5. Dla każdej klasy wytrzymałościowej odpowiadają dwie klasy wytrzymałości wczesnej. Klasy o normalnej wytrzymałości wczesnej oznacza się symbolem N, natomiast klasy wysokiej wytrzymałości wczesnej jako R.

CEM I cement portlandzki czysty

Uzyskuje się przez przemiał klinkieru cementowego z dodatkiem wapnia (do 5%) dwuwodnego lub anhydrytu.

32.5R charakteryzuje się wysoką wytrzymałością wczesną oraz umiarkowanym ciepłem hydratacji. Stosowany jest do produkcji betonu towarowego, elementów prefabrykowanych i wykonywania konstrukcji monolitycznych z betonów klas C8/10 do C35/45;

42.5R charakteryzuje się szybkim przyrostem wytrzymałości, wysokim ciepłem hydratacji i krótkim czasem wiązania. Stosuje się do produkcji betonów klas C16/20 do C40/50, do wytwarzania elementów prefabrykowanych i konstrukcji monolitycznych;

52.5R charakteryzuje się wysoką wytrzymałością początkową i dużą szybkością wydzielania ciepła w początkowym okresie twardnienia. Stosowany do betonów klas powyżej C35/45, do produkcji elementów prefabrykowanych.

CEM II cement portlandzki z dodatkami (wieloskładnikowy)

Produkuje się go przez wspólne zmielenie klinkieru portlandzkiego, dodatków mineralnych oraz gipsu jako regulatora czasu wiązania. Zawartość dodatków mineralnych w zależności od odmiany (A oraz B) może wynosić od 6 do 35%.

Dodatkami mineralnymi są: granulowany żużel wielkopiecowy (S), pył krzemionkowy (D), pucolana naturalna (P) oraz sztuczna (Q), popiół lotny krzemionkowy (V), popiół wapienny (W), łupek palony (T) oraz wapień (L).

W zależności od rodzaju dodatku cementy charakteryzują się różnymi właściwościami.

Dodanie do cementu żużla (S) lub popiołu lotnego (V lub W) powoduje wydłużenie czasu wiązania i obniżenie początkowej wytrzymałościowi w stosunku do CEM I. Cement ten jednak ma inne zalety, mianowicie: charakteryzuje się mniejszym ciepłem hydratacji, mniejszym skurczem oraz zwiększoną odpornością na działanie wód agresywnych.

CEM II/A-S 32.5R – cement portlandzki wieloskładnikowy o wysokiej wytrzymałości wczesnej z dodatkiem żużla wielkopiecowego w ilości 6-20%. Klasa wytrzymałościowa 32.5

CEM II/B-S 32.5R - tak jak wyżej, z tą różnicą, że dodatek w postaci żużla wielkopiecowego występuje w ilości od 21 do 35%.

1. Omówić cechy fizyczne materiałów budowlanych.

Gęstość (właściwa)

Stosunek masy materiału do jej objętości rzeczywistej(bez porów)

[g/cm³]

Gęstość objętościowa (pozorna)

Stosunek masy materiału wysuszonego do całkowitej objętości jaką dany materiał zajmuje wraz z porami.

[g/cm³]

Szczelność

Określa, jaką część całkowitej objętości badanego materiału zajmuje masa materiału bez porów. Stosunek gęstości pozornej do gęstości materiału.Zawsze mniejsze bądź równe 1.

; [%]

Porowatość

Określa, jaką część całkowitej objętości materiału stanowi objętość porów (inaczej procentowa zawartość porów w materiale).

; [%] lub P=(1-S)x100; [%]

Porowatość decyduje o innych cechach, jak: wytrzymałość na ściskanie, mrozoodporność, właściwości izolacyjne. Porowatość materiałów budowlanych zawiera się od 0% (szkło, stal) do 95% (wełna mineralna, pianka poliuretanowa).

Wilgotność

Procentowa zawartość wody w materiale (w danej chwili) w jego stanie naturalnym (drewno, skała naturalna) lub pod wpływem czynników atmosferycznych.

; [%]

Nasiąkliwość wagowa

Zdolność pochłaniania wody przez materiał przy ciśnieniu atmosferycznym oraz zdolność do jej utrzymywania. Stosunek masy wchłoniętej wody do masy próbki materiału suchego.

; [%]

Nasiąkliwość objętościowa

To stosunek objętości masy wody wchłoniętej do objętości próbki materiału suchego

; [%]

Higroskopijność

To zdolność szybkiego wchłaniania przez materiał pary wodnej z otaczającego powietrza.

Do najbardziej higroskopijnych materiałów należy chlorek wapnia, a do najmniej – wyroby ceramiczne.

Kapilarność

To zdolność podciągania w górę wody przez włoskowate kanaliki materiału (kapilary) stykającego się z wodą.

Przesiąkliwość

To zawilgocenie materiału pod wpływem wody pod ciśnieniem. Wyraża się ją ilością wody w gramach, która w ciągu godziny przenika przez 1 cm² próbki materiału, przy stałym ciśnieniu.

Mrozoodporność

To zdolność materiału nasyconego wodą do przeciwstawiania się zniszczeniu jego struktury pod wpływem wielokrotnych cykli zamrażania i odmrażania. Podczas zamrażania woda w porach materiału zwiększa swoją objętość o około 10%, wywołując tym samym naprężenia mogące zniszczyć strukturę materiału.

Skurcz

To zmiana objętości lub wymiarów liniowych materiału wilgotnego przy wysychaniu (drewno, glina) i twardnieniu (beton, zaprawa).

Przewodność cieplna

To przewodzenie przez materiał ciepła w wyniku różnicy temperatur na przeciwległych jego powierzchniach. Określa ją współczynnik λ, który jest ilością ciepła przechodzącą przez powierzchnię 1m² grubości 1m w ciągu 1 godziny przy różnicy temperatur obu powierzchni równej 1^oK.

Odporność ogniowa

To niepodatność na niszczący wpływ ognia podczas jego samorzutnego i niekontrolowanego rozprzestrzeniania się na materiał, w postaci zmian jego struktury, kształtu, czy wytrzymałości mechanicznej.

Ogniotrwałością nazywa się odporność materiału na wysokie temperatury powyżej 1580^oC bez odkształceń.

Materiały budowlane dzieli się według wrażliwości ogniowej na:

- niepalne, trudno palne, palne

- ogniotrwałe, trudno topliwe,łatwo topliwe

3.Wymienić i omówić klasy konsystencji mieszanek betonowych.

V0

Wyroby prefabrykowane, wibrowane z częstotliwością powyżej 6000 drgań/min; wyroby prefabrykowane zagęszczane mechanicznie przy stosowaniu docisku - wibroprasowania, (np. kostka brukowa, płyty chodnikowe, krawężniki, itp.); betony niekonstrukcyjne o prostych przekrojach, rzadko zbrojonych, zagęszczanych ręcznie poprzez ubijanie

V1, V2

Mieszanki wibrowane lub ubijane ręcznie o prostych przekrojach, rzadko zbrojonych; konstrukcje betonowe i żelbetowe zagęszczane wibratorami wgłębnymi i powierzchniowymi o prostych przekrojach, rzadko zbrojonych

V3, S1

Mieszanki wibrowane i ręcznie sztychowane; konstrukcje betonowe i żelbetowe o prostych przekrojach, normalnie zbrojonych zagęszczane mechanicznie przy użyciu wibratorów wgłębnych i powierzchniowych; elementy cienkościenne zagęszczane wibratorami przyczepnymi w pozycji pionowej

V4, S2

Mieszanki wibrowane lub ręcznie sztychowane; konstrukcje betonowe i żelbetowe o złożonych przekrojach, gęsto zbrojone zagęszczane ręcznie przez sztychowanie lub mechanicznie przy użyciu wibratorów wgłębnych i powierzchniowych

S3

Mieszanki ręcznie sztychowane; betony samozagęszczalne

4.Omówić metody zagęszczania mieszanki betonowej.

Zagęszczanie mieszanki betonowej wpływają na jakość betonu, dlatego:

- mieszanka betonowa musi być zagęszczona do stanu ścisłego i jednorodnego;

- deskowanie (forma) musi być szczelnie wypełnione, a zbrojenie dokładnie otulone;

- powierzchnia wykonanej konstrukcji powinna być możliwie gładka i bez porów.

Wyróżnia się następujące metody zagęszczania:

- sztychowanie;

- ubijanie;

- wibrowanie;

- prasowanie;

- wibroprasowanie;

- walcowanie;

- utrząsanie;

- wirowanie;

- próżnowanie;

- samozagęszczenie;

Sztychowanie

Stosuje się do mieszanek betonowych o konsystencjach ciekłej i półciekłej. Polega na zagęszczaniu wgłębnym poprzez zanurzenie prętów stalowych. Przy tego typu zagęszczeniu grubość warstwy betonu nie powinna przekraczać . Pręty do sztychowania powinny mieć średnicę i być ostro zakończone (szpice lub łopatki).

Ubijanie

Stosowane jest przy konsystencjach gęstoplastycznych i wilgotnych. Ubijanie ręczne można stosować jedynie w przypadku niewielkiej ilości betonów o podrzędnym znaczeniu. Stosuje się ubijaki o masie 7- i o powierzchni uderzenia około 150-250 cm2. Ubijak nie zagłębia się wcale lub bardzo nieznacznie w mieszankę betonową. Grubość ubijanej warstwy 10-25cm.

W przypadku ubijaków ręcznych należy nimi uderzać z wysokości 20-30cm, natomiast ubijaki mechaniczne mają regulowaną siłę uderzenia i należy je tylko przesuwać po powierzchni. Ubijanie prowadzi się do momentu, aż na całej powierzchni pojawi się mleczko cementowe. Betony ubijane mechaniczne uzyskują do 10 % wyższą wytrzymałość na ściskanie, niż ubijane ręcznie.

Wibrowanie

Drgania wibratora wprawiają w drgania ziarna kruszywa i otaczający je zaczyn cementowy. W okresie drgań maleje tarcie i spójność pomiędzy składnikami mieszanki, dzięki czemu staje się ona bardziej ruchliwa i płynna. Ziarna kruszywa łatwo przesuwają się względem siebie i gęściej układają. Powietrze jako lżejsze jest wypierane, unosi się do góry i uchodzi z mieszanki betonowej. Wibrowanie należy zakończyć, gdy na powierzchni betonu zaczyna wydzielać się mleczko cementowe.Czas trwania wibracji wynosi około 10 – 30 sekund Wyróżnić można wibratory pogrążalne, powierzchniowe, przyczepne i stoły wibracyjne.

Prasowanie

Polega ono na ściskaniu wilgotnej mieszanki betonowej statycznie działającą siłą, wywołującą naprężenia do 30MPa, a nawet do 100MPa.Tak silnie stłoczone składniki, a zwłaszcza ziarna cementu wymagają małej ilości wody, aby mogło nastąpić wiązanie i twardnienie w stosunkowo krótkim czasie. Metoda ta wymaga specjalnych pras. Stosowana jest głównie do produkcji małych elementów (kostki brukowe, płyty chodnikowe). Tak sprasowane elementy uzyskują od razu spoistość tego rzędu, że można je wyjąć z formy.

Wirowanie

Technologia ta polega na wykorzystaniu siły odśrodkowej do zagęszczania mieszanki. Stosuje się w tym celu mieszankę o konsystencji półciekłej i plastycznej. Ziarna kruszywa jako cięższe skupiają się przy zewnętrznej ścianie wirowanego elementu. Woda natomiast zostaje wypchnięta do środka, a jej nadmiar wypływa z mieszanki i zostaje odprowadzona, dzięki czemu końcowa wartość W/C znacznie maleje. Metoda ta stosowana jest do produkcji rur, pali oraz słupów wewnątrz drążonych.

Próżniowane

Próżniowanie, jako technika zagęszczania mieszanki betonowej, polega na odciągnięciu po wywołaniu podciśnienia nadmiaru wody i powietrza z rozprowadzonej mieszanki. W metodzie próżniowania przygotowuje się i układa mieszankę betonową o konsystencji ciekłej lub półciekłej, a z ułożonej już masy odciąga się nadmiar wody, obniżając w ten sposób wskaźnik W/C jeszcze przed rozpoczęciem wiązania. Odciąganie wody jest możliwe dzięki stosowaniu specjalnego, szczelnego deskowania oraz pomp wywierających podciśnienie.

5.Scharakteryzować obciążenia działające na konstrukcje budowlane.

Obciążenia działające na konstrukcje budowlane można podzielić w różny sposób, przyjmując różne kryteria.

 sposobu przyłożenia do konstrukcji

 dynamiki przyłożenia do konstrukcji

 czasu trwania i sposobu działania

 roli, jaką spełnia w obliczeniach statycznych

Podział obciążeń

1. Ze względu na sposób przyłożenia do konstrukcji:

 objętościowe (np. ciężar własny betonu)

 powierzchniowe (np. ciężar wykładziny podłogowej leżącej na płycie stropowej)

 liniowe (np. ciężar ściany działowej ustawionej na stropie)

 skupione (np. obciążenie słupem innego elementu konstrukcji)

2. Ze względu na dynamikę przyłożenia do konstrukcji:

 statyczne – ich wartość zwiększa się powoli od zera do wartości maksymalnej (np. obciążenie ławy fundamentowej murowaną na niej ścianą)

 dynamiczne – ich wartość zmienia się nagle lub cyklicznie. (np. obciążenie mostu spowodowane przejeżdżającym pociągiem)

3. Ze względu na czas trwania i sposób działania

stałe – ich wartość, kierunek i miejsce przyłożenia do konstrukcji nie zmieniają się w czasie jej wznoszenia i eksploatacji. Zaliczamy do nich ciężar własny stałych elementów konstrukcji budowli, ciężar własny gruntu w stanie rodzimym, nasypów i zasypów oraz parcie z niego wynikające.

zmienne – ich kierunek działania, wartość lub położenie może ulegać zmianie. Obciążenia zmienne dzieli się na technologiczne oraz środowiskowe. Te pierwsze zależne są od funkcji i sposobu użytkowania budowli, zaś drugie zależne od środowiska, w którym budowla jest wzniesiona.

W zależności od czasu trwania wyróżniamy obciążenia:

• zmienne w całości długotrwałe, należą do nich:

-ciężar własny tych części konstrukcji, których położenie może ulegać zmianie w czasie trwania budowli

-ciężar własny urządzeń na stałe związanych z użytkowaniem budowli (np. kotły)

-ciężar własny i parcie ciał sypkich, cieczy i gazów wypełniających urządzenia lub transportowanych przez nie w czasie użytkowania

-obciążenie gruntem budowli zagłębionych w gruncie

-obciążenie temperaturą powstałą podczas użytkowania urządzeń stałych

o zmienne w części długotrwałe:

-obciążenia od suwnic, ładowarek, wyciągarek i innych urządzeń używanych w czasie eksploatacji konstrukcji

-obciążenia stropów w pomieszczeniach magazynowych, mieszkalnych itp.

-ciężar ludzi, urządzeń i materiałów w miejscach remontu maszyn i urządzeń

-siły wywołane nierównomiernym osiadaniem podłoża

-ciężar pyłu (gdy się gromadzi)

o zmienne w całości krótkotrwałe:

-obciążenie termiczne pochodzenia klimatycznego

-oblodzenie

-obciążenie wiatrem

-obciążenie śniegiem

-obciążenia powstające w czasie transportu i montażu konstrukcji

wyjątkowe – są to obciążenia wynikające z mało prawdopodobnych zdarzeń, ale możliwych do wystąpienia w czasie eksploatacji budowli (np. uderzenia pojazdów, trzęsienia ziemi, powódź, wiatr huraganowy, wybuch pożaru lub spowodowane nierównomiernym osiadaniem konstrukcji)

4. Ze względu na rolę, jaką pełnią w obliczeniach statycznych:

charakterystyczne – wykorzystywane są w celu sprawdzenia warunku sztywności. Jest ona ustalona odpowiednio do przewidywanego sposobu użytkowania konstrukcji.

obliczeniowe – uzyskuję się mnożąc wartość charakterystyczną przez odpowiedni dla danego obciążenia (zgodnie z normami) współczynnik obciążenia

Obciążenie ciężarem własnym

Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji określa się, przyjmując projektowane wymiary elementów konstrukcji oraz ciężary objętościowe materiałów, z których mają one być wykonane. Dotyczy to także określania obciążeń materiałami wykończenio-

wymi, wyrównującymi i izolacyjnymi.

Obciążenie gruntem

Budowle przejmują obciążenia i przekazują je na grunt. Nazywa się go wtedy podłożem gruntowym. Grunt wywiera parcie na budowlę i traktuję się go wtedy jako obciążenie budowli.

Obciążenia technologiczne stropów

Wartości charakterystyczne zmiennych obciążeń stropów wynikają z funkcji i przeznaczenia pomieszczeń, w których się znajdują. Mniejsze będzie obciążenie stropu pokoju w budynku mieszkalnym, a znacznie większe stropu pomieszczenia biblioteki. Ponieważ wartość ustalana jest na podstawie danych technologicznych wykorzystania poszczególnych pomieszczeń, nazywamy je obciążeniami technologicznymi. Ich wartość podawana jest jako równomiernie rozłożona na powierzchni stropu w kN/m2 .

Obciążenia śniegiem

Obciążenie śniegiem dachu zależy od:

1. położenia geograficznego budowli

2. kształtu i pochylenia dachu

Jeżeli w danym przypadku możliwe są różne warianty obciążeń, do obliczeń należy przyjmować warianty najbardziej niekorzystne.

Obciążenie wiatrem

Obciążenie wiatrem jest obciążeniem równomiernie rozłożonym. Kierunek jego działania jest zmienny, ale do obliczeń statycznych przyjmuję się, że wiatr działa prostopadle do obciążanych powierzchni.

Wartości obciążenia wiatrem zależą od:

-położenia geograficznego

-aerodynamiki budowli

-wysokości budowli

-usytuowanie budowli w terenie

-podatność budowli na dynamiczne działanie wiatru

6.Metody organizacji procesów budowlanych.

Metoda planowania sieciowego-planowanie i kontrola realizacji wymagających precyzyjnej koordynacji działań. Podstawą obliczeń niezbędnych do wykonania harmonogramu robót jest model sieciowy. Elementami sieci są czynności oznaczające poszczególne roboty budowlane oraz zdarzenia oznaczające początek lub zakończenie robót budowlanych. Najważniejszymi metodami sieciowymi są PERT (Program Evolution and Review Technique – technika oceny i kontroli programu) oraz CPM (Critical Path Metod – metoda ściezki krytycznej). CPM jest odpowiedniejsza do powtarzalnych procesów, w których zadania mają stały czas trwania i znane terminy realizacji. PERT natomiast nadaje się zwłaszcza do procesów niepowtarzalnych, w których można jedynie w przybliżeniu oszacować okres realizacji i terminy zakończenia zadań. Całe przedsięwzięcie musi być podzielone na poszczególne zadania. Zadania te z kolei umieszcza się w sieci w postaci czynności (działań) i zdarzeń. Przykładem czynności, które na wykresie przedstawia się za pomocą strzałek są m.in. planowanie, produkcja, transport, kontrola itd. Czynności oznaczają czas lub zasoby potrzebne na przejście od jednego do drugiego zdarzenia. Z kolei zdarzenia, które zwykle przedstawia się za pomocą kółka, oznacza charakterystyczny etap przedsięwzięcia związany z momentem zakończenia czynności poprzedniej. darzenia i czynności umieszcza się na wykresie w sposób logiczny, sekwencyjny i zintegrowany. Do sieci wpisuje się oszacowany czas potrzebny na każde działanie.

Metody organizacji budowy:

• Metoda równoległego wykonania-równoczesne rozpoczynanie robót we wszystkich obiektach, brak ciągłości pracy poszczególnych brygad(każda z nich po zakończeniu pracy na jednej budowie przechodzi na następną)

• Metoda kolejnego wykonania-budowanie obiektów po kolei, brak ciągłości pracy brygad budowlanych i maszyn; najdłuższemu cyklowi odpowiada najmniejsze zapotrzebowanie na w zakresie zatrudnienia i środków produkcji

• Metoda pracy równomiernej-potokowa metoda organizacji pracy, obiekty dzieli się na pewną liczbę części o jednakowych ilościach robót zwn działkami roboczymi, powierzanych do wykonania stałym brygadom przechodzącym z jednej na druga działkę roboczą wykonując tę samą pracę.

Do planowania robót w czasie służa harmonogramy.Rozróżniamy harmonogramy zadań rzeczowych gdzie przedstawia się kolejność wykonania poszczególnych robót; i zapotrzebowania na środki produkcji,potrzeby w funkcji czasu i środków produkcji.Każdy harmonogram składa się z 3 części: zestawienie analityczne zawierające dane liczbowe dotyczące najbardziej istotnych czynności; graficzny obraz przebiegu robót w czasie w postaci przedstawienia poszczególnych robót w postaci odcinków prostych w odp skali(miesięczna,tygodniowa,dzienna) oraz wykresy sprawdzające czyli harmonogramy zatrudnienia oraz harmonogramy pracy głównych maszyn,o kształcie równomiernycm

7.Wymagania podstawowe w zakresie ochrony cieplnej budynków.

Podstawowe wymagania cieplne w stosunku do budynku o założonej temperaturze i wilgotności względnej powietrza wewnątrz pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi są następujące:

- przenikanie ciepła przez przegrody powinno być ograniczone do dopusz­czalnych wartości,

- przegrody powinny odznaczać się wystarczającą statecznością cieplną, by wahania

temperatur na ich powierzchniach od strony pomieszczeń nie przekraczały wartości

dopuszczalnych,

- temperatura powietrza wewnątrz pomieszczeń nie powinna wykazywać nad­miernych

odchyleń od założonych wartości ani w okresie ogrzewania ani latem,

- temperatura na powierzchni przegród od strony pomieszczeń nie powinna być niższa

od temperatury punktu rosy,

- przegrody zewnętrzne i złącza między częściami przegród zewnętrznych powinny spełniać

określone wymagania dotyczące szczelności na prze­puszczanie (infiltrację) powietrza,

- powierzchnia wszystkich zewnętrznych okien i innych przegród przezroczystych na

każdej kondygnacji (oprócz kondygnacji z oknami wystawo­wymi) nie powinna przekraczać

wartości dopuszczalnych,

8.Mostki cieplne liniowe i punktowe w obliczeniach cieplno-wilgotnościowych.

MOSTEK CIEPLNY

Mostkami termicznymi (cieplnymi) nazywamy miejsca w przegrodzie zewnętrznej w większym stopniu przewodzące ciepło niż przegroda poza tymi miejscami. Temperatura na wewnętrznej powierzchni w miejscu mostka jest zawsze niższa niż poza mostkiem i dlatego powinna być sprawdzona obliczeniowo dla stwierdzenia czy w miejscach tych nie występuje kondensacja pary wodnej. Rozróżniamy dwa rodzaje mostków cieplnych: liniowe i punktowe. Przy analizie wpływu mostków punktowych wystarczy uwzględnić odpowiednią poprawkę, natomiast w przypadku mostków liniowych uwzględnienie poprawki (pomimo, że norma dopuszcza takie rozwiązanie) może okazać się niewystarczające.

Wpływ mostków cieplnych na straty ciepła z pomieszczeń na zewnątrz jest zwykle niepomijalny, a przy złym rozwiązaniu detali budowlanych może być bardzo duży. Na wewnętrznej powierzchni mostków cieplnych często występuje też kondensacja pary wodnej i rozwój pleśni, zwłaszcza przy podwyższonej wilgotności powietrza w pomieszczeniach, co może mieć miejsce np. w budynkach mieszkalnych ze zbyt szczelnymi oknami i bez urządzeń do napływu powietrza wentylacyjnego.

Z liniowymi mostkami cieplnymi mamy do czynienia w miejscach braku, nieciągłości lub pocienienia warstwy izolacji cieplnej. Charakteryzują się one stałym przekrojem poprzecznym na pewnej długości; w przekroju tym występuje dwuwymiarowy przepływ ciepła. Typowe dla nich miejsca, to: nadproża, ościeże otworów na okna i drzwi balkonowe, słupy żelbetowe w ścianach murowanych.

Punktowe mostki cieplne najczęściej spotykamy w miejscu przebicia warstwy termoizolacyjnej ściany zewnętrznej przez łączniki metalowe, charakteryzujące się dużą przewodnością cieplną (np. kotwie w murach szczelinowych).

9.Nadproża okienne i drzwiowe – rodzaje i zasady projektowania.

Nadproża pełnią funkcję konstrukcyjną nad otworem drzwiowym lub oknem. Na nadprożu opiera się wyższa część ściany, dlatego musi być ono odpowiednio wytrzymałe.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 15 cm, ale w praktyce wykonuje się je na pełną długość cegły, czyli 25 cm. Zastąpienie cegłą fragmentu ściany ciepłochronnej w ścianie jednowarstwowej powodowałoby powstanie w tym miejscu mostka cieplnego. 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.

Nadproża płaskie typu Kleina

Wykonywane są w formie ceglanych zbrojonych u dołu belek (rys. 2). Cegły ustawiane są najczęściej na rąb leżący, a w spoiny wkładany jest płaskownik o przekroju 2 x 15 - 3 x 30 mm lub pręt o średnicy 5-10 mm.

Zbrojenie powinno być przedłużone poza światło otworu minimum 25 cm z każdej strony. Następnie spoiny wypełnia się zaprawą cementową 1: 5. Otwory o rozpiętości do 1,5 m przekrywa się nadprożem o wysokości pół cegły, a powyżej 1,5 m o wysokości 1 cegły. W przypadku, gdy nadproże będzie silnie obciążone siłą skupioną, np. belką stropową lub gdy szerokość otworu wynosi ponad 2,5 m, jego konstrukcję wzmacnia się przez dodanie belek stalowych, np. dwuteowych albo całe nadproże wykonuje się na belkach stalowych.

10.Stropodachy o odwróconym układzie warstw, dachy zielone.

Stropodach czyli strop nad najwyższą kondygnacją budynku pełni rolę przykrycia budynku, jednocześnie chroniąc jego wnętrze. Składa się on z kilku warstw o różnym przeznaczeniu.

Na konstrukcji nośnej stropowej ułożone

są następujące warstwy:

• wyrównawcza,

• paroizolacja,

• termoizolacja,

• hydroizolacja czyli pokrycie dachowe.

Stropodach odwrócony różni się on od pozostałych kolejnością umiejscowienia warstw w przegrodzie. Termoizolacja znajduje się na hydroizolacji, dzięki czemu zostaje wyeliminowany niszczący wpływ czynników atmosferycznych na warstwę hydroizolacji, a układ pracuje w optymalnych warunkach cieplno-wilgotnościowych. Warstwa wierzchnia stropodachu odwróconego uzależniona

jest od przewidywanego sposobu jego użytkowania:

• z ograniczonym dostępem – warstwa żwiru;

• parkingi – płyty betonowe, kostka brukowa itp.;

• tarasy – płyty tarasowe lub płytki ceramiczne;

• dach zielony – ogrody, roślinność.

System stropodachu odwróconego eliminuje zagrożenia, na które narażona

jest płaska konstrukcja dachu i podnosi jej trwałość. W systemie stropodachu odwróconego izolacja termiczna dociążona kolejnymi warstwami, w zależności od funkcji stropodachu jest luźno ułożona na hydroizolacji. Powoduje

to, iż:

• temperatura na powierzchni hydroizolacji jest ustabilizowana bez względu na warunki atmosferyczne;

• wyeliminowane jest niszczące działanie promieniowania UV na hydroizolację;

• zapewniona jest ochrona hydroizolacji przed uszkodzeniami mechanicznymi powstającymi w czasie użytkowania stropodachu lub w trakcie budowy;

• w układzie takim nie występuje ryzyko kondesacji pary wodnej

• siły ssące wiatru nie mają bezpośredniego wpływu na funkcjonowanie powłoki.

• są odporne na korozję biologiczną,

• są odporne na powtarzające się cykle zamrażania i rozmrażania,

• mają niski współczynnik przewodzenia ciepła l,

• nie wchłaniają wody,

• mają wysoką wytrzymałość na ściskanie, a przy tym spełniają podstawowe zadania postawione termoizolacji.

Podstawowe zalety stropodachu odwróconego to:
- zapobieganie kondensacji pary wodnej dyfundującej przez przegrodę i w efekcie zawilgoceniu stropodachu 
- ochrona pokrycia przeciwwodnego przed działaniem: ciągłych zmian temperatury oraz temperatur ekstremalnych, promieni UV, ciśnienia pary wodnej pod pokryciem
- możliwość wykorzystanie połaci dachu jako tarasu, parkingu lub ogrodu.
- układanie izolacji cieplnej i warstwy osłonowej można prowadzić w każdych warunkach pogodowych
- bardzo łatwe jest pogrubienie warstwy izolacyjnej w stropodachu istniejącym bez zakłóceń w użytkowaniu wnętrza
- łatwy dostęp do membrany wodoszczelnej..

Warstwa ochronna stropodachu odwróconego może być wykonywana na różne sposoby:
- w postaci żwiru frakcjonowanego (grubość warstwy zwykle 50-100mm zależnie od siły ssącej wiatru) rozsypanego bezpośrednio na termoizolacji, stanowi on warstwę dociskową i ochronną dla izolacji
- żwiru i np. płytek chodnikowych w miejscach komunikacji
- samych płyt chodnikowych, 
- przy wykorzystaniu całej powierzchni dachu 
- gruntu z dodatkowymi warstwami ochronnymi
- dylatowanej płyty betonowej.

	(1) warstwa nośna (2) warstwa gruntująca (3) warstwy pokrycia (4) izolacja termiczna: styropian EPS P (5) tkanina filtracyjna (6) warstwa dociskowa i ochronna

Zaletą dachu pokrytego roślinnością jest to, iż:

• ma niepodważalny wpływ na komfort psychofizyczny użytkowników, jak i walory estetyczne oraz odpowiada wymogom w dziedzinie ekologii;

• dzięki zastosowaniu warstw wegetacyjnych pracuje jako naturalny ekran dźwiękochłonny, doskonale tłumi dźwięki powietrzne;

• ma korzystny wpływ na jakość powietrza, szczególnie w aglomeracjach silnie zurbanizowanych;

• wydzielany tlen, filtracja (wyłapuje ok. 10-20% zanieczyszczeń i pyłów) i zwiększenie wilgotności powietrza w obszarach miejskich powodują poprawę mikroklimatu;

• ma wpływ na sprawne funkcjonowanie systemów burzowych i odprowadzenia wody, ponieważ „wyłapuje” ok. 2/3 wody opadowej, którą później poprzez odparowanie

oddaje z powrotem do atmosfery;

• skutecznie chroni przed rozprzestrzenianiem się ognia;

• odzyskujemy część terenu zielonego, utraconego pod

zabudowę obiektu.

Wyróżnia się dwa rodzaje roślinności stosowanej do pokrycia

dachu:

• zieleń ekstensywna

• zieleń intensywna

Do uprawy zieleni ekstensywnej dobieramy taki rodzaj roślinności, który w znacznym stopniu rośnie i rozwija się sam, bez ingerencji człowieka. Wykorzystuje się do tego

rośliny mało wymagające, mające zwiększoną odporność na skrajne warunki atmosferyczne i duże zdolności samoregeneracji.

Zalecane do tego typu zazielenienia połaci dachowej są: trawy stepowe, zioła, gatunki rozchodnika, rośliny skalne i mchy.

Zieleń intensywna wymaga aktywnej pracy i zaangażowania człowieka przy jej sadzeniu i pielęgnacji. Stosuje się tu różnego rodzaju byliny zagajnikowe, trawy, krzewy

i drzewa. Rośliny tego typu mają większe wymagania związane z podłożem, dlatego musi być ono nawożone, mieć odpowiedni skład i grubość.

Warstwa ochronna chroni spodnie warstwy przed przenikaniem korzeni i magazynuje wilgoć niezbędną do życia roślin. Jako ochronę stosuje się maty z tworzyw sztucznych, geowłókniny, flizeliny, wykładziny z włókna szklanego, papy bitumiczne

Warstwa drenująca musi być przenikalna dla korzeni roślin. Odprowadzany jest przez nią nadmiar wody z podłoża do odpływów. Jest to najczęściej ośmiocentymetrowa warstwa żwiru, keramzyt, pumeks, płyty drenażowe z folii (z rowkami odprowadzającymi wodę) lub twardej pianki.

Warstwa filtrująca ma zapobiegać zamulaniu warstwy drenującej. Jednocześnie musi być przenikalna dla korzeni roślin i dobrze przepuszczać wodę. Do wykonywania tej warstwy stosuje się włókniny z tworzywa sztucznego oraz flizelinę, ponieważ są one odporne na gnicie.

Podłoże czyli warstwa wegetacyjna musi dobrze magazynować wodę w czasie suszy i odprowadzać jej nadmiar do głębiej położonych warstw.

C

1.Zbiór dowolnej liczby sił jednocześnie działających na ciało nazywamy układem sił. W zależności od położenia linii działania sił układ możemy podzielić na dwa rodzaje: płaskie(zbieżne, równoległe, dowolne), przestrzenne analityczne warunki równowagi płaskiego układu sił: a) suma algebraiczna rzutów wszystkich sił na oś x musi się równać zeru, b) suma algebraiczna rzutów wszystkich sił na oś y musi się równać zeru, c) suma algebraiczna momentów wszystkich sił (moment główny) względem dowolnego punktu musi się równać zeru. Dla układu przestrzennego zamiast sumy momentów względem dowolnego punktu układamy dodatkowo sumę momentów względem osi X Y Z i dla każdej ma być równa zeru.

2.Rozwiązywanie kratownic płaskich a) pręty zerowe b)analityczna: równoważenie węzłów, metoda rittera, metoda henneberga c) graficzna: metoda cullmana, metoda Cremony.

3. metoda sił, metoda trzech momentów, przemieszczeń, superpozycji metoda sił i przemieszczeń opisana jest nizej , metoda superpozycji polega na podzieleniu całego układu na poszczególne mniejsze części składowe i dla takich belek wyliczenie wartości sił przekrojowych.

4. Linią wpływu wielkości statycznej Z (reakcji, sił przekrojowych jak momenty zginające, siły tnące i osiowe) nazywamy wykres (dokładnie wykres funkcji) ilustrujący zależność wielkości Z od położenia czynnej siły jednostkowej na ustalonym torze tej siły. przyjęto, że siła jednostkowa P=1 jest pionowa (w przypadku sił pod kątem wystarczy obrócić rysunek tak, aby siła była pionowa). Linią przerywaną zaznaczamy tor przesuwania się siły.

5. Prawo Hooke'a dla prętów zginanych.

Prawo Hooke’a – przyjmuje się, że między naprężeniem a odkształceniem jednostkowym istnieje liniowa zależność.

Prawo Hooke’a mówi, że: siła sprężystości F, pojawiająca się przy niewielkich odkształceniach dowolnego typu, jest proporcjonalna do wielkości odkształcenia.

σ_n = E*ε = Δl/l_o , gdzie E jest współczynnikiem sprężystości materiału, zwanym modułem Younga Niektóre odkształcenia można traktować jako złożenie kilku typów deformacji. Tak jest w przypadku zginania pręta, Długi pręt o małym przekroju poprzecznym, podparty na dwóch końcach, ugina się pod wpływem siły F, przyłożonej na środku jego długości. Deformacja, jakiej ulega pręt, polega na rozciąganiu jego dolnej warstwy i skracaniu górnych

Miarą odkształcenia pręta jest tzw. strzałka ugięcia Zs , której wielkość zależy od przyłożonej siły F, od rozmiarów pręta (jego długości l, wysokości h i szerokości b) oraz od rodzaju materiału (poprzez moduł Younga E): Zs = F * l³ / 4E *h * b

5. Materiały plastyczne – właściwości i modele obliczeniowe

Są to materiały, w których przy wzroście obciążenia do pewnej charakterystycznej wartości, powstają trwałe odkształcenia. Takim materiałem jest na przykład stal miękka (większość gatunków stali konstrukcyjnych), będąca jednocześnie jednym z najbardziej powszechnych materiałów konstrukcyjnych. Na wykresie zależności (-  otrzymanym w statycznej próbie rozciągania stali miękkiej, mniej lub bardziej wyraźnie dają się zauważyć pewne charakterystyczne odcinki (zob. rys. 1), a mianowicie:

• odcinek OA: odkształcenia są liniowo zależne od naprężeń i znikają po odjęciu obciążenia, pręt pracuje w zakresie liniowo - sprężystym, który jest opisany równaniem Hooke'a;

• odcinek AB: zależność między odkształceniami i naprężeniami jest nieliniowa, ale pręt pracuje jeszcze w stanie sprężystym (po odjęciu obciążenia odkształcenia znikają);

• odcinek BC: koniec sprężystej pracy pręta, w którym zaczynają występować trwałe odkształcenia;

• odcinek CD: tzw. półka plastycznego płynięcia, odkształcenia wzrastają przy stałej sile;

• odcinek DE: plastyczne wzmocnienie materiału.

Charakterystyczne wielkości naprężeń pokazane na powyższym wykresie to:

• R_H - granica proporcjonalności, lub granica stosowalności prawa Hooke'a;

• R_s - granica sprężystości;

• R_e - granica plastyczności;

• R_m - wytrzymałość na rozciąganie.

7. Naprężenia styczne i normalne dla belek o przekroju teowym.

NAPRĘŻENIE NORMALNE

Hipoteza płaskich przekrojów (hipoteza Bernouli’ego)

przekrój poprzeczny pręta, płaski i prostopadły do osi pręta przed odkształceniem, pozostaje w wyniku deformacji nadal płaski i prostopadły do ugiętej osi pręta (w rzeczywistości – wskutek występowania naprężeń stycznych w przekroju poprzecznym pręta i wywołanych nimi odkształceń kątowych przekrój ulega pewnej deplanacji, ale jej wpływ na wielkość naprężeń normalnych jest pomijalnie mały)

NAPRĘŻENIA STYCZNE

8. Metoda trzech momentów rozwiązywania belek ciągłych statycznie niewyznaczalnych.

Metoda trzech momentów jest szczególną odmianą metody sił. Metodę tą można stosować jedynie dla belek statycznie niewyznaczalnych. Przy obliczaniu belki tym sposobem przerywamy ciągłość belki za pomocą zadania przegubów przy podporach i wprowadzeniu tam momentów przypodporowych.

Do tak dobranego schematu zapisujemy specjalne równanie trzech momentów w postaci kanonicznej:

X_k-1l_k’+2X_k(l_k’+l_k+1’)+X_k+1l_k+1’=N_kP

l_k’=l_k$\frac{\text{Jc}}{\text{Jk}}$ l_k+1’=l_k+1$\frac{\text{Jc}}{Jk + 1}$ , gdzie Jc - dobrany porównawczy moment bezwładności

Następnie wylicza się wartości momentów z poszczególnych wzorów dla siły tnącej momentu i obciążenia rozłożonego. Po wyliczeniu poszczególnych momentów wstawiamy je jako momenty przypodporowe i wyliczamy reakcje z belek składowych układu (beleczki od podpory do podpory)

8. Metoda energetyczna rozwiązywania belek statycznie niewyznaczalnych.

Metoda energetyczna rozwiązywania belek to metoda sił. Istota metody opiera się na pozbawieniu rozpatrywanego, obciążonego układu nadliczbowych więzów, dbając jednak przy tym o to, aby pozostał on geometrycznie niezmienny. W miejsce myślowo usuniętych więzów wstawiamy niewiadome siły. Następnie, aby zachować kinematyczną identyczność układu rzeczywistego z nowym, nazywanym dalej układem podstawowym, określamy sumaryczne przemieszczenia po kierunkach działania tych sił. Ponieważ w rzeczywistości w tych miejscach istniały więzy, przemieszczenia te są równe zero. Układając te wnioski w równania możemy obliczyć wartości nadliczbowych niewiadomych, a zatem otrzymujemy układ wyznaczalny

z równań równowagi.

10. Obliczania ugięć belek statycznie wyznaczalnych metodą analityczną

I. Sposób Clebscha jednolitego zapisu równań momentów zginających

1. Równania momentów zginających we wszystkich przedziałach charakterystycznych muszą być zapisane w tym samym układzie współrzędnych (M, x)

1. W każdym kolejnym przedziale charakterystycznym muszą być powtórzone człony z przedziału poprzedniego.

1. Wszystkie człony równania momentów muszą zawierać mnożniki typu ( x - a_i )^m, gdzie : m - potęga zależna od obciążenia, a_i - współrzędna punktu początkowego i+1 przedziału charakterystycznego.

1. Całkowanie odbywa się względem całych członów ( x - a_i ).