KONSTRUKCJE

1. Omów obciążenia działające na budynek. Od czego one zależą.

   Obciążenia obiektów budowlanych lub ich części można – ze względu na czas ich trwania i sposób działania – podzielić na: stałe, zmienne i wyjątkowe (akcydentalne)

   - stałe – ciężar własny stałych elementów konstrukcji (w tym elem. nośnych i osłonowych) oraz ciężar własny gruntu w stanie rodzimym, nasypów i zasypów, i parcie z niego wynikające, a także siły sprzężające konstrukcję

   - zmienne:

   - technologiczne (zależne od funkcji obiektu i sposobu jego użytkowania)

   - środowiskowe (zależne od środowiska, w którym obiekt się znajduje)

   - w części długotrwałe (np. parcie wody o stałym poziomie jej zwierciadła)

   - w całości krótkotrwałe (np. obciążenia śniegiem lub wiatrem)

   - wyjątkowe – np. uderzenia pojazdami, obciązenia sejsmiczne, obciążenia spowodowane huraganowym wiatrem itp.

2. Omów zabezpieczenia przeciwwilgociowe murów ceglanych.

   W domach nowo budowanych:

   W domach bez piwnic wykonujemy izolację pionową ścian fundamentowych połączoną z izolacją podłogi na gruncie. Używa się do tego celu pap, folii hydroizolacyjnych, mas bitumicznych.

   W przypadku budynków podpiwniczonych, układa się izolację poziomą na ławie fundamentowej, dodtakowo izolację pionową ściany fundamentowej, która połączona jest z poziomą izolację ponad powierzchnią terenu.

   W domach istniejących istnieją dwie metody zabezpieczania przeciwwilgociowego murów:

• metody mechaniczne - takie, jak: podcinanie murów – w wycięte szczeliny (1-1,5cm) wprowadza się trwałą wkładkę przeciwwilgociową; inną metodą jest wbicie blachy falistej młotem pneumatycznym w spoinę między cegłami, w miejscu osadzenia tej izolacji dodatkowo wykonuje się izolację pionową specjalnym tynkiem izolacyjnym; do wykonania izolacji pionowej ścian fundamentowych używa się również wbijanej blachy chromowo-niklowej

• metody chemiczne – wykonuje się je nawiercając w murze nachylone pod pewnym kątem otwory o średnicy 1-3cm i wypełnieniając je płynnym preparatem iniekcyjnym, hydrofobowym lub uszczelniającym

• tynki renowacyjne – stanowią doskonałą ochronę ścian przed wilgocią, powłoka odporna jest na wpływ warunków zewnętrznych. Tynki te mają zdolność do pochłaniania wilgoci znajdującej się w murze, oddając ją na zewnątrz w postaci pary wodnej

• metody elektrofizyczne – opierają się o urządzenie wytwarzajace fale elektromagnetyczne, które odwracają kierunek kapliarnego ruchu wilgoci, co powstrzymuje podciąganie wilgoci i pełni rolę izolacji poziomej

1. Wymień rodzaje drewnianych więźb dachowych stosowane do przekrywania różnych rozpiętości.

1. Krokwiowa – do 6m; bez podpór pośrednich

2. Krokwiowo-jętkowa – do 8,5m; na ok. 2/3 wysokości dachu krokwie spinają jętki

3. Płatwiowa – do 8m; krokwie opierają się na płatwi kalenicowej

4. Płatwiowo-kleszczowa – 12-16m; połączenie konstrukcji krokwiowo-jętkowej z płatwiową

5. Wieszarowa – do 12m

6. Kratownicowa – 12-21m

1. Omów konstrukcję więźby dachowej płatwiowo-kleszczowej.

   Jest to najbardziej uniwersalny rodzaj więźby. Stosowana jest dachach zarówno płaskich i stromych (6-70^o), jedno i dwu spadowych, z użytkowym poddaszem lub bez niego, przy rozpiętościach do 16m.

   Krokwie podpierane są przez płatwie oparte na słupach, konstrukcję dodatkowo wzmacniają spinające krokwie kleszcze.

   Większość obciążeń przekazywana jest na strop lub wewnętrzne ściany nośne (za pośrednictwem ścian stolcowych). Na ściany zewnętrzne przenosi się jedynie ich część i dlatego murowane ścianki kolankowe najczęściej nie wymagają tak potężnych żelbetowych wzmocnień.

2. Omów sposoby posadowienia budynków w przypadku braku warstw nośnych gruntu bezpośrednio pod budynkiem.

   Sposoby posadowienia pośredniego

   - Fundamenty palowe

   - drewniane

   - stalowe

   - żelbetowe

   - betonowe

   Pale dzielone są też ze względu na sposób zagłębiania w grunt:

   - wbijane

   - wpłukiwane prądem wody

   - wtłaczane

   - wwiercane

   - Studnie fundamentowe – stosuje się, gdy długość i liczba pali jest zbyt duża; mogą mieć kształt:

   - kolisty

   - kwadratowy

   - dwukomorowy / wielokomorowy

   - Kesony – sztywna konstrukcja w formie dużej skrzyni posiadająca szczelne ściany i otwarte dno umożliwiające jego zgłębianie do projektowanego poziomu. Stosuje się przy wykonywaniu fundamentów:

   - w gruntach nawodnionych

   - na wodzie

3. Omów sposoby posadowienia budynków na gruncie nośnym.

   - Stopy fundamentowe – stosowane pod słupami, na dobrych gruntach; rozstaw zazwyczaj większy niż 5m; najczęściej kształt kwadratu lub prostokąta

   - Ławy fundamentowe – stosowane pod ścianami fundamentowymi; kamienne, ceglane, betonowe, żelbetowe

   - Ruszty fundamentowe – stosowane na słabych gruntach przy dużych obciążeniach

   - Płyty fundamentowe – stosowane na słabych gruntach (słabszych niz przy rusztach), gdy zachodzi potrzeba wyrównania osiadań oraz przy posadowieniu poniżej zwierciadła wody gruntowej

   - Skrzynie fundamentowe – stosowane przy bardzo dużym obciążeniu, np. przy posadowieniu budynków wielokondygnacyjnych

   - Bloki fundamentowe – stosowane jako fundamenty maszyn

4. Omów formy i konstrukcję sklepienia kolebkowego.

   Sklepienie kolebkowe – w kształcie połowy leżącego walca przeciętego wzdłuż płaszczyzny poziomej. Wykonywane z ciosów kamiennych w kształcie klińca przewiązanych z zasadą mijania spoin. Kolebka sklepienia oparta jest na ścianach podłużnych ustawionych wzdłuż osi sklepienia. Ściany przejmują obciążenie pionowe i poziome (cięzar i rozpór)

   Rodzaje ze względu na kształt:

   - odcinkowe – przekrój poprzeczny jest odcinkiem koła

   - podniesione – przekrój poprzeczny jest połową elipsy ustawionej na osi krótszej

   - spłaszczone – przekrój poprzeczny jest połową elipsy ustawionej na osi dłuższej

   - stożkowe – ustawione nad pomieszczeniem o rzucie w kształcie trapezu

   - wzniesione – oś nachylona jest pod kątem (ściany zmieniają wysokość)

   - kolebkowe z lunetami – długie sklepienie kolebkowe z wyciętymi po bokach odcinkami mniejszych kolebek

   - kolebkowo-krzyżowe – długie sklepienie kolebkowe przecięte poprzecznie odcinkami kolebek o strzełce równej samego sklepienia

   - klasztorne – złożone z czterech równych wycinków (koleby) dwóch przecinających się sklepień

   - nieckowe – utworzone ze sklepienia koleb. na wydłużonym prostokącie przez zastąpienie łuków czołowych kolebami sklepienia klasztornego

5. Podaj czynniki wpływające na głębokość posadowienia fundamentów.

   - istnienie kondygnacji podziemnych

   - rodzaj zabezpieczenia przed wypieraniem gruntu

   - głębokość stropu gruntu nośnego

   - głębokość przemarzania

   - woda gruntowa i zmiana jej stanu

   - występowanie gruntów pęczniejących, zaporowych, wysadzinowych

   - głębokość posadowienia sąsiednich budowli

6. Omów rodzaje pokryć dachowych stosowane do różnych nachyleń połaci.

1. Papa asfaltowa

   - 3-17^O potrójnie na betonie lub deskowaniu

   - 11-31^O podwójnie na betonie lub deskowaniu

2. Blacha stalowa i aluminiowa – 3-90^O

3. Blacha stalowa ocynkowana – 11-90^O

4. Ceramiczna dachówka

   - karpiówka układana pojedynczo – 39-50^O

   - karpiówka układana podwójnie – 31-50^O

   - holenderka – 11-50^O

5. Dachówka cementowa – 10-90^O

6. Folia PCV – do 15^O

7. Strzecha – 40-52^O

   - nad lukarnami 28-30^O

8. Gont bitumiczny – 12-75^O

9. Gont drewniany układany:

   - dwuwarstwowo – 71-90^O

   - trójwarstwowo – 22-70^O

1. Omów rodzaje ścian zewnętrznych.

1. Jednowarstwowe

   Wybudowane z jednego rodzaju elementów na całej swej długości. Materiał musi mieć odpowiedni współczynnik przenikania ciepła (dla ścian jednowarstwowych jest to max. 0,5 W/m²K), więc używa się przykładowo bloczków z gazobetonu czy betonu komórkowego. Aby uniknąć mostków cieplnych spoina musi być bardzo cienka. Technologia ta znacznie skraca czas realizacji, lecz wielu inwestorów obawia się, że wnętrze domu oddzielone jest od zewnętrza jedynie jedną warstwą.

2. Dwuwarstwowe

   Wykonuje się je podobnie, jak ściany jednowar., docieplając dodatkowo wełną mineralną lub styropianem od zewnątrz. 3 metody:

   - „lekka-mokra” – warstwa ocieplenia zabezpieczona jest tynkiem

   - „lekka-sucha” – ocieplenie zabezpieczone lekką okładziną elewacyjną montowaną na ruszcie przytwierdzonym do ściany konstrukcyjnej (np. siding, okładzina z blachy, deski). Ten typ elewacji jesy wentylowany.

   - „ciężka-sucha” – podobnie, jak w lekkiej-suchej, na stelażu przytwierdzonym do ściany konstrukcyjnej montuje się okładzinę elewacyjną, lecz w tym przypadku z cięższych materiałów (np. płyty kamienne). Elewacja wentylowana.

3. Trójwarstwowe

   Składają się na nią 3 warstwy: nośna, izolacji termicznej i zewnętrznej warstwy osłonowej. Pomiędzy dwoma ostatnimi warstwami często stosuje się pustkę powietrzną, której zadaniem jest wentylowanie elewacji. Ściany te są droższe i bardziej pracochłonne w wykonaniu niż poprzednie rodzaje, ale za to ma wysoki poziom termoizolacyjności i wyżej wspomnianej wentylacji. Na zewnętrzną warstwę osłonową często jako materiał stosuje się cegłę klinkierową.

1. Omów rodzaje stropów żelbetowych monolitycznych stosowne do różnych planów podparcia.

   Ze względu na sposób podparcia, możemy wyróżnić stropy zbrojone:

   - jednokierunkowo

   Stosuje się je w płytach stropowych podpartych dwustronnie (zbrojenie kładziemy dołem) lub w płytach podpartych jednostronnie – wspornikowo (zbrojenie kładziemy górą – po stronie rozciąganej)

   - dwukierunkowo (krzyżowo)

   Stosuje się je w stropach podpartych na 4 krawędziach, czyli obwodowo lub podpartych punktowo na słupach. W konstrukcji słupowo-płytowej przy podparciu punktowym stosuje się dodatkowo zbrojenie na przebicie w strefie ich oparcia na słupach.

2. Na czym polega podbijanie fundamentów i w jakich sytuacjach je stosujemy.

   Podbicie polega na zabezpieczeniu części istniejącego budynku (ścian, fundamentu) przed osiadaniem lub przesunięciem.

   W przypadku wznoszenia budowli przy już istniejącym budynku, jego fundamenty muszą być podbite (podmurowane), gdy podstawa fundamentu nowego budynku jest położona poniżej poziomu istniejącego budynku.

3. Omów rodzaje dylatacji.

   - konstrukcyjne – wydzielają fragmenty budynku stanowiące jednolitą całość pod względem statyki. Stosuje się je przykładowo przy znacznych wymiarach budowli na rzucie poziomym, zmianie sposobu posadowienia, dużych różnic w obciążeniach.

   - termiczne – mają za zadanie wyeliminowanie wpływu dużych naprężeń od odkształceń termicznych poszczególnych fragmentów budynku

   - technologiczne – eliminują wpływ skurczu lub pęcznienia materiałów użytych do wykonania elementu budowli

   - przeciwdrganiowe – mają zadanie eliminacji lub zmniejszenia wpływu drgań, wstrząsów jednego elementu na drugi (przykładowo stosuje się je między maszyną a jej fundamentem)

4. Omów układy konstrukcyjne budynków.

   Klasyfikuje się je ze względu na kierunek sytuowania ścian, słupów lub ram stanowiących podpory stropów:

1. Układ podłużny

   Ściany konstrukcyjne są równoległe do dłuższego boku budynku. W budynkach tego typu większość otworów okiennych i drzwiowych musi być wykonana w ścianach konstrukcyjnych co znacznie osłabia ich nośność i trzeba stosować mocne nadproża. Stropy pracują jednokierunkowo, rozpinane poprzecznie do dłuższego boku budynku.

2. Układ poprzeczny

   Ściany prostopadłe do dłuższego boku budynku. Stropy pracują jednokierunkowo, rozpinane równolegle do dłuższego boku budynku

3. Układ dwukierunkowy

   Ściany konstrukcyjne są wzajemnie prostopadłe. Układ dzieli się na:

• mieszany – dowolne zestawienie układów: podłużnego, poprzecznego i dwukierunkowego krzyżowego

• krzyżowy – ściany konstrukcyjne są sytuowane prostopadle i równolegle do osi podłużej budynku, a stropy pracują dwukierunkowo (opierają się na całym obwodzie)

1. Omów posadowienie pośrednie i bezpośrednie.

   - Bezpośrednie – obciążenie budowlą jest przekazywane na podłoże gruntu bezpośrednio przez podstawę fundamentu

   - stopy fundamentowe

   - ławy fundamentowe

   - ruszt

   - płyta fundamentowa

   - Pośrednie – obciążenie budowlą jest przekazywane na podłoże gruntowe za pośrednictwem dodatkowych elementów konstrukcyjnych, na których opiera się podstawa fundamentu. Stosuje się je, gdy:

   - nośne warstwy gruntu znajdują się na dużej głębokości

   - z przyczyn konstrukcyjnych wymagana jest bardzo dobra nośność fundamentu

   - występuje wysoki poziom wód gruntowych

2. Omów metody docieplania budynków.

   Są trzy metody docieplania:

   - „lekka-mokra” – warstwa ocieplenia zabezpieczona jest tynkiem

   - „lekka-sucha” – ocieplenie zabezpieczone lekką okładziną elewacyjną montowaną na ruszcie przytwierdzonym do ściany konstrukcyjnej (np. siding, okładzina z blachy, deski). Ten typ elewacji jesy wentylowany.

   - „ciężka-sucha” – podobnie, jak w lekkiej-suchej, na stelażu przytwierdzonym do ściany konstrukcyjnej montuje się okładzinę elewacyjną, lecz w tym przypadku z cięższych materiałów (np. płyty kamienne). Elewacja wentylowana.

3. Omów mostek cieplny i sposoby jego eliminacji.

   Mostek cieplny – negatywne zjawisko w budownictwie polegające na istnieniu miejsc w przegrodzie cieplnej budynku, których przewodnictwo cieplne jest znacznie większe niż przegrody. Miejscami najbardziej zagrożonymi na jego powstanie są węzły konstrukcyjne, gdzie łączone są różne elementy przegród na zewnątrz budynku, miejsce osadzenia okien i drzwi, złącza elementów prefabrykowanych, spoiny wypełnione zaprawą w ścianach murowanych, połączenie płyty balkonowej ze stropem żelbetowym. Główne typy mostków to: punktowe i liniowe. Lokalizację mostków termicznych można sprawdzić za pomocą badania termowizyjnego.

   Sposoby eliminacji:

   - precyzyjnie wykonane prace izolacyjne

   - dokładne dopasowanie materiałów izolacyjnych

   - dokładne opracowanie projektu w miejscach skomplikowanego detalu

   - dobór odpowiednich technologii

   Przykład: wieniec stropowy

   - Aby zapobiec powstaniu mostka cieplnego w tym miejscym należy cofnąć wieniec, od zewnętrznego lica muru, aby utworzyć miejsce na izolację termiczną, a w ścianach trójwarstwowych wieniec powinno się opierać na wewnętrznej warstwie muru i ocieplać razem z warstwą nośną.

4. Omów sposoby zapewnienia izolacyjności akustycznej stropów.

   - Podłoga pływająca – najskuteczniejszy i najprostszy sposób. Materiał izolacyjny układa się na paroizolacji lub bezpośrednio na podłożu i dociska płytą betonową (warstwa dociskowa) o grubości 4-5cm. Jako materiał tłumiący stosuje się styropian elastyczny lub półtwardą wełnę mineralną, które ułożone pod warstwą betonu odkształcają się i dobrze tłumią dźwięki uderzeniowe.

   - Sufit podwieszany – najczęstszy sposób izolacji akustycznej w budynkach już istniejących. Dobrze tłumią dźwięki powietrzne, jednak gorzej uderzeniowe. Sprawdzają się, kiedy chcemy stłumić hałasy dobiegającego z niżej położonego pomieszczenia, hałasy z przewodów wentylacyjnych

5. Omów kształty minimum trzech sklepień.

   - sklepienie kolebkowe – kształt połowy leżącego walca przeciętego wzdłuż płąszczyzny poziomej

   - sklepienie krzyżowe – zbudowane na planie kwadratu, z dwóch przenikających się sklepień kolebkowych

   - sklepienie krzyżowo żebrowe – sklepienie krzyżowe, w którym szwy sklepienne wzmocniono żebrami (łękami) dźwigającymi ciężar sklepienia i przekazującymigo na filary. Wznoszone na planie kwadratu lub prostokąta.

6. Omów materiały stosowane historycznie w budowie sklepień – podaj jak one pracują.

   Stosowano kamień naturalny, ewentualnie cegłę

   Zasadą pracy sklepień konstrukcyjnych jest wywołanie wewnętrznych naprężeń ściskających, utrzymujących całe sklepienie, którego obciążenia przenoszone są na podpory. Konstrukcja łuku przenosiła obciążenie ściskające i dlatego mogłą być wykonywana z ciosów kamiennych lub cegieł w kształcie klina.

7. Omów zasady rozmieszczania i określania liczby kanałów wentylacyjnych i spalinowych.

   Odpływ zużytego powietrza w mieszkaniach należy zapewnić z kuchni, łazienki, toalety oraz innych pomieszczeń bezokiennych (składziki, garderoby). W przypadku budownictwa jednorodzinnego, odpływ powietrza należy zapewnić z kotłowni, jeśli ta występuje. Ilość kanałów zależy również od strumienia powietrza wymaganego dla danego pomieszczenia określonego w przepisach.W miarę możliwości, kanały wentylacyjne należy planować obok siebie, aby uzyskać jak najmniejszą ilość kominów.

   Kanały spalinowe dedykowane są do odprowadzania na zewnątrz produktów ubocznych spalania paliw płynnych i gazowych, m.in. z kuchni.

8. Omów rolę różnego rodzaju ścian w budynku.

1. Ściany działowe – wewnętrzne ściany służące podziałowi przestrzeni, nie pełnią funkcji nośnych.

2. Ściany konstrukcyjne (nośne) – pełnią funkcję nośną, przenoszą obciążenia własne, jak i innych elementów kontrukcji budynku na ławy fundamentowe, dodatkowo pełnią rolę usztywniającą konstrukcję budynku. Możemy je podzielić na wewnętrzne i zewnęrzne, przy czym zewnętrzne ściany konstrukcyjne dodatkowo pełnią rolę ochrony przed zewnętrznymi warunkami atmosferycznymi.

3. Ściany osłonowe – ściany zewnętrzne przenoszące jedynie ciężar własny i obciążenie wywołane parciem wiatru, nie przenoszą obciążeń z innych elementów konstrukcji (to czyniłoby je ścianami osłonowo-konstrukcyjnymi)

1. Omów zalety i wady betonu cementowego jako materiału konstrukcyjnego.

   Zalety:

   - duża odporność na ściskanie

   - odporność na wysoką temperaturę i ogień

   - łatwość stosowania

   - stosunkowo niski koszt

   Wady:

   - niska wytrzymałość na rozciąganie

   - mała odporność na ścieranie

   - brak odporności na niszczące działanie wielu czynników chemicznych

2. Omów zalety i wady stali jako materiału konstrukcyjnego.

   Zalety:

   - duża wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie, zgniatanie, ścinanie

   - lekkość (lżejsze w porównaniu z żelbetem)

   - łatwość i szybkość montażu: spawanie, nitowanie

   - ekologiczność (powtórne przetworzenie)

   Wady:

   - brak odporności ogniowej – duża odkształcalność

   - mała odporność na warunki atmosferyczne

   - stosunkowo mała trwałość

   - droższa w eksploatacji w związku z koniecznością konserwacji

3. Omów konstrukcję szkieletowego domu drewnianego.

1. Lekki szkielet drewniany

   - Podstawowym budulcem są elementy drewniane

   - Przekrojowe wymiary tych elementów to 1,5 x 3,5 cala (38 x 89 mm)

   - Rozstaw osiowy elementów konstrukcyjnych wynosi 40-60cm (wielkości te wynikają z szerokości płyt g-k mocowanych do konstrukcji)

   - Grubość ścian w tej technologii jest mniejsza niż w technologiach tradycyjnych

   - Pomiędzy deskami umieszczana jest termoizolacja (zazwyczaj wata szklana)

   - Konstrukcja usztywniona jest obustronnie sklejką wodoodporną, ocieplona i obłożona elewacją drewnianą, z sidingu lub tynku cienkowarstwowego, a od wewnątrz płytami g-k

   - Wyróżniamy dwa rodzaje lekkiego szkieletu ze względu na rodzaj oparcia stropu

   - balonowa – strop oparty na ścianach o wysokości całej elewacji

   - platformowa – bardziej popularna, strop oparty na 1 kondygnacji ścian, na nim kolejna

2. Konstrukcja słupowo-ryglowa (szachulcowa)

   - Konstrukcję tworzą: podwalina, oczep, słupy nośne, poziome rygle i zastrzały

   - Rygle przenoszą obciążenia od wypełnienia i przekazują je na słupy

   - Zastrzały przenoszą siły parcia wiatru i zapewniają statyczność budynku. Z podwaliną i oczepem łączy się je na zręby

   - Wszystkie elementy konstr. mają podobny przekrój: 12x14, 12x16, 12x18 lub 14x18

   - Wykonywane z drewna iglastego lub dębowego

   - Do ich połączeń nie należy używać metalowych łączników i gwoździ, zamiast nich stosuje się gwoździe drewniane

3. Konstrukcja wieńcowa (zrębowa)

   - Znana już w czasach starosłowiańskich

   - Składa się z ułożonych poziomo wieńców z belek drewnianych łączonych w narożach (węgłach) na zamki

   - Ściany stawia się na fundamentach murowanych i izolowanych od drewna warstwami papy

   - Ściany wewnątrzne łączy się z zewnętrznymi na tzw. jaskółczy ogon

   - Belki stropowe lub krokwie opierają się na najwyższej belce ściany wieńcowej

1. Omów wpływ rodzaju gruntu oraz warunków gruntowych na posadowienie budynku.

   Wpływ na posadowienie budynku ma:

1. rodzaj gruntu:

   - Skały lite – najlepiej nadają się do posadowienia budynku, praktycznie nie istnieje zjawisko osiadania gruntu

   - Grunty mineralne sypkie – dobre podłoże, bo osiadają po pełnym obciążeniu fundamentów, osiadanie ustaje po zakończeniu budowy

   - Grunty kamieniste i żwirowe - są mało ściśliwe i prawie nie występuje w nich włoskowate podciąganie wody

   - Grunty piaszczyste – są dobrze przepuszczalne dla wody, ale im mniejsze uziarnienie, tym większe włoskowate podciąganie wody

   - Grunty mineralne spoiste – gwałtowne i łatwe zawilgocenie, idące za nim napęcznienie gruntu i podnoszenie budowli w górę.

   Wysadzinowe. Osiadanie długotrwałe (nawet do kilku lat), bywa nierównomierne.

   - Grunty organiczne – złe podłoże pod posadowienie budynków. Duże i nierównomierne osiadanie, lepiej stawiać jedynie lekkie budowle.

   Woda zawarta w tych gruntach zawiera kwaśne związki humusowe szkodliwe dla betonu i innych materiałów bud.

2. poziom wód gruntowych:

   - wykonywanie fundamentów poniżej poziomu wody gruntowej wymaga zabezpieczania wykopów i stosowanie izolacji przeciwwilgociowej typu ciężkiego a także drenaży

   - wody gruntowe mogą być szczególnie niebezpieczne w przypadku występowania gruntów spoistych i położeniu na pochyłości – ściany piwnicy są wówczas narażone na działanie spiętrzonej wody pod ciśnieniem

   - w przypadku dobrze przepuszczalnego gruntu niespoistego, zakłądać można brak wody gruntowej pod ciśnieniem

3. głębokość przemarzania gruntu:

   - polega na zamarzaniu cząsteczek wody znajdującej się w gruncie, co powoduje pęcznienie gruntu i wysadzanie spoczywających na nim elementów ku górze. W Polsce występują 4 strefy przemarzania gruntu.

   Głębokość przemarzania gruntu:

   - Strefa I – 0,8m

   - Strefa II – 1,0m

   - Strefa III – 1,2m

   - Strefa IV – 1,4 m

1. Omów wymagania stawiane schodom wewnątrz budynku.

   Wysokość i szerokość stopni schodów powinny byc dostosowane wg wzoru: 2h + s = 60-65 cm

Przeznaczenie budynków	Minimalna szerokość użytkowa (m) biegu / spocznika	Maksymalna wysokość stopni
Mieszkalne jednorodzinne i w zab. zagrodowej oraz mieszkania dwupoziomowe	0,8 / 0,8	0,19
Mieszkalne wielorodzinne oraz użyteczności publicznej (bez zakładów opieki zdrowotnej)	1,2 / 1,5	0,175
Przedszkola i żłobki	1,2 / 1,3	0,15
Budynki opieki zdrowotnej	1,4 / 1,5	0,15
Garaże wbudowane i wolnostojące oraz budynku usługowe (zatrudnienie do 10 osób)	0,9 / 0,9	0,19
Schody do kondygnacji podziemnej, pomieszczeń tech. i poddaszy nieużytkowych	0,8 / 0,8	0,2

W budynkach użyteczności publicznej oraz produkcyjnych łączną szerokość biegów oraz spoczników w klatkach schodowych ewakuacyjnych należy obliczać na podstawie liczby osób mogących przebywać na jednej kondygnacji.

W jednym biegu nie powinno być więcej niż 17 stopni (14 w bud. opieki zdrowotnej), nie należy stosować biegów mających mniej niż 3 stopnie.

Maksymalna wysokość balustrady: 110cm.

1. Omów zalety i wady drewna klejonego w porównaniu z drewnem naturalnym jako materiału konstrukcyjnego.

   Zalety:

   - Możliwe jest zwiększenie wielkości elementów nawet do 200m, w ten sposób drewno klejone, w porównaniu do tradycyjnego, ma nieograniczone możliwości kształtowania elementów konstrukcyjnych, a sztywność zwiększona przez klejenie i eliminację wad drewna nadaje możliwość uzyskania większych rozpiętości bez podpór pośrednich

   - Możliwość kształtowania klejonych belek w łuki

   - Posiada wszystkie walory drewna naturalnego, a jednocześnie nie posiada jego wad – wycięcie dużych sęków, pęknięć, usunięcie przebarwień)

   - Nie wypacza się tak bardzo jak drewno naturalne

   - Większa odporność ogniowa, mniejsza wrażliwość na zmiany wilgotności, większa odporność na korozję biologiczną

   - Idealnie gładka powierzchnia połączeń

   Wady:

   - Większe koszty niż w przypadku drewna tradycyjnego

   - Elementy wykonywane są tylko na zamówienie, a z tym związane jest dłuższe czekanie na produkt

   - Konieczność projektowania elementów, ich wymiarów

   - Wymaga większego wkładu pracy w postaci obróbki, procesu klejenia itd.

2. Omów schemat statyczny, główne obciążenie i kształt wykresu momentów zginających pnia drzewa rosnącego samotnie na otwartym polu.

   Schematem pnia drzewa będzie wspornik, na który działa siła ciągła w postaci wiatru. Moment najwyższy występuje w miejscu zamocowania.

3. Zginana belka drewniana o przekroju prostokątnym o proporcjach boków 1:2 leży na boku krótszym. Jak bardzo zmieni się jej sztywność, gdy zostanie położona na boku dłuższym.

   kAh², k – współczynnik odkształcenia; A – pole powierzchni; h – wysokość

   belka 1 kAh² = k x 2 x 2² = k x 2 x 4 = 8k

   belka 2 kAh² = k x 2 x 1² = k x 2 x 1 = 2k

   8k/2k = 4

   Stosunek sztywności zmienia się w stosunku kwadratowym, czyli w tym wypadku czterokrotnie się zmniejszy.

4. Omów efektywne rozmieszczenie materiału w lekkiej, symetrycznej, trójprzegubowej ramie kwadratowej pod równomiernym obciążeniem pionowym.

   Najwięcej materiału będzie w narożach ramy, gdzie występuje najwyższy moment, jego ilość będzie zmniejszać wraz ze zbliżaniem się do przegubów (na podporach i na środku ramy)

5. Omów układ krzyżulców, który zapewni ich rozciąganie w kratownicy wspornikowej o pasach równoległych, podpierającej płytę balkonową.

   Układ krzyżulców, który zapeni ich rozciąganie to taki, gdzie krzyżulce pochylone są w konstrukcji w tym samym kierunku, jak wykres momentów.

6. Omów kiedy krzyżulec kratownicy w postaci pręta może być zastąpiony jedną liną a kiedy wymagane są dwie.

   Pręt może być zastąpiony liną, gdy występuje tylko rozciąganie. Dwie liny wymagane są wówczas, gdy dla jednego przypadku obciążenia krzyżulec jest rozciągany, a dla innego ściskany.

7. Omów rozmieszczanie zbrojenia głównego żelbetowej belki stropowej sztywno zamocowanej na obu końcach.

   Zbrojenie rozmieszczone po stronie rozciąganej – w tym przypadku na dole belki, na górę przechodząc jedynie przy końcach.

8. Omów rozmieszczenie zbrojenia żelbetowej kwadratowej płyty stropowej krzyżowo zbrojonej, sztywno zamocowanej na obwodzie.

   Powstaje zbrojenie idące górą przy zamocowanych brzegach i dołem po środku.

9. Omów rozmieszczenie zbrojenia żelbetowej płyty stropowej sztywno zamocowanej na dwóch równoległych krawędziach, pracującej jednokierunkowo.

   Przy brzegach sztywno zamocowanych zbrojenie idzie górą, środek płyty zbrojony dołem.

10. Omów rozmieszczenie strzemion w żelbetowej belce wspornikowej podpierającej płytę balkonu.

    Zbrojenie belki idzie górą, a strzemiona rozmieszczone są gęściej od strony zamocowanej w ścianie. Wynika to z wyższego wykresu momentów w tym miejscu.

11. Omów rozmieszczenie zbrojenia w żelbetowej kwadratowej stopie fundamentowej pod słupem umieszczonym w środku stopy.

    Zbrojenie w postaci siatki z prętów zbrojeniowych umieszczonej na spodzie stopy. W stopie betonuje się dodatkowo pręty pionowe wchodzące w słup.

12. Omów schemat statyczny, obciążenie i optymalny rozkład materiału gałęzi drzewa.

    Schemat to wspornik utwierdzony w słupie. Obciążenie jest ciągłe. Im bliżej pnia tym grubsza gałąź, bo wyższy moment.

13. Czym się różni podparcie i praca łuku i krzywej belki o tym samym kształcie osi i obciążeniu.

    Łuk różni się tym od belki, że podpracie w łuku jest nieprzesuwne, a belka jest przesuwna. W związku z tym, moment belki jest tylko na dole i największy jest po środku dążąc do zera ku podporom. Łuk nie pracuje na zginanie, jego moment wynosi 0. Występują siły normalne, w związku z czym łuk ma przekrój rozszerzający się na końcach łuku, gdzie występują największe naprężenia.

14. Opisz formę symetrycznego łuku, dźwigającego jednocześnie obciążenie równomierne i siłę skupioną w środku.

    Łuk jest symetryczny, z wypukłością ku górze i kantem pod siłą skupioną. Optymalna forma przekroju powinna być dobrana do sił normalnych, czyli najgrubsza na końcach łuku, a najmniejsza na środku, pod siłą skupioną.

15. Wskaż element skręcany metalowej klamki do drzwi i omów efektywną, lekką formę przekroju tego elementu.

    Element skręcany to prostopadłą do drzwi część klamki. Element ten będzie miał formę przekroju rurowego.

    W tym wypadku skręcanie jest większe niż zginanie występujące na tym fragmencie, więc zastosujemy przekrój rurowy kwadratowy lub okrągły.

16. Gdzie winno się znajdować zbrojenie główne żelbetowej ściany osiowo ściskanej i dlaczego.

    Żelbetowa ściana ściskana osiowo może się wyboczyć, więc zbrojenie powinno się w niej znajdować przy jej krawędziach zewnętrznych, ponieważ podczas wyboczenia następuje zginanie i właśnie tam następuje największe naprężenie rozciągające, które przenoszą pręty zbrojenia.

17. Omów efektywne formy przekroju żelbetowych płyt stropowych zginanych walcowo (jednokierunkowo).

    Najefektywniejsze formy przekroju to taki, które mają najwięcej materiału na krawędziach, gdyż tam powstają największe naprężenia, a jak najmniej w okolicach osi obojętnej. Przykładem takich płyt są płyty kanałowe, ewentualnie strop gęstożebrowy, stosowany, jeśli rozciaganie jest po jednej stronie płyty (po tej stronie są żebra, w których jest zbrojenie przenoszące rozciąganie, po stronie ściskanej – płyta betonowa)

18. Uzasadnij, dlaczego zbrojenie żelbetowego słupa w środku przekroju nie jest efektywne.

    Zbrojenie przenosi siły rozciągające. Największe naprężenia powstają zawsze na krawędziach słupa, więc tam powinno znaleźć się zbrojenie. Zbrojenie w środku jest nieefektywne, gdyż w środku zachodzi ściskanie, które przenosi beton.

19. Porównaj efektywną formę przekroju stalowej belki zginanej w jednej płaszczyźnie i stalowej belki dodatkowo skręcanej.

    Efektywną formą przektoju stalowej belki jest forma dwuteownika. Środnik jest ustawiony w płaszczyźnie zginania (w tym samym kierunku, co siła działająca na belkę).

    Stalowa belka zginana i skręcana ma przekrój rurowy:

    - w przypadku, gdy zginanie jest większe niż skręcanie – przekrój prostokątny, wydłużony w płaszczyźnie zginania

    - w przypadku, gdy skręcanie jest większe niż zginanie – przekrój kwadratowy lub okrągły

20. Omów konstrukcję obrotowego przekrycia cięgnowego na planie koła, odpornego na ssanie wiatru.

    Przekrycie na planie koła z linami biegnącymi promieniście. Przekrycie to składać się będzie z liny nośnej, liny napinającej i wieszaków je ściągających.

21. Omów rozmieszczenie słupowych podpór kwadratowej, stalowej płyty przekrycia strukturalnego, gwarantujące równomierne wykorzystanie nośności płyty w dwóch kierunkach.

    Słupy rozmieszczamy równomiernie zachowując symetrię planu. Podpory mogą być rozmieszczane zewnętrznie, wewnętrznie i mieszanie:

    - może to być jedna podpora centralnie, na przecięciu przekątnych kwadratu

    - kwadrat możemy podzielić na 4 lub 9 itd. i każdy z tych mniejszych kwadracików podeprzeć centralnie

    - mogą to być 4 podpory w narożnikach lub 4 w śrokach boku, można też połączyć obie opcje, do tego można dodać centralną podporę

22. Omów takie położenia dwóch żeber dwuteowych, podpierających płaskie strukturalne przekrycie kwadratowe, by żebra nie były skręcane przez przekrycie.

    Przekrycie należy podzielić na cztery podłużne części (paski) i podeprzeć je dwuteownikami w odległości ¼ całego przekrycia od brzegu.

    W ten sposób, na każdej belce znajdzie się takie samo obciążenie, które będzie tak samo dociążało belkę z obu stron. | | | | |

23. Omów pracę i efektywną formę przekroju słupów stalowej ramy prostokątnej, na której zawieszono huśtawkę.

    Zakładamy mały kąt wychylenia huśtawki. Wówczas na słupach występuje duże zginanie w płaszczyźnie ramy i małe zginanie w płaszczyźnie prostopadłej do ramy. Zatem przekrój słupów będzie miał formę rurową prostokątną, wydłużoną w płaszczyźnie ramy, ewentualnie dużego dwuteownika ustawionego środnikiem w płaszczyźnie ramy.