Grunty budowlane: 1)tworzywo zew. warstw skorupy ziem. znajd. się w zasięgu wznoszonej budowli lub używane jako materiał do budowli ziemnych; 2)prawidłowe zaprojek. fund. budowli nawierzchni drog., nasypu kolej. lub drog., obiektów hydrotech. wymaga szczeg. info o właśc.fiz i mech. podłoża gruntowego; w tym celu przeprowadza się szczeg badania geotech; 3)zbud. są z cząstek lub okruchów skalnych tworzących szkielet gruntowy; pomiędzy tymi elementami znajd. się pory, które są częśc. lub całkow. wypełnione wodą. Grunt składa się z trzech rodzajów materiałów zwanych fazami:I faza - stała (ziarna, cząstki mineralne i org.);II faza - ciekła (woda);III faza - gazowa (powietrze lub gazy humusowe); Fazy gruntu różni ą się między sobą właść fiz i mech:1)Właśc fiz:a)podstawowe: (Na ich podst pośrednio określa się właśc pomocnicze charakt porowatość gruntu) wilgotność, gęst objętościowa,gęst właściwa szkieletu gruntowego;b)pomocnicze(charakt. porowatość gruntu);Stan i konsystencję gruntów spoistych charakteryzuje stopień plastyczności IL;Stan zagęszczenia gruntów niespoistych określa stopień zagęszczenia IP;2)Właśc mech:charakt. nośność i odkształcalność podłoża gruntowego;należą do nich:wytrzym na ścinanie oraz ściśliwość gruntu - na jego podstawie można przewidzieć o ile budynek osiądzie;Woda w gruncie może występować w różnej postaci:woda związana,w. kapilarna,w. grawitacyjna. Najbardziej istotny wpływ na prace ziemne i posadowienie budowli ma woda grawitacyjna. Rozróżnia się wody gruntowe: zaskórne i właściwe.Woda gruntowa może znajdować się w spoczynku lub w ruchu (w ruchu=filtracja); woda przepływająca przez grunt oddziaływuje na cząstki szkieletu gruntowego; powoduje powstanie sił filtracyjnych zw. ciśnieniem spływowym.W przypadku szczególnie silnej filtracji może powstać zjawisko KURZAWKI - upłynnienia gruntu; jest to bardzo groźne zjawisko uniemożliwiające prowadzenie robót fundamentowych mogących być przyczyną awarii budowlanych. Podczas zamarzania niektóre grunty tzw. WYSADZINOWE tworzą wysadziny objawiające się podnoszeniem powierzchni terenu; powstają wskutek tworzenia się w zamarzającym gruncie soczewek lodu;przy budowie budynków na gruncie wysadzinowym stosuje się posadowienie fundamentów poniżej granicy przemarzania gruntu.W celu określenie przydatności gruntu na potrzeby budownictwa przeprowadza się badania geotechniczne złożone z badań: terenowych i laboratoryjnych. Opinia geotechniczna zawiera konkretne rozwiązania techniczne związane z posadowieniem budowli, będące podstawą do opracowania odpowiednich dokumentacji projektowych. Opinia powinna zawierać:opis i wyniki badań podłoża gruntowego, szczegół analizę war. grunt-wod w powiązaniu z projektowanymi obiektami; analizę war i możliwości wykonania projektowanych obiektów w danych war grunt-wod., wybór właśc. sposobu posadowienia; opracowanie zaleceń dot np. wzmocnień konstrukcji, dylatacji, wyk robót stanu zerowego, odwodn. wykopu w czasie robót, drenażu stałego, izolacji; wskazówki do zakładania reperów do pomiaru osiadania i odkształceń budowli, sposobu rejestracji wyników i ich eksploatacji; wytyczne pierwszego obciążenia budowli oraz montażu instalacji, badań okresowych zachowania się konstrukcji w czasie eksploatacji, środki zaradcze przy nadmiernym osiadaniu; załączniki graficzne (plan zagosp. terenu, przekroje geotech.)
Fundamenty - częśc kontr. budowlanej która jest wsparta na gruncie i znajduje się najczęściej poniżej pow. terenu. Zad fund. jest przekazywanie na podłoże gruntu obciążenia budowli wraz z obciążeniem użytkowym w taki sposób, aby podłoże nie osiadło nadmiernie a układ budowla-fundament-podłoże był stateczny. Głębokość posadowienie fundamentu zależy od: głęb. gruntu nośnego, wysokości lustra wody grunt.,czy budynek jest podpiwniczony czy nie, wys. piwnic, głęb. posadowienia sąsiednich budynków, głęb. położenia kanalizacji. Ze względu na sposób przekazywania obciążenia z budowli na podłoże, fundamenty dzieli się na pośrednia i bezpośrednie. Fundamenty bezpośrednie przekazują obciążenie przez swoją dolna powierzchnie. Fundamenty pośrednie przekazują obciążenie z budowli na wyżej zalegające warstwy gruntu przez dodatkowe elementy w postaci studnia pali i kesonów. Ze względu na głębokość posadowienia fundamenty dzielimy na płytkie i głębokie. Fundamenty głębokie powyżej 4-5m wykonuje się najczęściej po obniżeniu zwierciadła wody gruntowej. Fundamenty te mogą być bezpośrednie i pośrednie. Fundamenty pośrednie w postaci studni stosuje się od 7m głębokości, pale od 7 do 15m, a kesony do 35m głębokości. Fundamenty bezpośrednie: stopy fundamentowe (służą do przekazywania obciążeń od słupów w konstrukcjach szkieletowych, stopy wykonuje się z betonu lub żelbetu); fundamenty pasmowe (ławy fundamentowe, najczęściej stosowane jako fundamenty ścian nośnych wykonywane z cegły, kamienia, betony lub żelbetonu); fundamenty rusztowe (układ wzajemnie prostopadły ław fundamentowych pod szeregowymi rzędami słupów); płyty fundamentowe (stosowane w przypadku bardzo dużych obciążeń lub konieczności posadowienia budowli na gruntach słabych); skrzynie fundamentowe (stosowane w szczególnie trudnych warunkach gdy zachodzi potrzeba przeniesienia na podłoże obciążenia bardzo nierównomiernego w sposób równomierny). Fundamenty pośrednie na palach: polegają na wprowadzeniu do gruntu gotowych elementów konstrukcyjnych lub wykonywaniu tych elementów w gruncie i przekazaniu za ich pomocą wszystkich obciążeń od konstrukcji na grunt otaczający pal oraz warstwę gruntu zalegającą w poziomie ostrza pala. Pale fundament. stosuje się w celu: 1)przekazania obciążeń z budowli przez wodę lub nienośny grunt na podłoże bardzo mocne - pale przekazują obciążenia przez swoje podstawy;2)przekazanie obciążeń na zalegające w głębi podłoża , warstwy o dużej miąższości, nośności - pale przekazują obciążenia przez podstawe i pobocznice w obrębie warstwy nośnej;3)przekazanie obciążenia na warstwę o dużej miąższości - obciążenia są przekazywane przez pobocznice;4)osłony budowli mostowych i wodnych przed uderzeniami przedmiotów pływających;5)stabilizacje osuwisk, gdzie pale doprowadza się do warstwy poniżej osuwiska;6)Zakotwiczenia ścian oporowych(stalowe ściągi utrzymujące ściany przymocowane zostają do pali ukośnych;7)zakotwienia budowli w gruncie przeciw sile wyporu wody. Pale przekazują obciążenia na podłoże przez tarcie występujące na ich pobocznicach oraz przez docisk pod stopami pali. Ze wzgl. na zakres udziału pobocznicy i stopy w przekazywaniu obciążeń na grunt wyróżnia się trzy podstawowe schematy pracy pali:1) przekazywanie obciążeń przez stopę,2)przekazywanie obciążeń przez pobocznicę,3)częściowo przez stopę i częściowo przez pobocznicę.Pale prefabrykowane wykonuje się najczęściej poza placem budowy z drewna, stali lub żelbetu. Pale te mogą być wbijane, wpukiwane, wkręcane lub wwibrowywane. Pale wykonywane w gruncie:1)wykonywane z zagęszczeniem gruntu (wbijane); 2)wykonywane bez zagęszczania gruntu (wkręcane) - można je stosować w bliskim sąsiedztwie istniejących budowli
Pale z zagęszczeniem gruntu (pale Franki). Schemat formowania:1)Rurę obsadową ustawia się pionowo przy kafarze;2)Na dno rury wsypuje się pierwszą porcję tzw. suchej mieszanki betonowej na wys. 2-3 średnie rury;3)Pod uerzeniami młota następuje zagęszczenie mieszanki, która tworzy tzw. korek (zamyka on wnętrze rury nie pozwalając na wdarcie się wody gruntowej);4)Zagłębienie rury następuje przez uderzenie młota o korek;5)Po doprowadzeniu rury do żądanego poziomu zawiesza się ją na stalowych linach, a następnie, po dosypaniu kolejnej porcji betonu, wybija się korek, który tworzy podstawę pala (stopę);6)Wykonuje się trzon pala poprzez ubijanie dosypywanego betonu przy jednoczesnym wyciąganiu rury obsadowej do góry;7)Po wyciągnięciu rury wkłada się zbrojenie.
Pale bez zagęszczania gruntu (Wolfsholza). Schemat formowania:1)Wywiercenie otworu w gruncie przypomocy rury obsadowej;2)Umieszczenie zbrojenia wewnątrz rury;3)Założenie na rurę obsadową szczelnej głowicy z przewodami:a)doprowadzającym beton pod ciśnieniem;b)doprowadzającym sprężone powierże;c)odprowadzającym wodę gruntową;4)Zwiększenie ciśnienia powietrza w rurze powoduje odprowadzenie wody gruntowej;5)Dostarczenie betonu do wysokości 4-5 średnic rury, a następnie jego zagęszczenie poprzez zwiększenie ciśnienia powietrza;6)Dalsze zwiększanie ciśnienia powoduje wypychanie rury do góry;7)Powtórka czynności 5) i 6) do momentu wyciągnięcia rury obsadowej z gruntu Fundamentowanie na studniach:- zagłębianie w grunt studni murowanych, betonowych lub żelbetowych wykonywanych stopniowo w miarę ich zagłębiania;- studnie po doprowadzeniu do zakładanej głębokości i wypełnieniu ich betonem stanowią podstawę budowli przenoszącą obciążenia na niżej leżące warstwy gruntu;- zagłębianie studni może odbywać się ręcznie lub mechanicznie; na skutek wydobywania gruntu z wnętrza studni następuje jej osiadanie pod wpływem ciężaru własnego.
Keson - otwarta od dołu skrzynia o szczelnych ścianach i stropie. Do wnętrza skrzyni doprowadza się sprężone powietrze.1)fund na kesonach najczęściej stosuje się w bud hydrotech gdy:-warstwa gruntu nośnego znajduje się na głębokości nie przekraczającej 35 m od poziomu zwierciadła wody gruntowej lub powierzchniowej; -warstwy gruntu znajdujące się nad warstwą nośną zawierają przeszkody dające się usunąć jedynie po bezpośrednim dojściu do nich; -dopływ wody jest tak duży, że nie można jej odpompować z dołu fundamentowego i umożliwić bezpośredniego dojścia do poziomu posadowienia.2)schemat wykonania fundamentu na kesonie:a)skrzynię kesonu wykonuje się na lądzie lub na rusztowaniu, gdy woda występuje ponad powierzchnią terenu;b)wybiera się grunt spod noża i ze środka skrzyni, z równoczesnym wykonaniem muru fundamentowego;c)ciężar własny skrzyni oraz muru powoduje jej zagłębianie;d)ciśnienie powietrza w kesonie powinno równoważyć ciśnienie słupa wody na zewnątrz skrzyni;e)w miarę opuszczania kesonu na zaplanowaną głębokość jego wnętrze wypełnia się betonem i keson staje się częścią fundamentu.
Elementy budynku:1)Budowla - każde dzieło rąk ludzkich trwale połączone z podłożem; specjalnymi rodzajami budowli są budynki,. Które można podzielić wg. 4 podstawowych kryteriów:Położenia w stosunku do poziomu terenu (podziemne, naziemne),właściwości fizycznych (trwałe, tymczasowe),cech archit.(kształt, dostosowanie do spełniania określonych zadań),przeznaczenie. W każdym budynku można wyróżnić określone elementy składowe, które, połączone węzłami, tworzą konstrukcję obiektu budowlanego. Rozróżnia się 3 grupy elementów składowych budynku: nośne, wykończeniowe i elementy wyposażenia. Grupa elementów nośnych: fundamenty; ściany nośne, słupy; stropy, belki, nadproża; schody, balkony; dachy, stropodachy. Grupa elementów wykończeniowych: ściany osłonowe, ścianki działowe; izolacje (termiczne, przeciwwilgociowe, itp.); tynki, posadzki; stolarka budowlana. Grupa elementów wyposażenia: instalacje wodociągowe, kanalizacyjne, energetyczne, gazowe, ogrzewcze, wentylacyjne, itp. Konstrukcję budynku stanowi zespół elementów powiązanych ze sobą w taki sposób, aby całość budynku mogła bezpiecznie i bez nadmiernych odkształceń opierać się działającym obciążeniom i przenosić je na grunt. Ze wzgl na rodz pionowych elementów konstrukcyjnych budynki dzieli się na:Ze ścianami nośnymi,O konstrukcji szkieletowej,O konstrukcji mieszanej.Budynki ze ścianami nośnymi - najstarszy rodzaj konstrukcji, stosowany szeroko do dnia dzisiejszego; ściany konstrukcyjne mogą być wykonane z cegieł, bloczków wylewanych w betonu lub montowane z gotowych element ów prefabrykowanych. Ze wzgl na rozmieszczenie ścian konstrukcyjnych w bryle budynku rozróżnia się następujące układy konstrukcyjne :-podłużny 0 ściany nośne usytuowane równolegle do osi podłużnej budynku; -poprzeczny - ściany nośne prostopadłe do osi podłużnej budynku; -krzyżowy podłużnymi i poprzecznymi ścianami nośnymi. Zastępując ściany nośne zew. i wew. słupami (stalowymi lub żelbetowymi) uzyskuje się konstrukcję szkieletową, w której stropy przekazują obciążenie na podciągi które przenoszą je na słupy; tego typu rozwiązania konstrukcyjne stosowane są zazwyczaj w budynkach halowych oraz budynkach bardzo wysokich. Osobną grupę stanowią budynki o konstrukcjach mieszanych w których wew. ściany nośne zastąpiono szkieletem stalowym lub żelbetowym. ŚCIANY w budynku powinny spełniać następujące funkcje: -przenoszenie obciążeń pionowych i poziomych (poziome: wiatr); -przegród cieplnych, akustycznych, świetlnych i izolacji przeciwwilgociowej; w zależności od pełnionych funkcji rozróżniamy: -nośne(konstrukcyjne) - zew. i wew. w zależności od układu, będące również przegrodami; -działowe - są wyłącznie przegrodami pełniącymi różne funkcje; -osłonowe - (zew) funkcja cieplna, izolacyjna. dobór materiałów oraz grubości ściany nośnej wynikają z obliczeń statystycznych. w zależności od zastosowanego materiału wyróżniamy: -murowane z cegieł; -wylewane (monolityczne) - do formy wkłada się zbrojenie i zalewa betonem; -montowane z elementów prefabrykowanych. funkcję przegrody ściana może spełniać albo przez zastosowanie odpowiedniej grubości przekroju albo przez zastosowanie tzw ścian warstwowych (jedna warstwa - konstrukcyjna, jedna lub kilka - izolacyjne). 2)Stropy-dzielą budynek na kondygnacje; funkcje: -przenoszenie obciążeń użytkowych i ciężaru własnego na pionowe elementy konstrukcyjne; -usztywnianie przegród akustycznych, termicznych poszczególnych kondygnacji budynku; -usztywnienie budynku w kierunku poziomym; -przeciwpożarową. Można podzielić na wykonywane na placu budowy [drewniane - obecnie rzadko stosowane, nie spełniają wszystkich warunków stropów, ponieważ nie usztywniają w dostatecznym stopniu budynku i nie stanowią odpowiedniej przegrody ognioodpornej; staloceramiczne - o konstrukcji płytowo-żebrowej, wykonywane są z elementów stalowych (będących elementami nośnymi) i elementów ceramicznych (pustaków układanych między elementami nośnymi); żelbetowe - wykonywane w 3 zasadniczych typach:a)płytowo-żebrowe (płyta opiera się na żebrach);b)gęstożebrowe (płyta z pustaków zalana betonem opiera się na żebrach);c)płytowe)] i prefabrykowane (wykonywane w zakładach prefabrykacji a na budowie następuje ich montaż). 3)Schody- służą do komunikacji między poziomami w budynkach. W skład schodów wchodzą biegi (składające się z szeregu stopni) i opoczniki (poziome elementy przedzielające biegi); w budownictwie uprzemysłowionym stosuje się schody prefabrykowane w postaci całych biegów i opoczników. Pod względem konstrukcyjnym rozróżnia się schody: wspornikowe, policzkowe i płytowe. 4)Dachy: stanowią osłonę budynku od góry przed czynnikami atmosf.; składa się z konstrukcji nośnej(więźby) i pokrycia. Konstrukcję nośną dachu mogą stanowić: drewniane wiązary ciesielskie (wiązar - element nośny dachu), prefabrykowane wiązary żelbetowe dachów stromych, prefabr. płyty dachowe układane na żelbetowych belkach, monolityczne dachy żelbetowe; stropodachy (dachy płaskie) łączą funkcję stropu ostatniej kondygnacji i dachu
Pojecie bud. uprzemysł. nie odnosi się do przeznaczenia bud. lecz do metod realizacji tych obiektów. Zasad. grupy uprzemysł. bud.- 1. met. wznoszenia bud.z prefabrykatów 2. sposobem monolitycznym. W pierwszej podzial na -tech. wielkoblokową (elementy prod. w postaci bloków sciennych kanałowych i pełnych, plyt stropowych kanałowych, płyt biegowych spocznikowych klatek schodowych. -tech. wielkopłytowej( tak jak wielkoblokowa tylko różni się wielkością ściany prefabrykowanej) ;- tech. szkieletową; -tech. montażu elementów przestrzennych w 1. i 2. są b. trudne pomiary geod.(niw. Precyzyjna). Uwaga! Konstr. bud. z prefabrykatów wielkowymiarowych powinny opierać się na sztywnej części podziemnej (fund. w post. ław fund.,nie w post. prefabrykatów) wpływ nierównomiernego osiadania fund. na prefabryk. czesc nadziemna jest znacznie wiekszy niż w przyp. obiektów realizowanych met. tradycyjnymi. Są mniejsze przeciążenia. Bud. wielkopłytowe składają się z prefabrykowanych płyt ściennych i stropowych odpowiadających wymiarom pomieszczenia.
Konstr bud wielkopłyt. polega na tym, że płyty ścienne i stropowe są łączone ze sobą po obwodzie i tworzą skrzynię konstrukcyjną ze sztywnymi przegrod. pion. I poz. W konstrukcjach z elementów prefab. należy dążyć do osiowego przekazywania obciążeń prze poszczególne elementy. Można wyr. 2 zas. systemy montażu elementów prefab.:1)syst. oparty na montażu swobodnym - łącz. prefab. na styk bez złączy ogranicz. Wzajemne przecięcia montowanych elementów;2) syst. oparty na mont. Wymuszonym - łącz. prefab. za pomocą złączy ogranicz. Wzajemne przesunięcie montowanych elementów. W Polsce do bardziej rozpowsz. Techn wielko płyt. Należą oprawco w latach 60tych systemy OW-T oraz WK-70. System WK-70 oparty na zas mont. Wymusz polega na naprow. Dwóch gniazd których otwory usytuowane są w dalszej części montowanej płyty,na dwie śruby wystające z dolnej płyty. Zalety żelbetowych kontr. Szkielet. Z prefabrykatów: -prosty schemat statyczny pracy konstrukcji, -nieznaczny wpływ przypadkowych mimośrodów na prac. kontr., -znaczny stop. wykorzysta. własności wytrzymałościowych materiałów, -możliwość eliminacji skurczu betonu przez stos. wcześniej wykonanych elementów, -wszechstr. zastosowań (bud mieszk, użytecz. publ, przemysł.). Wadą żelbet. kontr.szkielet.z prefabr. jest duża pracochłonność, zwłaszcza przy robotach wykończ. Koncepcja bud. z wielkowymiarowych elementów przestrzennych bazuje na wyk. prefab. o wielkości jednego pomieszczenia. Elementy przestrzenne wyposażone są w niezbędne elementy urządzenia i instalacji , a na placu budowy pozostaje montaż i drobne roboty wykończeniowe. Ze względu na rozmiary i przeznaczenie przestrzenne elementy dzieli się na: mieszkaniowe, sanitarne, klatek schodowych, dźwigowych.
1