1. PODZIAŁ BUDOWNICTWA

1/ BUDOWNICTWO LĄDOWE– w budownictwie tym decydującymi obciążeniami są siły grawitacji (ciężary).

2/ BUDOWNICTWO WODNE – zasadniczym obciążeniem są siły poziome wynikające z parcia wody (+grawitacja)

-Budownictwo wodne morskie

-Budownictwo wodne śródlądowe

BUDOWNICTWO LĄDOWE:

Podział ze względu na położenie budowli względem poziomu terenu:

1/Budownictwo nadziemne – budynki, wieże, mosty

2/Budownictwo naziemne – pasy startowe, drogi

3/Budownictwo podziemne – tunele, zbiorniki podziemne, metro, tunele do prowadzenia instalacji

Podział ze względu na przeznaczenie:

1/Budownictwo mieszkaniowe

2/Budownictwo użyteczności publicznej (teatry, szkoły, świątynie, urzędy, …)

3/Budynki przemysłowe (hale przemysłowe)

4/Budownictwo komunikacyjne (drogi, …)

5/Budownictwo sanitarne (sieci sanitarne)

6/Budownictwo energetyczne

7/Budownictwo rolnicze (fermy, szklarnie)

8/Budownictwo wojskowe

Podział ze względu na materiał:

1/Budownictwo drewniane (fundamenty z drewna

2/Budownictwo kamienne

3/Budownictwo ceramiczne (cegły ceramiczne)

4/Budownictwo betonowe

5/Budownictwo żelbetowe

6/Budownictwo stalowe

7/Mieszane (drewniano – ceramiczne)

8/Budownictwo ziemne (nasypy przy drogach)

BUDOWNICTWO WODNE:

Podział na budowle wodne:

1/Betonowe

2/Ziemne

Służą do wykorzystania wody i dla zabezpieczenia przed szkodliwymi jej skutkami (powodzie i erozje)

-> Wały przeciwpowodziowe,

-> Tamy regulacyjne (z kamieni naturalnych, paszyny – wierzba powiązana drutem),

-> Opaski, ostrogi (by zabezpieczyć rzeki przed nanoszeniem piasku, rozmywaniem

Podział na budowle piętrzące:

Obiekty do piętrzenia i magazynowania wody:

->Zapory:

a/Betonowe (powyżej 15m) służą do tworzenia zbiorników retencyjnych – magazynowanie wody i zapobiegają powodziom.

W Polsce mogą być zapory:

1/Ciężkie:

-Solina

-Rożnów

2/Półciężkie:

-Bezko

-Zatonie

3/Łukowe – w dolinach V kształtnych, nie ma w Polsce warunków geologicznych, musi być dobre podłoże skalne

b/Ziemne – wszystkie budowle piętrzące bez względu na wysokość, służące do stałego piętrzenia wody

1/Narzutowe:

2/Gruntowe

3/Ziemno – narzutowe – potrzebują dodatkowego uszczelnienia – tworzy się ekran szczelny i jest przesłona filtracyjna bądź w środku zapory tworzy się rdzeń i dodatkowo przesłonę. Jeśli są iły i gliny, to uszczelnienie nie jest potrzebne.

c/Jazy – budowle piętrzące do 15m (zazwyczaj betonowe) i są dwóch rodzajów:

-Stałe – nie chroni przez powodzią

-Ruchome – na koronie jazu montowane są zamknięcia stalowe umożliwia położenie jej lub ułożenie w dół – chroni przed powodzią – stałe piętrzenie

Najwyższa zapora – Szwajcaria 285m

Zapora Wajont – we Włoszech – 262m (1965 – katastrofa, 3tys. ludzi)

Przy zaporach są dodatkowo:

-śluzy

-przepławki dla ryb,

Budownictwo wodne to również budownictwo rekreacyjne. Polska ma bardzo małe zasoby wody słodkiej. Nie mamy rezerwy. Powstają porty rzeczne baseny, nadbrzeża – służące do wypoczynku.

2. WARUNKI TECHNICZNE, KTÓRYM POWINNY ODPOWIADAĆ BUDYNKI

1/bezpieczeństwo konstrukcji

Bezpieczeństwo to należy zapewnić poprzez prawidłowe i zgodne ze sztuką inżynierską projektowanie i wykonanie budynku aby wszelkie działające nań obciążenia występujące w trakcie budowy jak i eksploatacji nie doprowadziły do:

-zniszczenia całości lub części obiektu

-stan graniczny nośności SGS

-przemieszczeń i odkształceń o niedopuszczalnej wielkości (stan graniczny użytkowalności SGU)

-częściowego uszkodzenia elementów budynków na skutek przemieszczeń (osiadanie budynku) – tworzy się dylatację – specjalnie się odcina budynek

-zniszczenia w skutek zdarzeń wyjątkowych stopniu nieproporcjonalnym do jego przyczyny

2/bezpieczeństwo pożarowe

-/budynek musi być tak usytuowany i zaprojektowany aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia

-/budynek i urządzenia z nim związane w razie pożaru powinny:

- zachować nośność konstrukcji przez określony czas, który pozwoli na ewakuację ludzi

- umożliwiać ewakuację ludzi (specjalne przejścia, dojścia, odpowiednie szerokości korytarza, wyjścia na dach, odpowiednia liczba klatek schodowych, umożliwiać prowadzenia akcji ratowniczej, ograniczać rozprzestrzeniania się pożaru)

Mamy 5 kategorii zagrożenia pożarowego

ZL – budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywać ludzie w grupach większych niż 50 osób: teatry, kina, kościoły

ZL2 – budynki przeznaczone dla użyteczności publicznej, gdzie przebywają ludzie o ograniczonej możliwości poruszania się: szpitale, budynki rehabilitacyjne,

ZL3 – szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, zakłady karne, lokale usługowo handlowe, w którym w jednym pomieszczeniu może przebywać do 50’ciu ldzi

ZL4 – budynki mieszkalne

ZL5 – archiwa, muzea, biblioteki

3/bezpieczeństwo użytkowania

Wykonujemy budynek, by ryzyko wypadku, było jak najmniejsze.

-Schody jeśli mają powyżej 0,5m wysokości, muszą mieć balustradę (w budynku mieszkalnym 0,9m wysokości, w budynkach publicznych 1,10m)

-Balustrada mus mieć . okna na parterze, nie mogą otwierać się na zewnątrz.

-Temperatura grzejników nie osłoniętych nie może przekraczać temperatury 90^oC.

-Okna będące 3m nad podłogą musi mieć bezpieczne szkła: szkło klejone, zbrojone, szkło hartowane.

-Progi i uskoki w budynkach publicznych musi być oznaczony jaskrawą folią.

-Dach – stromy (pochylenie >25%) muszą mieć łapy kominiarskie na kominach i innych urządzeniach

4/odpowiednie warunki higieniczne i zdrowotne oraz ochrona środowiska

Należy stosować materiały budowlane mające specjalne oznakowania. W Polsce każdy wyrób dopuszczony do obrotu musi mieć certyfikaty – spełniać odpowiednie wymagania. W Polsce dopuszcza się 4 rodzaje oznakowania.

CЄ – dokonano oceny jego zgodności z normatywami obowiązującymi w Unii Europejskiej.

B– wyrób spełnia normatywy obowiązującymi w Polsce

B_regionalny

Wykonany według indywidualnej receptury – potrzebne zaświadczenie zgodne z dokumentacją techniczną.

Dla zapewnienia odpowiednich warunków ochrony środowiska obiekty budowlane należy zabezpieczyć przed:

-zanieczyszczeniem lub zatruciem wody i gleby – konieczność stosowania wodoszczelnych zbiornik na nieczystości ciekłe (szamba)

-nieprawidłowym usuwaniem dymu, spalin i odpadów stałych – budynek musi być odpowiedni wentylowany, odpowiednie wymiary kanały spalinowe

-występowaniu wilgoci w pomieszczeniach – mostek cieplny gdy w narożnikach, w kątach, przy podłodze skrapla się woda – nadproża robimy z żelbetu – inne przewodzenie ciepła i tworzy się skraplanie

-niepożądaną infiltracją powietrza zewnętrznego – nie może być dziur ani szpar

-przedostawaniem się gryzoni

-ograniczaniem nasłonecznienia i oświetlenia – budynki nie mogą być zbyt blisko, nie może być zbyt małych okien

5/ochrona przed hałasem i drganiami

Izolacje dźwiękowe pomiędzy poszczególnymi mieszkaniami. Odpowiednie kontrukcje budynków chroniące od drgań z instalacji. Ekrany, specjalne fundamenty dla urządząń technicznych będących w budynku.

6/oszczędność energii i izolacyjność cieplna

Ilość energii niezbędna do ogrzania budynku – odpowiednie parametry cieplno – wilgotnościowe musi być jak najmniejsza. Muszą być odpowiednio wydajne urządzenia grzewcza, stosując odpowiednią izolację cieplną w przegrodach w ścianach budynku. Można stosować odpowiednie źródła odnawialne – np. panele, rekuperatory

7/ochrona uzasadnionych interesów osób trzecich

Musi być dostęp do wody pitnej, do drogi publicznej oraz do światła dziennego

8/ochrona dóbr kultury

3.OBIEKTY BUDOWLANE-RODZAJE BUDYNKÓW, POMIESZCZEŃ I CZĘŚCI BUDYNKÓW-KONDYGNACJE, PIWNICE, SUTERENY ITP.

Obiekt budowlany – wykonany przez człowieka, jest stabilny, nieropusza się. Obiekty budowlane dzielimy na :

- budynki

- obiekty małej architektury

- obiekty inżynierskie

Budynek – (wraz z instalacjami i urządzeniami), obiekt budowlany trwale związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych, posiadający fundamenty i dach. (Wymaga pozwolenia na budowę).

Obiekt małej architektury - niewielkie obiekty tj. fontanny, posągi, altanki, huśtawki, piaskownice, małe domki do 24m2. Nie wymagają pozwolenia na budowę.

Obiekt inżynierski – (budowle wraz z urządzeniami technicznymi), są to obiekty budowlane nie będące ani budynkami, ani obiektami małej architektury. Są to drogi, autostrady, lotniska, tunele, zapory, wały, wysypiska śmieci , oczyszczalnie ścieków.

Podział budynków

-ze względu na przeznaczenie:

1/ budynki mieszkalne:

a/ jednorodzinne (do 2 mieszkań)

b/ wielorodzinne (ponad 3 mieszkania)

c/ budynki zamieszkania zbiorowego:

- budynki tymczasowego zamieszkania(hotel, dom studencki, zakład karny)

- budynki stałego zamieszkania (dom dziecka, dom starców, domy zakonne)

d/budynki rekreacji indywidualnej

e/ budynki zagrodowe

2/budynki niemieszkalne:

a/ budynki użyteczności publicznej (szkoły, uczelnie, świątynie, sądy, urzędy)

b/ budynki gospodarcze (garaże, warsztaty oraz budynki do przechowywania płodów gospodarczych)

Rodzaje pomieszczeń w budynkach:

a/ mieszkalnych

- pomieszczenia mieszkalne (pokoje, salony, sypialnie, pomieszczenia pobytu dziennego)

- pomieszczenia pomocnicze (kuchnie, łazienki, wc, garderoby, schowki, klatki schodowe)

- pomieszczenia gospodarcze

- pomieszczenia techniczne (kotłownie, pralnie)

b/ niemieszkalnych

- pomieszczenia przeznaczone na stały pobyt ludzi (więcej niż 4h na dobę)

- pomieszczenia przeznaczone na czasowy pobyt ludzi (2-4 h na dobę)

- pomieszczenia nie przeznaczone na pobyt ludzi (mniej niż 2h) – pomieszczenia, w których procesy technologiczne nie pozwalają na przebywanie ludzi, np. promieniowanie

- pomieszczenia nieprzeznaczone na pobyt ludzi (hodowla roślin i zwierząt, czas przebywania ludzi jest nieokreślony )

NAZWY CZĘŚCI BUDYNKU RYSUNEK

*Kondygnacje: nadziemne i podziemne

- do kondygnacji wliczamy poddasze jeśli jest użytkowe

-do kondygnacje nie wliczamy pomierzeń poniżej h=1,9m (hmin. 2,20m w budynkach wielorodzinnych – )

- wysokość budynku – od poziomu terenu do stropu ostatniej kondygnacji

Kondygnacja 1 – podziemna lub naziemna w zależności od h:

h>= 0,5hs – nadziemna (wysokość przynajmniej z jednej strony)

h<= 0,5 hs – podziemna

Do kondygnacji podziemnych zaliczamy:

a/ piwnica – kondygnacja podziemna lub najniższa nadziemna, której poziom podłogi przynajmniej z jednej strony budynku jest < poziomu terenu i znajdują się w niej pomieszczenia gospodarcze albo techniczne – nie może być mieszkalne, bądź użytkowe

b/ suterena- zawiera w sobie pomieszczenia użytkowe lub mieszkalne, ale przynajmniej z jednej strony z oknami poziom podłogi w tym pomieszczeni h < 0,9m. mogą tam być pomieszczenia użytkowe, mieszkalne, użytkowe.

podział budynków ze względu na czas ich użytkowania:
- stałe (20 – 100 lat) - mieszkalne

- użyteczności publicznej

- tymczasowe (poniżej 20 lat) – rekreacji indywidualnej, np. altanki

-budynki monumentalne (powyżej 100 lat) – gmachy reprezentacyjne, pałace, zamki

Podział budynków ze względu na usytuowanie względem siebie w terenie:

- wolnostojące (ściany nie stykają się ze ścianami innych budynków)

- bliźniacze (dwa domy o wspólnej ścianie)

- szeregowe (co najmniej 3 domy o różnej budowie)

Ze względu na wysokość:

1/niskie (do 12m, do 4 kondygnacji) „N”

2/średniowysokie ( do 25m, do 9 kondygnacji) „SW”

3/wysokie (powyżej 55m, powyżej 9 kondygnacji) „W”

4/wysokościowe – powyżej 55m „WW”

Ze względu na materiał:

- murowane (cegły ceramiczne, betonowe, żelbetowe)

- drewniane (bale pełne lub szkieletowe)

- mieszane (stalowo – żelbetowe, budynki z wielkiej płyty)

4. USYTUOWANIE BUDYNKU NA DZIAŁCE I W TERENIE

Podział budynków ze względu na usytuowanie względem siebie w terenie:

-budynki wolnostojące

-budynki bliźniacze

-budynki jednorodzinne szeregowe

-zabudowa atrialna

Przepisy regulują:

1/odległości zabudowy od pasów jezdni i trakcji kolejowych

2/zachowane strefy ochronne wód stref powodziowych, ujęć wód

3/odległości od zakładów przemysłu ciężkiego

4/odległości od cmentarzy( powyżej 50m – jeżeli jest wodociąg, powyżej 150m – jeżeli nie ma wodociągu, powyżej 500m od cieku wodnego )

5/odległości od hodowli futerkowej (ze względu na padlinę – skażenie gleby po fermie lisiej ok. 50lat)

6/odległości od zbiorników na nieczystości, zbiorników na odpady stałe

7/odległości od granicy działki

8/odległości od linii wysokiego napięcia

9/odległości od obiektu jądrowego

10/odległości przeciwpożarowe

11/odległości od sieci wodociągowych, gazowych, kabli energetycznych

5. SCHEMATY KONSTRUKCYJNE BUDYNKÓW

Konstrukcje budynków:

Budynki jednorodzinne to konstrukcja ścianowa – elementami pionowymi, konstrukcyjnymi, to tzn. ściany masywne – o możliwie jednorodnej strukturze i przenosi w sposób bezpieczny wszelkie obciążenia poziome i pionowe i przekazują je na fundamenty

Budynki szkieletowe – elementami nośnymi są słupy, belki poziome oraz stropy.

Gmach główny to budynek ścianowy, wydział iś’a to budynek szkieletowy

Budynki płytowe – wielka płyta, elementami nośnymi są tarcze płyty, które w sposób odpowiednio mocny łączy się ze sobą, zazwyczaj konstrukcja żel-betowa

Budynki ścianowe:

-Konstrukcje tych budynków można w różny sposób rozwiązywać ściany kośne – konstrukcyjne, ściany

-Jednotraktowy budynek ze ścianami nośnymi podłużnymi

-Dwutraktowy budynek ścianowy, ze ścianami nośnymi podłużnymi

-Ze ścianami nośne niepoprzecznymi

Budynek konstrukcji mieszanej – ściany podłużne i poprzeczne są ścianami nośnymi,

Ogólne wiadomości o obciążeniach i konstrukcjach budynku:

1/ściany nośne budynku

2/słup

3/strop

4/konstrukcja dachu

5/ławy fundamentowe

Obciążenia działające na budynek:

Obciążenia pionowe:

Ciężary własne konstrukcji dachu, stropu, ścian (grawitacja) – wszystko jest kierowane do grunty, czyli nie może grunt być wypierany.

Obciążenia zmienne – śnieg, ściany działowe/ przestawne, meble

Obciążenia poziome – wiatr, parcie wody, parcie gruntu, siła wyporu (ciężar musi być o 10% większy niż wypór)

Obciążenia wyjątkowe – trzęsienie ziemi, pożar, powódź

6. CHARAKTER PRACY STATYCZNEJ BUDYNKÓW

Konstrukcja budynku – stanowi zespół elementów mogących w bezpieczny sposób przenosić wszelkie obciążenia działające na budynek i za pomocą fundamentów przenosić je na strop.

Na budowę mogą działać obciążenia:

->pionowe(ciężary związane z grawitacją)

-zmienne

-technologiczne(użytkowe)

-śnieg

->poziome

-wiatr

-parcie gruntu lub wody

->wyjątkowe

-trzęsienia ziemi

-od wybuchów

7.PODZIAŁ MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH NA GRUPY+omówienie

Materiały budowlane – wszelkie tworzywa (naturalne i sztuczne) stosowane do konstruowania instalacji, konstrukcji i robót wykończeniowych w budynkach

Materiały budowlane dzielimy na:

1/ materiały naturalne

Są wynikiem zjawisk geologicznych zachodzących na Ziemi i przyrodniczych.

- zjawiska geologiczne: kamienie naturalne, torf, glina

-zjawiska przyrodnicze: drewno, korek, słoma (ocieplenie), wiklina (pędy młodej wierzby- do regulacji rzek), asfalt naturalny

Granit, bazalt skały magmowe,

Piaskowce (elementy okładzinowe), wapienie (spoiwa) skały osadowe

Gresy, alabastry (materiały wykończeniowe) skały przeobrażone

Posypki, mączki, kruszywa, do budownictwa drogowego

Drewno konstrukcje, budowa ścian, podłóg, stropów, stempli, podpieranie wykopów, a także jako materiał wykończeniowy

2/materiały sztuczne

Wytworzone przez człowieka z materiałów naturalnych lub organicznych:

- kamienie sztuczne – ceramika, beton, zaprawy, spoiwa, szkło, stal, smoła, miedź i stopy miedzi

- stal, materiały bitumiczne, smoła, asfalt, tworzywa sztuczne

* materiały drewnopodobne- dykty, sklejki- powstały ze sklejenia kilku warstw forniru, druga warstwa płyt w innym kierunku

* płyty wiórowo- cementowe SUPREMA – stosowane do małych obciążeń

* płyty pilśniowe – odpady drewna iglastego poddaje się oczyszczeniu i mineralizacji ,a następnie sprasowaniu mogą być miękkie lub twarde

8. WYMIENIĆ PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

- gęstość właściwa - stosunek masy materiału po wysuszeniu do objętości bez porów

- gęstość objętościowa - stosunek masy materiały po wysuszeniu do objętości wraz z porami

- ciężar właściwy

- ciężar objętościowy

- gęstość nasypowa – dotyczy materiałów sypkich, zależy od rodzaju materiału, jego uziarnienia, kształtu i wielkości ziaren, stopnia zagęszczenia i wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów budowlanych, kruszyw, nasypów)

- szczelność - materiałów bardzo szczelnych jak szkło, metale s=1, w większości przypadków <1

- porowatość P=1-s dla

- nasiąkliwość to zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową

nasiąkliwość wagowa: nasiąkliwość objętościowa:

m_m- masa próbki nasyconej wodą [kg]

m_s- masa próbki wysuszonej [kg]

V – objętość próbki [m³]

- wilgotność naturalna – jest to ilość wilgoci z powietrza, którą dany materiał pochłania w określonych warunkach. Higroskopijność- regulacja wilgotności przez materiały higroskopijne, gdy powietrze suche materiały oddają wilgoć, gdy powietrze wilgotne – materiały pobierają nadmiar wilgoci, np.

drewno i gips.

m_n- masa materiału w warunkach naturalnych

- kapilarność – zdolność do podciągania w górę wody przez dany materiał wody, niektóre materiały budowlane posiadają kapilary- wąskie kanaliki; podciąganie

- przesiąkliwość (przepuszczalność) – bardzo istotna cecha dla materiału w budownictwie hydrotechnicznym w betonach, materiałach do izolacji przeciwwodnych oraz dla materiałów na pokrycia dachowe. Określamy: wodoszczelność – izolacje wodoszczelne, gazoszczelność – izolacje gazoszczelne oraz paroszczelność – izolacje paroszczelne

- mrozoodporność- odporność materiałów na cykliczne rozmrażania i zamarzanie materiału nasyconego wodą. Woda zamarzając zwiększa swoją objętość przez co powoduje rozsadzanie nasączonych wodą materiałów.

Kryteria oceny mrozoodporności:

6 próbek suszymy do stałej masy, nasycamy i poddajemy cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu – o odporności decyduje ilość cykli (np. dla betonu ok. 100 cykli)

Kryteria oceny:

- kryterium makroskopowe (opis wyglądu)

- kryterium ubytku masy (suszymy do stałej masy i porównujemy z początkowym pomiarem- część materiału może być wypłukana)

- kryterium spadku wytrzymałości

- przewodność cieplna – decyduje czy dany materiał może być zastosowany do izolacji, którą charakteryzuje współczynnik λ

współczynnik λ [W/m2K] - ilość ciepła przenikającego przez przegrodę o grubości 1m przy spadku temperatury równej 1 K.

im wartość λ mniejsza, tym lepszy materiał izolacyjny

-pojemność cieplna – cecha materiału, która polega na kumulowaniu ciepła (taki materiał długo się nagrzewa i długo utrzymuje ciepło)

- rozszerzalność cieplna – ważna przy projektowaniu mostów

- skurcz i pęcznienie – zachodzi przy zmiennej wilgotności – drewno, gips (pękanie i wypaczanie się materiału)

- ogniotrwałość – trwałość kształtu materiału w wysokich, długotrwale działających temperaturach

Materiały ogniotrwałe nie zmieniają swoich kształtów i właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach, dzielimy je na:

->ogniotrwałe – nie ulegają zmianie powyżej

->trudnotopliwe – od do

->łatwotopliwe <

- ognioodporność – wytrzymałość materiału na niszczący wpływ ognia podczas pożaru (podgrzewa się materiał do temperatury i ocenia jego trwałość kształtu, wytrzymałość na zginanie, ocenia granicę plastyczności, odkształcenia, zmiany strukturalne)

- palność – określana na podstawie próby w specjalnych piecach w temp.

Rozróżniamy 3 grupy palności:

* materiały niepalne- nie palą się, nie tlą, nie ulegają zwęgleniu (wyroby ceramiczne, beton, gips, spoiwa wapienne)

* materiały trudnotopliwe - pod wpływem ognia tlą się i ulegają zwęgleniu w pobliżu źródła ognia, po usunięciu źródła ognia nie podtrzymują ognia (odpowiednio zaimpregnowane drewno, niektóre tworzywa sztuczne)

* materiały palne – palą się płomieniem, tlą się nawet po ustąpieniu ognia – są to drewno, tworzywa sztuczne – często wydzielają trujące substancje (drewno, tworzywa sztuczne)

9. OMÓWIĆ PODSTAWOWE CECHY FIZYCZNE I CHEMICZNE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Właściwości fizyczne wymienione i omówione pytanie wyżej

Właściwości chemiczne:

->Podatność materiałów budowlanych na korozję – czy materiał może być wykorzystany w danym środowisku.

Rodzaje korozji:

- korozja chemiczna – dotyczy materiałów niemetalowe – cegła, beton, kamień naturalny

- korozja elektrochemiczna – materiały metaliczne

- korozja biologiczna – w zbiornikach na ropę naftową żyją bakterie

- korozja „mechaniczna” – w skutek działania mechanicznego – siła tarcia, wycinanie

Korozja chemiczna – z materiałów niemetalicznych (beton, ceramika, kamienie naturalne, żelbet zaprawowy. Występuje w momencie, gdy fundamenty stoją w wodach gruntowych.

1/Korozja ługująca

2/Korozja rozmiękczająca- powstaje w skutek działania związków siarki, wchodzi w reakcje ze spoiwem, które jest rozmiękczane. Żelbet traci wytrzymałość materiałów

3/Korozja rozsadzająca- w skutek reakcji chemicznych następuje pęcznienie minerałów, które w pierwszym momencie są korzystne, bo uszczelniają strukturę betonu. Jeżeli jest za dużo soli, powstają naprężenia wewnętrzne co powoduje rozsadzanie elementów konstrukcyjnych (np. sól Kandlota) – dodatki do uszczelniania betonu – stacje metra.

Właściwości mechaniczne- decydują czy materiał będzie miał odpowiednią nośność mechaniczną materiałów budowlanych:

a)wytrzymałość na ściskanie

fc=Fc/A [Pa,KPa,MPa]

f-symbol wytrzymałości

Fc-siła ściskająca powodująca zniszczenie materiału

A-pole przekroju poprzecznego

Przy elementach o dużej smukłości może nastąpić utrata stateczności elementu wskutek jego wyboczenia.

b)wytrzymałość na rozciąganie

ft=Ft/A [Mpa]

(nie za bardzo istotna smukłość)

c)wytrzymałość na zginanie(dotyczy elementów poziomych)

f_m = M/W

M- moment zginający

W- wskaźnik wytrzymałości przekroju (zależy od kształtu) wszystkie elementy poziome poddane obciążeniu pionowemu ulegają odkształceniu

d)kruchość

stosunek wytrzymałości na rozciąganie/ściskanie

e)udarność

-szczególnie dla stali

-tam gdzie są wahania temperatur

f)ścieralność

materiały stosowane na podłoża

g)kawitacja

niszczenie elementów wskutek dużej prędkości przepływającej wody (np. w łopatkach pompy) ciśnienie tak duże, że odrywa cząsteczki materiału.

10. MATERIAŁY BUDOWLANE CERAMICZNE- CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁÓW, GRUPY WYROBÓW, PRZYKŁADY ZASTOSOWANIA

Grupy wyrobów ceramicznych:

1. wyroby ceramiczne o strukturze porowatej: chłonące wodę o nasiąkliwości wagowej n_w do 20% ; wyroby ceglarskie: kafle, wyroby glazurowane, dachówki

2. wyroby o strukturze zwartej- n_w <= 20% Mają większą wytrzymałość, chłoną mniej wody, są wypalane w wyższej temperaturze, np. 1400C: Wyroby klinkierowe, kamionka terakota

3. ceramika szlachetna i półszlachetna: porcelana, wyroby porcelanowe i fajansowe

4. ceramika ogniotrwała: wyroby szamotowe lub dynasowe

Wyroby:

*dachówki:

Karpiówka (bardzo lekka i nietrwała – nie wolno po niej chodzić), zakładkowa, esówka, holenderska (nie wymagają żadnej konserwacji, trwałość do 100lat, estetyczne; wady: pokrycie ciężkie, nie nadaje się do dachów płaskich)

* wyroby stropowe: wykorzystywane do wykonywania stropów, różnego rodzaju pustaki ceramiczne, np. Akermana

* występują także pustaki wentylacyjne, pustaki kominowe

* Cegła pełna (65x120x250)

- temperatura wypalania 850 – (wyroby klinkierowe) niektóre minerały się spiekają, a niektóre się całkowicie spalają (magma zapełnia pory przez co wyroby stają się bardziej trwałe)

Wyroby porowate wypalają się w niższej temperaturze (poniżej ) przez co tylko niektóre minerały ulegają spieczeniu (pory zostają niewypełnione)

* Cegła dziurawka - Ma takie same wymiary (65x120x250)

Rys

* wyroby klinkierowe, kamionkowe i terakota < 14%

- cegła kanalizacyjna (odporna na kwasy)

KP – kanalizacyjna prosta

KG – kanalizacyjna klinowa rys!!!!

- cegły kominowe klinkierowe: kształt półkola rys!!

- cegły klinkierowe budowlane (bardzo duża trwałość, stosuje się do obiektów monumentalnych, większy współczynnik przewodzenia ciepła, większy ciężar objętościowy, nie stosuje się ich do nowoczesnego budownictwa, a zamiast nich stosuje się płyty klinkierowe – również trwałe)

- klinkier drogowy (ze względu na odporność na ścieranie, stosuje się tam, gdzie ma miejsce przesuwanie bardzo ciężkich materiałów, bardzo duża wytrzymałość, mrozoodporność, nienasiąkliwy)

- kamionka (stosowana w technologii sanitarnej, wykonuje się także płyty elewacyjne i podokienniki)

11. SPOIWA, ZAPRAWY BUDOWLANE- DEFINICJE, RODZAJE, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIE, WYROBY BUDOWLANE Z ZAPRAW

Spoiwo budowlane- wypalony i rozdrobniony materiał mineralny, który po wymieszaniu z wodą wiąże i nabiera odpowiednich cech wytrzymałościowych dzięki zachodzącym reakcjom chemicznym

Zaczyn – mieszanina spoiwa z wodą

Zaprawa – zaczyn + kruszywo drobne

Rodzaje spoiw:

Podział ze względu na trwałość pod wodą:

a) spoiwa powietrzne – spoiwo, które wiąże i nabiera właściwych cech wytrzymałościowych tylko w warunkach powietrzno- suchych (wapno, gips)

* nie należy stosować do murowania podziemnych części budynków lub wtedy gdy zbyt duża wilgoć

Wapno

Bardzo wolno wiąże (ok. 3 lat, potrzebny CO2), zaprawę bardzo dobrze się rozprowadza, wykorzystywane do zapraw murarskich i farb, zanieczyszcza powietrze, zużycie dużej ilości energii

aby otrzymać wapno palone należy prażyć wapń: CaCO3 CaO + CO2

wapno palone (w bryłach lub mielone)

aby wapno można było zastosować do zaprawy należy je zgasić:

CaO + nH2O Ca(OH)2 + (n-1)H2O

Wapna hydratyzowane – sucho gaszone

CaO +H2O Ca(OH)2

Wiązanie wapna

Ca(OH)2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2H2O

Farby wapienne: najlepiej stosować do nowych budynków w celu dezynfekcji ,zapobiegają grzybom, wilgoci

Gips:

kamień gipsowy, gips dwuwodny (po zarobieniu z wodą bardzo szybko powstaje gips dwuwodny)

*czas wiązania gipsu jest bardzo krótki (do kilku minut)

*stosuje się do tynków

* duża wytrzymałość wyrobów, np. na ściskanie (do 40 MPa), zginanie (5 MPa), reguluje ilość wilgoci – jest higroskopijny

Wady: powoduje korozję zbrojenia, brak wodotrwałości- traci swoją wytrzymałość przy nadmiernej ilości wody

* wyroby: lekkie ścianki gipsowe, działowe, ścianki kartonowo- gipsowe, płyty ścienne (lekkie) stanowią izolację akustyczne, estetyczne, lekkie zaprawy

Zalety spoiw gipsowych:

-Ekologiczność w zastosowaniu i produkcji

-Możliwość uzyskania bardzo gładkich powierzchni

-Szybkie wiązanie

-Regulacja wilgotności wewnątrz pomieszczeń, ponieważ jest materiałem higroskopijnym

-W wyrobów możemy mieć jeszcze płyty gipsowo – kartonowe. (szare – pomieszczenia suche, zielone – pomieszczenia wilgotne)

-Specjalna obróbka termiczna, pozwala na zwiększenie odporności

-jastrych – stosuje się pod powierzchnię posadzek, brak wodoodporności

-Szybkie wiązanie

b) spoiwa hydrauliczne- Wiążą one i nabierają właściwych cech wytrzymałościowych zarówno w powietrzu jak i w wodzie. Cementy romańskie pozwalało na tworzenie wytworów wodo-trwałe. W 1824r opatentowano cement portlandzki (po spojeniu przypominał kolorem szarym kamień). Pierwsza cementownia powstała pierwsza cementownia 2lata później.

cement – wypalony i zmielony klinkier cementowy z dodatkiem kamienia gipsowego (~3%) oraz środkami wodo trwałymi takimi jak krzemiany i glino-krzemiany. Mówiąz o wiązaniu cementu mówimy o hydratacji cementu (hydrolizie cementu).

Rodzaje cementu :

1. cementy powszechnego użytku

CEM I – cement portlandzki

CEM II – cement portlandzki wieloskładnikowy

CEM III – cement hutniczy

CEM IV – cement puclanowy

CEM V – cement wieloskładnikowy

A,B,C – świadczą o zawartości innych składników niż klinkier

Klasa cementu- w zależności od wytrzymałości na ściskanie (MPa) po 28 dniach dojrzewania, oznaczonej zgodnie z normą, rozróżnia się 3 klasy wytrzymałości cementu::

* Klasa 32,5 – wytrzymałość normowa >=32,5 i =<52,5MPa

Początek wiązania >=75 min

* Klasa 42,5 – wytrzymałość normowa >=42,5 i =<62,5MPa

Początek wiązania >=60 min

* Klasa 52,5 – wytrzymałość normowa >52,5MPa

Początek wiązania >=45 min

CEM I 32,5 – liczba oznacza klasę cementu, czyli wytrzymałość specjalnej zaprawy normowej cementowej na ściskanie. 32,5 – minimalna wytrzymałość na ściskanie normowych próbek wykonanych z normowej zaprawy wynosi 32,5MPa. Inne klasy cementu: 42,5 oraz 52,5.

Zastosowanie:

-do różnego rodzaju zapraw do tynków zewnętrznych, do tynków wilgotnych

-do wykonywania betonów cementowych

-różnego rodzaju zapraw cementowych i betonu

-szerokie zastosowanie

Wyroby z zapraw:

- zaprawy wapienne, zaprawy cementowo- wapienne, wyroby tynkarskie

- zaprawy gipsowe, gipsowo- wapienne – sztukaterie architektoniczne, tynki gładzone

- zaprawy cementowe: tynki zewnętrzne, do produktów prefabrykowanych

2. cementy specjalne

LH - o niskim stopniu hydratacji

HSR - o wysokiej odporności na siarczany

NA – mała zawartość alkaliów

12. BETONY –DEFINICJE, RODZAJE, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

Beton – jest to materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnych domieszek lub dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu (PN-EN-206-1)

Mieszanka betonowa- całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą

Beton stwardniały- beton, który jest w stanie stałym i osiągnął już pewien stopień wytrzymałości

Beton towarowy – taki, który został wykonany poza miejscem budowy (gruszka, pompy itp.)

Beton nietowarowy – wykonany na miejscu budowy (żwir itp.) nie podlega wszystkim normom

Trzy typy betonów:

1/Beton projektowany – beton, którego wymagane właściwości i dodatkowe cechy podane są producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o wymaganych właściwościach i dodatkowych cechach

2/Beton recepturowy –– beton, którego skład i składniki jakie powinny być użyte są podane producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o tak określonym składzie

3/ Normowy beton recepturowy – skład jego podany jest w normach

W celu ocenienia właściwości betonu, należy kreślić następujące klasy:

Klasy gęstości betonu:

1/beton zwykły: ≥ od 2000kg/m3 ≤ 2600kg/m3

2/beton lekki ≥ 800kg/m3 < 2000kg/m3

3/beton ciężki >2600kg/m3 – w reaktorach atomowych

Klasy wytrzymałościowe betonu:

• C 50/60

• dla betonu lekkiego CL

f_c,k,cyl/f_c,k,cube

f_c,k - wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie; cyl – badana na próbkach cylindrycznych – walcowych o średnicy 150 i wysokości 300

f_cube – sześciany o wymiarze 150x150x150

Wytrzymałość charakterystyczna betonu to wytrzymałość, która wynosi 95% wszystkich oznaczeń próbek

Klasy ekspozycji betonu – podstawowych jest 7 grup

Klasa konsystencji:

Od ciekłej (bardzo ciekłej) do konsystencji zwartej – dotyczy betonów cementowych towarowych.

Beton wyrabiany na placy budowy, nie jest podlega normom. Przywożony beton przez betoniarki, jest już betonem podlegającym pod normę.

Beton komórkowy – nie należy do betonów powyżej – nazwa symboliczna. Jest to piano beton lub gazobeton. Do masy zawierającej piasek, wodę i spoiwo cementowo – wapienne dodawany jest środek piano- lub gazo- twórczy

Wyroby z zapraw i betonów:

-Bloczki, cegły i pustaki – do wyrobu ścian,

-Wyroby stropowe – belki żelbetowe, pustaki betonowe, wielkowymiarowe elementy prefabrykowane – dźwigary dachowe, płyty stropowe, płyty ścienne, elementy brukowe – kostka brukowa do utwardzania planów, dróg, chodników,

-Elementy do zabezpieczania skarp, wykopów, przy drogach, kanałach żeglugowych,

-Elementy do wykonywania fundamentów

13. materiały do izolacji przeciwwilgociowych-przyczyny zawilgoceń budynków

1. materiały bitumiczne

smoły - pochodzą z suchej destylacji drewna kamiennego bądź drzewnego.

Asfalty (lepszy materiał) – to mieszanina węglowodorów wielocząsteczkowych. W zależności od pochodzenia dzielimy je na dwie grupy:

- naturalne - powstały w wyniku procesów naturalnych, występują w postaci jezior asfaltowych, bądź skał bitumicznych. Jest to doskonały materiał do zastosowania w budownictwie. Są stosowane jako kruszywo w budownictwie.

- sztuczne - wytworzone przez człowieka, powstają w wyniku rafinacji ropy naftowej. Jakość asfaltu zależy od jakości ropy. Dlatego wyróżniamy:

• asfalty asfaltowe

• asfalty pół-asfaltowe

• asfalty parafinowe

w zależności od zastosowania w tej grupie mamy dwie grupy:

asfalty przemysłowe – dzielimy ze względu na temp. ich pięknienia. Im wyższa temp. mięknienna, są lepsze

asfalty drogowe – dzielimy ze względu na ich stopień penetracji. Im niższy stopień penetracji tym lepsze.

2. Wyroby hydroizolacyjne z asfaltu:

- materiały rolowe – papy – stosowane jako wierzchnie warstwy pokryć dachów;

- emulsje - mieszanina substancji w wodzie, w której t substancja się nie rozpuszcza

- roztwory asfaltowe (masy rozpuszczalnikowe) - masy asfaltowe – asfalt + rozpuszczalniki organiczne oraz różnego rodzaju wypełniacze

- masy asfaltowe modyfikowane głównie żywicami syntetycznymi polimerami

Przyczyny zawilgoceń budynków (powodują Zbytnie zawilgocenie budynku mogą uszkadzać, ściany, powodować odpadanie tynków, uszkadzać elementy stropowe, fundameny itp.):

- Zbyt wczesne wykończenie i mieszkane (niedogrzewane)

- Kondensacja wilgoci na mostkach termicznych

- Źle wykonane hydro-izolacje i przesiąkanie wilgoci z gruntu

- Nasiąkanie ścian na skutek opadów atmosferycznych (tynki porowate – szybko nasiaka i szybko wysycha)

- Wadliwie wykonana instalacja – urządzenia odprowadzające wodę (rynny, rury spustowe, instalacje grzewcze również)

- Woda rozbryzgowa (z jezdni, czy rowów blisko domów – ma duży stopień agresywności chemicznej

14. Izolacje przeciwwilgociowe, zasady ich wykonania

I warstwa - to jest warstwa osłonowa, wykonana z selekcjonowanego, ceramizowanego łupku chlorytowo – sericydowy (do 30latw w Polsce – wytrzymałość) i tworzy posypkę kolorową. Osłania warstwę następną przed czynnikami zewnętrznymi (promieniowanie słoneczne). Pasypka może być wykonana z piasku kwarcowego, talku.

II warstwa – warstwa wodoszczelna – bitumiczna. Chroni przed przenikaniem wody, wykonana z wysoko wyselekcjonowanych asfaltów z komponentami polimerami bitumicznymi (elastomery, plastomery). Stanowi medióm, które łączy warstwę wodoszczelną z warstwą nośną.

III warstwa nośna - wytrzymałościowa (osnowa). Musi być odpowiednio wytrzymała w różnych kierunkach, plastyczna, by przy rozciąganiu, zginaniu nie pękała.

IV warstwa kontaktowa – zapewnia przyczepność do podłoża lub do niżej leżących warstw papy. Warstwa bitumiczna – klejąca

V warstwa adhezyjna – antyk lejąca, która uniemożliwia sklejania się papy podczas rolowania

15. Naszkicować i omówić izolacje przeciwwilgociowe w budynku przy wodzie gruntowej poniżej poziomu podłogi w piwnicy i nieco powyżej

1)Gdy ściana jest wilgotna (izolacja powyżej poziomu terenu >=15cm i poniżej

2) ściany suche , wilgotna podłoga (1) + 2)

3) chcemy mieć suchą piwnicę izolacja 3) pod podłogą by odcięła podciąganie kapilarne wszystkie izolacje muszę być ze sobą połączone

RYSUNEK

16. Ocieplanie budynków – materiały izolacyjne i metody ociepleń

Materiały izolacyjne:

- hydro-izolacje – przeciwwodne, przeciw wilgociowe i paro-izolacja

- cieplne – gładka

- dźwiękowe – chropowata

- przeciwkorozyjne – połączenie w grupą pierwszą (hydroizolacyjne)

metody wykonywania ociepleń budynków:

- wykonanie ocieplenia po zewnętrznej stronie przegrody – zapobiega przemarzaniu przegród, zapobiega kondensacji wilgoci, pary wodnej w przegrodach. (rys. z projektu)

- przykład docieplenia ścian z mostkami ściennymi.

Metody ocieplania zależą od wybranego materiału, od wysokości budynku, od jakości materiału i tego czy to jest element cementowy / żelbetowy …

- metoda lekka mokra

- metoda lekka sucha

- metoda ciężka mokra (rzadko stosowana)

- metoda gotowych bloczków

- izolacja – mur szczelinowy lub warstwowy

- metoda docieplania od wewnątrz

17. Obiekty budowlane związane z wodociągami i kanalizacją

Obiekty budowlane związane z wodociągami można podzielić na:

- bezpośrednio związane z procesem technologicznym przygotowanie wody do picia, są to:

* ujęcia wód

* obiekty związane z transportem wody

* obiekty służące do uzdatniania wody

* obiekty służące do dezynfekcji wody

* obiekty służące do magazynowania wody

- towarzyszące

Rodzaje ujęć wody i ich konstrukcje:

- powierzchniowe (rzeki, jeziora, zbiorniki retencyjno- zaporowe)

- podziemne (studnie płytkie i głębokie)

Ujęcia wód powierzchniowych to ujęcia wody rzecznej ( płynącej ) i stojącej ( jeziora) i są to:

- ujęcia nurtowe – usytuowane w nurcie rzeki

- ujęcia brzegowe – bulwarowe na brzegu

- ujęcia zatokowe – zatoka chroni przed lodem, umożliwia sedymentacje piasku

Ujęcia wód podziemnych:

- ujęcia płytkie – do 100m; studnie wiercone, szybowe, kopane; mogą być poziome lub pionowe

- ujęcia głębinowe – 100 –

- studnie promieniste – duża wydajność; gruba Kaśka,

Konstrukcje ujęć powierzchniowych:

Czerpnie – umieszczone w nurcie mają zazwyczaj postać skrzyni żelbetowej z kratami lub filtrami żwirowymi na wlocie wody, okrągłej studni z kręgów lub studni opuszczonej.

Komory czerpalne – najczęściej jako żelbetowe studnie opuszczane – ciężar studni musi zrównoważyć siły tarcia jej płaszcza o grunt oraz uniemożliwić jej wypłynięcie. Istotne jest wykonanie szczelnych przejść rurociągów przez ściany komory czerpalnej.

Ujęcia zatokowe i brzegowo –bulwarowe zawierają następujące elementy:

• kraty rzadkie i kraty gęste wstępnego oczyszczania wody

• komory zbiorcze – zbiornik wody

• komory czerpalne – urządzenia ssawne

• pompownie

• urządzenia do płukania komór czerpalnych

• przewód tłoczny

• magazyny, warsztaty, pomieszczenia socjalne

Ujęcia głębinowe – studnie pionowe i poziome – studnie promieniste

Obiekty stacji uzdatniania:

Woda z ujęcia po wstępnym oczyszczeniu jest dostarczana rurociągami tłocznymi do stacji uzdatniania wody. Tworzą ją obiekty budowlane do przeprowadzenia procesów technologicznych w wyniku których uzyskuje się wodą zdatną do picia. Wśród tych obiektów są:

* zbiorniki wody surowej i czystej

* zbiorniki chemikaliów

* osadniki

* budynek koagulantów

* pomieszczenia ozonowania

* filtry pośpieszne

* pompownia dwustopniowa

* zbiorniki wieżowe

Oraz obiekty pomocnicze nie związane bezpośrednio z produkcją wody

Kanalizacja – odprowadzenie ścieków i ich oczyszczenie

Systemy kanalizacyjne

Zadaniem kanalizacji jest odprowadzenie z określonego obszaru zabudowanego ścieków bytowych i przemysłowych oraz wód opadowych.

Do systemów kanałów ściekowych przedostają się również wody infiltracyjne, drenażowe i przypadkowe.

Rozróżnia się następujące systemy kanalizacyjne:

- ogólnospławny – wszystkie ścieki odprowadzane są jedną siecią (bytowo- gospodarcze, przemysłowe, opadowe)

- rozdzielczy – ścieki bytowo- gospodarcze, przemysłowe odprowadzane są jedną siecią, a wody opadowe – drugą)

- półrozdzielczy – system dwusieciowy, z tym, że za pomocą specjalnych separatorów wody opadowe początkowej fazy deszczu, jako bardziej zanieczyszczone, odprowadzane są do sieci miejskiej, a drugiej fazy do kanałów deszczowych

Kanały zbiorcze

Rozwój infrastruktury technicznej miast zmusza do stosowania tzw. kanałów zbiorczych.

Kanał taki to podziemna konstrukcja, w której rozmieszcza się uzbrojenie sieciowe, a więc:

- rury kanalizacyjne

- wodociągowe

- telefoniczne

- sieć energetyczna itp.

W takich kanałach przeglądy, remonty, kontrole można wykonywać bez rozkopywania ulic. Kanały te wykonuje się z elementów żelbetowych prefabrykowanych, bądź monolitycznie

Prefabrykowane 180 <= h <= ; 150 <= b <= 420cm

Obciążenia stałe – pionowe:

- ciężar własny kanału z żelbetu

- ciężar nasypki gruntu

Obciążenia zmienne krótkotrwałe – pionowe:

- obciążenia pojazdami

Obciążenia zmienne długotrwałe - pionowe:

- ciężar wyposażenia – obciążenie użytkowe kanału

Obciążenia zmienne długotrwałe – poziome:

- parcie spoczynkowe gruntu

Obecnie stosuje się przeciskanie hydrauliczne rurociągów zwłaszcza pod drogami o dużym nasileniu ruchu, torami kolejowymi, itp. Do przecisków stosuje się najczęściej rury stalowe, w które po wykonaniu przecisku wkłada się właściwy rurociąg. Rura przeciskowa pozostaje w gruncie, a przestrzenie między rurą przeciskową, a rurociągiem wypełnia się betonem, co tworzy sztywne i trwałe konstrukcje..

Rurociągi napowietrzne – przekraczanie przeszkód

Przeszkody – rzeki, wąwozy, linie kolejowe, drogi

Rurociągi ciepłownicze, wodociągowe, gazowe, kanalizacyjne, naftowe – mogą być prowadzone przez przeszkody napowietrznie.

Rurociągi małej sztywności (wiotkie) – zawsze wykonujemy konstrukcję nośną podobną do kładki dla pieszych, na której montuje się rurociąg i pomost montażowo-eksploatacyjny, który umożliwia stały dostęp do każdej części rurociągu

Obciążenia działające na konstrukcję:

- stałe - ciężar własny konstrukcji

- ciężar własny rurociągu i medium, które go wypełnia

- obciążenia użytkowe pomostu

- obciążenia śniegiem, wiatrem, oblodzeniem

Obciążenia działające na rurociąg:

- ciężar własny

- oblodzenie, śnieg

- izolacje cieplne i antykorozyjne

- medium wypełniające rurociąg

- ciśnienie medium

- temperatura

Rodzaje rur stosowanych w sieciach kanalizacyjnych i wodociągowych:

- ciśnieniowe – wodociągowe, czasami kanalizacyjne

- bezciśnieniowe –kanalizacyjne

W kanalizacji przewody ciśnieniowe tylko gdy istnieje konieczność przetłaczania ścieków lub ich przenoszenia. Rury te mogą być wykonywane z różnych materiałów:

- żeliwa

-stali

- tworzyw sztucznych

- z betonu sprężonego

Rury bezciśnieniowe:

- kamionkowe

- betonowe ze stopką

- betonowe o przekroju jajowym

-żelbetowe z stopką lub bez

- żelbetowe o przekroju jajowym

- z cegły kanalizacyjnej – klinkierowej

Najlepsze z produkowanych w Polsce są rury WIPRO – betonowe i żelbetowe o średnicach 200 – i dł. 1,5 – ; z betonu wysokich klas C30, C50.

Konstruowanie i projektowanie konstrukcji kanalizacyjnych:

- projekt powinien obejmować: zaprojektowanie rur lub dobór z katalogu o odpowiedniej nośności i odpowiednim fundamencie oraz rodzaju i sposobie połączeń poszczególnych odcinków; powinien zawierać dane dotyczące komór kanalizacyjnych ( których konstrukcja i wielkość zależą od średnicy rur), skrzyżowań kanałów.

Statyczno wytrzymałościowe zagadnienia dotyczące projektowania rur ułożonych w gruncie dotyczą:

- wyznaczenia obciążeń działających na rurociąg

- wyznaczenia sił wewnętrznych w rurze

- obliczenie bądź przyjęcie z katalogów rur spełniających warunki obciążenia i sił wewnętrznych

18. Obiekty budowlane w oczyszczalniach ścieków

Prawidłowy proces oczyszczalni ścieków:

- opracowanie właściwej technologii oczyszczania

- wykonanie projektu konstrukcji poszczególnych obiektów

- wykonanie starannie i zgodnie z projektem i sztuką inżynierską obiektów budowlanych

- prawidłowa eksploatacja zgodna z opracowanymi wytycznymi

Metody oczyszczania ścieków:

- mechaniczne – wykorzystuje się technologię rozdrabniania, cedzenia, sedymentacji, flotacji, filtracji, wypieniania, odwirowania itp.

- fizyczno-chemiczne – związane ze zjawiskami odparowania, odgazowania, wymrażania, koagulacji, sorpcji, wymiany jonowej i ekstrakcji

- chemiczne – oparte na procesach utleniania, redukcji, wytrącania i zobojętniania

- biologiczne – wykorzystują metaboliczne przemiany bakterii, glonów, a nawet fauny

Zazwyczaj w technologii oczyszczania łączy się różne metody – przeważnie mechaniczne

Obecnie częściej stosuje się oczyszczalnie mechaniczno- biologiczne, w których ścieki po mechanicznym oczyszczeniu na kratach w piaskowniku i osadniku Imhoffa (osadnik wstępny) zespolonym z komorą fermentacyjną, są przepuszczane przez złoża biologiczne. Następuje tu proces tlenowego biologicznego oczyszczania z zanieczyszczeń organicznych. Następnie ścieki przepływają przez osadnik wtórny, w którym zatrzymywane są cząstki biologiczne wypłukane ze złoża.

Obiekty budowlane w oczyszczalniach ścieków można podzielić na:

a) budowle inżynierskie typu zbiornikowego (osadniki, zbiorniki wyrównawcze, różnego rodzaju komory, np. fermentacji, mieszalniki, złoża biologiczne, piaskowniki i inne

b) budynki ( pompownie, stacje filtrów, stacje spalanie osadów, kotłownia, budynki administracyjne itp.)

c) przewody ( wodociągowe, kanalizacyjne, energetyczne, gazowe, melioracyjne, koryta i kanały łączące urządzenia do oczyszczania ścieków i unieszkodliwiania odpadów)

zbiorniki- najbardziej charakterystyczne dla oczyszczalni obiekty:

Wielkość zbiorników i kształt wynikają z opracowanego systemu technologicznego:

Zbiornikami są:

-piaskowniki

-osadniki

-złoża biologiczne

- komory osadu czynnego

- komory reakcji

- komory fermentacji

Obiekty te są budowlami inżynierskimi pracującymi w bardzo ciężkich warunkach, poddawane są bardzo zróżnicowanym i znacznym obciążeniom:

- parcie cieszy, gazu i gruntu

- wypór przez wody gruntowe

- statyczne i dynamiczne obciążenia od maszyn i urządzeń (drgania i uderzenia)

Większość wymienionych zbiorników jest wykonywana z żelbetu, rzadziej są to obiekty stalowe. Konstrukcje żelbetowe mogą być wykonywane jako monolityczne lub prefabrykowane.

Zalety prefabrykacji:

- oszczędność betonu i stali

- oszczędność drewna (deskowanie)

- skrócenie czasu budowy

- oszczędność robocizny

- wyższa jakość materiału (beton i zbrojenie)

Wady:

- zmniejszenie sztywności przestrzennej konstrukcji

- zwiększenie kosztu transportu

- mniejsza odporność cienkościennych elementów na korozję

-trudności w uzyskaniu wysokiej jakości styków elementów prefabrykowanych

Prefabrykacje są uzasadnione gdy możemy zastosować większa liczbę jednakowych elementów – oczyszczalnie średnie i duże

Zbiorniki mogą mieć różne kształty:

- walcowe

- prostokątne

- wielokomorowe

- beczkowate

Zbiorniki w oczyszczalniach ścieków mogą być posadowione płytko (piaskowniki poziome, osadniki poziome) i wykonuje się je w wykopach otwartych, jeżeli występuje woda gruntowa to jej poziom obniża się p. za pomocą drenu opaskowego, rzadziej przez pompowanie.

Budowle głębokie

- osadniki pionowe

- duże osadniki poziome

- komory napowietrzania

- osadniki Imhoffa

Te zbiorniki najczęściej realizuje się jako studnie opuszczane

Piaskowniki

- do oczyszczania ze ścieków ziarnistych zanieczyszczeń

- urządzenia przepływowe w postaci koryt lub komór

- w zależności od kierunku przepływu ścieków: piaskowniki poziome (przepływ poziomy, poziomo-wirowy, poziomo-śrubowy) , pionowe (przepływ pionowy, pionowo-wirowy)

- najczęściej stosowane piaskowniki poziome w kształcie koryt

Osadniki

- do oczyszczania ścieków z zawiesin drogą sedymentacji

- mogą działać okresowo lub ciągle

- osadnik składa się z 2 części: przepływowej i osadowej

- osadniki to najczęściej zbiorniki otwarte wyposażone w urządzenia do usuwania osadu i części pływających

- w zależności od kierunku przepływu ścieków:

a) osadniki poziome zwykłe

b) osadniki poziome odśrodkowe

c) pionowe – przepływ od dołu do góry

d) poziomo – pionowe – kierunek ukośny od dołu ku górze

- kształty zbiorników: kołowy, kwadratowy, prostokątny

Przy obliczeniach konstrukcyjnych uwzględnia się następujące obciążenia:

- ciężar własny konstrukcji

- parcie ścieków i opadów

- parcie czynne gruntu

- parcie czynne wody gruntowej

- obciążenie temperaturą

- obciążenie technologiczne – zgarnianie osadu itp.

Komory fermentacyjne:

- przeznaczone do przeróbki osadów ściekowych przez fermentację metanową

- komory dzielimy na:

a) Komory fermentacyjne zespolone z osadnikami ( osadniki Imhoffa)

b) wydzielone komory fermentacji: otwarte i zamknięte

- komory mogą być konstruowane jako budowle ziemne, żelbetowe lub żelbetowe sprężone

- wykonywane jako zbiorniki pojedyncze lub wielokomorowe otwarte lub przekryte. Przekrycie może być zatopione lub niezatopione nieruchome lub pływające

Osadniki Imhoffa:

Składają się z 2 zasadniczych części:

- przepływowej w postaci koryta – mechaniczne oddzielanie ścieków na drodze sedymentacji

- Komory fermentacyjnej – pod korytami, do komór osad opada przez szczeliny wykonane w dnie koryta i podlega tam fermentacji metanowej.