Budynek - obiekt budowlany ograniczony ścianami zewnętrznymi lub słupami oraz dachem.

Budynki dzielimy na:

mieszkalne - przeznaczone do zamieszkania jako jednorodzinne, wielorodzinne i związane z gospodarstwami rolnymi,

zamieszkania zbiorowego - przeznaczone do zaspokajania potrzeb mieszkaniowych związanych z okresowym pobytem poza stałym miejscem zamieszkania - hotele, motele, pensjonaty, domy studenckie, itp.,

użyteczności publicznej - cele administracji, wymiaru sprawiedliwości, kultu religijnego, opieki społecznej, poczty, obiekty TP,

tymczasowe - nie połączone trwale z gruntem, baraki, kioski, o konstrukcji pneumatycznej, namioty,

Obiekt budowlany - stały tymczasowy budynek ale także inne stałe lub tymczasowe budowle, np.: mosty, zapory ziemne, tunele, drogi, linie kolejowe, oczyszczalnie ścieków, budowle sportowe. Każdy z tych obiektów musi spełniać określone funkcje.

Budynek może mieć część podziemną i nadziemną. Części podziemne - piwnice lub sutereny. Naziemne - kondygnacje, ale mogą być kondygnacje podziemne np. pierwsza podziemna (01).

Suterena to każde użytkowe pomieszczenie, w którym poziom podłogi ze wszystkich stron znajduje się poniżej powierzchni przyległego terenu na głębokości nie większej inż. 90cm. Piwnice - więcej niż 90cm poniżej pow. terenu.

Pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi:

• na stały pobyt -gdzie przebywanie tych samych osób w ciągu doby trwa dłużej niż 4h, max zagłębienie 60cm,

• czasowy pobyt - przebywanie tych samych osób w ciągu doby trwa od 2-4h, nie zagłębione więcej niż 90cm (wyjątkowo więcej),

• nie przeznaczone na pobyt ludzi - czas przebywania tych samych osób w ciągu doby trwa krócej niż 2h, a wykonywane czynności w tych pomieszczeniach mają charakter dorywczy.

Poziom posadzki piwnicy lub sutereny powinien być 30cm powyżej poziomu wody gruntowej. Może być większe zagłębienie, ale trzeba stosować izolacje.

Kondygnacje naziemne - parter i piętra.

Parter - pierwsza kondygnacja od stropu piwnicy lub gdy jej nie ma to od posadzki parteru do wierzchu stropu 1. piętra.

Mogą być też pomieszczenia mieszkalne pod dachem - poddasze.

Antresola - specjalnie wydzielona część budynku pomiędzy parterem a 1. piętrem.

Oficyna - magazyn, warsztat, boczna lub tylna część budynku wychodząca na podwórze.

Wysokość budynku - to pojęcie nie jest jednoznaczne - inne dla celów urbanistycznych inne dla obliczenia kubatury. Urbanistyczne - od poziomu terenu lub dojazdu do budynku przy najniżej położonym wejściu do wierzchu stropu, lub stropodachu nad najwyższą kondygnacją, jeśli jest poddasze to do wierzchu stropu poddasze. W razie występowania stropów pochyłych lub łukowych przyjmuje się ich średnią wysokość. Przy kubaturze - wysokość od poziomu posadzki piwnicy lub sutereny do poziomu wierzchu stropu ostatniej kondygnacji lub poddasza.

Wymiary poszczególnych pomieszczeń budynku w projekcie odnoszą się do stanu surowego - nie uwzględnia się grubości elementów wykończenia.

Wymiary w świetle - gdzie wzięta pod uwagę grubość elementów wykończenia.

Wymagania obowiązujące przy sytuowaniu budynku

• na działce budowlanej - wymaga uwzględnienia zabudowy a także uzbrojenia terenu,

• istotnym elementem przy projektowaniu pomieszczeń jest ilość światła jakie trzeba doprowadzić, pomieszczenia przeznaczone na stały pobyt ludzi - światło o odpowiednim natężeniu (rys.1s4)

• zaleca się projektować: klatki schodowe, łazienki, kuchnie od Pn,

• pokoje od kierunków, które dają najlepsze naświetlenie.

Kategoria uciążliwości	Min odl. w m od uciążliwego obiektu
U I	15 - mało uciążliwe
U II	30 - średnio
U III	50 - bardzo
U IV	100 - szczególnie

Warunki konstrukcyjno - budowlane budynków i urządzeń

Projektowanie i wykonywanie budynków powinno spełniać:

1) Bezpieczeństwo budowy i jej użytkowania zarówno pod względem przeciwpożarowym jak i zdrowotnym.

2) zapewniać właściwy układ funkcjonalny dostosowany do przeznaczenia budynku

3) zapewniać wymaganą trwałość, ekonomiczność rozwiązań oraz ochronę pomieszczeń przed czynnikami uciążliwymi

4) zapewniać niezbędną izolacyjność cieplną i przeciwwilgotnościową oraz dopływ światła

5) zapewnić ochronę środowiska sąsiedztwa budowy

6) zharmonizować budynek z sąsiednią zabudową i krajobrazem

FUNDAMENTY BUDYNKU

Zadania fundamentu:

1) uniknięcie stanów granicznych nośności i użytkowania oraz przenoszenia wstrząsów i wibracji

2) uniknięcie skutków przymarzania gruntów

3) powinien zapewniać trwałość konstrukcji fundamentów, niezależnie od niekorzystnego wpływu środowiska

Stan graniczny nośności fundamentu - stan po którym mogą wystąpić następujące zjawiska:

1) zostaje wypierany grunt spod fundamentu, co prowadzi do niekontrolowanego jego przemieszczania

2) następuje obrót fundamentu na skutek przekroczenia momentu obrotowego podłoża

3) następuje przemieszczenie poziome fundamentu na skutek przekroczenia oporu tarcia pomiędzy fundamentem a gruntem

Graniczne warunki użytkowania:

1) osiągnięcie max. dopuszczalnego dla danej konstrukcji osiadania fundamentu

2) osiągnięcie granicznych dla danej konstrukcji budynku różnic osiadań poszczególnych fundamentów

3) osiągnięcie przez konstrukcję maksymalnego dopuszczalnego kąta obrotu spowodowanego nierównomiernym osiadaniem fundamentów

4) wywołanie wygięcia w części konstrukcji prowadzącego do przekroczenia naprężeń dopuszczalnych na zginanie w materiale konstrukcji a spowodowane nierównomiernymi osiadaniami fundamentów

Wpływ przemarzania gruntów

1) podnoszenie się fundamentów (woda w gruncie zamarzając zwiększa swoją objętość)

Zapobiega się temu poprzez budowę fundamentów poniżej strefy przemarzania.

Należy stosować materiały odporne na wpływ agresywnego środowiska, tj. wód gruntowych, siarczanów, węglanów. Zależnie od agresji środowiska stosuje się różne powłoki na fundament.

PODZIAŁ FUNDAMENTÓW

- bezpośrednie - przekazują obciążenia od konstrukcji bezpośrednio na podłoże budowlane

- pośrednie - przenoszą obciążenia od konstrukcji na głębsze warstwy podłoża budowlanego przez specjalne konstrukcje

Podłoże budowlane - strefa gruntów od poziomu posadowienia do głębokości, na której zanika oddziaływanie fundamentu na grunt

Fundamenty bezpośrednie

- stopowe (stopa fundamentowa): * o przekroju prostokątnym (rys.1s7), * o kształcie schodkowym (rys.2s7), * o kształcie piramidalnym (rys.3s7)

Fundamenty stopowe stosujemy wówczas, gdy obciążenie od konstrukcji przekazywane jest w postaci sił skupionych np. od słupów, występujących mniej więcej w równych odstępach. Fundamenty stopowe skłonne są do nierównomiernych osiadań konstrukcji, każdy z nich pracuje oddzielnie, dlatego należy je stosować na dobrych gruntach.

- fundamenty pasmowe (ławy fundamentowe) (rys.1s8)

Ława fundamentowa daje bardziej wyrównane osiadanie, np. słupy na ławie f. są poprzez nią zależne i razem pracują.

- fundament rusztowy - to zespół ław fundamentowych, połączonych w punktach węzłowych, dzięki czemu cała konstrukcja pracuje przy odkształceniach (rys.2s8). Uzyskujemy równomierne osiadanie nawet na słabych gruntach.

- fundamenty płytowe - stosowane gdy grunt jest za słaby do stosowania f. rusztowego. Pomiędzy otwory w fundamentach rusztowych wlewa się beton, dzięki czemu uzyskujemy b.małe obciążenia jednostkowe podłoża

- fundament skrzyniowy - rozkłada obciążenia przestrzennie a nie płasko jak płytowy (skrzynia żelbetowa), (rys.1s9)

Stanowi sztywny element budynku. Każda siła przyłożona w węźle będzie przeciągała całość. Aby bardziej zesztywnić daje się stropy górny i dolny.

Rzut z góry:




Fundamenty z:

• Cegły

• Kamienia

• Betonu

• Żelbetonu

Zasada murowania z cegły lub kamienia:

Uskoki co 2 warstwy (w dolnej co 3) w stosunku do stosunku do słupa występ cegły wynosi ¼ c

( c - wielkość cegły 12x6,5x cm)

Rodzaj zaprawy		H/s
cegła	Cementowo -wapienna	>=3
		Cementowa	>=2
Kamień	Cementowa	>=2

Pierwsza bezpośrednio na gruncie bez zaprawy.

Stopy betonowe:









h

B




(rys.1s10)

¼ h= min 25 cm

tg h/s>2,05*pierw(σ_gr / σ_bet)

σ_gr = Q/A

Q - siła nacisku

A - pole pow. podst. Fund.

σ_bet- wytrzymałość na rozciąganie materiału fundamentu

Dla fund żelbet.

0.3(B-d)<=h<0.5(B-d)

Ławy fundamentowe

d s









H










B

(rys.2s10)

H - wysokość ławy fundamentu

H=d*pierw(3σ' / σ_g)

σ' - napr. Max wyst. W pow .

przekroju w licu ściany

σ_g- napr. Gruntu w podst. fundamentu

Wybór sposobu posadowienia

Opiera się na znajomości warunków geotechnicznych i właściwości konstrukcji budowli tzn. jej wrażliwości na osiadanie.

Warunki gruntowe:

Przypadek 1




Warstwa nośna




w. słabonośna




-nasypać gruntu i zbudować fundament możliwie wysoko

-zmniejszyć wielkość fundamentu

-wzmocnić słabą warstwę co zwiększy pow. naprężeń

-zbudować fund. pośredni

Przypadek 2




w. słabonośna

w.nośna

-należy jak najbardziej zagłębić się bliżej warstwy nośnej

-dokonać wzmocnienia warstwy słabej tak aby stykała się z warstw. Nośną

-wybranie warstwy słabej

-wzmocnienie przez wprowadzenie szkła wodnego

-wprowadzenie pali dochodzących do warstwy nośnej

Fundamenty pośrednie - konstrukcje które mogą stanowić tzw. Pale fundamentowe studnie opuszczane a także dla większych

budowli - kesony.

Fundamenty palowe - przekazują obciążenia za pomocą pionowych lub ukośnych elementów zwanych palami.

Pale muszą być zwieńczone odpowiednim rusztem poprzez który przekazywane jest obciążenie z konstrukcji. Praca ta polega na przenoszeniu obciążeń przez pobocznicę.

Pal stojący - podstawą przekazuje obciążenia na podłoże.




Grunt słaby


Grunt mocny

Pal normalny - przenosi obciążenie zarówno na podstawę jak i na pobocznicę



















Pal wiszący - w gruntach słabych ale poprzez dużą długość przenoszą obciążenia poprzez pobocznicę i podstawę

PODZIAŁ PALI

Podział pali ze względu na materiał

1. drewniane

2. betonowe

3. żelbetowe

4. stalowe

• Ze względu na sposób wprowadzania pali w grunt:

• gotowe: wbijane, wwiercane, wciskane

• pale wykonane w gruncie:

• wykonane bez usuwania gruntu

• pale wykonane przez usuwanie gruntu z miejsca gdzie ma być wykonany

• Ze względu na warunki pracy:

• ściskane

• rozciągane

• zginane

Zastosowanie pali:

• gdy u góry jest słaby grunt

• gdy budowla narażona jest na możliwość zsuwu (wprowadzenie pali poza strefę poślizgu)

• gdy budowla bardzo wysoka dająca duże obciążenie na podłoże - poprawa nośności podłoża;

Drewniane wykonywane z drewna sosnowego, wykorzystuje się zimowe cięcie, średnica 18-30 cm mieszane w środku dł. 12-15m, lepsze z drewna dębowego lub bukowego (zbyt kosztowne) 5-5,5m (krótkie pale) nie stosowane bo łatwiej podkopać i przedłużyć fundamenty; pale trale zanurzone w wodzie są trwalszym materiałem.

Wprowadza się pale poprzez wbijanie za pomocą kafara. Grunt musi być przygotowany, badania geologiczne: przyczółki, utwory akiwialne. Pal ma specjalną głowicę ochronną przed uderzeniami;, jego podstawa jest specjalnie okuta.

(rys.1s13)

Pale stosuje się zawsze pod wodą, nie stosuje się gdy w pobliżu są budynki wrażliwe na wstrząsy.

Pale żebrowe - jako gotowe mają podobne znaczenie jak drewniane, ich konstrukcja zapobiega rozbiciu pala , ma w środku siatkę zbrojeniową.

(rys.1s14)

Są to pale o przekroju kwadratowym 25x25 do 40x40 cm, dł. do 18m.

Pale rurowe - dno jest zabetonowane, środek jest wydrążony, wprowadza się w grunt za pomocą tzw. Pachołka lub metodą udarową poprzez doczenpienie w głowicy wibratora. (rys.2s14)

Zastosowanie żelbetowych:

• większe budowle, potrzebna jest duża liczba pali, metoda wprowadzania- met. dynamiczna , nie stosuje się gdy otoczenie boi się drgań;

• Korzyści:

• nie są wrażliwe na warunki środowiska- można wprowadzać substancje uodparniające,

• stosować można na wodzie otwartej, w dolinach rzek

• posiadają znaczną nośność ok. 30 ton.

Wady:

- duży ciężar wagi

- konieczność użycia ciężkiego transportu i sprzętu do wprowadzania w grunt

- trudności przy wbijaniu i ustawianiu pala

- przedłużenie pala i obetonowanie - długi czas

- możliwość pęknięcia pala przy transporcie i wbijaniu - dlatego wykonuje się pale sprężone

Pale wykonywane bezpośrednio w gruncie:

- pale Franki - wada w trakcie ich formowania powstają silne wstrząsy, duża szczelność pali

Pale wykonywane metodami wiertniczymi - tradycyjne 20-60cm średnica.

Pale wielkich średnic ϕ = 60cm.

Pale wykorzystywane do wykonywania ścian szczelinowych:

- pale Wolfsholza - po wywierceniu otworu, zakłada się na pal głowice z 3 rurkami, wprowadza się powietrze i woda wylatuje przez rurkę, po wyciśnięciu wody, zamyka się rurką i betonuje się.

(rys.1s15)

Nie powoduje się żadnych wstrząsów. Nośność 30-40 ton, dłużej się buduje.

• metoda JCB

Pale w systemie:

• równoległym

• naprzemiennym

3,5 - 4 d - dla pali normalnych

6d - dla pali zawieszanych, d-średnica pala, r-odległość między palami.

(rys.2s15)

Wytyczne prowadzenia robót fundamentalnych:

1. wykopy nie powinny naruszać naturalnej struktury gruntów

2. wykopy prowadzone przy użyciu maszyn należy zakończyć na głębokości 20-30cm powyżej poziomu projektowanego dna wykopu dla gruntów niespoistych, 0,5m powyżej dna dla gruntów spoistych, dalsze robienie wykopu należy prowadzić ręcznie

3. należy przewidzieć odpowiednie ogrodzenie wykopu jeśli warunki gruntowo wodne tego nie wymagają

4. w przypadku zalania dna wykopu wodą należy go odwodnić i jednocześnie sprawdzić nośność warstwy przy powierzchni, zebrać warstwę i na jej miejsce ułożyć „chudy” beton lub dobrze zagęszczony piasek

5. grunty łatwo rozluźniające się lub laszujące: kreda, pyły, margle należy natychmiast po wykończeniu wykopu pokryć warstwą betonu 5-10cm

6. w grunty w stanie piaszczystym należy wtłoczyć w dno warstwę żwiru lub tłucznia tworząc wzmocnioną warstwę o miąższości co najmniej 10cm

7. grunty lessowe należy zabezpieczyć przed wodą opadową i kanalizacyjną

8. przy stosowaniu ław piaskowych należy w nich przewidzieć drenaż

9. w warunkach zimowych należy chronić dno wykopu przed przemarzaniem

10. po wykopaniu wykopu należy sprawdzić zgodność rodzajów i stanów gruntów z projektem geologiczno-inżynierskim. Grunt uprzednio zalany wodą wymaga szczególnie dokładnego sprawdzenia. Należy sprawdzić zgodność z projektem usytuowanie i wymiary poszczególnych wykopów

11. dopuszczalne odchylenia

• poziom podstawy fundamentów ± 20 mm

• górny poziom dla opartych słupów stalowych lub żelbetowych prefabrykowanych ±2-3mm

• odchylenia od osi tych fundamentów 3-4mm

• odchylenia od osi wymiarów w planie fundamentalnym < 0,5% i <4cm

• Zasypywanie fundamentów powinno być wykonane dokładnie, a obicie gruntu zasypowego powinno odpowiadać wymaganej wartości wskaźnika zagęszczenia I_s = ρ_d/ρ_ds.

ρ_d - gęstość objętościowa gruntu zasypowego

ρ_ds.- gęstość jaka wynika z badań Proktora

Nie należy pozostawiać niezasypanych fundamentów przed nastaniem ujemnych temperatur, a także nie wolno zasypywać fundamentów zmarzniętym gruntem.

Z pracą fundamentów związane są osiadania budowli.

Obserwacje osiadań prowadzi się dla budowli ciężkich, dużych i wysokich, posadowionych na gruntach słabych, będących w stanie awaryjnym, a także celem weryfikacji i przebiegu osiadań określanych teoretycznie.

Sposób prowadzenia obserwacji osiadań:

1. Założenie reperów w poziomie posadowienia w tzw. „odkrywkach” celem kontroli odprężania się dna wykopu fundamentowego, niwelację przeprowadza się bezpośrednio po założeniu reperów, a następnie po wykonaniu wykopów,

2. Założenie reperów na obsadzkach fundamentów i przeprowadzenie natychmiast pomiarów, po wykonaniu części podziemnej zakłada się repery na ścianach i słupach w poziomie ok. 0,5 m ponad posadzkę parteru, niwelacja powinna wiązać wspólnie co najmniej raz wszystkie repery założone w poziomie parteru, stałe punkty reperowe powinny być dostatecznie odległe od wznoszonego budynku o odległość 30 m (dla silosów 50-60 m).

Pomiary prowadzi się w okresie budowy, w okresie pierwszego wprowadzenia zmiennych obciążeń oraz w pierwszym okresie eksploatacji. Odstępy czasu pomiędzy poszczególnymi pomiarami zależą od wielkości budowli, charakteru obciążeń i rodzajów gruntów występujących w podłożu. Przy gruntach niespoistych (piaski, żwiry) obserwacje prowadzi się w okresie budowli i przekazywania obciążeń zmiennych oraz maksymalnie do 1 roku po zakończeniu budowy. W przypadku występowania w podłożu gruntów organicznych obserwacje prowadzi się co kilka lat.

Dla budowli wznoszonej ok. 1 roku pomiary powinny być prowadzone co ok. 1-2 miesiące w okresie budowy i co 3 miesiące w okresie eksploatacji w 1 roku, a co 0,5 roku w latach następnych. Dla budowli wznoszonej dłużej niż 1 rok pomiary powinny być prowadzone w odstępach co ok. 3 miesiące w okresie budowy i co 0,5 roku w okresie eksploatacji.

Budowle wysokie, w których obciążenie zmienne wynosi 40%-60% obciążenia całkowitego, pierwsze obciążenie powinno być równomiernie rozłożone na obiekcie, a proces obciążania powinien być podzielony na kilka etapów. W pierwszym etapie obciążenie zmienne nie powinno przekraczać 20%-30%. Przerwy pomiędzy cyklami obciążeń powinny wynosić co najmniej 2 do 3 dni na gruntach niespoistych i co najmniej 6 do 12 dni gdy posadowienie jest na gruntach spoistych. Pomiary należy prowadzić bezpośrednio przed rozpoczęciem cyklu obciążeń i zaraz po jego zakończeniu.

Wyniki pomiarów należy analizować na bieżąco, dalsze obciążanie można rozpocząć dopiero po stwierdzeniu zgodności osiadań z wielkościami przewidywanymi w projekcie.

(rys.1s18)

Ochrona przed wodą gruntową: izolacje przeciwwilgociowe stosowane na ścianach, izolacje przeciwwodne.

Przeciwwilgociowe - bitumy, papa. Przeciwwodne - (rys.1s19) izolacja na podkładzie, drenaż wokół budynku - opaskowy (na dobrze utwardzonej powierzchni np. z chudego betonu, układa się dreny (rury perforowane - plastikowe)). Geowłóknina hamuje przejście cząstek piasku do drenażu, woda gruntowa spada do drenu i w sposób kontrolowany jest odprowadzana do studni zbiorczej.

ŚCIANY BUDYNKÓW

Wymagania: powinny zapewniać wymaganą nośność, powinny usztywniać bryłę budynku, powinny spełniać wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej i akustycznej, a w przypadku ścian zew. również powinny być odporne na opady atmosferyczne, powinny zapewniać szczelność złącz eliminującą przenikanie wód opadowych oraz zapewniać izolacyjność cieplną uniemożliwiającą przemarzanie, zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia, powinny harmonijnie kształtować bryłę budynku.

Ściany nośne - ściany, które przenoszą obciążenia własne i użytkowe.

Ściany samonośne - przenoszą tylko własne obciążenia.

Ściany przystawne - przystawiane do konstrukcji i kotwiczone do niej. Ściany wypełniające - nie pełnią funkcji statycznej, ale tylko izolację od otoczenia.

Ściany osłonowe - izolują wnętrza (kurtynowe).

Ściany działowe - wykonuje się je na stropach budynku, nie muszą mieć ciągłości aż do podziemia. Ściany wykonuje się z: drewna, ceramiki (cegła budowlana), kamienia, betonu, szkła, lekkich metali. Wymiary cegły: podstawa 25x12, wozówka 25x6,5, główka 12x6,5 cm.

Cegłę układa się na rąb, płask, stojąco. Zasada układania cegieł: elementy są układane tak, aby były na płask w stosunku do sił cisnących, powierzchnie podziałowe poprzeczne i podłużne w następujących po sobie warstwach muszą być układane mijankowo.

Podział konstrukcji murowanych: mury pionowe (ściany, filary, kominy), sklepienia. Mury mogą być pełne lub kanałowe.

Mur kanałowy - taki, w którym umieszczone są kanały spalinowe i wentylacyjne.

Do łączenia poszczególnych cegieł służą tzw. spoiny, które powinny mieć określone grubości:

poziome: 12-15 mm; pionowe 10-20 mm.

Grubości murów: ½ cegły (12 cm), 1 (25), 1.5 (38), 2 (51), 2.5 (64), 3 (77).

Mury z kanałami:

Kanały odprowadzają spaliny i zużyte powietrze do atmosfery. Liczba ognisk spalania do 1 kanału można wiązać tylko źródła ognia znajdujące się po jednej stronie budynku. Włącza się w jeden kanał co 2 kondygnacje. Piece górnych kondygnacji włączamy do oddzielnych własnych kanałów dymowych.

Przekroje kanałów dymowych: min 14x14 cm dla trzonu kuchennego lub 2 pieców grzewczych lub gazowych.

Jeżeli stosujemy elementy kominowe to min średnica =15 cm. Do sprawdzenia przekroju kanału dymowego mamy wzór: F=0,3Q/sqrt(H); Q- największa godzinowa wydajność źródła ciepła liczona w dużych kaloriach; H- wys kanału w [m], od poziomu luftu do wylotu.

Kanały prowadzone pomiędzy 2 pomieszczeniami, które są ogrzewane. Prowadzone możliwie pionowo - odch do 30 stopni. Każdy kanał powinien być zaopatrzony na dole w tzw. drzwiczki rewizyjne z mat niepalnego. Grubość przegródek pomiędzy kanałami nie mniej niż 0,5 cegły. Gdy kanał graniczy z pom nie ogrzewanym grubość przegrody - 1 cegła. Jeśli kanał w ścianie zewnętrznej to miejsce gdzie kanał powinno być ocieplane. Kanały muruje się na zaprawie cementowo-glinianej. Wnętrze powierzchni kanałów nie powinno być tynkowane, a zaciera się spoiny zaprawy. Każdy trzon kanałowy powinien posiadać oddzielnie fundament. Nie dopuszcza się opierania stropów na konstrukcji komina, którym prowadzimy kanały. Kanały wentylacyjne nie powinny mieć tego samego wylotu co kanały dymowe. Went wyprowadza się poniżej 30 cm tzw. czapki komina. Kanały powinny zapewniać dobrą przewiewność komina. Min wys wyniesienia wylotu komina 60 cm, gdy pokrycie dachu jest palne, a gdy niepalne wys do 30 cm.

Dokładności prowadzenia robót murarskich

1.Dopuszczalne odchylenie od projektowanych wymiarów w planie +-3 cm w wymiarach poszczególnego pomieszczenia i nie więcej niż 4 cm w wymiarach całego budynku nie przekraczającego dł 20 m oraz 5 cm jeżeli dł bud nie przekracza 100 m.

2.dop odch od grubości murów 1.5 cm

3.dop odch wydzielonych warstw cegieł od poz 2mm/m dł i 3 cm dla całej dł bud

4.dop odch ścian od pionu 1cm/m wys ściany, przy czym ogólne odchyl na całej wys ściany na zewn bud 3cm

5.dop odch od projektowanej wys poszczególnych kondygnacji 3cm a odch wys dla całego bud 5cm.

Ściany drewniane

Ściany z bloków gazobetonowych

Gazobeton - mat o budowie komórkowej powstałej ze spulchnienia świeżego betonu gazem wytwarzanym w procesie reakcji proszku glinowego z alkalicznym spoiwem jakim jest wapno i cement jako zasadnicze składniki betonu. Gazobetony produkuje się w 6 odmianach od 0.4 do 0.9

0.4 to 400kg/m3 (ciężar objętościowy)

Im wyższa marka tym lepsze właściwości termiczne, ale kosztem wytrzymałości na ściskanie. Do ścian są bloki o wymiarach 24x24x49cm; połówkowe 12x12x49; ćwiartkowe 6x24x49.

Są wrażliwe na zawilgocenie - powoduje spadek wytrzymałości i pogorszenie termoizolacyjności gazobetonu.

Ogranicza się ściany z gazobetonów do przypadków:

-w kondygnacjach nadziemnych na wys co najmniej 50cm nad terenem z zastosowaniem na tym poziomie izolacji wodoszczelnej np. 2 warstwy papy na lepiku;

-w pomieszczeniach o wilgotności względnej przekraczającej tylko okresowo 60%; w tym przypadku należy od strony pomieszczenia zastosować izolację zabezpieczającą gazobeton przed zawilgoceniem;

-w pom o wilg wzgl >70% oraz w attykach i gzymsach nie należy stosować gazobetonów;

-nie należy stosow gazobetonu w warunkach agresji chem np. pary kwasów i olejów mineralnych;

-nie wolno wykonywać z bloków gaz przewodów dymowych, wentylacyjnych i spalinowych;

-na ścianach zewn i wewn nośnych stężających o grubości co najmniej 24cm należy wykonać wieńce żelbetowe stężające budynek.

Nie należy stosować sztywnych okładzin np. kamiennych bądź z cegły klinkierowej na tych ścianach.

Ściany z pustaków

Pustaki jako elem do budowy ścian wytwarza się w ten sposób, że w odpowiednich formach zamiast elementu pełnego uzyskuje się bloczek z wydrążonymi szczelinami. Szczeliny zmniejszają ciężar oraz poprawiają właściwości termiczne. Wykonuje się je jako betonowe lub żelbetowe, a także jako ceramiczne (np. MAX). Produkuje się je w różnych wymiarach i odmianach jako tzw. węgarkowe służące do licowania obrzeży otworów drzwiowych i okiennych. Stosuje się je wyłącznie do wznoszenia ścian kondygnacji nadziemnych. Ściany zewn pomieszczeń ogrzewczych o grubości 1.5 pustaka zachowując wiązanie spoin tak jak przy murowaniu ścian z cegły.

• murowania z pustaków tak samo jak z cegieł. Zaprawa wapienno-cementowa z dodatkiem granulatu ocieplającego.

• wytworzyć prepag.? w powierzchni czołowej z zaprawy, która będzie kryła otwory

• stropy na ścianach z pustaków opiera się także na za pośrednictwem wieńców żelbetowych.

Ściany z prefabrykatów wielkoblokowych

Elementy wykonane metodą przemysłową ze zróżnicowaniem na elementy pełne, drzwiowe, okienne. Montaż wykonuje się na budowie w II-giej fazie, kompleksowo składając ze sobą płyty ścienne, stropowe, oraz płyty biegów klatek schodowych a także szybów dźwigowych. Płyty mogą być produkowane z jednego materiału np. kramzytobetonu spełniającego funkcje konstrukcyjne i izolacji termicznej, lub też produkowany jako wielowarstwowe o rozdzielonych funkcjach poszczególnych warstw.

Przekrój płyty (rys.1s25)

Budownictwo systemowe - zbiór zasad dotyczących wykonania elementów budowlanych, ich transportu oraz montażu na budowie - SYSTEM BUDOWNICTWA. Wyróżnia się:

• system otwarty- zbiór zasad, które pozwalają projektować budynki o dużej swobodzie rozwiązań wnętrz, a ograniczenia dotyczą wymiarów elementów i ich liczby;

• system zamknięty- polega na wykonywaniu powtarzalnych rozwiązań wnętrz, dla których przyjmuje się niewielką liczbę typowych elementów prefabrykowanych.

STROPY - poziome przegrody budynku. Zadania stropu:

1. zapewnienie bezpiecznego przenoszenia obciążeń użytkowych;

2. zapewnienie izolacyjności pomieszczeń dostosowanych do warunków otoczenia i użytkowania budynku zgodnie z obowiązującymi normami;

3. zapewnienie pomieszczenia izolacji przeciwogniowej przed unikaniem ognia z sąsiednich pomieszczeń;

4. stężenie poziome konstrukcji budynku.

Belkowanie drewniane:

- jednoprzęsłowe (rys.1s26)

- z podciągiem i słupami (rys.2s26)

a) Strop nagi (drewniany) - półfelc, felc (rys.3s26)

b) Strop zwykły ze ślepym pułapem (na deski nakłada się papę, wełnę mineralną i na to podłogę lub sufit; belki co 80 - 120cm)

c) Stropy stalo-ceramiczne - składają się z nośnych belek stalowych lub wkładek stalowych i wypełnieniem ceramicznym

- strop typu Kleina - składa się z 2 torowych belek stalowych a między nimi cegła budowlana

• strop lekki - cegły układa się na płasko,

• strop półciężki - 2 warstwy układa się na płasko i 2 na rąb,

Muruje się na zaprawie cementowej a w co drugą szczelinę wprowadza się płaskownik stalowy odpowiednio wygięty w tzw. bednarkę. Dla wyrównania powierzchni ścina się naroża cegieł, które stykają się z belką stalową. Belki co 1,20m przeciętnie (80-200cm).

- strop TK - ze specjalnego pustaka wykonywanego z betonu lub gruzobetonu; na ścianach oparty za pomocą wieńca.

- strop gęstożebrowy z pustakami Akermana, (rys.1s27)

STROPODACH

Dach stanowi tę część budynku, która go chroni od góry przed opadami, oraz wpływa na jego ukształtowanie architektoniczne. Wymagania jakie powinny spełniać:

1. zapewniać łatwy spływ wód opadowych z uwzględnieniem sposobu ich odprowadzania w okresie ujemnych temperatur;

2. zapewniać nieprzepuszczalność i trwałość pokrycia, a także odporność ogniową, właściwą dla odpowiedniej kategorii budynku;

3. zapewniać łatwy dostęp dla prowadzenia konserwacji oraz mieć takie rozwiązania, które dadzą bezpieczne warunki dla prowadzenia prac konserwatorskich;

4. dla połaci dachów położonych powyżej 6m nad poziomem terenu, należy zastosować odwodnienie za pomocą przewodów spustowych (rynny, rury spustowe);

5. przewody spustowe powinny do minimum ograniczać możliwość zamarzania w nich wody. Nie powinny szpecić elewacji i nie powinny znajdować się bliżej niż 0,5m od krawędzi okien.

Stropodach - z przeznaczeniem na przebywanie na nim ludzi (np. taras)

Linie ograniczające połacie dachowe:

(rys.1s28)

1- okap

2- kalenica

3- krawędzie narożne

4- krawędź koszowa

5- krawędź szczytowa

Dach składa się z :

• pokrycia (np. dachówka),

• podkładu

• konstrukcji (krokwie opierają się bezpośrednio na belkach stropowych, nadbitka - sprowadza połać dachową poza ściany budynku).

Wiatrownica - deska przybita pod krokwiami, która stanowi ważny element statyczny.

Dla większych odległości między krokwiami należy dodatkowo podeprzeć konstrukcję-powstaje układ krokwiowojętkowy; dodatkowo należy przybić deskę pomiędzy jętkami.

Dach jednospadkowy (rys.1s29)

Dach wieszakowy (rys.2s29)

ELEMENTY MECHANIKI BUDOWY

Założenia mechaniki budowy:

1. Ciągłego i powolnego wzrastania zaczepionych do budowy sił od 0 do wartości ostatecznej

2. Działania poszczególnych sił na dany układ sprężysty są od siebie niezależne i obowiązuje zasada superpozycji, co oznacza iż małe odkształcenia spowodowane przez te siły można do siebie dodawać.

Przyjmując układ belkowy sumaryczne odkształcenie w punkcie D (rys.1s30)

3. materiał budowli jest izotropowy(jest on jednorodny sprężyście we wszystkich kierunkach). Przez tę sprężystość rozumiemy właściwość polegającą na tym że ciało poddane obciążeniu doznaje przy jednakowych przyrostach naprężeń jednakowe przyrosty odkształceń, a po zdjęciu obciążenia powraca do pierwotnej postaci.

4. Założenie płaskich przekrojów polegające na tym, że gdy w danym ciele sprężystym wykonamy przekrój płaski to pozostaje on również płaski po odkształceniu tego ciała - założenie Bernouliego

5. Punkt zaczepienia siły nie ulega przesunięciu w skutek wywołanego przemieszczenia

(rys.2s30)

Zasada zesztywnienia

6. Sposób zaczepienia sił do danego ciała wpływa na rozkład naprężeń tylko w bezpośrednim sąsiedztwie punktu przyłożenia sił - zasada Saint-Venauta

(rys.3s30)

Obciążenia i siły zewnętrzne.

Obciążenia działające na konstrukcje dzielimy:

• siły powierzchniowe

• siły masowe, wynikające z ciężaru własnego konstrukcji

• siły ciężkości

• siły bezwładności

Siły powierzchniowe dzielimy na:

• siły czynne

• siły bierne

Obciążenie zewnętrzne:

• skupione, mają zerową powierzchnię obciążenia (rys.1s31)

• rozłożone, odnoszą się do konkretnych powierzchni (rys.2s31)

Obc.zew. mogą działać jako stałe lub zmienne; stałe to te które nie ulegają zmianą w czasie, zmienne to te które zmieniają się w czasie przemieszczania się ludzi po konstrukcji.

Obc. Zmienne - uwzględnia się ich niepełną wartość bo nie działają one na ogół równocześnie. Natomiast przy rozpatrywaniu stropów musimy przyjąć pełne obciążenie.

Obc. można podzielić ze względu na ich ważność:

• zasadnicze, są sumą obc. stałych i obc. użytkowych związanych trwale z przemieszczaniem budowy; wielkości i kierunki działania obc. ulegają zmianom zatem należy uważać je jako najbardziej niekorzystne

• dodatkowe, krótkotrwałe nie mające istotnego związku z przeznaczeniem budowy, np. obc. montażowe elementów konstrukcji, obc. wiatrem budowli niskich

• wyjątkowe, nie występują one w normalnych warunkach i nie są na ogół uwzględniane w pracy konstrukcji, np. obc. budowli wodnych tzw. katastrofalnym stanem wód, oddziaływania trzęsienia ziemi w strefach, w których one nie występują.

Siła: wielkość kierunek, zwrot, punkt zaczepienia (rys.1s32)

Dowolny układ sił działających w jednej płaszczyźnie pozostaje w równowadze wówczas, jeśli suma rzutów na oś x jest równa 0, suma rzutów sił na os y jest równa 0 oraz suma momentów statycznych tych sił względem dowolnego punktu leżącego na płaszczyźnie jest równa 0. X=0, Y=0, M=0.

Rozkładanie sił. Gdy dana jest siła, którą należy rozłożyć na zadane kierunki. Siłę można jednoznacznie rozłożyć na 2 bądź 3 kierunki, lecz nie przecinające się w jednym punkcie. (tu powinny być rysunki obrazujące powyższe zdanie)W przypadku, gdy siły nie przecinają się w obrębie rysunku lub, gdy są równoległe, wówczas dany układ sił zastępujemy układem równoważnym powstałym z rozłożenia układu sił na inne kierunki, lecz spełniające działanie danego układu. Siły równoważne można rozłożyć na dowolne 2 składowe. Siła P może być zrównoważona dowolną liczbą sił P1, P2, których przecięcia będą wyznaczały kolejne punkty 0 zwane biegunami. Jeśli kierunki te przeniesiemy na plan sił, utworzą one tzw. Wielobok sznurowy będzie, więc ilustrował kierunki działania sił równoważących dany układ: c/r=W/H. Warunkiem koniecznym i dostatecznym dla spełnienia stanu równowagi rozpatrywanego układu sił jest zamknięcie się wieloboku sił i wieloboku sznurowego. Zamknięcie się wieloboku sił oznacza, że spełnione są dwa pierwsze podstawowe równania statycznej równowagi, zamknięcie się wieloboku sznurowego oznacza spełnienie trzeciego równania statycznej równowagi. Niezamknięcie oznacza brak równowagi momentów. (rys.3s34)

Zewnętrzna równowaga ciał stałych jest to takie położenie ciał, by ich wzajemne powiązanie było jednoznacznie określone. Położenie ciała w układzie płaskim wymaga 2 osi współrzędnych (x,y) leżących w jednej płaszczyźnie. Jednoznacznie będzie określone, gdy określimy położenie odcinka AB związanego z tym ciałem, unieruchomienie odcinka osiągniemy przez znanie współrzędnych jego końców i kąt obrotu np.: A(x,y, lub A(x,y) oraz B(y). Bryła budynku składa się z prostych elementów powiązanych wzajemnie, a jego składowe będziemy rozpatrywać jako ciała płaskie.

Rodzaje połączeń elementów konstrukcji: utwierdzenie zupełne (podpora płaska), połączenie przegubowe nieprzesuwne, połączenie przegubowe przesuwne.(tu powinny być rysunki tych typów połączeń) Belka połączona ze ścianą podporą płaską ma uniemożliwiony obrót i przesuw taki rodzaj położenia zapewnia statyczne położenie belki. Dla zachowania stanu równowagi elementu konstrukcji należy przyłożyć do niego, co najmniej 3 składowe reakcji podpór.

Statyczna wyznaczalność konstrukcji muszą być zachowane 3 podstawowe równania X=0, Y=0, M=0 dowolny element traktuje się jako ciało nieważkie, a jego ciężar własny wraz z obciążeniem zewnętrznym potraktować jako układ sił. Siły czynne działające na dany element ustala się na podstawie układów obciążeń. Zadaniem do rozwiązania jest określenie sił reakcji. (i tu znowu rysuneczek)

Momenty zginające, siły poprzeczne, siły podłużne. Momentem zginającym działającym w przekroju A-A nazywamy sumę momentów statycznych sił znajdujących się po jednej stronie przekrojów względem środka tego przekroju.

Siłą poprzeczną nazywamy sumę rzutów sił znajdujących się po jednej stronie przekroju, na kierunek tego przekroju,

Siłą podłużną nazywamy sumę rzutów sił znajdujących się po jednej stronie rozpatrywanego przekroju A-A na kierunek prostopadły do tego przekroju.

(rys.2s36)

∑M₁=P₁a+P₂b+K_2-4k=0

K_2-4=-(P₁a+P₂b)/k - trzeba odwrócić zwrot wektora K_2-4 (pręt jest ściskany)

• metoda wykreślna zrównoważenia węzłów lub metoda plan Cremona

(4 rysunkis37)

W obliczeniach posługujących się wielkościami geom. charak. pola przekrojów elementów

Geom.pól:

1. powierzchnia przekroju

2. moment statyczny pola przekroju

3. środek ciężkości przekroju

4. moment bezwładności

5. wskaźnik wytrzymałości

6. promień bezwładności

7. promień rdzenia przekroju

Moment statyczny pola figury płaskiej wzg. dowolnej osi = suma momentów statycznych elementarnych pól figury wzg. tej samej osi.

(rys.s38)

1. sumaX=0

2. sumaY=R_A+R_B-qb=0

3. sumaM_B=R_Al-qb²/2=0

M_αAC=R_AX

M_αCB=R_AX-q(x-a)²/2

T_αAC=R_A

T_αCB=R_A-q(x-a)

(RYS.) (Wykres momentów)

Metoda wykreślna-wyznaczanie reakcji podporowych na podst. składania sił

RYS.

y_A/x_A=R_A/H > y_AH=R_x=M_α

RYS.

Złożony układ sił P₁P₂P₃-wypadkowa(składając te siły)z wieloboku sznurowego wynika,że w leży między 1i4.

R_A-kier.prostopadły do kier. przesuwu

Konstrukcje zwane kratownicami-miejsca połączeń poszczególnych prętów łączy się przegubami.

(rys.1s39)

Zależnie od struktury geometr. kratownice dzielimy na układy:1) geometrycznie proste(powstają z połączenia przegubowego 3 prętów tworzących figurę ∆ i dołączonych kolejnych 2 prętów dających przylegające do siebie kolejne ∆. 2)złożone-z innych figur niż ∆.

Kratownice powinny tworzyć układ geom. niezmienny co spełnia figura gdzie zmiana kratownicy jest możliwa jedynie w zakresie zmian dł. prętów.Kryteria geom. niezmienności kratownic:1)węzły-miejsca połączeń kratownic2)każdy węzeł k jest unieruchom. 2 prętami r stanowiącymi jego więzy e=2k (w-l. węzłów). Dla kratownicy z węzłami podporowymi liczba węzłów wynosi: w=2k+n(n-l.składowych reakcji podpór) w=r+n

r=w-n=2k-n r=2k-3(dla kratownicy statycznie wyznaczalnej jest to war. konieczny ale niedostat.).

Met. wyznacania sił w kratownicy:1)met. zrównoważenia węzłów: (rys.1s40) a)suma(X)=0=-H_A+D_1-4+G_1-2cosα b)suma(y)=R_A+G_1-2sinα=0 2)met. Rittera-polega na myślowym cięciu kratownicy i rozpatrywaniu równowagi części odciętej. Na miejsce przeciętych prętów wprowadzamy siły i rozpatrujemy równowagę momentów dla dowolnie wybranych pkt. Równania równowagi momentów powinny uwzgl. zarówno mom. od sił zew. jak też mom. od sił jakie wyst. w przeciętych prętach kratownicy.

(Rys.1s42)

- współrzędne środka ciężkości

wyznaczenie środka ciężkości wzg. osi x

(rys.2s42)

-współrzędna środka ciężkości trójkąta

METODY WYKREŚLNE

(Rys.1s43)

Moment bezwładności pola figury płaskiej względem dowolnej osi leżącej w płaszczyźnie figury nazywamy sumę iloczynów elementów dA pola figury przez kwadraty ich odległości od tej osi.

(Rys.2s43 )

Biegunowy moment bezwładności pola figury płaskiej względem dowolnego punktu o tzw. bieguna leżącego w płaszczyźnie figury nazywamy sumę iloczynów elementów dA pola figury przez kwadrat odległości od biegunów.

Odśrodkowym momentem bezwładności pola figury płaskiej względem dowolnego układu osi prostokątnych leżących w płaszczyźnie figury nazywamy sumę iloczynów elementów dA pola figury przez ich odległość od tych osi.

(rys.1s45)

J_xy = ∫_Axy dA J_xy - moment odśrodkowy

Moment bezwładności względem osi równoległej.

(rys.2s45)

J_xo = ∫_Ayo² dA

J_yo = ∫_Axo²dA

J_x = ∫_Ay²dA = ∫_A(yo+a)² dA

J_y = ∫_Ax² dA

J_x = ∫_Ayo²dA+2a∫_AyodA+a²∫_AdA

J_y = ∫_A(xo²+b)²dA =∫_Axo²dA+2b∫_AxodA+b²∫_AdA

J_x = J_xo + Aa²

J_y = J_yo + Ab² wzory Steinera

(rys.1s46)

ξ = xcos + ysin

η = ycos -xsin

J_ξ = ∫η²dA = ∫_A(ycos - xsin)² dA = cos²∫_Ay² dA - 2sincos∫_A xy dA+sin²∫_Ax² dA

J_ξ = J_xcos² + J_ysin² - J_xysin²

J_η = J_ycos² + J_xsin² + J_xysin²

J_ξη = ∫_Aξη dA = (J_x-J_y) sin cos + J_xy(cos²-sin²)

cos² = ½(1+cos²)

sin² = ½(1-cos²)

J_ξ = ½(J_x+J_y)cos² -J_xysin²

J_η = ½(J_x+J_y)- ½(J_x-J_y)cos²+J_xysin²

J_ξη = ½(Jx-Jy)sin²+J_xycos²

tg2 = 2J_xy/(J_y-J_x)

J_ξoηo = ½(J_x+J_y)+ ½[√(J_y-J_x)²+4J_xy²]

Wskaźnik wytrzymałości przekroju - iloraz gł. momentu bezwładności przez odległość najdalszego punktu pola figury płaskiej od osi głównych.

(rys.1s47) W_ξ=J_ξ/η

promień bezwładności

i = √(J/A)

J - moment bezwładności pola przekroju względem odpowiedniej osi

A - wielkość tego pola przekroju

Są naprężenia:

• zginające

• skręcające

• ściskające

• rozciągające

σ = lim (P/A−>0)

σ - naprężenia

P - siła

A - powierzchnia

Osiowe rozciąganie prętów:

rys. σ = P/A ≤ kr wytrzymałość na rozciąganie

Obliczenie wydłużenia pręta (przy założeniu sprężystości)

można wyliczyć ze wzoru Hook'a:

б = εE

ε - jednostkowe wydłużenie pręta

E - stała materiałowa - moduł sprężystości materiału

• wielkość naprężenia, która spowodowałaby wydłużenie ciała o wielkość początkową.

Możemy wnioskować o ile w danych warunkach wydłuży się element:

ε = Δl/l

б = Δl/l*E −> Δl = бl/E

Wydłużenie może występować na skutek zmian temperatury

E_t - wydłużenie jedn. pręta związane ze zmianą temperatury o 1˚C

Δl = ε_T*l*Δt

Gdy unieruchomiony koniec pręta:

б = E*ε_T*Δt

N = бA = εT*Δt* E*A

(rys.1s48)

x = 0 б_M = γl

x = l б_r = 0

ε = du/ dx du - całk. wydł. odcinka x

u - wydł. całego pręta

u = ₀∫^l ε_x dx

ε_x = б_x/ E = γ(l-x)/E

u = ₀∫^l γ(l-x)/E dx = γ/E(lx-x²/2)₀^l

gdy x = l μ_N = γl²/(2E)

x = 0 μ_M = 0

Gdy pręt jest obciążony siłą S wydłużenie wynosi:

Δl = Sl / EA + γl²/(2E) →wydł. od wł. ciężaru

↓

wydłużenie od naciągu

Suma rzutów sił na oś y:

Σ y = -S dy/dx + S[dy/dx + (d²y/dx²)dx] + q dx = 0

S d²y/dx² + q = 0 albo S d²y/dx² = -q

S dy/dx = -q x + C₁

S_y = -qx²/2 + C₁x + C₂

dla x = 0 i y = 0 → C₂ = 0

dla x = l i y = 0 → ql²/2 + C₁l = 0 C₁ = ql/2

Równanie linii ugięcia taśmy:

y = (1/S)*(-qx²/2 + qlx/2) = (qx/2S)*(l-x)

dla x = l/2 f = (ql/4S)*(l-l/2) = ql²/8S f - strzałka ugięcia

Zwis taśmy powoduje, że dł. odc. S mierzona na poziomym odcinku maleje.

ds-dx = ds-cos ds = ds (1-cos) = 2sin²(/2) ds

sin(/2) = ½(dy/dx)

ds/n - dx = 2sin²(/2) ds = ½(dy/dx)² ds ≈ ½(dy/dx)² dx

Całkowity błąd Δl:

Δl =₀ ∫^l(ds-dx) = ½₀∫^l(dy/dx)² dx

dy/dx = (q/2S)*(l-2x)

Δl = q²l³/24S²

Uwzględnienie naciągu taśmy siłą S

wynikowy błąd pomiarowy

Δl' = Sl/EA - q²l³/24S²

Całkowitą eliminację uzyskamy, gdy siła S

S = ³√(q²l²EA/24)

Osiowe ściskanie prętów.

б = P/A ≤ K_c - wytrzymałość na ściskanie

Siła krytyczna:

P_k = π²EJ/l²

EJ - sztywność na zginanie

l - wskaźnik wytrzymałości przekroju

(rys.1s51)

Granica plastyczności (przede wszystkim dla stali)

pomiędzy odkształceniem a naprężeniem istnieje pewna zależność : proporcjonalnie do naprężenia rośnie odkształcenie.

(rys.2s51)

Wprowadzono zależność:

б_k = P_k/A krytyczne

б_k = βб_pl

β = б_k/ б_pl б = P/(βA) ≤ k_c

Poza tym jest:

• wytrzymałość na zginanie, ściskanie, ścinanie

Belka:

(rys.1s52)

Zginanie następuje wtedy, gdy oś środka ulega przemieszczeniu.

Zginanie:

- płaskie - występuje wówczas, gdy siły działające na belkę leżą w płaszczyźnie symetrii, tzn. przechodzą przez osie symetrii jej przekroju poprzecznego

- niesymetryczne - gdy przekrój poprzeczny nie posiada osi symetrii, bądź siły zginające belkę nie działają w płaszczyźnie symetrii belki.

Teoria obl. napręż. i odkszt. w elementach zginania opiera się na założeniach:

1. wymiary poprzeczne elementu zginanego są małe w stosunku do jego rozpiętości

2. ugięcia elementów są małe w porównaniu z jego wymiarami poprzecznymi

3. punkty materialne leżące w przekroju płaskim przed odkształceniem belki będą się znajdowały w tym samym przekroju płaskim i po jej odkształceniu, przekrój zaś ulegnie nachyleniu.

Budowle wodne:

• morskie (falochrony, porty morskie)

• śródlądowe (jazy oraz zapory)

Falochron - budowla lub urządzenie hydrotechniczne, którego zadaniem jest ochrona akwenów, głównie portowych przed przenikaniem do nich fal i rumowiska.

Ze względów konstrukcji,; jest konstrukcją stałą w postaci masywnej ściany, może być to w postaci bloków narzutowych, murowany lub montowany ze skrzyń żelbetowych, które są holowane na miejsce przeznaczenia i tam zatapiane.

Port morski - zespół obiektów przybrzeżnych wraz z wydzielonymi akwenami służącymi do załadunku i przeładunku materiałów ze środków transportu lądowego i rzecznego na środki żeglugi morskiej, a także mający za zadanie zapewnienie właściwych warunków dla osób korzystających z transportu żeglugi morskiej.

Jaz - budowla przegradzająca rzekę w poprzek jej koryta i służąca do spiętrzania wody.

W zależności od konstrukcji wyróżnia się:

• jazy stałe tzn. mające korpus bez części ruchomej, a więc spiętrzające wodę na stałą wysokość bez możliwości regulacji piętrzenia

• jazy ruchome mające na korpusie zainstalowaną część ruchomą w postaci zasuw lub klap obrotowych, umożliwiają dowolne spiętrzanie i obniżanie wody przez zasuwanie zasuw lub w przypadku klap przez pochylenie.

Głównymi częściami jazu są:

• korpus - nieruchoma część, połączona z brzegami za pomocą tzw. Przyczółka. Ta konstrukcja ma postać przyczółka.

• Zamknięcia

• Filary

• Wypad - przejmuje energię spadającej wody

• Szykany - znajdują się na końcu wypadu

• Ubezpieczenie górne i dolne (chroni dno rzeki przed erozją)

Ciśnienie spływowe: p_s=h/l*γ_m

Różnica pomiędzy jazem a zaporą:

Przyjmujemy wysokość piętrzenia wody oraz wielkość zbiornika wodnego. Umownie przyjmuje się, że budowla piętrząca będzie jazem jeśli wysokość piętrzenia nie przekroczy 15m ponad średni poziom w rzece a pojemność zbiornika utworzonego w wyniku piętrzenia < 15 mln m3. Inaczej to zapora.

Zbiornik retencyjny - gromadzenie wody wykorzystywanej do różnych celów:

• energetycznych (do zasilania hydroelektrowni)

• nawadnianie terenów

• dla celów żeglugowych

• ochrona przeciwpowodziowa - przechwytywanie fali powodziowej

• zaopatrzenie w wodę przez budowę tzw. Ujęć wodnych

Zapory wodne pod względem konstrukcji:

• zapory betonowe i murowane

• zapory z materiałów miejscowych (ziemne)

Ogólne zasady:

• zapory betonowe i żelbetowe przy mocnym podłożu mogącym przenieść duże obciążenia jednostkowe przekazywane przez fundamenty na grunt

• zapory z mat. Miejscowych - mają znaczną szerokość podstawy - dają mniejsze obciążenia jednostkowe na podłoże - stosowane w przypadkach gdy podłoże jest z materiałów skruszonych (eluwia) tam gdzie występują piaski, żwiry oraz gliny. Na tych podłożach mogą być zbudowane betonowe i żelbetowe ale ekonomiczna wysokość nie przekracz 20m.

Zapory betonowe dzielimy:

1. zapory ciężkie - masywne, grawitacyjne

2. łukowo ciężkie

3. łukowe

4. filarowe

Stateczność zapór betonowych i żelbetowych sprawdza się na możliwość obrotu i przesuwu poziomego.

Korpusy zapór betonowych dzieli się dylatacjami.

Wewnątrz korpusów prowadzi się korytarze służące do obserwacji zachowania się wewnątrz zapory - przesiąkania wody, prowadzenie wewnątrz drenaże zapobiegające ciśnieniu wody mającemu destrukcyjny wpływ.

Zapory z materiałów miejscowych:

• zapory ziemne

• zapory narzutowe

• zapory ziemno-narzutowe

Główne elementy:

• ławeczki stanowią przejście robocze i ujmują wody opadowe

• rdzeń uszczelnienie wewnętrzne

• ekran uszczelnienie stropowe - powierzchni

Głównymi miarami zapory są: wysokość i nachylenie skarpy

Wysokość odległość od najniższego poziomu doliny do korony.

Nachylenie skarpy może być stałe lub zmienne ( kąt nachylenia oblicza się na podstawie stateczności).

Długość zapory i jej kubatura są wskaźnikami zakresu robót i ich kosztu.

Należy uwzględnić:

• warunki topograficzne i budowę geologiczną podłoża

• miejsce na podłoże wybrać tam gdzie ukształtowanie terenu i stan zabudowy pozwala uzyskać potrzebną pojemność zbiornika przy minimalnej powierzchni zaporowej i min. Kosztów a także uszczelnień bocznych.

Wąskie doliny rzeczne są najodpowiedniejsze.

Warunki geodezyjne powinny zapewniać szczelność zbiornika i bezpieczną pracę w długim okresie czasu. Skały które ulegają rozpuszczeniu przez wodę są złym podłożem (skały wapienne).

Nie mogą być warunki które ułatwiają ucieczkę wody ze zbiornika.

• bliskość od miejsca budowy złóż materiałów

• możliwość wykonania odpowiednich dróg dojazdowych

Urządzenia pomocnicze:

• spust

• przelew

• ujęcie wody

• elektrownia

Ze względu na wysokość i znaczenie gospodarcze przyjmuje się cztery klasy:

I klasa - zapory o piętrzeniu ponad 80 m na podłożu skalnym lub powyżej 40 m na podłożu nie skalnym, oraz wszystkie zapory zapewniające pracę elektrowni wodnych o mocy ponad 250 Mwat a także zapory nawadniające obszary o powierzchni 15 tys ha, ochrona terenów przed powodzią o pow. 50 tys ha, zapory których zniszczenie mogłoby być katastrofalne dla niżej leżących miast i zakładów o kluczowym znaczeniu dla gospodarki.

II klasa - zapory o piętrzeniu od 40 do 80 m posadowione na skale lub 20 - 40 m posadowione na innym podłożu, a także zapory warunkujące prace elektrowni o mocy 70 - 250 Mwatów, zapewniające nawodnienie terenów 2000- 15 tys ha, ochronę przeciw powodziową terenów o powierzchni od 20 do 50 tys ha, żeglugę na drogach wodnych I klasy i pracę ujęć przemysłowych, oraz zapory których zniszczenie spowoduje zalanie niżej położonych wsi i miast.

III klasa - zapory o piętrzeniu od 10 do 40 m posadowione na skale i od 50 do 20 m posadowione na innym podłożu, zapewniające pracę elektrowni o mocy 20 do 70 Mwatów, nawadniające tereny od 500 do 2tys ha , ochronę przeciw powodziową obszarów od 1000 do 20tys ha a także zapewniających żeglugę na drogach II i III klasy

IV klasa - zapory niższe i o mniejszym znaczeniu gospodarczym

Kontrolę przemieszczeń zapory dokonuje się w sposób trwały i ciągły.

• przemieszczenia pionowe

• przem poziome

• przem. kątowe

Punkty pomiarowe umieszcza się na ławkach co 10 m licząc w pionie.

Zapora co najmniej 3-5 przekrojów pomiarowych, odległość pomiędzy tymi przekrojami nie więcej niż 200m.

---