1. podział budownictwa

budownictwo - dział techniki, dziedzina wiedzy zajmująca się projektowaniem wykonaniem i konserwacją obiektów budowlanych.

1. budownictwo lądowe - wszelkie obiekty wykonane na lądzie, których zasadniczym obciążeniem są siły grawitacji

2. budownictwo wodne - zasadniczym obciążeniem jest parcie hydrostatyczne

a) śródlądowe

b) morskie

budownictwo lądowe możemy podzielić ze względu na położenie względem poziomu terenu:

a) budownictwo nadziemne ( mosty)

b) budownictwo naziemne (drogi, lotniska)

c) podziemne (kanały, metro, sieci energetyczne)

ze względu na przeznaczenie:

a) mieszkalne

b) budownictwo użyteczności publicznej

c) przemysłowe

d) komunikacyjne

e) sanitarne

f) energetyczne

g) rolnicze

h) wojskowe

i) sakralne

ze względu na materiał:

- budownictwo drewniane

-budownictwo kamienne

- budownictwo ceramiczne (wypalane z gliny)

- budownictwo betonowe i żelbetowe

- budownictwo stalowe (hale sportowe)

- budownictwo ziemne (zapory)

- budownictwo mieszane

2. warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki

1. bezpieczeństwo konstrukcji

należy tak zaprojektować obiekt- zgodnie z kanonami i sztuką inżynierską, aby obciążenia jakie działają na budynek zarówno w trakcie budowy i użytkowania nie doprowadziły do:

1. zniszczenia całości lub części budynku (pierwszy stan graniczny)

2. przemieszczeń i odkształceń o niedopuszczalnych wielkościach

3. częściowego uszkodzenia elementu budynku w skutek ich przemieszczania

4. zniszczenia wskutek zdarzeń losowych w sposób nieproporcjonalny do ich przyczyny

konstrukcja budynku musi spełniać stan graniczny nośności oraz stan graniczny użytkowalności. W każdym elemencie konstrukcyjnym budynku oraz w całości budynku nie mogą zostać przekroczone stany graniczne.

Stany graniczne nośności uważa się za przekroczone jeśli konstrukcja powoduje zagrożenie dla ludzi lub ich mienia.

Stany graniczne użytkowalności uważa się za przekroczone jeśli powodują uszkodzenia budynku uniemożliwiające jego eksploatację (rysy, odkształcenia)

2. bezpieczeństwo przeciwpożarowe

zapewniamy poprzez właściwe użytkowanie budynku na działce; zaprojektowanie i wykonanie konstrukcji, która zapobiega rozprzestrzenianiu się ognia w razie pożaru.

Budynek i urządzenia z nim związane w razie pożaru powinny:

- zapewnić nośność konstrukcji (przez czas przeznaczony na ewakuację ludzi)

- umożliwić akcje ratowniczą i ewakuację ludzi (dojścia, przejścia, klatki schodowe, wyjścia na dach, lądowiska, odpowiedniej szerokości korytarze, wyjścia ewakuacyjne bez krat)

- ograniczać rozprzestrzenianie się pożaru wewnątrz i do innych budynków

- zapewnić bezpieczeństwo służb ratowniczych

3. bezpieczeństwo użytkowania

budynki powinny być tak zaprojektowane i wykonane aby ryzyko wypadku było jak najmniejsze.

- odpowiednie dojścia, przejścia, wejścia osłonięte daszkiem

- schody muszą mieć poręcze ( jeśli h> 0,5m - balustrada 1,1m)

- okna nie mogą się otwierać na zewnątrz - na parterze

- odpowiednia wysokość podokiennika

- jeżeli okna 3m nad podłogą - szkło bezpieczne lub okratowane

- elementy grzejne nieosłonięte, temperatura nie większa niż 90C.

- w budynkach użyteczności publicznej progi oznakowane taśmą i informacja

- dachy strome ( powyżej 25%) specjalne ławy kominiarskie, dachy bardzo strome (ponad 100%)- drabinki kominiarskie

4. odpowiednie warunki higieniczno- sanitarne oraz ochrona środowiska

- odpowiednie materiały budowlane, które nie są szkodliwe, nie pylą, muszą posiadać certyfikat europejski CE lub polski B.

- materiały nie powinny wydzielać długotrwałych zapachów

- wszelkie obiekty zabezpieczone przed zanieczyszczeniem wody i gruntów (wodoszczelne szamba)

- prawidłowe usuwanie dymu i spalin - wentylacje

- przegrody budowlane bez mostków termicznych???

- izolacje zabezpieczone przed wilgocią - izolacje cieplne, paraizolacje, wentylacje

- filtracja powietrza zewnętrznego

- ograniczenie nasłonecznienia

5. ochrona przed hałasem i drganiami

- stropy i ściany o jak najmniejszym przenikaniu hałasu, drgań, wibracji

- ekrany wygłuszające ( bezpieczne)

6. oszczędność energii i izolacji cieplnej

- izolacje o odpowiednim współczynniku przenikania ciepłą

- odzyskiwanie ciepła zużytego

7. ochrona uzasadnionych interesów osób trzecich

dostęp do drogi publicznej, wody pitnej i światła dziennego

8. ochrona obiektów kultury

3. obiekty budowlane - rodzaje budynków, pomieszczeń i części bud.

rodzaje budynków ze względu na przeznaczenie:

1. budynki mieszkalne:

a) jednorodzinne (do 2 mieszkań)

b) wielorodzinne (ponad 2 mieszkania)

c) budynki zamieszkania zbiorowego:

- budynki tymczasowego zamieszkania,

- 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)

Pomieszczenia 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, sterownie)

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 budynków:

Rys!!!

*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 - 2,50 m)

- wysokość budynku - od poziomu terenu do stropu ostatniej kondygnacji

Kondygnacja 1 - podziemna lub naziemna w zależności od h:

h>= 0,5hs - naziemna (wysokość przynajmniej z jednej strony)

h<= 0,5 hs - podziemna

• piwnica - kondygnacje podziemne albo pierwsze naziemne, w której poziom podłogi przynajmniej z jednej strony budynku jest poniżej poziomu i jest przeznaczony na funkcję gospodarcze

• suterena- zawiera powierzchnie użytkowe i poziom podłogi przynajmniej z jednej strony z oknami jest poniżej 0,9 m

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

- 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:

- 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 „N”

2. średniowysokie- do 9 kondygnacji „SW”

3. wysokie - powyżej 9 kondygnacji „W”

4. wysokościowe - powyżej 55m „WW”

4. usytuowanie budynku na działce i w terenie.

Przepisy regulują:

1. odległości zabudowy od pasów jezdni i trakcji kolejowych

2. pasy ochronne wód powierzchniowych

3. odległości od zakładów przemysłu ciężkiego

4. odległości od cmentarzy (jeśli wodociąg - min 50m, od rzeki - 0,5km)

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

konstrukcję budynków stanowi zespół elementów konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych, mogących w sposób bezpieczny przejmować wszelkie obciążenia działające na budynek i przenosić je na grunt.

Element konstrukcyjny nośny- przenosi oprócz ciężaru własnego również obciążenia

zewnętrzne.

Siły działające na budynek

- pionowe od sił grawitacyjnych (ciężar własny elementów konstrukcyjnych) + obciążenia stałe + obciążenia zmienne (długotrwałe: obciążenia użytkowe, obciążenia od ścian działowych)

- poziome (wiatr, parcie gruntu, parcie wody)

* Ściany działowe przenoszą tylko ciężar własny.

schematy konstrukcyjne, podział budynków względu na rodzaj elementu nośnego:

1. budynek ze ścianami nośnymi masywnymi - KONSTRKCJE ŚCIANOWE

1. ze ścianami nośnymi podłużnymi ( równoległe do osi podłoża)

2. poprzecznymi

3. podłużnymi i poprzecznymi

4. układ krzyżowy

rys!!!

2. układ belek i słupów - SZKIELETOWE

3. MIESZANE

4. PŁYTOWE - ściany prefabrykowane z płyt żelbetowych, stropy

To pytanie wymaga jeszcze opracowania i pewnie rysunków

6. charakter pracy statycznej budynków

7. dylatacje

dylatacja- przerwa pomiędzy rozciętymi częściami budynków

- wykonywane w celu zmniejszenia lub wyeliminowania ujemnych skutków oddziaływania wynikającego ze zmian objętościowych konstrukcji. Elementy konstrukcyjne w skutek tych zmian nie mają możliwości swobodnego przesuwu. Zmiany objętościowe w materiałach konstrukcyjnych wywołane są zmianą temperatury lub w materiałach drewnianych- skurczem i pęcznieniem.

- aby uniknąć pęknięć budynków w skutek ich nierównomiernego osiadania

- przerwa dylatacyjna chroni przed pękaniem w elektrowniach wodnych - nie zapobiega skurczom, ale dzieląc budynek na części zmniejsza wartości bezwzględne… ??

- w zależności od konstrukcji zakładamy długość i szerokość szczeliny - szerokość <= 3 cm

- odległości między dylatacjami zależą od materiału: żelbet - ok.20m, cegła ceramiczna- 50m, cementowo- wapienna - ok.60m

Wypełnienie szczelny:

- deska owinięta papą izolacyjną

- pasek wełny mineralnej

- pianka ekspandacyjna

- twardy styropian

- taśmy dylatacyjne (lub miedziane, aluminiowe) oczyszczalnie ścieków

Rys..!!!

• stropodach ocieplony brak dylatacji

8. podział materiałów budowlanych na grupy - omówić materiały budowlane pochodzenia naturalnego.

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

9. wymienić podstawowe właściwości fizyczne materiałów budowlanych- opisać cech najbardziej istotne dla obiektów inżynierii środowiska

- 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 1580 C

• trudnotopliwe - od 1350 C do 1580 C

• łatwotopliwe < 1350 C

- ognioodporność - wytrzymałość materiału na niszczący wpływ ognia podczas pożaru (podgrzewa się materiał do temperatury 700 C i ocenia jego trwałość kształtu, wytrzymałość na zginanie, ocenia granicę plastyczności, odkształcenia, zmiany strukturalne)

- palność - określana na podstawie próby w specjalnych piecach w temp. 700C

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)

10. omówić podstawowe cech mechaniczne materiałów budowlanych.

Właściwości mechaniczne- zespół cech, decydujących o przydatności danego materiału w zastosowaniu go do konstrukcji (materiały przenoszące naprężenia, poddane obciążeniu)

1. wytrzymałość na ściskanie f_c= Fc/A [MN/m²=MPa]

F_c - siła statyczna niszcząca próbkę [N]

A - pole powierzchni ściskanej [cm²]

Wytrzymałość na ściskanie jest to największe naprężenie jakie przenosi próbka badanego materiału podczas ściskania osiowego. Badanie prowadzi się na maszynach wytrzymałościowych, a stosuje się próbki różnych kształtów.

O wytrzymałości decydują:

- czas działania siły

- szybkość działania

- rodzaj materiału

- kształt próbek (smukłość)

Klasy betonu: C8/10 - najmniejsza klasa betonu

C 100/115 - największa

* wytrzymałość na próbkach cylindrycznych - d = 150 ; h= 300

przy sciskaniu należy uwzględnić wypoczenia, zalezy od suchości elementu stosunek długości wypoczenia do promienia bezwładności przekroju.

2. wytrzymałość na rozciąganie f_t = P/A

3. wytrzymałość na zginanie f_m = M/W M- moment zginający W- wskaźnik wytrzymałości przekroju (zależy od kształtu) wszystkie elementy poziome poddane obciążeniu pionowemu ulegają odkształceniu

4. kruchość k= f_t /f_c - stosunek wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na ściskanie

k < 1/8 - materiały kruche

k > 1/8 - materiały niekruche

5. twardość - opór jaki stawia materiał na zarysowanie -wciskanie, jego innymi twardymi materiałami, następnie określa się głębokość na jaką został wciśnięty dany materiał * diament- najtwardszy

6. udarność - działanie młota na materiał z karbem (badanie głównie dla stali -mosty)

7. ścieralność - odporność danego materiału na ścieranie, wszystkie materiały podłogowe, drogi, jezdnie, mało ścieralny- bazalt

8. kawitacja- zachodzi w urządzeniach, w których następuje szybki przepływ wody (woda wytwarza pęcherzyki powietrza o bardzo dużym podciśnieniu, które niszczą cząstki materialnie np. łopatki turbin)

9. wyboczenie materiału - materiał traci swoją statyczność - przestaje pracować

Elementy smukłe podlegają wyboczeniu, elementy krępe nie (krępe - wymiary poprzeczne w stosunku do długości nie są znacząco różne)

μ- współczynnik zamocowania

μ = 0,7 - zamocowanie sztywne

μ= 1 - zamocowanie przegubowo nieprzesuwne

μ = 2 - zamocowanie sztuczno-przegubowe

11. materiały budowlane ceramiczne - charakterystyka materiału, grupy wyrobów i przykłady zastosowania.

Wyroby ceramiczne - wyroby wypalane z glin w temp. od 900C do 1400C

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 ceramiczne:

Parametry charakteryzujące wyroby ceramiczne, które świadczą o przydatności:

- współczynnik przewodzenia ciepła λ

- klasa cegły - wytrzymałość na ściskanie

- gęstość oraz ciężar objętościowy

- mrozoodporność

Wyroby:

*dachówki: rys!!!!!!

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)

Rysunki!!!!

- temperatura wypalania 850 - 1300 C (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 850 C) przez co tylko niektóre minerały ulegają spieczeniu (pory zostają niewypełnione)

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

Rys!!!

Wozówka - otwory w główce

Główkowa - otwory w wozówce

* kratówka

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)

12. spoiwa i zaprawy budowlane - definicje, rodzaje i właściwości, zastosowanie w inżynierii sanitarnej i wodnej

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 1000 C 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

b) spoiwa hydrauliczne- wiążą i nabierają właściwych cech wytrzymałościowych w powietrzu i wodzie (cement portlandzki, cement klinkierowy)

cement - powstały przez zmieszanie klinkieru cementowego z gipsem i dodatkami hydraulicznymi, wodotrwałymi

cementy stosujemy do:

- zapraw cementowych

- betonów

- do wykończenia żel- betów

- do wyrobów betonowych

Wiązanie opiera się na hydratacji cząsteczek i hydrolizie oraz reakcjach chemicznych

Rodzaje :

1. cementy powszechnego użytku

2. cementy specjalne

Ad1. cementy powszechnego użytku:

CEM I - cement portlandzki (składnik - klinkier; budynki)

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

Np. CEM II/A - od 6 do 20% składnika dodanego (składniki mineralne )

CEM II/B - składniki są różne i Mozę być ich więcej (żużel, wapń)

CEM II/C - zawartość klinkieru jest bardzo mała, duża zawartość żużlu wielkopiecowego

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

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

13. betony- definicje, rodzaje, właściwości

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

Beton projektowany - beton, którego wymagane właściwości i dodatkowe cechy są podane producentowi, odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu

Beton recepturowy -beton, którego skład i składniki które powinny być użyte są podane producentwi

Beton normowy - beton recepturowy (spisana norma, która podaje dokładny skład)

Składniki betonu:

1. cement

2. kruszywo - ziarnisty materiał mineralny pochodzenia naturalnego lub sztucznego albo uzyskany poprzez skruszenie materiału użytego w obiekcie. Składnik dodawany w trakcie mieszania - w małych ilościach w stosunku do cementu.

3. dodatek - drobnoziarnisty składnik dodawany do betonu w celu poprawienia pewnych właściwości. Wyróżniamy dodatki prawie obojętne oraz o właściwościach pucolanowych (hydraulicznych)

4. woda - z sieci wodociągowej, dobra woda - zdatna do spożycia

współczynnik woda - cement: W/C stosunek wody do cementu powinien być jak najmniejszy.

Klasyfikacja betonu cementowego ze względu na gęstość objętościową :

- beton zwykły o gęstości obj w stanie suchym
(kruszywa sztuczne, keramzyt)

- beton lekki
(z tworzywami sztucznymi, z zastosowaniem wyłącznie lub częściowo kruszywa lekkiego)

- beton ciężki
(kruszywa metalowe, możliwość dużego pochłaniania wysokiego promieniowania np. w reaktorach)

Betony wysokiej wytrzymałości:

- beton zwykły C50/60

-beton lekki Lc 50/55

Klasa betonu wynika z charakterystycznej wytrzymałości betonu na ściskanie

- wytrzymałość na ściskanie przeprowadzona na próbkach walcowych o d= 150 i h= 300

- wytrzymałość na ściskanie przeprowadzona na próbkach sześciennych 150x150x150

Wartość charakterystyczna - wartość powyżej, której może znaleźć się co najwyżej 5% populacji wszystkich próbek

13a wyroby budowlane z betonów i ich zastosowanie w budownictwie

I grupa wyroby z zapraw beton komórkowy nazywany parobetonem i pianobetonem

Betonu komórkowe: SIPOREX i YTONG

II grupa wyroby z zapraw cegły silikatowe, duża wytrzymałość, powstają w autoklawach, nie są spieniane

III grupa pustaki ścienne: z betonu lekkiego lub z betonu z dodatkiem żużlu

IV grupa pustaki stropowe: EKO, TERIVA, DZ-3, DZ-4, DZ-5

* elementy zabezpieczające w kanałach:

Dyble rys!!!

Trylinka rys!!!

14. wyroby z tworzyw sztucznych - przykłady zastosowania w inżynierii środowiska

- tworzywa sztuczne: ubrania, buty, akcesoria, opakowanie, torby oraz ogromne zastosowanie w budownictwie

-zastąpienie tradycyjnych materiałów: ceramiki, stali, żeliwa, drewna

- stosowanie do izolacji przeciwwilgociowych, przeciwwodnych, cieplnych, dźwiękowych

- do instalacji wodociągowych, wentylacyjnych, gazowych, cieplnych

- są lżejsze, szybsze do wykonania, nie ulegają korozji, nie zarastają i mogą być stosowane do wysokociśnieniowych instalacji ze względu na połączenie z folią

- są tańsze

Wady: w instalacjach ciepłowniczych muszą być wzmocnione, ze względu na duży współczynnik rozszerzalności cieplnej

Folia w budownictwie:

- jako izolacja antykorozyjna i przeciwwodna

- stosowane głównie do izolacji przeciwwodnych np. dachów

- do izolacji dachów odwróconych (stropodach)

- izolacja tuneli, rurociągów, zbiorników betonowych, fundamentów

- izolacja zbiorników ziemnych

Izolacje cieplne i styropian (spieniony polistyren produkowany metodą napowietrzania)

Geosyntetyki- stosowane pod ziemią, dzielą się na:

- geotekstylia (przepuszczalne dla wody, wzmacniają grunt, filtrują wodę, drenują wodę)

- geomembrany (nieprzepuszczalne dla wody, służą do zabezpieczania gruntu)

Funkcja geosyntetyków: drenaż w płaszczyźnie (filtracja zachodzi w kierunku prostopadłym do włókien), zbrojenie gruntu, wzmocnienie gruntu, separacja warstw gruntu

Geomembrany - uszczelnienie podłożą toksycznych składowisk rys!!!!

15. konstrukcje żelbetowe - wiadomości ogólne, przykłady zastosowań

Żel-bet

- rozpowszechniony ze względu na bardzo dobre właściwości technicznymi

- wysoka wytrzymałość na ściskanie dzięki obecności betonu

- wytrzymała na zginanie i skręcanie dzięki obecności zbrojenia

- wysoka trwałość w czasie

- odporna na drganie, trzęsienia ziemi

- odporna na ogień

Wady

- wrażliwość prętów zbrojeniowych na korozję (karbonatyzacja)

- duży współczynnik przewodzenia ciepła

- duży współczynnik rozszerzalności cieplnej

Zadaniem betonu w żel-becie jest przenoszenie naprężeń ściskających, zabezpieczenie przed korozją wkładek zbrojeniowych (dzięki alkalicznemu odczynowi), współpraca przy przenoszeniu obciążeń rozciągających i ściskających z prętami zbrojeniowymi (dzięki dobrej przyczepności)

Zadaniem stali w żel-becie jest przenoszenie obciążeń rozciągających, ściskających w słupach, a także ścinających

* stal jest pasywna chemicznie dzięki betonowi - odczyn alkaliczny, korozja zachodzi, gdy odczyn obojętny

Konstrukcje żelbetowe (słupowe)

- ustroje ukośne:

* słupowo- belkowe

* słupowo - płytowe

* ramowe

Niskie pomieszczenia, wielokondygnacyjne, ramy wieloprzestrzenne

W zależności od połączeń rygli lub belek poziomych i słupów:

- ramownice ze sztywnymi węzłami

- ramownice z węzłami mniej sztywnymi

Przykłady zastosowań

???

16. wyjaśnić pojęcia: grunt, grunt budowlany, podłoże budowlane - sposób powstawania gruntu i podział gruntów budowlanych

Grunt- materiał niezbędny do fundamentowania i podnoszenia budynku

Grunt budowlany - zewnętrzna część skorupy ziemskiej, która pracuje z obiektem budowlanym, stanowi jego część oraz jest materiałem przeznaczonym na budowle inżynierskie. W strefie gdzie obiekt budowlany współpracuje z gruntem nazywamy go podłożem budowlanym.

W zależności od uziarnienia gruntu wyróżniamy frakcje:

f kamienista d> 40 mm

f żwirowa d = 40 - 2 mm

f piaskowa d < 2 - 0,05 mm

f pylasta d < 0,05 - 0,002 mm

f iłowa d < 0,002 mm

d- średnica nominalna określana za pomocą sita o danych oczkach

grunt szkielet gruntu:

rys!!!

spoiste f iłowa + f pylasta

grunty:

• miejscowe (powstałe w miejscu, gdzie się znajdują)

• neoliczne - przytransportowane (przeniesione przez lodowce, rzeki)

grunty budowlane:

1. naturalne (wynik piętrzenia skał lub innych utworów geologicznych)

2. antropogeniczne (wynik działalności człowieka - składowiska, zwałowiska)

naturalne:

• rodzime (występują w miejscu powstania)

• nasypowe (grunty miejscowe, lub przetransportowane zgromadzone w nasypiskach)

* nasypy:

Budowlane (wały przeciwpowodziowe, zapory ziemne, obiekty inżynierskie)

Niekontrolowane (składowiska odpadów gruntowych)

Antropogeniczne:

• wysypisko przemysłowe (składowisko odpadów przemysłowych, np. szlam z kopalni miedzi)

• wysypiska komunalne

• osady z oczyszczalni ścieków

17. rodzaje gruntów ze względu na ich uziarnienie i parametry geotechniczne:

W zależności od uziarnienia gruntu wyróżniamy frakcje:

f kamienista d> 40 mm

f żwirowa d = 40 - 2 mm

f piaskowa d < 2 - 0,05 mm

f pylasta d < 0,05 - 0,002 mm

f iłowa d < 0,002 mm

rys!!!

spoiste f iłowa + f pylasta

podział gruntów ze względu na wytrzymałość i stan skupienia:

1. grunty skaliste o wytrzymałości na ściskanie fc> 0,2 MPa

a) Skały lite bez pęknięć - bardzo dobre podłoże, duża wytrzymałość, np. do wysokich budynków, przy małych fundamentach

b) mało spękane

d) średnio spękane

e) bardzo spękane

f) skały miękkie

f) twarde

2. grunty nieskaliste o wytrzymałości na ściskanie fc< 0,2 MPa

a) kamieniste f k > 50%

b) gruboziarniste fk < 50% fż > 10%

c) drobnoziarniste fk+ż <= 10%

a) kamieniste: zwietrzeliny (powstają na swoim miejscu, nie ulegają transportowaniu, na skutek sił grawitacji następuje opadanie) transportowanie lądowe powstaje rumosz, który ulega dalszemu rozdrobnieniu, wpadają do wody i ulegają transportowaniu wodnemu otoczaki)

b) gruboziarniste: żwiry, żwiry gliniaste (z domieszka gliny), pospółki (polodowcowe moreny) pospółki gliniaste

c) grunty drobnoziarniste:

Grunty niespoiste - sypkie (piaski fi < 0,2%)

Grunty spoiste - fi > 0,2 %

Rodzaje piasków:

p.g. - piaski grube

p.s. - piaski średnie

p.d. - piaski drobne

pπ - piaski pylaste

p.p. - piaski próchnicze (zły materiał jako podłoże budowlane)

oś!!

Parametry geotechniczne decydujące o zastosowaniu gruntu sypkiego jako grunt budowlany:

- rodzaj gruntu

- kąta tarcia wewnętrznego (jeżeli 0° nie występuje praktycznie tarcie nie można zbudować zamku na plaży z piasku, bo jest zbyt sypki) - zależy od gęstości objętościowej gruntu, wilgotności, ziarna,

Grunty spoiste:

W zależności od frakcji iłowej wyróżniamy różne grunty spoiste:

- mało spoiste

- średnio spoiste

- spoiste zwięzłe

- bardzo spoiste

Spoiste - gliny, iły, w zależności od ilości domieszek i ilości frakcji mamy:

- gliny piaszczyste

- gliny piaszczysto żwirowe

- gliny żwirowe

- gliny pylaste

- iły piaszczyste

- iły pylaste

Oś!!!

Parametry geotechniczne decydujące o zastosowaniu gruntu spoistego jako grunt budowlany:

- gęstość objętościowa, która zależy od stopnia nawilgocenia i zagęszczenia

- wilgotność, zależy od zawartości wody

- kąta tarcie wewnętrznego, decyduje o nim rodzaj gruntu i kształt ziaren

- I_D N_D, N_B - współczynniki przy wytrzymałości gruntu, zależą od kąta tarcia

- kąta stoku naturalnego

18. rodzaje wykopów budowlanych, wymienić metody ich zabezpieczenia - naszkicować przykład sposobu zabezpieczenia wykopu szerokoprzestrzennego

Rodzaje wykopów budowlanych zależą od przeznaczenia wykopu i kategorii gruntu

Pochylenie skarpy zależy od kąta tarcia wewnętrznego α

Przy stoku naturalnym α = kątowi nachylenia stoku ściany wykopu bez zabezpieczeń

Rodzaje wykopów budowlanych:

- wąskoprzestrzenne (podłużny rów, szerokość <1,5m)

- szerokoprzestrzenne (pod mury ciągłe, pod budynki podpiwniczone)

- liniowe (pod instalacje)

- jamiste (szkieletowe elementy konstrukcyjne)

W zależności od głębokości wykopu:

• głębokie wykopy (powyżej 2m)

• płytkie wykopy

wykop ze skarpą pionową rys!!

wykop ze skarpą pochyłą rys!!

zabezpieczenie wykopów zależy od:

- głębokości wykopu (wykop nie może zasypać klatki piersiowej robotnika)

- zabezpieczenia przed wodą

ochrona wykopu:

ochrona wykopu przed wodami opadowymi (ochrona skarpy przed rozmywaniem) drenaż z geowłókniny

jeżeli dno wykopu poniżej wody gruntowej należy zastosować opaskę drenażową, system studni i obniżyć zwierciadło wody. Jeżeli nie ma możliwości odgrupowania wody należy zastosować ścianki szczelne aż do warstw niewodonośnych.

Jeżeli mała spoistość gruntu i kąt parcia, warunki budowy nie pozwalają na wykonanie rozkopu (sąsiednie budynki, podziemne wody gruntowe powyżej poziomu posadowienia) musimy wykonać zabezpieczenie skarp wykopu.

Zabezpieczenie jest konieczne wtedy, gdy głębokość wykopu jest na tyle duża, że zagraża ludziom i sprzętowi tam się znajdującemu.

zabezpieczenie ścian wykopu:
- wykopy wąskoprzestrzenne rozparcie

- wykopy szerokoprzestrzenne podparcie

Wykopy szerokoprzestrzenne zabezpieczenia stateczne, łatwe do montażu i demontażu, nieprzeszkadzające w wykopie: drewno, elementy stalowe (wpraski, pale, deski, rozpory)

Sposoby zabezpieczenia:

- wykop płytki (do 4m)

Rys!!!

Pal - pręt utwierdzony w gruncie

- wykopy głębinowy w zwartej zabudowie miejskiej

- wykopy odkrywkowe metoda górnicza ???

- wykopy otwarte ściana berlińska (zabezpieczenie tymczasowe) składa się z pali stalowych, gumek drewnianych, oczepów, rozporów lub kotwy

* rozpory rurowe między ścianami

Rys!!!

* rozpory rurowe zbyt wiotkie należy zastosować kotew rurową

- zwarta zabudowa miejska i głębokie wykopy metoda ścian szczelinowych: zabezpieczenie ścian wykopu jest ścianą i fundamentem obiektu

Rys!!!

*Beton podawany do wykopu przez rurę, wypompowywanie bentonitu

* szczeliny wykonywane sekcjami

Rys!!

* metoda stropowa strop wybór gruntu strop na następnym poziomie

Zasypywanie wykopów:

- przy ściankach szczelinowych brak zasypywania

- warstwy 20-30 cm zagęszczone tak, aby było zbliżone do gruntu rodzimego (zgęszczenie piaskiem, żwirem, nie iłem, torfem, gruntem zmarzniętym)

19. metody projektowania fundamentów - rodzaje stanów granicznych

Fundament - część konstrukcji, która przejmuje wszelkie obciążenia z całego obiektu i obciążenia te przekazuje na grunt

Projektowanie fundamentu:

- sprawdzenie stanów granicznych nośności - dla wszystkich przypadków usadowienia

- stanów granicznych użytkowalności

Nie sprowadza się do stanu granicznego użytkowalności jeśli:

- jeśli fundament jest na skale litej (magazyny do 3 kondygnacji)

- budynek mieszkalny lub użyteczności publicznej do 11 kondygnacji

- przy rozstawie słupów, ścian nośnych do 6 m

Trzy rodzaje stanu granicznego użytkowalności:

1. średnie osiadanie fundamentu (sprawdzamy o ile fundament osiądzie, wypieranie podłoża spod fundamentów, obciążenia pionowe)

2. przechylenie budowli (budowa narażona na działanie sił poziomych - wiatru itp.)

3. wygięcie budowli lub różnica osiadania pomiędzy dylatacjami

[s] =< [s]dop

Rodzaje stanu granicznego nośności:

- siłą pozioma niewielka, a pionowa znaczna - wypieranie podłoża spod fundamentów

m = 0,9 - 0,7

Rys!!!

- drugi stan graniczny nośności dotyczy skarp - zsuw fundamentów albo usuwisko

rys!!!

- trzeci polega na sprawdzeniu przesunięcia w poziomie usadowienia albo w głębszych warstwach

* dotyczy obiektów, dla których występują znaczne obciążenia poziome (zbiorniki, budowle hydrostatyczne)

Rys!!!

20. rodzaje fundamentów

Fundament - część konstrukcji, która przejmuje wszelkie obciążenia z całego obiektu i obciążenia te przekazuje na grunt

Rodzaje fundamentów:

1. ze względu na głębokość fundamentu:

- głębokie - powyżej 4m, najczęściej pośrednie

- płytkie - mniej niż 4m, najczęściej bezpośrednie

2. ze względu na sposób przekazywania obciążeń:

- bezpośrednie (przekazywanie wszystkich obciążeń obiektu bezpośrednio na grunt)

- pośrednie (przekazywanie obciążeń na elementy dodatkowe, które przekazują obciążenia na grunt)

3. ze względu na kształt:

- ławy fundamentowe (ciągłe elementy konstrukcyjne, pod ściany)

- stopy fundamentowe

- fundament płytowy

- skrzynie żelbetowe

- fundamenty na ruszcie (budynek słupowy)

*grunty słabe lub ciężkie obiekty fundamenty pośrednie wbicie pali i zbudowanie na niech fundamentów

Pale:

- pale stojące (słupy)

- pale wiszące

- pale ukośne

- studnie opuszczane (w postaci skrzyni żelbetowej)

- studnie opuszczane w postaci skrzyni żelbetowej

- ścianka szczelinowa

- kesony (wodoszczelne, obiekty betonowe pod wodą)

21. od czego zależy głębokość posadowienia budynku

Głębokość posadowienia budynku zależy od:

a) występowania gruntów pęczniejących, zapadowych lub wysadzinowych ?? wówczas przy projektowaniu głębokości musimy wziąć pod uwagę głębokość przemarzania gruntu, fundament należy wykonać poniżej

b) głębokość poszczególnych warstw geotechnicznych,

c) możliwość wypierania podłoża spod fundamentu,

d) głębokość fundamentów budynków istniejących obok, występowanie wód gruntowych, ilość kondygnacji podziemnych

e) zwierciadło wód gruntowych

a) Grunt wysadzinowy, zapadowy, pęczniejący - grunt o takich właściwościach należy zbadać: kruszywa przesiewu - jeżeli frakcji pylastych jest więcej niż 10% w stosunku do ziarenek o średnicy mniejszej niż 2mm, to grunt jest niebezpieczny: podczas zimy rozsadzanie, przemarzanie gruntu, na wiosnę zapadanie gruntu

W Polsce głębokość przemarzania od 0,8 do 1,4 m

* w ścianach wewnętrznych budynku ogrzewanego nie ma konieczności zwracania uwagi na głębokość przemarzania

* w przypadku budynków nieogrzewanych głębokość przemarzania liczymy od posadzki w piwnicy

b) występowanie poszczególnych warstw geotechnicznych - szczególnie wtedy, kiedy budynek ma mieć fundamenty na różnych gruntach (osiadanie może być rożne na różnych terenach)

* osiadanie - koniec w momencie zakończenia budowy grunty spoiste ??

* osiadanie ciągłe, wieloletnie osiadanie na glinie

c) możliwość wypierania podłoża spod fundamentu

rys!!!

Dmin >= 0,5 m - grunty spoiste, plastyczne (wzmocnienie gruntu)

d) zagłębienie w stosunku do istniejących obok budynków

- budynek stary usadowiony głębiej niż nowy

Rys!!!

Zasadą jest żeby ściana budynku nowego sąsiadująca ze starym budynkiem miała łatę fundamentową na tym samym poziomie

- nowy budynek zagłębiony głębiej niż stary

Rys!!!

Należy zastosować podbicie fundamentów budynku starego - obok budynku starego należy wykonać ściankę szczelinową i przez nią podbić stary fundament (taka sama zasada jak przy starym budynku posadowionym głębiej niż nowy)

22. rodzaje ścian w budynkach

Ściany - pionowe przekroje budowlane, najczęściej przeznaczone do przenoszenia obciążeń pionowych czasami poziomych, obciążeń ściskających

1. Podział ze względu na usytuowanie względem gruntu:

Rys!!!

- ściany fundamentowe (podziemne)

Fundamentowe - znaczne obciążenia, stykające się z gruntem, wodami gruntowymi, narażone na wilgoć muszą być wykonane z odpornego na mróz materiału, wodoszczelne, dobra izolacja cieplna, izolacja przeciwwodna, izolacja przeciwwilgociowa

- ściany naziemne

2.

- ściany zewnętrzne

- ściany wewnętrzne

3.

- ściany konstrukcyjne- nośne

a) zewnętrzne - obciążenia od czynników zewnętrznych, np. parcie wiatru, izolacja cieplna

b) konstrukcyjne - izolacja dźwiękowa

Ściana nośna- oprócz własnego ciężaru przenosi także obciążenia od innych elementów konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych, obciążenia użytkowe i obciążenia od czynników zewnętrznych (woda, wiatr, śnieg)

- ściany niekonstrukcyjne - nienośne

Ściana nienośna:

a) działowa

ściany wewnętrzne; pomiędzy pomieszczeniami lub mieszkaniami, przenoszenie ciężaru własnego, izolacja dźwiękowa, lekkie materiały budowlane (bloki gipsowe, YTONG, z płyt gipsowo-kartonowych )

b) osłonowa * budynek szkieletowy - między słupami ściany osłonowe

przenoszenie ciężaru własnego, osłona wnętrza budynku przed czynnikami zewnętrznymi

Podział ze względu na materiał:

- ściany murowane

Mur- element służący głównie do przenoszenia obciążeń pionowych, wykonany z poszczególnych elementów (cegły, pustaki, bloczki) wykonany z betonu lub żelbetu w deskowaniu

Mur z elementów - powierzchnie usytuowane mijankowo, największe powierzchnie powinny leżeć w powierzchniach wspornych

- ściany drewniane

23. mury kanałowe

Rodzaje murów:

1. mury pełne - oprócz elementów konstrukcyjnych nie ma kanałów i przestrzeni między elementami, cegły pełne, kratówki, pustaki, bloczki

2. mury warstwowe- mury składające się z 3 warstw (wewnętrzna - konstrukcyjna, warstwa izolacyjna, warstwa okładzinowa)

3. mury szczelinowe - 3 warstwy (wewnętrzna, pustka powietrzna, warstwa elewacyjna- zewnętrzna)

4. mury kanałowe - mury, w których znajdują się specjalne kanały, np. ogrzewanie, kanały spalinowe ogrzewanie gazowe, kanały wentylacyjne, piec grzewczy

kotły grzewcze, kominki kanały dymowe

-mury kanałowe odprowadzają zużyte powietrze, spaliny lub dym do atmosfery

-jest to pewnego rodzaju system grawitacyjny

-kanały mogą być trwale połączone z budynkiem albo mogą stanowić oddzielną konstrukcję oddylatowaną od budynku

-wymiary i sposób prowadzenia przewodów

Ogólne wymagania dotyczące murów kanałowych:

*przewód do komina nie może być azbestowo- cementowy, mogą być zastosowane pustaki ceramiczne lub wkład z szamotu

1. zapewnienie szczelności przewodów

2. przewody odporne na kule kominiarskie

3. materiały odporne na czynniki zawarte w dymie i spalinach (cegły szamotowe, wkład stalowy)

4. najmniejszy wymiar przekroju(średnica) przewodów o ciągu naturalnym powinna wynosić:

D>= 0,14 m - przewody spalinowe lub dymowe

D >= 0,1 m - przewody wentylacyjne

D >= 0,12 m - przewody stalowe

Rys!!!

5. Piece kaflowe o szczelnych zamknięciach drzwiczek można włączać do wspólnego kanału pod warunkiem, że przyłącze znajduje się w odległości 1,5m 3 piece maksymalnie

Zabrania się:

- stosowania zbiorczych przewodów wentylacyjnych (sąsiedzi)

- montowania indywidualnych wyciągów mechanicznych, w pomieszczeniach, w których znajdują się wloty

- unikać załamywania przewodów

Otwory do czyszczenia kanałów:

- przewody dymowe i spalinowe - sprowadzenie do piwnicy, umieszczone szczelne drzwiczki

W przypadku stosowania paliw, które się skraplają muszą być umieszczone specjalne zbiorniki

Zamiast ław i drabin kominiarskich na dachu można umieścić w kanale specjalne drzwiczki z podwójną uszczelką

24. stropy - rodzaje, zadania, obciążenia i wymagania

Stropy - są to poziome przegrody budowlane spełniające zadanie oddzielenia kondygnacji budowlanej i inne zadania statyczne, czyli:

- przenoszą ciężar własny, obciążenia użytkowe, obciążenia od ścian działowych i warstw podłogowych

- usztywniają budynek i współpracują przy przenoszeniu obciążeń poziomych

- stanową przegrodę dźwiękową a czasami również cieplną

W związku z powyższymi zadaniami stopy muszą spełniać:

1. muszą mieć odpowiednią wytrzymałość (odporne na rozciąganie)

Projektujemy konstrukcję i sprawdzamy wytrzymałość w najbardziej niebezpiecznych miejscach (najbardziej podatnych)

2. muszą być odpowiednio sztywne

Ważne wymaganie, ponieważ stropy współpracują ze ścianami przy przenoszeniu obciążeń poziomych - najbardziej sztywne stropy żelbetowe.

3. muszą zapewniać odpowiednią izolację cieplną i dźwiękową

Nie jest wymagane we wszystkich stropach, izolacja cieplna tylko w stropach, gdzie występują nieogrzewane pomieszczenia (piwnice, poddasze)

4. ognioodporne i ogniochronne

Najlepsze stopy żelbetowe, a najsłabsze - drewniane, oraz oparte na belkach stalowych; w budownictwie jednorodzinnym ostatni strop musi być ognioodporny

5. wykonane z materiałów o odpowiedniej trwałości

6. muszą być niezbyt grube i lekkie oraz łatwe w wykonawstwie i projektowaniu

Należy dążyć do tego by ciężar własny stropu był jak najmniejszy (podłoga + wszystkie warstwy - nie więcej niż 30 cm)

Kierunek rozparcia stropu:

Rys!!!

Rodzaje stropów:

Ze względu na wykonanie:

1. stropy drewniane - najtańsze stropy, nie mogą być o dużej rozpiętości (4- 4,5m) łatwe, proste w wykonaniu, lekkie

a) strop belkowy, nagi

rys!!!

b) strop belkowy z podsufitką

rys!!

c) strop kasetonowy

wady: znaczne ugięcia, palność, nietrwałe (korniki) słabo usztywniają budynek

zastosowanie: do budynków jednorodzinnych, rekreacyjnych, zabronione w domach wielorodzinnych ze względu na ognioplaność

2. stropy stalowe

a) stropy Kleina

b) stropy odcinkowe

a, b - zbudowane są z belek stalowych (najczęściej w kształcie I i C), między blekami (1-1,5m) znajduje się płyta zbrojona ceglana (Kleina) lub łukowa płyta ceglana (odcinkowy)

rys!!!

płyta Kleina lekka - powierzchnie nieużytkowe

płyta półciężka- żeberkowa

płyta ciężka

strop łukowy

zalety: łatwe w wykonaniu ( wymaga deskowania, stemplowania) bez dużych zabiegów, można zmienić na inne stropy, nie wymagają wieńców, wystarcza zastosowanie kotwy

3. stropy żelbetowe:

a) żelbetowe wykonane na miejscu budowy, wykonywane w trakcie wznoszenia budowy

Najczęściej są to stropy monolityczne płytowe zbrojone jedno lub dwukierunkowo; stosowane przed wojną, aktualnie w budowach o dużej użyteczności publicznej; stosowane stemple, zbrojenia, powiązanie drutów, druty rozdzielcze - beton; nie należy wykonywać stropów w niskich temperaturach (zamarzanie wody zalegającej w betonie)

b) stropy częściowo prefabrykowane żelbetowe gęstożebrowe

c) stropy całkowicie prefabrykowane - płytowe

Stropy żelbetowe, gęstożebrowe

- mocniejsze od stropów płytowych gładkich, najczęściej stosowane w budynkach gdzie występują duże obciążenia

- odstępy między żebrami mniejsze niż 90-100

Wyróżniamy:

1. strop Akermana - składa się z pustaków (deskowanie, stemplowanie, pustaki, pręty zbrojeniowe) przenosi obciążenia do 50 kN/m2

2. stropy żelbetowe gęstożebrowe, których elementami nośnymi są żebra żelbetowe w większości prefabrykowane, zazwyczaj 12 typów belek o wymiarach modularnych:

1. strop DZ- 3; DZ-4; DZ-5 (belki żelbetowe

2. strop typu F45, F50

3. FERT 45, FERT 60 (45, 60- rozstaw żeber)

4. Teriva

5. EKO

6. CERAM

Zalety: zastosowanie do budynków mieszkalnych,(nie w pomieszczeniach biurowych) nie wymaga deskowania, elementy prefabrykowane mają lepszy kształt wykonany w fabrykach, niż na budowie, jednolita ceramiczna warstwa; szybsze tempo wykonania, dostosowanie do obciążeń mieszkalnych

Wady: kosztowny transport, dodatkowe zbrojenia montażowe

25. stropy żelbetowe gęstożebrowe - rodzaje, charakter pracy statycznej - naszkicować wybrany rodzaj stropu, wskazać poszczególne elementy, sposób oparcia na podporach (ścianach) - patrz pyt. 24

Szkic!!! Sposób oparcia na podporach????

26. dachy - rodzaje dachów i pokryć, stropodachy

Dachy:

- z dużym spadkiem

- płaskie

• tradycyjne

• stropodachy, tarasy

stropodachy - dachy nad ostatnią kondygnacją, który jednocześnie jest stropem nad tą kondygnacją:

- ocieplone (budynki ogrzewane)

- nieocieplane (budynki nieogrzewane)

Spadek stropodachu uzyskujemy przez:

- wykonanie elementów konstrukcyjnych ze spadkiem (pomieszczenia na ostatniej kondygnacji ze spadkiem)

- wykonanie specjalnej warstwy spadkowej z zaprawy cementowej z granulowanego materiału służącego do izolacji lub specjalne słupy i ścianki

Rodzaje stropodachów ocieplanych

1. stropodachy pełne

2. stropodachy odpowietrzone

3. stropodachy wentylowane

4. stropodachy o odwróconym układzie warstw

a) stropodach pełny

rys!!!

1. konstrukcja

2. paraizolacja

3. warstwa izolacji cieplnej

4. warstwa spadkowa (chroni izolację cieplną)

5. hydroizolacja - wodoszczelne pokrycia

b) stropodach odpowietrzony

wyróżniamy 2 rodzaje: z paraizolacją zamiast odpowietrzenia, bez paraizolacji

rys!!!

c) stropodach wentylowany

rys!!!

d) stropodach o odwróconym układzie warstw - dużych obiektach, halach, biurowcach

najpierw warstwa wodoszczelna, a na niej izolacja cieplna (osłona izolacji wodoszczelna, chroni przed promieniami UV, przed czynnikami pogodowymi)

dachy odwrócone do góry mają różne kształty:

- jeżeli dach nieużytkowy - na warstwę izolacji cieplnej możemy wysypać żwir

- jeżeli dach użytkowy, np. taras - wykończenie płytkami, zielenią

Rys!!!!

DACHY TRADYCYJNE:

Dach składa się z:

- pokrycia: wierzchnia warstwa (wodoszczelna) oraz podkład

- z części konstrukcyjnej

- elementów odprowadzenia wód opadowych (rynny)

Konstrukcja dachu zależy od wymiaru budynku, materiału z którego jest wykonana oraz funkcji jaką będzie spełniało poddasze.

Konstrukcję mogą stanowić słupy, belki itp. ????

Materiały: drewno, stal, żelbet, konstrukcje mieszane

* konstrukcja z drewna często zwana konstrukcją ciesielską. ???

Rys!!!

Spadki pokryć dachowych

Kąt α (podany jako tg lub w %)

Spadek zależy od: strefy klimatycznej (duże opady śniegu- duże spadki), od planów architektonicznych, od rodzaju pokrycia (folia bitumiczna, papa, blacha mniejszy spadek niż przy blachodachówce)

Rodzaje dachów ze względu na spadek:

- dachy przemysłowe- różnią się od pozostałych: różne rozpiętości, oświetlenie w dachu

- konstrukcje ciesielskie - konstrukcje, w których nośnymi elementami są belki i słupy drewniane, a siły przekazywane są z jednych elementów na drugie za pomocą tzw. Złączeń ciesielskich (dawniej złącza bez elementów stalowych, obecnie złącza klejone lub śruby, koła zębate)

* wszystkie miejsca zetknięcia się miejsc drewnianych z pozostałymi elementami muszą być izolowane, ponieważ drewno jest materiałem higroskopijnym i szybko butwieje.

Elementy w konstrukcji dachowej:

Rys!!!

1. krokwie

2. płatwie

3. słupy

4. miecze

5. kleszcze

6. murłaty

7. łaty

8. deski

9. wiatrownice

krokiew - element konstrukcyjny, który przenosi obciążenia od ciężaru własnego dachu (pokrycia, podłogi) i od czynników atmosferycznych (śnieg), obciążenia przenoszone są na płatwie i murłaty

są zginane (im bardziej płaskie) i ściskane (im bardziej strome)

przekroje przyjmujemy najczęściej prostokątne

b:h = 1:3

b:h= 1:5 - usztywnienia w przęśle

rozstaw (0,8 - 1,2m) zależy od: obciążenia, które pada na krokiew oraz od dużych opadów śniegu - gęste ustawienie krokwi

krokiew koszowa ?? rys!!!

krokiew narożna rys!!

połączenie krokwi - nakładki rys!!!

- podparcie krokwi na murze: wykonujemy murłatę, którą zakotwimy w murze

Rys!!!

Konstrukcje dachu:

Konstrukcja trójkątna - najprostsza

1 dwuspadowy rys!!

2 krokwiowo- jętkowy rys!!

3 jednostolcowy rys!!

Pokrycia dachowe

Podział ze względu na materiał:

- pokrycia bitumiczne - papy sklejane lepikiem, papy termozgrzewalne (wymagają podkładu metalowego) gonty bitumiczne, pod kątem od kilku do 90°; wymagają pełnego deskowania, trwałość ok. 50 lat

- pokrycia metalowe - blachy stalowe, ocynkowane, pokryte farbami, blachy trapezowe- grubość nie mniej niż 0,5mm, trwałość do 50 lat, ale wymagają pielęgnacji (szczególnie ocynkowane)

Blacha trapezowa

Blacha miedziana - najlepsze okrycie, może być płaska, trwałość do 300 lat nie wymaga konserwacji, jest samoistnym zabezpieczeniem przed korozją, wymaga odpowiedniej konstrukcji i podkładu

- pokrycia ceramiczne

Dachówki - są bardzo estetyczne, nie wymagają większej konserwacji, trwałość do 100 lat

Wady: kosztowne, wykonanie dłuższe niż przy blachodachówce, musi mieć duży spadek

- pokrycia z tworzyw sztucznych - folie (przy dachach płaskich), płyty nieprzejrzyste, przejrzyste, faliste; stosujemy na małych powierzchniach, np. altanki

Urządzenia odprowadzające wodę:

Rynny, koryta w kształcie półkola, im większa połać dachu, tym większe muszą być koryta

1cm2 ??? przekroju rynny na 1m rzutu dachu

Materiały:

- tworzywa sztuczne - PCV z dodatkiem antystężeniowym - do małych budynków

- blachy: cynkowa, miedziana - duże budynki

* nie stosujemy stali - zbyt szybka korozja

Rodzaje:

- wiszące rys!!!

- stojące rys!!

- leżące

* rynny spustowe - ścieki z rynien

* przekrój zależy od ilości wody spływającej z rynien w każdym rogu koszowej belki

Najmniejszy przekrój 10 cm

Odprowadzenie: kolanko wylotowe, spadek terenu

27. wiązary dachowe drewniane - naszkicować przykładowy wiązar, opisać jego elementy i charakter pracy statycznej

28. schody- rodzaje, konstrukcje, charakter pracy statycznej

Schody - ważny element konstrukcji budowlanej służący do przemieszczania się miedzy kondygnacjami. Na ogół w budynkach jednorodzinnych znajdują się w klatkach schodowych, przenoszą ciężary własne i od elementów konstrukcyjnych, obciążenia użytkowe. Zaprojektowane obciążenie użytkowego na schodach jest większe niż na stropie, ze względu na przypadek jednorazowego obciążenia

Rys!!

Elementy schodów:

- elementy pochyłe ze stopniami - biegi

- elementy poziome - spoczniki i podesty

- poręcze

Rodzaje schodów ze względu na położenie w stosunku do budynku:

- wewnętrzne - komunikacyjne między kondygnacjami

- zewnętrzne - wejście do budynku - przeciwpożarowe

- terenowe- nie związane z budynkiem - schody do pokonania różnic w terenie (skarpy)

Rodzaje schodów ze względu na użytkowanie:

- główne

- gospodarcze, np. kuchenne

- towarowe - specjalne pochylenie do przenoszenia ciężarów

- piwniczne (bardziej strome)

- strychowe - często schody drabinkowe

- pożarowe - najczęściej zewnętrzne

Ze względu na ognioodporność:

- ognioodporne: żelbetowe, kamienne, betonowe

- nieognioodporne: drewniane, stalowe

Ze względu na materiał:

- żelbetowe

- betonowe

- kamienne

- ceglane

- drewniane

- stalowe

- mieszane (np. stalowo-drewniane)

Ze względu na ich kształt w rzucie poziomym:

- jednokierunkowe (jednobiegowe, dwubiegowe, trójbiegowe)

- dwukierunkowe łamane

- obrotne jednobiegowe

- dwubiegowe

- powrotne dwubiegowe

- kręte

- wachlarzowe

Elementy schodów i ich zasadnicze wymiary

Rys!!!

s -szerokość stopnia, min 25cm

c -zwis, od 2 do 4cm

h- wysokość stopnia, max 20cm

max. ilość stopni w jednym biegu- 17

na zewnątrz mx 10

Schody wejściowe:

- jeżeli dwa stopnie to możemy połączyć je monolitycznie z budynkiem

- jeżeli więcej niż dwa stopnie - zawsze oddzielna konstrukcja (budynek pracuje oddzielnie ze względu na swój ciężar)

Podział schodów ze względu na konstrukcję

- schody wykonywane na mokro

- schody z gotowymi stopniami

- schody gotowe, prefabrykowane

29. materiały do izolacji przeciwwilgociowych - przyczyny zawilgocenia budynków

Izolacje:

- hydroizolacje

* przeciwwilgociowe - sama wilgoć

* przeciwwodne - bezpośredni kontakt wody, również opadowej

-cieplne

- dźwiękowe

- antykorozyjne

Materiały stosowane do hydroizolacji: smoły i asfalty, folie, tworzywa sztuczne

Asfalty naturalne: w postaci skał

Asfalty sztuczne: - powstają w wyniku rafinacji ropy naftowej, w zależności od jakości ropy:

Asfalty półasfaltowe, parafinowe i asfaltowe (bardzo dobre)

Asfalty w zależności od przeznaczenia:

- przemysłowe

- drogowe

Z asfaltów drogowych wykonuje się asfalt betonowy.

Asfalty przemysłowe: izolacje (antykorozyjne), farby, lakiery, materiały rolowe (papy)

Papa- osnowa przesycona bitumitem +ewentualnie dodatkowe powłoki zewnętrzne; z posypką lub bez.

Osnowy: tektury, tkaniny techniczne: tkaniny z konopi, lniane, tkaniny szklane, tkaniny z tworzyw sztucznych; folie sztuczne; osnowy metalowe: z aluminium a nawet miedzi.

Osnowa jest częścią wytrzymałościową.

Posypka- selekcjonowany łupek chlorytowo-serycytowy

Papy nowej generacji - kompozyt wielowarstwowy

Emulsje - zawiesina rozdrobnionych cząstek asfaltu w wodzie z dodatkiem stabilizatorów, można je stosować na lekko zwilżone podłoże.

Emulsje: gruntujące- rzadkie, powłokowe - o konsystencji półgęstej, pasta - gęsta.

Masy asfaltowe - roztwór asfaltu i rozpuszczalnika

Lepiki -asfaltowe masy rozpuszczalnikowe, roztwory, mieszaniny różnych substancji +rozpuszczalnik

Smoły- uzyskiwane z suchej destylacji węgla kamiennego, nie nadają się na izolację, w wyniku destylacji powstają oleje: lekkie, średnie i ciężkie, pozostałe części - pak.

Pak po zmieszaniu z olejami daje słomę spreparowaną. W stosunku do asfaltu ma gorsze właściwości.

Rodzaje izolacji bitumicznej:

- lekkie (zabezpieczają tylko przed wilgocią, powłoki gruntujące, izolacje z mas powłokowych)

- średnie (chroni obiekt bezpośrednio przed wodą opadową, np.warstwa gruntującą+2 razy papa)

- ciężkie (co najmniej 3 warstwy papy, może chronić przed wodą, która wywiera napór)

30. izolacje przeciwwilgociowe - zasady ich wykonywania

Zasady wykonywania izolacji przeciwwilgociowych:

IZOLACJE BITUMICZNE:

Wymagania ogólne:

- nie stosujemy izolacji bitumicznych jeśli są wysokie temperatury

Warunki, aby izolacja spełniała swoją funkcję:

- dobre przyleganie do podłoża

- odporność na określone temperatury

- powinny być elastyczne (obiekt pracuje)

- o odpowiedniej wytrzymałości

- odporne chemicznie

Izolację bitumiczną nakładamy na podłoże, które:

- jest czyste (bez pyłów)

- jest suche

- o odpowiedniej wytrzymałości

- równe, ale niezbyt gładkie (chropowate)

- jeżeli pęknięcia >2mm należy je zabezpieczyć (zaszpachlować)

Podłoża specjalne:

- wyprawa z zaprawy cementowej

- wyprawa z pasty asfaltowej

- układamy prefabrykowane płyty żelbetowe

- czasami płyty stalowe zakotwiamy

Sklejanie wkładek (pap tekturowych):

- lepiki o konsystencji gęstej lub na gorąco

- warstwa klejące więcej niż 1,5cm - stanową przeponę wodoszczelną

- zamiast wkładek można stosować fizelinę

Warunki pracy izolacji ciężkich:

- wymagane specjalne sztywne ustroje dociskające izolację do powierzchni

- docisk nie większy niż 0,01 MPa- docisk dotyczy pap tekturowych (pęcznieją)

- musi być tak skonstruowana, aby przenosiła tylko prostopadłe do niej obciążenia

- obciążenia równomiernie rozłożone, bez obciążeń punktowych

- umieszczenie od strony kontaktu z wodą tak, aby dociskana była do powierzchni parciem wody

- zabezpieczenie przed temperaturą >40C

IZOLACJE Z FOLI I TWORZYW SZTUCZNYCH: ( w porównaniu do bitumicznych)

- większa wodoszczelność

- duża wytrzymałość na rozciąganie

- duża elastyczność

- większa odporność na czynniki chemiczne

- szybsze wykonanie (można wykonywać nawet w temp. ujemnych)

- nie można uzyskać docisku izolacji

- należy nakładać na mokre podłoże

OBIEKTY BEZ IZOLACJI:

- wykonujemy izolację z betonu wodoszczelnego (mało zaprawy w betonie, mało szczelin, domieszki uszczelniające

- nowoczesne powłoki hydroizolacyjne - różnego rodzaju powłoki powstające na bazie hydrocementu:

- powłoki sztywne (do obiektów, które uległy zniszczeniu- stare budynki)

- elastyczne (przenoszą rysy podłoża)

- bentonitowe (silnie pęcznieją i powodują, ze powstaje wodoszczelny żel elastyczny)

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

32. naszkicować i omówić izolacje przeciwwilgociowe przy wodzie gruntowej powyżej poziomu posadowienia- podać przykładową technologię jej wykonania

33. ocieplanie budynków - materiały izolacyjne i metody ociepleń

Ocieplanie i docieplanie budynków w celu:

- zaoszczędzenia energii

- zaoszczędzenia paliwa

- ochrony środowiska

- oszczędności pieniędzy

- uzyskania komfortu cieplnego

Przy ociepleniu/ dociepleniu należy:

1. dobrać właściwą izolację - materiał: grubość izolacji min-5 cm, max-20cm; współczynnik przenikania ciepła mniejszy niż 0,32;0,35

2. zadbać o ilość i jakoś stolarki okiennej i drzwiowej

3. zastosować wiatrołapy

4. odpowiednio zaprojektować i wykonać instalację grzewczą

5. ocieplić wieńce i nadproża (mostki termiczne)

materiały do izolacji cieplnej, przy dobrze bierzemy pod uwagę:

- współczynnik przenikania ciepła λ [W/mK]

- odporność na wilgoć - im mniej nasiąkliwy tym lepiej

- odporność na działanie ognia

- wytrzymałość materiału, głównie na rozciąganie

* jeżeli chcemy ocieplić budynek wysokościowy zawsze używamy materiału niepalnego - wełny mineralnej, szklanej

Rodzaje izolacji:

- płyty - stosowane na duże płaskie powierzchnie

- maty (zwykłe, lamelowe) - skomplikowane instalacje, zbiorniki, naroża w dachach

- otuliny - instalacje wewnętrzne , otuliny dostosowane do średnic

- granulaty wykonane z wełny mineralnej, różnego rodzaju tkanin - miejsca trudnodostępne, mury szczelinowe, stropodachy

* najpowszechniej stosowany jest styropian ekspandowany - spieniony polistyren, jednolita struktura, dużo droższy i twardszy

* płyty z wełny mineralnej - bazaltowe, niepalne, stosowane w elektrociepłowniach- wytrzymałe w temp. ponad 1000C

* wełna szklana - droższa od mineralnej, bardziej łamliwa, wytrzymałość do 500C

* pianka poliuretanowa - λ =0,025, dużo lepsza izolacja, całkowicie wodoodporna, niepalna, może być w postaci płyt lub płynna - usztywnia się w kontakcie z wodą

* szkło białkowe - odporne chemicznie, niepalne, duża wytrzymałość, słaba izolacja

* inne materiały: zasypka z torfu, granulaty, zasypka z kruszywa

METODY WYKONYWANIA DOCIEPLEŃ:

- izolacje wykonujemy od zimnej strony - ochrona przegród przed przemarzaniem

Przykład docieplenia typowej przegrody budowlanej:

Rys!!

Przykład docieplenia ściany z mostkami termicznymi:

Rys!!

Metody:

1. metoda lekka -mokra

Stosowana najczęściej do elewacji nowych, przyklejana za pomocą specjalnej zaprawy klejowej, następnie przyklejamy specjalną siatkę wzmacniającą, następnie (gdy klej wyschnie) nakładamy tynk mineralny lub akrylowy.

2. metoda lekka - sucha

Stosowana do elewacji słabych, starych, albo do budynków wysokich. Na całą powierzchnię nanosi się ruszt aluminiowy, drewniany lub metalowy i do niego mocujemy izolację w postaci płyt (najczęściej z wełny mineralnej) obciążenia przenosi ruszt. Elewację możemy wykończyć różnego rodzaju płytami elewacyjnymi, panelami, płytkami itp.

3. metoda mokra - ciężka

Twarde płyty styropianowe lub cementowe wzmocnione siatką stalową przytwierdza się zaprawą do elewacji, siatkę wieszając na bolcach, następnie nakłada się tynk mineralny (1,503cm). Rzadko stosowana.

4. metoda gotowych bloczków

Gotowe bloczki, o różnych wymiarach, które składają się z ocieplenia mocuje się do elewacji, a następnie maluje się farbą natryskową. Stosowane na ścianach, w których jest bardzo mało otworów

5. mur szczelinowy dwuwarstwowy

Dostawiamy dodatkowy mur i kotwimy ze ścianą właściwą, następnie przez otwory wdmuchujemy granulaty

6. docieplenie od wewnątrz

Rzadko stosowane. W przypadku zabytkowej elewacji. Taka metoda zmniejsza jednak powierzchnię użytkową pomieszczeń, zagrożenie kondensacji pary wodnej.

34. obiekty budowlane związane z wodociągami i kanalizacją

Wodociągi jest to całość zagadnień związanych z ujęciem wody, jej uzdatnieniem, magazynowaniem oraz dostawą do jej odbiorców

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:

Ujęcia mogą być powierzchniowe (rzeki, jeziora, zbiorniki retencyjno- zaporowe) oraz 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

Rys!!!

Ujęcia wód podziemnych:

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

- ujęcia głębinowe - 100 - 200 m

- 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

ujęcie tego typu można wykonać jako wodoszczelną skrzynię żelbetową z izolacją

przeciwwodną, np. typu ciężkiego 3+p+l ??? lub folią aluminową

oprócz tego takie konstrukcje, które pracują pod wodą należy wykonywać z betonu wodoszczelnego, a wszelkie szwy dylatacyjne zabezpieczyć taśmami uniemożliwiającymi filtrację wody. Obiekty tego typu posadowione znacznie poniżej poziomu wody narażone są na duży wypór, co należy uwzględnić zarówno przy projektowaniu jak i wykonawstwie, aby uniknąć wypłynięcia budowli.

Można stosować odpowiednio grube ściany i płytę denną lub obciążyć obiekt w czasie wykonywania, np. wodą, która po wykonaniu całej konstrukcji wypompowujemy (wtedy konstrukcja jest obciążona częścią nadziemną i to równoważy siłę wyporu)

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

Ścieki z kanalizacji powinny być odprowadzane do ????

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 <= 300 cm ; 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.

Sposób wykonania przejścia zależy od rodzaju i sztywności rurociągu, warunków terenowych (szerokość przeszkody), warunków gruntowych.

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

Rurociągi o dużych średnicach (sztywne) mogą być projektowane jako samonośne przenoszące dodatkowo obciążenia od pomostów ???

Schemat statyczny rurociągu - belka wieloprzęsłowa

Rys!!!

W przypadku, gdy rozpiętości pomiędzy podporami są znaczne > 10m wówczas jako konstrukcje nośną stosuje się dźwigary kratowe dwuwspornikowe, w których pas dźwigara stanowi rurociąg

Rys!!!

Gdy rozpiętości są znacznie większe niż 100m - konstrukcje wiszące lub łukowe

Rys!!!

Najczęściej projektuje się kanalizację grawitacyjną. Nie zawsze jest to możliwe i opłacalne, zachodzi wówczas konieczność budowania przepompowni, które przetłaczają ścieki na odpowiednią odległość, albo przenoszą na odpowiednią wysokość, by płynęły jako grawitacyjne.

Rys!!

Przekroje kanałów, sposób ich ułożenia w wykopie oraz głębokość i materiał z którego są wykonane są ściśle ze sobą powiązane.

Istotne jest obciążenie zewnętrzne kanału - ulica chodniki.

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 - 2000 mm i dł. 1,5 - 2,5 m; 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

Rury wymiaruje się stosując metodę stanów ???

Rodzaje obciążeń działających na rurociąg:

- obciążenie zasypką gruntową - zależy od rodzaju gruntu, rodzaju wykopu

- obciążenie pojazdami - nacisk od koła 50 kN lub 10 kN

- ciężar cieszy wypełniającej rurę - zależy od ciężaru objętościowego, przyjmujemy się 10,5 kN/m3

- ciężar własny rury zależy od ciężaru objętościowego betonu = 25kN/m3 i ciężaru objętościowego żelbetu = 26 kN/m3 z pominięciem pogrubienia.

35. 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 i ???

Schemat prostej oczyszczalni mechanicznej przeznaczonej np. dla małego osiedla

Rys!!!

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.

Schemat technologiczny omówionej oczyszczalni przedstawiono na rysunku:

Rys!!!

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:

ZBIORNIKI:

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

Rys!!!

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.

36. obiekty budowlane w inżynierii wodnej- budowle wodne i piętrzące

Budownictwo wodne:

-Budownictwo wodne śródlądowe: wały przeciwpowodziowe, zbiorniki retencyjne, zapory, kanały żeglugowe, zbiorniki oczyszczalni ścieków

-Budownictwo wodne morskie: nabrzeża, porty morskie, mola, falochrony

Obiekty budowlane dzielimy na: budowle wodne i piętrzące

1. budowle wodne - wykonane z betonu lub z gruntu, służą do wykorzystania wody i zabezpieczenia przed szkodliwymi skutkami.

Przykładowe budowle wodne to:

kanały żeglugowe, tamy regulacyjne (wykonane z kamienia) faszyny (wykonane z gałązek wierzby krzaczastej), które chronią przed erozją rzeki, wały przeciwpowodziowe - nie są obliczane na obciążenia stałe, zbiorniki wodne- przystanie, obiekty rekreacyjne

różnica między kanałem a rzeką:

kanał - sztuczne koryto wytworzone przez inżyniera

rzeka - twór naturalny ( może być dzika lub uregulowana)

regulacja rzeki - budowanie opasek brzegowych, ostróg

rzeka skanalizowana ( częściowo skanalizowana jest rzeka Odra) - zabudowana systemem zapór na brzegach

2. budowle piętrzące i do magazynowania wody:

- zapory betonowe o wysokości ponad 15 m - służą głównie do tworzenia zbiorników retencyjnych magazynujących wodę oraz zapobiegające powodziom albo znacznie łagodzące jej skutki:

*Zapory betonowe ciężkie: masywne: Solina, Rożnów - mają tak duży ciężar, że równoważy on siły pionowe)

*Zapory betonowe średnie i półciężkie (oprócz sił grawitacji współpracują z brzegami)

*Zapory lekkie: łukowe (znaczne wysokości piętrzenia) i wielołukowe (w dolinach i skałach)- przenoszą obciążenia przez koryto, podłoże: głównie w Szwajcarii, Francji

- zapory ziemne - przygotowane do stałego piętrzenia wody: narzutowe (narzut kamienny gruntowy) , ziemne bez kamieni oraz narzutwo-ziemne

rys!!!

* przy każdej zaporze upusty - czyli przelewy z zamknięciami lub bez służące do bezpiecznego przepuszczania wody

Spusty, które umożliwiają utrzymanie poziomu wody i ochronę przed powodziom są w sekcji przelewowej. (część przelewowa zawsze z betonu i zamknięcia stalowe)

Spusty denne - na dole zbiornika, opróżnienie zbiornika prawie całkowicie (remonty) fale powodziowe

- jazy - wykonane z betonu;

*mogą być stałe (z zamknięciami stalowymi poniżej 15m) jeśli H>15m to są to zapory betonowe

*Jazy ruchome- nie zamknięć, woda stale się przelewa, nie chronią przed powodziami w przeciwieństwie do jazów stałych.

najwyższe zapory to zapory ziemne : Tadżykistan (302 335m), Meksyk, Kolumbia, Chiny (największe jezioro zaporowe na świecie); Polska- Solina (82m), ziemne - Czorsztyn, Niedzica (65m)

b

h

---