Specyfika budownictwa przemysłowego w zakresie funkcji, obciążeń, wpływów środowiska.
Zasady projektowania zakładów przemysłowych.
Budynki przemysłowe- klasyfikacja i ogólna charakterystyka układów konstrukcyjnych, elementy konstrukcji budynków halowych, stateczność i sztywność przestrzenna, rozwiązania transportu wewnętrznego.
Przekrycia budynków o znacznych rozpiętościach- ustroje płaskie (belkowe, ramowe, łukowe, wspornikowe) oraz przestrzenne (dźwigary powierzchniowe płaskie i krzywoliniowe), struktury prętowe, przekrycia wiszące i pneumatyczne.
Zasady konstruowania masywnych budowli wieżowych: a) kominy przemysłowe (żelbetowe, ceglane i stalowe) konstrukcja, problemy stateczności i nośności, ciąg naturalny i sztuczny, izolacja termiczna i wykładzina wewnętrzna, odsiarczanie spalin; b) chłodnie kominowe, wieże ciśnień, wieże telewizyjne, itp.; c) wieże szybowe (żelbetowe i stalowe, z maszyną wyciągową i bez).
Maszty i lekkie budowle wieżowe metalowe (zasady konstruowania, problemy stateczności i sztywności).
Zasobniki na materiały sypkie (bunkry, silosy, składy podłogowe).
Zbiorniki na ciecze i gazy.
Fundament pod maszyny.
Budowle piętrzące: jazy (stałe i ruchome), zapory (zmienne i narzutowe, betonowe, żelbetowe), zasady projektowania i konstruowania.
Zbiorniki wodne i ujęcia wody.
Elementy sieci uzbrojenia terenu- wodociągi, kanalizacja, przewody gazowe i c.o.
1. Budownictwo przemysłowe różni się od innych segmentów budownictwa nie tylko specyfiką wznoszonych obiektów, ale także relacją inwestor-wykonawca. Wykonawcą jest bowiem najczęściej średnia i duża firma budowlana, nierzadko wspomagana gronem podwykonawców, często wyspecjalizowana w stawianiu szczególnych obiektów przemysłowych (np. związanych z energetyką). Odbiorcą jest natomiast przedsiębiorstwo – użytkownik wznoszonych obiektów, zazwyczaj tak samo zalicza się do grona średnich lub dużych podmiotów gospodarczych.
W przypadku budownictwa mieszkaniowego, spółdzielnia lub deweloper ( o różnej wielkości) buduje jedno- lub wielomieszkaniowe domy dla klientów indywidualnych. W budownictwie biurowym czy handlowo-usługowym, w większości przypadków wykonawca (również podmiot różnych rozmiarów), stawia obiekt dla inwestora, a ten następnie sam go wykorzystuje lub odnajmuje nowe powierzchnie użytkowe. Zleceniodawcą przy budowie budynków użyteczności publicznej jest państwo, podobnie jak w przypadku części prac drogowych i wielu inwestycji infrastrukturalnych oraz inwestycji.
Z uwagi na charakter odbiorców, budownictwo przemysłowe jest ściśle uzależnione od bieżącej a także przewidywanej sytuacji gospodarczej. Obecny spadek konsumpcji na rynku wewnętrznym zmniejsza wskaźnik wykorzystania istniejących mocy produkcyjnych przemysłu, zniechęcając inwestorów do realizacji nowych projektów. Niewielu wytwórców może liczyć na zbyt za granicą, ale nawet wtedy ogólnoświatowe spowolnienie gospodarcze może być przeszkodą w dynamicznym rozwoju zakładów przemysłowcy.
Uderza to w firmy budowlane podwójnie – spada liczb zleceń ze strony producentów krajowych, ale również rośnie trudność w zdobywaniu zleceń na pracę za granicą. U naszych bliższych i dalszych zachodnich sąsiadów sytuacja rynków jest bowiem podobna. Do Wschodu zaś polskich przedsiębiorców zniechęcił kryzys rosyjski sprzed kilku lat, a obecnie – ostra konkurencja, która wyrosła tam pod nieobecność naszych budowlańców.
Rodzaje hal
Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się hale:
– przemysłowe (produkcyjne i magazynowe),
– obsługowe (hangary, zajezdnie, stacje obsługi samochodów),
– użyteczności publicznej (handlowe, wystawowe, sportowe,
widowiskowe, dworcowe itp.).
Najliczniejszą grupę hal o konstrukcji stalowej stanowią hale
przemysłowe. Zastosowanie konstrukcji stalowych w halach
przemysłowych umożliwia łatwe spełnienie zróżnicowanych
wymagań technologicznych w zakresie rozpiętości i obciążeń,
a także umożliwia przystosowanie konstrukcji do zmian technologii
i odmiennego użytkowania obiektu. Również montaż
i rozbiórka konstrukcji przebiegają szybko i nie powodują
żadnych trudności.
W budownictwie użyteczności publicznej oprócz wymagań
funkcjonalnych należy spełnić indywidualne wymagania architektoniczne
w zakresie kształtu i wymiarów bryły budynku
oraz faktury i koloru elewacji. Trzeba również uwzględnić
specyfi kę realizacji obiektów, zwykle w istniejącej zabudowie
i na ograniczonym terenie.
2. Ogólne zasady projektowania konstrukcji hal
Rozstawy słupów oraz wysokość hal systemowych przyjmowano
według zasad koordynacji modularnej [1].
W systemach hal przemysłowych przyjęto moduł poziomy
konstrukcji równy 3 m i jego parzystą wielokrotność oraz
moduł pionowy równy 1,2 m.
Zasady usytuowania elementów konstrukcji względem osi
modularnych w Zintegrowanym Systemie Hal „Mostostal”
przedstawiono na rys. 1.
Słupy ścian podłużnych i szczytowych usytuowano w tym
systemie stycznie do osi siatki modularnej, a wysokość modularną
hali przyjęto jako równą wysokości ścian. Umożliwiło
to maksymalną unifi kację elementów konstrukcji dachu oraz
obudowy dachu i ścian zaprojektowanych w postaci powtarzalnych
segmentów. W pozostałych systemach słupy usytuowano
na siatce modularnej osiowo w obu kierunkach, a jako wysokość
modularną hali przyjmowano jej wysokość w świetle.
W systemie ZLS wobec większego zróżnicowania i rozdrobnienia
funkcji w budownictwie ogólnym przyjęto mniejsze
moduły projektowe:
– moduł funkcjonalny poziomy równy 600 mm, określający
położenie elementów obudowy,
– moduł wysokościowy równy 300 mm.
Moduł konstrukcyjny, określający położenie osi elementów
konstrukcyjnych w planie, przyjęto jako wielokrotność modułu
funkcjonalnego.
W obiektach o konstrukcji i obudowie projektowanych indywidualnie
stosowanie wymiarów modułowych jest zalecane,
lecz nieobowiązujące.
W obliczeniach statycznych hal przyjmuje się następujące
obciążenia:
– obciążenia stałe wg PN-82/B – 02001;
– obciążenie śniegiem wg PN-80/B – 02010/Az1: 2006;
stosunku do PN-80/B – 02010 wprowadzono nową mapę
podziału Polski na strefy obciążenia śniegiem gruntu, nowe
wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem i nowy
(zwiększony) współczynnik obciążenia;
– obciążenie wiatrem wg PN-77/B – 02011;
– obciążenia suwnicami wg PN-86/B – 02005;
– obciążenia instalacjami, które należy ustalać indywidualnie
w zależności od przewidywanego wyposażenia instalacyjnego
hali.
W szczególnych przypadkach konieczne może być uwzględnienie
dodatkowych obciążeń związanych z technologią produkcji,
np. obciążenie pyłem.
Zasady ustalania wartości obciążeń są podane w PN-
82/B-02000. W obliczeniach należy uwzględnić obciążenia
występujące w stadiach eksploatacji i montażu, a w szczególnych
przypadkach także w stadiach wykonania, transportu,
magazynowania i naprawy elementów konstrukcji. Obliczenia
należy wykonywać z uwzględnieniem najbardziej niekorzystnych
kombinacji obciążeń. Kombinacje obciążeń ustala się
w zależności od rozpatrywanego stanu granicznego wg PN-
76/B – 03001.
Konstrukcje hal w budownictwie ogólnym i przemysłowym
są wykonane głównie ze stali niestopowych konstrukcyjnych
wg PN-EN10025-2: 2005/U/.
3. Budynki przemysłowe- klasyfikacja i ogólna charakterystyka układów
W zależności od rozpiętości przekrycia naw hale można podzielić na trzy podstawowe grupy :a) małych rozpięto-ści - do 12 m, b) średnich rozpiętości - do 36 m, c) dużych rozpiętości - powyżej 39 m. Ponadto przy klasyfikacji hal jako dalsze kryteria można przyjąć wysokość hali, ukształtowanie wnętrza itp. Ze względu na sposób wykona-nia hal, jak również ich pracę statyczną można hale podzielić na a) kształtowane przestrzennie z ustrojów pręto-wych i płaskich, słupów, belek, wiązarów, płyt, b) kształtowane z zastosowaniem przekryć powierzchniowych, c) kształtowane z samodzielnych konstrukcji przestrzennych. W zależności od schematu statycznego poprzecznych ustrojów nośnych hal można ustroje te podzielić na: a) ramowe, b) słupowo - belkowe, słupowo - wiązarowe, c) rozporowe, d) przestrzenne, powłokowe, prętowe.
Podstawowe układy konstrukcyjne hal
Elementy ustroju nośnego
W układzie konstrukcyjnym każdej hali można wyodrębnić
główny ustrój nośny oraz konstrukcje wsporcze obudowy ścian
i dachu (rys. 2). W halach przemysłowych mogą występować
dodatkowo elementy związane z transportem wewnętrznym,
takie jak belki suwnic podwieszonych lub natorowych, oraz
konstrukcje pomocnicze, takie jak antresole, pomosty itp.
Głównymi ustrojami nośnymi są te, które przenoszą na fundamenty
większość obciążeń hali. Mogą nimi być:
– ustroje poprzeczne płaskie stężone w kierunku podłużnym,
– ustroje przestrzenne.
Układy poprzeczne płaskie
Hale o płaskich ustrojach nośnych są najbardziej rozpowszechnione
ze względu na łatwość wytwarzania, transportu i montażu.
Do ustrojów płaskich zalicza się: ramy z ryglem kratowym
i ramy kratowe oraz ramy pełnościenne.
Stosuje się je zarówno w halach jedno-, jak i wielonawowych.
Ustroje poprzeczne zapewniają geometryczną niezmienność
układu w jednym kierunku, natomiast w kierunku prostopadłym
zapewnia się ją za pomocą stężeń.
Układy ram z ryglami kratowymi i ramy kratowe
Układy, w których wiązary dachowe są oparte przegubowo
na słupach, noszą nazwę układów słupowo-wiązarowych.
Podstawowe schematy konstrukcyjne głównego ustroju nośnego
hal słupowo-wiązarowych systemu „Mostostal” przedstawiono
na rys. 3.
Główne zalety układów słupowo-wiązarowych to:
– stosunkowo duża sztywność w kierunku poprzecznym zapewniająca
dobrą eksploatację suwnic,
– łatwość montażu wynikająca (przy poprawnym projekcie)
ze samostateczności dużych, scalonych elementów
dachu,
– łatwość adaptacji hali w przypadku zmiany jej przeznaczenia.
Wady tych układów są następujące:
– przekazywanie na grunt dużych momentów zginających
w związku z utwierdzeniem słupów w fundamentach,
– powstawanie dysproporcji w ciężarze słupów, belek podsuwnicowych
i wiązarów
Główne zalety ustroju ramowego z ryglem kratowym to:
– duża sztywność umożliwiająca stosowanie ciężkich suwnic,
– wyrównanie momentów zginających w całym przekroju
poprzecznym, pozwalające na racjonalne rozmieszczenie
materiału.
Wady tego ustroju są następujące:
– duża wrażliwość na nierównomierne osiadanie słupów,
eliminująca stosowanie tego typu hal na terenach górniczych,
– trudniejszy montaż (konieczność stosowania dodatkowych
Układy ram pełnościennych
Charakterystyczne schematy ram jednonawowych systemu
„Mostostal” przedstawiono na rysunku 7a-c.
W halach niskich bez suwnic i z suwnicami podwieszonymi
stosuje się na ogół przegubowe połączenia słupów z fundamentami,
a w halach wysokich i w halach z suwnicami
natorowymi – sztywne. Połączenia przegubowe pozwalają
na zmniejszenie wymiarów fundamentów, co ma szczególnie
istotne znaczenie w przypadku słabych gruntów. Przykładowe
ustroje nośne hal przedstawiono na rysunkach 8 i 9. Słupy
wewnętrzne hal wielonawowych bez suwnic oraz z suwnicami
podwieszonymi były projektowane jako dwuprzegubowe (wahacze).
W rozwiązaniach systemowych rygle ram miały jednakowy
przekrój na całej ich długości. Bardziej ekonomiczne jest
wzmocnienie rygli na odcinkach przypodporowych lub zastosowanie
ściągu. Zastosowanie ściągu umożliwia zmniejszenie
siły rozporu rygla i momentów zginających w ryglu i słupach.
Powoduje to redukcję zużycia stali średnio o 40% [8]. Na rysunku
10 przedstawiono konstrukcję hali ramowej ze ściągiem
w stadium montażu. Jest to hala produkcyjna o rozpiętości
18,0 m i wysokości modułowej 8,4 m z suwnicami podwieszonymi
o udźwigu Q = 32 kN.
Ramy wieloprzęsłowe z rysunku 7d i e są stosowane, gdy zależy
nam na bezpośrednim odprowadzeniu wody z dachu na zewnątrz.
Ramy mansardowe ze ściągiem (rys. 7f) są szczególnie
ekonomiczne przy dużych rozpiętościach, a ramy portalowe
dwuprzegubowe z suwnicami natorowymi (rys. 7g) są stosowane
sporadycznie na słabych gruntach lub w przypadku
ciężkich suwnic.
konstrukcja budynków halowych w układzie jedno- lub wielonawowym składa się z siatki słupów rozmieszczonych w osiach podziału budynku na nawy (osie podłużne) i osiach poprzecznych. Wzdłuż osi poprzecznych umieszczone są elementy poziome, stanowiące podporę konstrukcji dachu. Mogą to być np. wiązary kratowe, blachownice, dźwigary żelbetowe itp. elementy przenoszące obciążenie na słupy. Elementy poziome i słupy mogą także stanowić jeden element nośny – tzw. ramę. Obciążenia związane z parciem wiatru w takich konstrukcjach przenoszone są przez układ stężeń (elementy łączące sąsiednie słupy lub wiązary w układ przestrzenny), które jednocześnie zapewniają stateczność konstrukcji budynku. W budynkach halowym spotkać można rozwiązanie konstrukcji dachu, jako przekrycie cienkościenne łupinami o przekroju walca oparte na podciągach (belkach poziomych o dużych przekrojach poprzecznych) umieszczonych wzdłuż osi podłużnych hali.
Sztywność przestrzenną budynku zapewniona jest poprzez sztywne zamocowanie słupów w
stopach fundamentowych.
Stateczność dachu jest zapewniona poprzez wiązar połaciowy wraz z
tężnikami pojedynczymi umieszczony w górnej płaszczyźnie dachu, w skrajnych polach. Dodatkowo w
środku rozpiętości dźwigara drewnianego zastosowano tężnik pionowy zapewniający stateczność
podczas montażu dźwigarów dachowych.
Transport wewnętrzny to transport na terenie dużych zakładów i przedsiębiorstw produkcyjnych czy handlowych, gdzie także konieczne jest przewożenie różnych materiałów np. z hali produkcyjnej do magazynowej. Również różne części i elementy konstrukcyjne z magazynu są przewożone na hale produkcyjne różnymi środkami transportu wewnętrznego, gdyż nie sposób, aby wszystko znajdowało się w jednym miejscu. Tak więc logistyka musi być dobrze zorganizowana nie tylko na zewnątrz, ale także wewnątrz fabryk, aby praca w nich była możliwa. Transport wewnętrzny odbywa się najczęściej różnego rodzaju wózkami, które służą do przewozu towarów i są obsługiwane przez odpowiednio przeszkolonych kierowców, suwnice. Transport wewnętrzny wchodzi zazwyczaj w całkowite koszty produkcji, gdyż jest niezbędny i nieunikniony, a wymaga zatrudnienia dodatkowych osób i zakupu środków transportu, przy pomocy których będzie realizowany. Na terenie dużych zakładów nie ma możliwości, aby nie było w nich działu transportu
4.Przekrycia
W budynkach halowym spotkać można rozwiązanie konstrukcji dachu, jako przekrycie cienkościenne łupinami o przekroju walca oparte na podciągach (belkach poziomych o dużych przekrojach poprzecznych) umieszczonych wzdłuż osi podłużnych hali.
konstrukcja budynków halowych (nie nawowych) z przekryciem krzywoliniowym – są to budynki, w których słupy rozmieszczone są najczęściej na obwodzie. Na słupach oparta jest konstrukcja dachu, którą może stanowić kopuła, cienkościenna powłoka (łupinowa o dowolnych krzywiznach itp.) albo powierzchnia wisząca na układzie lin, odciągów.
z płaskich ustrojów nośnych (narzucona jest szerokość, podstawą jest zaprojektowanie szerokości a długość można projektować dowolnie, składa się z powtarzających się elem., pojedynczy elem. + nawa)
-belkowo słupowe (budynek bardziej wytrzymały dzięki jednej, stałej podporze a reszcie ruchomej)
-rozporowe
*ramowe (wszystkie zmiany-osiadanie nierównomierne, zmiany tem. Wywołują powstawanie sił wew.)
*łukowe (mosty, dążymy żeby składowe poziome były jak najmniejsze)
konstrukcje które mają przekrycia z dźwigarów powierzchniowych (nowoczesne konstrukcje)
tak by opierały się na słupach naroży, sztywność zal od momentu bezwł a ten z koleji od wys,
-ustroje prętowe
ruszt – kontr polączonych ze sobą na sztywno prętów, jeśli wygniemy ruszt wokół jego tworzącej to jego sztywność wzrośnie , struktury prętowe mogą być też wielowarstwowe(tarczownice
-ustroje pełnościenne (łupiny, powłoki, ale nie sklepienia)
ustroje pneumatyczne
typy
*jednopowłokowe
pracują na zas różnicy ciś, powłoka jest z mat wiotkiego i pracuje na rozciąganie, ciś we wnętrzu jest o 0,001-0,008 atm większe od ciś zew
-powłoki obrotowe(o osi poz, pion i pochyłej)
- powłoki o kształcie nieregularnym
*o pneumatycznych komorach i warstwach międzypowłokowych
bez nadciśnienia we wnętrzu użytkowym
*żebrowo-pneumatyczne
przekrycia podwieszane
gł El kontr to cięgno, typy:
- ustroja płaskie o napiętych cięgnach zakotwionych zakotwionych kozłach oporowych(most wiszący)
-ustroje wiszące o cięgnach kotwionych kotwionych tarczy brzegowej
-powloki siatkowe jednowarstwowe
-podwojne cięgna radialne
podwieszone pierścienie współśrodkowe
-pełne kontr cięgnowo-prętowe
5. Stateczność komina
W przypadku kominów ważna jest stateczność na obrót, a mniej ważna na przesuniecie
a) masywne - stateczność dzięki ciężarowi własnemu oraz dzięki smukłości (kształt)
b) lekkie - stateczność zapewniają liny odciągowe
Co zapewnia sztywność budynkom wysokim?
Zapewnienie odpowiedniej sztywności budynku w poziomie przy niezmienności jego parametru uzyskuje się zastrzałami i wiatrołapami. Natomiast dobór pionowego układu stężającego w dużym stopniu uzależnione jest od wys. i smukłości budynku. W najwyższych bud. na świecie zastosowano układy stężające powłokowo-prętowe. Im niższy budynek tym większa możliwość zastosowania typów układów stężających. W bud. do 60 kondygnacji - tężniki przestrzenne w postaci trzonów żelbetowych lub stalowych (Pałac Kultury i Nauki). Do 30 kondygnacji stosuje się monolityczne ściany żelbetowe, kratownice i ramy. Poniżej 30 - ramy. Tezniki ramowe mogą być także powyżej np. budynek NOT'u w Krakowie.
Przekrój komina i ciąg komina
Ciąg naturalny - Im wyższa temp. gazów przy wylocie tym ciąg jest lepszy. Na każde komina temp. wrasta o 3 stopnie.
Zmniejszenie średnicy wylotu zwiększa ciąg (prawo Bernoulli'egie). Przy dużej średnicy komina pojawia się relatywnie małe podciśnienie na wylocie spalin z kotła, ponieważ gazy spalinowe znacznie się schładzają. Przy malejącej średnicy wzrasta podciśnienie, gdyż siła wyporu jest większa w następstwie niewielkiego oziębienia gazów wylotowych. Podciśnienie osiąga swą najwyższą wartość tam, gdzie przy malejącym przekroju siły wyporu i opory przepływów utrzymują równowagę.
Ciąg sztuczny - wynika z zastosowania mechanizmu odsiarczania spalin lub zbyt niskiego komina.
Wykładziny wewnętrzne: W nowym projekcie kominów żelbetowych wyeliminowano tradycyjną ceramiczną wykładzinę wewnętrzną. Zamiast niej zastosowano wykładzinę Pennguard® ułożoną
bezpośrednio na wewnętrzną powierzchnię trzonu żelbetowego. Wykładzina ta chroni trzon nie tylko przed kwaśnymi kondensatami ale także przed wysoką temperaturą spalin i wstrząsami termicznymi. Końcowym efektem jest lekki i smukły komin współpracujący z IOS, przystosowany do odprowadzania zarówno wilgotnych jak i wtórnie podgrzanych odsiarczonych spalin.
Chłodnia kominowa - urządzenie służące do schładzania przemysłowego wody w zakładach przemysłowych oraz energetycznych, które nie mają możliwości użycia do chłodzenia wody z rzeki, morza czy jeziora. Jest specyficznym kontaktowym mokrym wymiennikiem ciepła. Wykonana jest w formie budowli żelbetowej (sporadycznie drewnianej), wyposażona w znacznej wysokości komin wymuszający przepływ powietrza umożliwiający chłodzenie wody. Często chłodnie kominowe i para wodna wydostająca się z nich pokazywane są mylnie jako główne źródło skażenia środowiska.
Chłodnie kominowe mają kształt obrotowej bryły hiperboloidy jednopowłokowej. Swemu kształtowi zawdzięczają one znaczną sztywność (odporność na zginanie), dzięki czemu umożliwiają uzyskanie znacznych rozpiętości i wysokości. -chłodnia kominowa
chłodzi wodę która jest używana do procesów technologicznych, tworzy się obieg zamknięty, rodzaje
-kominowa (chłodzenie odbywa się przez powietrze)
-wentylatorowa (chłodzenie przez sztucznie wywołane powietrze)
Chłodnia kominowa-sama chłodzi wodę , doprowadzamy na wysokość zraszalnika – w dyszy musi być ciąg, powietrze musi dostawać się dołem dlatego stosuje się ns dole pale a góra jest obudowana , woda po zraszalnikach spływa do basenu, który jest fundamentem dla słupów-
Występuje błonowy stan naprężenia –kształt hiperboloidy obrotowej (wys do 150m, śr 140m ), przekrój płaszczowy jest bardzo cieńki jest tak bo wypadkowe sił schodzą po tworzącej aby ten ukł się utrzymał to musi być zrobiony w sp precyzyjny-metoda ślizgu, przy takim przekroju wyst zagrożenia korozyjne w 1/3 wys należy zwiększyć grubość płaszcza do 40cm
-wieże wyciągowe( wieża + maszynami wyciągowymi,nad maszynownią znajduje się hala remontowa, stosujemy zastrzały, środek ciężkości wieży się podnosi
BUDOWLE WIEŻOWE- mały przekrój poprzeczny a duża wysokość, pojawia się problem statyczności, pod wpływem wiatru może dojść dościnania fundamentu
Rodzaje:
*lekkie stalowe(maszty- stosuje się podciągi-3)
*masywne
-kominy przemysłowe- kontr. Cieplne izolowane, projektuje się je z wzgl.. wys. I temp. Spalin , izolacja od wea chroni kontr przed przegrzaniem
bud: czopach , płaszcz, izolacja termiczna, wykładzina wew w zal od gazów, :
+gdy agresywne to cegła klinkierowa
+gdy wys temp to cegła szamotowa
+gdy nie agresywne i niska temp to zwykła cegła
+nowoczesna metoda to szkło piankowe –przypmina pumeks –spełnia wł izolacyjne i ma wytrzymałość
-kominy ceglane cegła kominówka – jest wycinkiem pierścienia
-kominy wieloprzewodowe
-kominy stalowe
ustrój nośny stalowy,dysza jest zimna i należy ją ocieplić, mogą być samonośne czyli niskie, kontr nośna stalowa a dysza z PCV, ustrój nośny w czworoboku lub trójkącie, wyst zbrojenie pionowe i poziome, mogą osiągać duże wys
6. konstrukcja budynków wysokich – składa się z wielokondygnacyjnego układu słupów, rozmieszczonych na siatce wprowadzającej podział rzutu budynku na tzw. trakty. Na słupach oparte są stropy za pośrednictwem poziomego rusztu złożonego z rygli i podciągów. Usztywnienie budynku wykonywane jest z stężeń umieszczanych w płaszczyźnie ścian zewnętrznych, sztywnych stropów i rdzenia (trzonu) budynku. Wewnątrz tej konstrukcji umieszcza się najczęściej szyby windowe, klatki schodowe.
maszty i wieże – budowane najczęściej jako przestrzenne kratownice wież wiertniczych, stalowych słupów energetycznych, radiowych i telewizyjnych masztów przekaźnikowych itp.
specjalne konstrukcje budynków wysokich :
konstrukcje frontowe, przeponowe, filarowe, powłoki prętow
Budynki o konstrukcji:
*ronowe (funkcje usztywnienia spełnia układ ronowy, sztywność węzłów)
*przeponowe (usztywnienie spełniają przepony, konstrukcje poprzeczne)
przepony, tarcze- elem. płaskie usytuowane w płaszczyźnie działania wiatru, (polepszają sztywność)
*trzonowe (trzon usztywnia ale nie przenosi obciążeń)
*filarowe
7. Zasobniki
- bunkry- do przechowywania materiałów gruboziarnistych, może w nich być wilgoć , najlepiej opróżniać go dołem a napełniać górą h mniejsze od 1,55 szerokości bunkra, całe obciążenie idzie na dno a parcie wew na sciany boczne , dno musi mieć odpowiedni spadek, wszystkie zasobniki o przekroju nie walcowym narażone są na koncentrację naprężeń
- silosy nie może być wilgoći bardzo wys, obciążenie częściowo na dno a częściowo na ściany boczne poprzez tarcie, obciążenie użytkowe stanowi 2/3 obciążęnia całkowitego
-składy podłogowe- mają postać budynków które mają stropy przystosowane do opróżniania i napełniania skład w kształcie namiotu cyrkowego
8. Zbiorniki
a\ciecze
WODA
-wyrównawcze
-przeciwpożrowe
-kąpielowe
woda nie może zamarzać więc są ocieplane, z regóły żelbetowe, muszą być szczelne by nie wyciekały ani korodowały, dylatacje muszą być szczelne, winny posiadać warstwy okładzinowe
- na wody technologiczne
-w oczyszczalniach ścieków
PALIWO
Zbiorniki stalowe, kontr zal od ciężaru własnego
-ciężkie-mazut, walcowe, pionowe naziemne ze stałymi dachami
-lekkie- w zal od częstości zaglądania do ich wnętrza na CPN poziome, walcowe, podziemne
przy dużych ilościach rotacjach walcowe pionowe, naziemne ze spływającymi dachami- kontr dachu na prowadnicach nad poziomem paliwa-nie ma miejsca na opary
GAZY
Zbiorniki wyrównawcze
Zb musi mieć
-stałe ciśnienie(zmiana objętości) dzwonowe, tłokowe
- stałą objętość (zmiana ciśnienia)
zbiorniki na gaz mają grube i ciężkie ściany a lekkie dachy
9. Fundamenty pod maszyny:
W obliczeniach dynamicznych fundamentów pod maszyny należy uwzględnić współdziałanie
fundamentu z podłożem. W celu rachunkowego ujęcia właściwości gruntu jako podłoża pod maszyny
stosuje się różne modele gruntu (jedno- lub wieloparametrowe), z których najprostszy i najczęściej
stosowany to model jednoparametrowy Winklera traktujący grunt jako podłoże sprężyste. Przyjmuje się w tym modelu liniową zależność między jednostkowym obciążeniem a odkształceniem gruntu: p = C δ
gdzie:
p – normalny (pionowy) nacisk zewnętrzny przekazywany na grunt, kN/m2
C – współczynnik podłoża jako współczynnik proporcjonalności, MPa/m
δ – całkowite ugięcie gruntu pod wpływem nacisku zewnętrznego, m
Fundamenty blokowe. Do grupy tej zalicza się fundamenty, które mogą być traktowane jako nieodkształcalna bryła drgająca na spręŜystym podłoŜu, a więc - fundamenty stanowiące pełny blok (rys. 5a), - fundamenty tworzące skrzynię, a składające się ze ścian , (stosowane dla zmniejszenia masy fundamentu lub uzyskania dostępu pod maszynę)
Fundamenty ramowe. Do grupy tej zalicza się fundamenty o konstrukcji słupowo-belkowej, której elementy mog ą wykonywa ć drgania giętne, a więc: - fundamenty stanowiące układ powiązanych ze sobą ram poprzecznych i podłuŜnych - fundamenty o układzie mieszanym, złoŜonym z ram i ścian, - fundamenty złoŜone ze słupów, na których oparta jest sztywna płyta górna.
Fundamenty ramowe mog ą mieć konstrukcję Ŝelbetową lub stalową, przy czym konstrukcje stalowe stosuje się wyjątkowo w specjalnie uzasadnionych przypadkach.
Wibroizolatory to metalowo-gumowe, elastyczne połączenia maszyn i urządzeń z podłożem, zapewniające obniżenie poziomu hałasu i drgań.
Wszystkie urządzenia i maszyny są źródłem drgań. Drgania te są skutkiem niewyważenia elementów wirujących lub elementów wykonujących ruch posuwisto zwrotny.
Drgania i wibracje przenoszą się na budynki i ich otoczenie przez co stanowią zagrożenie dla elementów konstrukcyjnych budynków, wpływają niekorzystnie na pracę innych urządzeń, mogą być również szkodliwe dla zdrowia człowieka.
Skutecznym rozwiązaniem większości problemów związanych z drganiami jest odizolowanie źródła drgań od konstrukcji poprzez zastosowanie wibroizolatorów.
Zadaniem wibroizolatorów jest również znaczne zmniejszenie sił dynamicznych przenoszonych na podłoże.
10. BUDOWLE ZWIĄZANE Z INŻYNIERIĄ WODNĄ
*jazy-służą do spiętrzania wody w korycie rzeki
*zapory-spiętrzanie wody, powst zbiornika wody w korycie rzeki
JAZY
Nieszczelny jaz to tama , zagrożona jest gł stateczność jazu, woda przelewa się wierchem, rodzaje
–stałe
-ruchome
+betonowe ciężkie(stateczność zapewnia ciężąr)
+żelbetowe lekkie(statecznośćzapewnia kształt-pomór,korpus piętrzący, poszur, szykany, dodatkowym zabezpieczeniem są przyczółki) kontr. Ambursena
ZAPORY
Woda przelewa się przez specjalne otwory, napór wody wzrasta wraz z głębokością, najlepszy kształt to trójkąt,jak jest nadbudowana i pochylona to zabezpiecza przed obrotem, aby się nie przesuwało to na dnie robi się zęby
-zbiorniki przeciwpowodziowe
-podnoszą poziom wód gruntowych
typy:
+ziemne (małoszczelne albo nieszczelne jeżeli robione z kamienia ale są za to kontr nośnymi można uszczelnić dając rdzeń w środku albo ekrany od str wody, rdzenie są gł z iłu i gliny
+betonowe ciężkie
+żelbetowe
-lekkie
-wielołłukowe(gdy dolina jest szeroka a zapora musi być niska
-łukowe(gdy dolina wąska a zapora wysoka)
Zaporę ziemną lub narzutową buduje się natomiast w miejscach, gdzie grunt ma słabą wytrzymałość, a podkłady skalne są na dużych głębokościach. Głównym elementem tego typu zapory jest nasyp gruntowy w kształcie zbliżonym do trapezu, zwany korpusem zapory. Na górze znajduje się korona zapory, po bokach – skarpy, u dołu – podłoże.
11. Zbiorniki wodne- Zbiorniki wodne i ich podstawowe zadania- Obecnie budowane zbiorniki wodne są obiektami wielozadaniowymi, spełniającymi następujące zadania:
ochrona terenów leżących w dolinie rzeki poniżej zapór przed powodzią, poprzez obniżenie maksymalnych przepływów (poprzez akumulację fali powodziowej w zbiorniku i sterowanie urządzeniami spustowymi, możemy rozłożyć ją w czasie, nie dopuszczając tym samym do niebezpiecznych wezbrań poniżej),
ochrona biologicznego życia rzek, poprzez zwiększenie minimalnych przepływów w okresie suszy (zgromadzona woda w zbiorniku retencyjnym pozwala na uzupełnienie deficytu wody w korycie poniżej zapory),
zaopatrzenie w wodę obszarów cierpiących na jej niedobór (poprzez pobór wody zmagazynowanej w zbiorniku i wykonanie systemów przesyłowych, możemy dostarczyć wodę nawet do odległych obszarów),
regulacja stosunków wodnych w terenie (stwarza możliwość dla melioracji gruntów i likwidację rozproszonych źródeł poboru wody),
produkcja energii elektrycznej,
miejsca wypoczynku i rekreacji.
Ujęcie wody – to zespół budowli i powiązanych z nimi urządzeń, przeznaczonych do poboru wody dla potrzeb gospodarczych i bytowych. Ujęcia wody ze względu na źródło, z którego pobierana jest woda, można podzielić na ujęcia wód podziemnych i ujęcia wód powierzchniowych.
Z istnieniem ujęć wód powierzchniowych często wiąże się konieczność budowy stopnia wodnego w celu utrzymania stałego poziomu wody (stały eksploatacyjny poziom piętrzenia – normalny poziom piętrzenia: NPP), zapewniającego prawidłową pracę urządzeń ujęcia wody, zagwarantowanej zapewnieniem w ten sposób odpowiedniego zanurzenia smoków pomp. W takim przypadku ujęcie wody następuje ze stanowiska górnego stopnia wodnego, a wlot umożliwiający pobór wody zlokalizowany jest w pobliży stopnia lub w pewnej odległości, ale zawsze w zasięgu oddziaływania budowli piętrzącej. W przypadku ujęć wody od dużym poborze, niezbędna może być budowa odpowiedniego zbiornika retencyjnego umożliwiającego gromadzenie wody w okresach zwiększonego zasilania w wodę (tj. na obszarze Polski w okresach dwóch fal powodziowych: roztopowej - wiosennej i opadowej - letniej), w celu zapewnienia dostaw wody na odpowiednim poziomie w okresach o zbyt małym zasilaniu w wodę. Przykładami takich zbiorników są w Polsce np. zbiorniki Goczałkowice, Tresna i Dziećkowice dla Górnego Śląska, zbiornik Dobczyce dla Krakowa, czy zbiornik Sulejów dla Łodzi.
Dla małych ujęć nie jest konieczna budowa wielu dodatkowych budowli hydrotechnicznych, często wystarczające jest wykonanie tylko niewielkich, odpowiednich budowli regulacyjnych. Ujęcie takie ma postać rurociągu wpuszczonego do cieku. Na jego końcu umieszcza się kosz ssący połączony z agregatem pompowym. Jego położenie musi być takie aby nie dochodziło do zamuleń i mechanicznych uszkodzeń.
Dla dużych ujęć wody stosuje się, na ile to możliwe grawitacyjny pobór wody, kanałem otwartym. Dodatkowy wymóg to eliminacja z pobieranej wody niesionego przez ciek rumowiska. Nie jest to oczywiście możliwe aby całkowicie oddzielić rumowisko na tym etapie poboru wody, ale poprzez odpowiednie ukształtowanie wlotu i jego położenie względem cieku, a także zastosowanie dodatkowych budowli regulacyjnych, np. tam poprzecznych (ostróg), można znacząco zredukować ilość rumowiska dostającego się do kanału ujęcie wodnego. Niezbędna jest również możliwość regulacji ilości pobieranej wody. Stosuje się w tym celu na wlotach do kanału wodnego specjalną śluzę wodną – ujęciową, z urządzeniami do regulacji pobieranej wody z uwzględnieniem możliwości wahań wody na stanowisku górnym (wlotowym).
12. Wodociągi- Instalacja wodna lub instalacja wodociągowa (wodociąg) - układ połączonych przewodów, armatury i urządzeń, służący do zaopatrywania budynku w zimną i ciepłą wodę, spełniający wymagania jakościowe (określone w przepisach) warunków, jakim powinna odpowiadać woda do spożycia przez ludzi.
Instalacje wodne dzielimy na:
instalację wodociągową wewnętrzną (prowadzoną wewnątrz budynków)
instalację wodociągową zewnętrzną (prowadzoną na zewnątrz od budynku do przyłącza wodociągowego
sieci wodociągowe
Materiały, z których mogą być wykonywane przewody instalacji wodnych:
tworzywo sztuczne
polibutylen (PB)
polietylen wysokiej gęstości usieciowany (PE-X)
kopolimer blokowy polipropylenu (PP-B)
kopolimer polipropylenu (PP-H)
kopolimer statystyczny polipropylenu (random) (PP-R)
warstwy: polietylenu usieciowanego, aluminium, polietylenu wysokiej gęstości (PE-X/Al/PE-HD)
warstwy: polietylenu usieciowanego, aluminium, polietylenu usieciowanego (PE-X/Al/PE-X)
warstwy: kopolimeru statystycznego polipropylenu, aluminium, kopolimeru statystycznego polipropylenu (PP-R/Al/PP-R)
polichlorek winylu chlorowany (PVC-C)
polichlorek winylu niezmiękczony (tylko do wody zimnej) (PVC-U)
metal
stal węglowa zwykła ocynkowana
stal odporna na korozję
miedź (Cu-DHP)
inne materiały, jeżeli przewody z nich wykonane zostały dopuszczone do obrotu i powszechnego stosowania w budownictwie w instalacjach wodociągowych
Kanalizacja – system rur, koryt, kolektorów służący do odprowadzania ścieków sanitarnych (kanalizacja sanitarna), deszczowych (kanalizacja deszczowa) lub sanitarnych i deszczowych (kanalizacja ogólnospławna).
Rozróżnia się kanalizację wewnętrzną i zewnętrzną. W niektórych aglomeracjach miejskich o ciasnej zabudowie (np. Palma de Mallorca) stosowana bywa również kanalizacja do odprowadzania odpadów stałych (śmieci) w postaci rozdrobnionej.
Przewody gazowe- W instalacjach gazowych stosuje się:
rury twarde z miedzi o grubości ścianki nie mniejszej niż 1 mm (co oznacza średnicę 28 mm), łączone poprzez lutowanie twarde, z wykorzystaniem kształtek miedzianych
rury stalowe: bez szwu lub przewodowe ze szwem, łączone przez spawanie lub łącznikami gwintowanymi z żeliwa białego
Przewody wykonane ze stali mogą być zastosowane zarówno w instalacji zewnętrznej (wówczas można użyć tylko połączeń spawanych) jak i wewnętrznej (można wykonać przyłącze stalowe). W przypadku miedzi, niedozwolone jest stosowanie jej do przewodów zewnętrznych.
Centralne ogrzewanie- We współczesnym rozumieniu jest to dostarczenie ciepła do elementów grzejnych zlokalizowanych w docelowych pomieszczeniach za pomocą gorącej wody. Jednak zakres tego pojęcia jest szerszy – jest to dystrybucja ciepła po budowli, uzyskanego z przetworzenia paliwa w jednym, specjalnie przeznaczonym do tego pomieszczeniu, kotłowni, w tym przypadku piec nazywany jest kotłem centralnego ogrzewania, a elementy przekazujące ciepło w pomieszczeniach to grzejniki (tzw. potocznie "kaloryfery"). Do rozprowadzania ciepła wykorzystuje się wodę, parę wodną lub powietrze. Stosuje się systemy obejmujące jedno mieszkanie (centralne ogrzewanie etażowe), jeden budynek, kilka budynków, a nawet całe miasta.
W instalacjach obejmujących jeden budynek woda może krążyć w wyniku zmian gęstości przy zmianach temperatury (CO grawitacyjne) lub jej przepływ jest wymuszany pompą. W większych instalacjach stosuje się wyłącznie systemy z wymuszonym obiegiem. Z uwagi na to, iż ogrzewanie grawitacyjne wymaga zastosowania rur o większej średnicy i większej powierzchni grzejników (znacznie mniejszy przepływ czynnika grzewczego przez grzejniki), obecnie prawie w ogóle nie jest stosowane. Także w małych budynkach (np. domach jednorodzinnych) stosuje się obieg wymuszony.