4. Zawartość i układ obliczeń statycznych.
Elementy konstrukcji nośnej budynku tworzą schemat statyczny, w skład, którego wchodzą:
a) belki proste i płyty płaskie oparte na podporach równoległych. W toku obliczenia, gdy znane są siły zewnętrzne, niewiadomymi są jedynie reakcje podpór. Ustroje tego typu noszą nazwę statycznie wyznaczalnych. W przypadku istnienia innych reakcji, którymi mogą być siły pionowe, poziome oraz momenty utwierdzenia na podporach, mamy do czynienia z układem statycznie niewyznaczalnym. W budownictwie duże zastosowanie mają belki wieloprzęsłowe. Obliczenie ich jest uproszczone dzięki tablicom ułożonym dla belek o dwóch i więcej jednakowych przęsłach lub dla ciągów z przęsłami o zmiennych najczęściej rozpiętościach. Przyjęty w tablicach przejrzysty układ obciążenia stałego i zmiennego siłami równomiernie rozłożonymi lub skupionymi, rozwala na rozwiązanie większości zagadnień praktycznych,
b) pręty proste rozciągane jak cięgna, wieszaki itd., i pręty proste ściskane są to słupy, rozpory lub zastrzały połączone przegubowo, sztywno lub sprężyście z przyległymi elementami konstrukcji. Współczynnik do sprawdzania naprężeń dla różnych materiałów o zmiennej smukłości
(stosunek długości wyboczeniowej l pręta do promienia bezwładności
jego przekroju) podane są w normach
c) układy rozporowe, krzywoliniowe (rys. 2.2a) z prętów prostych (rys. 2.2b), podporowe-wieszarowe będące kombinacją omówionych prętów (rys. 2.2c),
e) kratownice jedno- i wieloprzęsłowe (rys. 2.3). We wszystkich układach końce prętów, zbiegające się w jednym punkcie, mają przeguby. Przeguby tworzą w konstrukcjach drewnianych wręby i złącza (rys. 2.4), w konstrukcjach murowych — stykające się ze sobą powierzchnie cegieł lub ciosów kamiennych, w konstrukcjach stalowych — złącza na nity i śruby,
f) stalowe konstrukcje spawane oraz konstrukcje żelbetowe dały możność stosowania prętów o kształtach załamanych o węzłach sztywnych. Powstały w ten sposób nowe układy zwane ramami i ramownicami.
Ramownice, czyli ciągi prętów załamanych lub łączonych pod różnymi kątami, jak również zbliżone do nich pod względem kształtu i pracy statycznej łuki, są przeważnie ustrojami statycznie niewyznaczalnymi. Oblicza się je na podstawie teorii sprężystości przez wyznaczanie ugięć, odkształceń prętów i kątów między prętami. Podobnie dla belek ciągłych opracowano wiele uproszczonych metod i wzorów, dzięki którym układy te mogą być łatwo obliczone przez projektantów, bez wdawania się w głębsze dociekania naukowe. Należy jednak zawsze pamiętać, że takie uproszczenia są możliwe i nie budzą zastrzeżeń jedynie w tych przypadkach, gdy siły poziome równoważą się wzajemnie i nie dochodzi do znaczniejszych przesunięć węzłów, zwłaszcza w kierunku poziomym. Nie uwzględnienie tej okoliczności może spowodować czasem groźne w skutkach zjawiska. Projektant musi zwrócić szczególną uwagę na to, aby w układzie wszystkie siły pionowe, poziome i momenty zewnętrzne w każdej fazie pracy budynku były zrównoważone przez reakcje podpór.
9. Ustroje i konstrukcie budowlane - podać przykłady zastosowań. Układy nośne.
Elementy konstrukcyjne główne formują podstawowy układ budynku i dzielą się na nośne i odgradzające.
Konstrukcje nośne są to elementy lub zespoły elementów, przenoszące obciążenie i przekazujące je za pośrednictwem dolnych elementów nośnych na grunt.
Do konstrukcji nośnych zaliczamy:
- fundamenty,
- ściany nośne, filary, podpory i słupy, mury oporowe, przypory, przegrody, przyczółki, tamy, zbiorniki na ciecze i materiały sypkie, wieże, kominy itp.,
- przekrycia: płyty, belki, podciągi, biegi i spoczniki klatek schodowych, płyty dachowe, krokwie, płatwie, wiązary dachowe, łuki, ramownice; do tego działu należy zaliczyć ustroje cienkościenne, kopuły, powłoki, sklepienia prostokątne, wielokrzywiznowe i wichrowate, ściany walcowe itp.,
- stężenia zapewniające stateczność ustroju lub jego części
Konstrukcje odgradzające są to:
- ściany zewnętrzne odgradzające pomieszczenia użytkowe od wpływów zewnętrznych, którymi mogą być: zjawiska atmosferyczne, hałasy, dymy, wyziewy,
- ściany zewnętrzne podziemne chroniące przed wodami gruntowymi i wilgocią,
- ściany wewnętrzne dzielące pomieszczenia odpowiednio do ich funkcji,
- przegrody ogniotrwałe pokrywające się często z podziałem budynku szczelinami dylatacyjnymi na niezależne strefy,
- stropy międzypiętrowe, jako przegrody poziome wymagające odpowiedniej izolacji, szczególnie dźwiękowej, a często i uszczelnienia na wodę i parę,
- dachy płaskie, tarasy i stropodachy stanowiące zewnętrzne przegrody poziome;
- ściany zewnętrzne w budynkach szkieletowych nieposiadające charakteru ścian nośnych, a które powinny odznaczać się lekkością i wysokimi walorami termo- i dźwięko-izolacyjnymi.
Konstrukcje odgradzające są często konstrukcjami złożonymi, na które składa się
pewna liczba elementów.
10. Obciążenia działające na konstrukcje budowlane.
Obciążenia działające na konstrukcję
Rozróżnia się obciążenia zasadnicze, dodatkowe i wyjątkowe.
Obciążenia zasadnicze działają na konstrukcję. stale (np. ciężar własny konstrukcji). Obciążenia użytkowe (obciążenie śniegiem, wiatrem itp.) mogą być różne.
Obciążenia dodatkowe działają na konstrukcję sporadycznie, np. parcie wiatru, obciążenia specjalne ruchome, dynamiczne, wahania temperatury, skurcz betonu itp.
Obciążenia wyjątkowe odnoszą się do przypadków szczególnych: parcie wody przy stanach katastrofalnych, wpływ temperatury przy naruszeniu procesu technologicznego, wpływ trzęsienia ziemi, wpływy występujące na terenie szkód pogórniczych.
W budownictwie ogólnym interesuje nas przede wszystkim ciężar własny konstrukcji i obciążenie użytkowe. Ciężar własny ustala się na podstawie założonych wymiarów konstrukcji, a następnie koryguje się po dokonaniu obliczeń statycznych konstrukcji. Na obciążenie użytkowe w budownictwie ogólnym składa się przede wszystkim obciążenie ludźmi, ciężar umeblowania itp. oraz obciążenie śniegiem i wiatrem. Obciążenie śniegiem i wiatrem przyjmuje się w zależności od strefy kraju, kształtu budowy itp. oraz wg obowiązujących norm i zarządzeń. Obciążenie, w zależności od czasu trwania, dzieli się na stałe i zmienne. Do stałego zalicza się ciężar własny i obciążenie użytkowe w rodzaju parcia ziemi, wody itp.; do obciążenia zmiennego - śnieg, wiatr i większość obciążeń użytkowych.
W zależności od sposobu działania obciążeń rozróżniamy obciążenia statyczne i dynamiczne. Obciążenia statyczne charakteryzują się powolnym przebiegiem zmian obciążenia od zera do wymaganej wartości przy niezmiennym położeniu. Jeżeli zmiana szybkości obciążenia jest gwałtowna, to obciążenie nazywamy dynamicznym. Przy obliczeniu konstrukcji należy uwzględniać również działanie na nią obciążeń montażowych.
17. Wytyczanie budynków i wykopy budowlane. Pochylenie skarp.
Posługując się planem sytuacyjnym oraz rzutami przyziemia i podziemia odmierza się odległości do charakterystycznych punktów, przede wszystkim naroży budynku, od reperów. W tych punktach wbija się paliki, w które dla dokładniejszego oznaczenia określonego punktu, wbija się gwoździe. Następnie wyznacza się kąty proste ł kierunki ścian, a następnie kierunki ścian wewnętrznych nośnych. Wymiary najlepiej sprawdzać w kierunku przekątnych. Pomiary wykonuje się taśmą stalową 20-metrową (nie płócienną). Dokładniejsze tyczenia większych budynków wykonuje się teodolitem, mniejszych — węgielnicą i dużym trójkątem z desek o wymiarach boków: 3, 4, 5 m.
Przy tyczeniu zespołu budynków konieczny jest plan warstwicowy, na który nanosi się siatkę dla łatwiejszego wyznaczenia punktów charakterystycznych.
Przed rozpoczęciem wykopów należy uprzednio określić nachylenie skarp, aby poza ich krawędziami w odległości ok. 0,5 m rozmieścić ławy drutowe. Górne krawędzie ław powinny znajdować się w przybliżeniu w jednej płaszczyźnie poziomej.
Po wyznaczeniu zasadniczych kierunków odmierza się na ławach drutowych, w skali 1:1, odcinki odpowiadające grubościom ław fundamentowych, ścian podziemia i przyziemia zaznaczając je nacięciami lub przez wbicie gwoździ (rys.)
Rys. Wyznaczanie fundamentu za pomocą ław drutowych
Dokładność tyczenia budynków:
- murowanych: 5 cm na 100 rn długości lub szerokości,
- szkieletowych stalowych: 2 cm na 100 m długości lub szerokości,
- prefabrykowanych: 3 cm na 100 m długości lub szerokości,
- żelbetowych: 5 cm na 100 m długości lub szerokości.
Następnie ustala się poziom odniesienia, tj. utrwalony poziom, w stosunku, do którego odmierza się w terenie poszczególne poziomy budynku, poczynając od spodu fundamentów i określa różnicę tego poziomu i poziomu najbliższego reperu. Zazwyczaj poziom odniesienia odpowiada poziomowi wierzchu podłogi przyziemia. Ustalenie dalszych poziomów odbywa się za pomocą niwelatora, bądź poziomnicy wodnej.
Wykop szerokoprzestrzenny wykonuje się do spodu posadzki podziemia, a po zaznaczeniu obrysu ław można przystąpić do wykopów pod same ławy; w przypadku zaś ich przekopania należy nie zakopywać tych miejsc, lecz wypełnić chudym betonem. Z tych względów bardziej pożądane są ławy betonowe lub żelbetowe.
20. Posadowienie bezpośrednie budynków. Rodzaje fundamentów bezpośrednich. Rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne fundamentów.
RODZJE FUNDAMENTÓW - PŁYTKIE,GŁĘBOKIE:
W zależności od głębokości posadowienia, sposobu wykonania oraz pracy fundamentu rozróżnia się fundamenty płytkie i głębokie. Fundamenty płytkie spoczywają bezpośrednio na gruncie i są to: ławy fundamentowe, stopy, ruszty, płyty, skrzynie. Ten sposób posadowienia stosuje się wtedy, gdy grunt nośny zalega na małej głębokości. W przypadku odwrotnym (g. Nośny 5-7m. poniżej fundamentu,posadzki piwnicy) stosuje się fundamenty (głębokie) posadowione na palach,słupach i studniach. W zależności od użytego materiału rozróżnia się fundamenty z kamienia,cegły, betonu i żelbetu.
FUNDAMENTY PŁYTKIE, przenoszą obciążenia od ścian, słupów, (jeśli słupy są jeden obok drugiego); -stopy fundamentowe - obciążenia od słupów w budynkach szkieletowych lub od słupów stanowiących podpory w innych konstrukcjach budowlanych;
FUNDAMENTY PŁYTOWE
W przypadku, gdy budowla jest silnie i nierównomiernie obciążona, a grunt ma małą nośność, najodpowiedniejszym sposobem posadowienia będzie fundament płytowy oparty na żebrach jednokierunkowych lub dwukierunkowych. Fundament płytowy zabezpiecza najlepiej budynek przed nierównomiernym osiadaniem. Fundament tego typu w formie odwróconego stropu może być wykonany jako:
a) płyta krzyżowo zbrojona dwukierunkowa oparta na wystających do góry żebrach (rys. 10.10); płytę liczy się jak płytę ciągłą w obu kierunkach, a żebra jako belki wieloprzęsłowe;
b) płyta krzyżowo zbrojona oparta na belkach wystających do dołu (rys. 10.11); ten sposób umieszczenia żeber jest korzystniejszy, ponieważ przy momentach podporowych w strefie ściskanej współpracuje płyta, a ponadto żebra od dołu zabezpieczają fundament przed ewentualnymi przesunięciami poziomymi;
c) płyta ciągła jednokierunkowa oparta na żebrach jako belkach ciągłych, które z kolei opierają się na poprzecznych podciągach lub ścianach piwnicznych;
d) płyta bez belkowa (strop grzybkowy) stosowana przy rozstawie słupów zbliżonych do kwadratu i odległościach między nimi w granicach 4-5 m; ten typ posadowienia stosuje się najczęściej przy budowie zbiorników.
FUNDAMENTY PREFABRYKOWANE
W budownictwie stosuje się również prefabrykowane fundamenty w postaci ław i stóp. Ławy wykonywane są z poszczególnych bloków fundamentowych, które układa się na starannie wyrównanym i zagęszczonym podłożu. Zaleca się układać je na zaprawie cementowej. Bezpośrednio nad blokami fundamentowymi należy wykonać wieniec monolityczny (rys. 10.13).
Fundamenty pod słupy wykonuje się w postaci stóp kielichowych, składających się czasem z kielicha i dwóch warstw dyli, które rozkładają obciążenia na większą powierzchnię (rys. 10.14). Wadą tej konstrukcji jest konieczność podpierania słupów w czasie montażu i czekania na zakończenie twardnienia betonu. Lepszym rozwiązaniem jest wykonanie połączenia „na mokro" (rys. 10.15).W budynkach wielokondygnacjowych stosuje się fundamenty prefabrykowane ze złączami stalowymi (rys. 10.16), które pozwalają na ciągle prowadzenie robót.
FUNDAMENTY NA PALACH - gdy grunt nośny jest na takiej głębokości ,że wykonanie powyżej wymienionych fundamentów ,robót ziemnych i odpompowania wody byłoby zbyt kosztowne; - posadowienie na studniach opuszczanych -grunt nośny leży głęboko ,jest duży ciężar budowli ,liczba i długość pali okaże się zbyt duża.
CZYNNIKI DECYDUJĄCE O RODZAJU FUNDAMENTU (SPOSOBU POSADOWIENIA):
O rodzaju fundamentu decyduje:, 1)na jakiej głębokości zalega grunt nośny (płytkie, głębokie); 2)powierzchnia, jaką zajmuje fundament pod budynkiem (f. Płytowe); 3)ciężar budowli (studnie opuszczane,pale); 4)poziom zwierciadła wody podziemnej (f. Płytowe); 5)z czego fundament będzie przenosił obciążenia np. ze ścian lub słupów (ławy,stopy), od rodzaju konstrukcji budowli.
21. Głębokość posadowienia.
22. Czynniki wpływające na głębolość posadowienia fundamentów.
Głębokość posadowienia fundamentów uzależnia się od:
- istnienia kondygnacji podziemnych,
- rodzaju zabezpieczenia przed wypieraniem gruntu,
- głębokości stropu gruntu nośnego,
- głębokości przemarzania.
W budynkach mających kondygnacje podziemne spód fundamentu przyjmuje się na głębokości
poniżej poziomu podłogi. W budynkach niepodpiwniczonych głębokość posadowienia zależy od głębokości przemarzania gruntów (hz). Dla celów fundamentowania głębokość tę przyjmuje się wg PN-74/B-03020 następująco:
Strefa I (hz = 0,8 m) obejmuje zachodnią część Polski,
Strefa II (hz = 1,0 m) centralną i południową część Polski,
Strefa III (hz = 1,2 m) — wschodnią część Polski oraz wszystkie miejsca położone powyżej 500 m nad poziomem morza,
Strefa IV (hz = 1,4 m) — północno-wschodnia część Polski (Suwałki, Ełk).
Gdy podłoże stanowią skały lub grunty mineralne sypkie (żwiry, grube piaski), zawierające cząstki mniejsze od 0,02 mm w ilości nie większej niż 10% uziarnienia poniżej 2 mm, można — zgodnie z normą — posadowić fundamenty niezależnie od głębokości przemarzania.
W przypadku innych gruntów, oprócz wymienionych należy zagłębiać fundamenty poniżej poziomu przemarzania.
26. Ściany budunków, wymagania techniczne, zasady konstruowania.
Ściany pełnia funkcje przegród pionowych, mogą oddzielać budynek od części zewnętrznej i chronią przed czynnikami atmosferycznymi lub oddzielać pomieszczenia wewnątrz budynku.
Jako przegrody pionowe pełnia 2 funkcje: - izolacyjna, - konstrukcyjna
Funkcja izolacyjna - wpływy atmosferyczne, izolacja cieplna, wilgotnościowa, akustyczna, świetlna
Funkcja konstrukcyjna - to przenoszenie obciążeń przede wszystkim pionowych; poziome - parcie wiatru, parcie gruntu, ( ale nie każda ściana, czyli piwnica)
Ściana jest to element konstrukcyjny służący do przenoszenia obciążeń (głównie pionowych) oraz stanowiący przegrodę oddzielającą pomieszczenia między sobą (ściany wewnętrzne) lub od środowiska zewnętrznego (ściany zewnętrzne). Zadaniem ścian zewnętrznych jest, oprócz przeniesienia obciążeń, ochrona pomieszczeń przed wpływami atmosferycznymi, więc zabezpieczenie ich przed utratą ciepła w zimie, od przegrzania w okresie letnim oraz izolowanie od hałasów ulicznych i opadów atmosferycznych.
Ściany wewnętrzne między mieszkaniowe powinny chronić pomieszczenia przed utratą ciepła, jeżeli rozgraniczają one pomieszczenie ciepłe od zimnego, a poza tym powinny izolować pomieszczenia od przenikania dźwięków powietrznych (hałasów).
W zależności od konstrukcji i przeznaczenia rozróżniamy ściany: nośne, samonośne, osłonowe, działowe.
Na wybór konstrukcji ściany nośnej oraz jej grubości największy wpływ mają względy statyczne, termiczne i ekonomiczne. Z punktu widzenia statycznego najważniejszymi czynnikami są: sposób zamocowania ściany wynikający z układu statycznego budynku, wielkość obciążeń, wielkość mimośrodu, równomierność obciążeń w kierunku długości ściany, wysokość ściany oraz wytrzymałość użytych materiałów. Ściany nośne przenoszą, oprócz ciężaru własnego, obciążenia od stropów, konstrukcji dachowych, parcia wiatru i innych elementów i konstrukcji obciążających je. Ściany samonośne przenoszą ciężar własny na grunt, natomiast parcie wiatru oraz obciążenia pionowe od stropów przekazywane są na konstrukcję szkieletową budynku lub też przejmowane przez ściany poprzeczne. Przy projektowaniu ścian samonośnych główną uwagę zwraca się na spełnienie przez nie wymagań w zakresie izolacyjności termicznej. Zadaniem ścian wypełniających (osłonowych) jest wypełnienie od zewnątrz szkieletu konstrukcji budynku. Praca ścian osłonowych ogranicza się do przenoszenia ciężaru własnego i obciążeń od wiatru w granicach jednego pola szkieletu (między słupami i poziomymi ryglami).
Głównym wymaganiem stawianym ścianom osłonowym jest spełnienie warunków odpowiedniej izolacyjności termicznej i akustycznej. Ścianki działowe oddzielają wewnątrz budynku pomieszczenia mieszkalne.
W rzadkich przypadkach dodatkowego obciążenia ścian działowych (poza ciężarem własnym) wymagane jest ich wzmocnienie np. przez poziome uzbrojenie.
Ściany mogą być wykonywane jako murowane z cegieł, z pustaków i kształtek ceramicznych, z kamieni naturalnych, z bloczków i dyli wytwarzanych z betonów zwykłych i lekkich oraz tworzyw gipsowych.
Wymienione rodzaje ścian powinny być wykonywane na podstawie dokumentacji technicznej zawierającej m.in. dokładną charakterystykę konstrukcji budynku oraz specjalne wymagania dotyczące klasy cegły, pustaka lub bloku oraz rodzaju, marki i składu zaprawy. Wymiary ścian ustala się na podstawie obliczeń wytrzymałościowych oraz dodatkowych wymagań, jak np. w zakresie izolacji termicznej bądź akustycznej. Mury z cegły i kamieni stosuje się w tych przypadkach, gdy może być w pełni wykorzystywana ich nośność, a więc do konstrukcji ścian niższych kondygnacji budynków wielokondygnacyjnych, ścian budynków przemysłowych oraz w wyjątkowo niekorzystnych warunkach otoczenia z uwagi na wilgotność, wysoką temperaturę, agresywność środowiska itp.
W budownictwie tradycyjnym wyższe kondygnacje wykonuje się z materiałów możliwie lekkich, a jednocześnie spełniających warunki dostatecznej izolacji cieplnej pomieszczeń (pustaki ceramiczne i pustaki betonowe, pustaki i bloki gipso-betonowe, betony lekkie). W celu zwiększenia nośności muru w niższych kondygnacjach należy stosować materiały o podwyższonej zdolności nośnej, a więc o wytrzymałości 10-1-15 MPa, zaprawę o wytrzymałości.5,0 MPa, słupy ze zbrojeniem poprzecznym lub podłużnym, konstrukcje zespolone ceramiczno-żelbetowe. Wszelkiego rodzaju mury należy wykonywać wg zasad prawidłowego wiązania ze spoinami grubości odpowiedniej do użytego materiału. Mury powinny być wznoszone możliwie równomiernie na całej długości. Stosowanie cegły, bloków lub pustaków kilku rodzajów i klas jest dopuszczalne, pod warunkiem, że każdą ścianę będzie wykonywać się z elementów o jednakowym wymiarze i tej samej klasie.
Wnęki i bruzdy instalacyjne należy wykonywać jednocześnie ze wznoszeniem murów. Konstrukcje murowe cieńsze niż 25 cm powinny być wykonywane w temperaturze dodatniej, natomiast grubsze można wykonywać w temperaturze ujemnej do - 15°C, pod warunkiem zastosowania środków zapewniających wiązanie i twardnienie zaprawy. Konstrukcje murowe charakteryzują się dość dużą wytrzymałością na ściskanie natomiast niską wytrzymałością na rozciąganie występujące przy zginaniu oraz na ścinanie. Wytrzymałość wszelkiego rodzaju murów zależy od wytrzymałości użytych do ich budowy elementów, tj. cegły, pustaków oraz wytrzymałości zastosowanej zaprawy.
Nie jest celowe stosowanie do muru zbyt mocnych zapraw, ponieważ nie uzyskuje się przez to proporcjonalnego zwiększenia wytrzymałości muru. Na przykład stosowanie zaprawy o wytrzymałości 12 MPa zwiększa wytrzymałość muru z cegły o wytrzymałości 10 MPa tylko trzykrotnie w porównaniu z murem układanym na zaprawie o wytrzymałości Rz = 0.
Niska wytrzymałość muru na rozciąganie przy zginaniu ogranicza wielkość mimośrodów działania siły. Obecnie wszystkie konstrukcje murowane projektuje się (oblicza) metodą stanów granicznych zgodnie z zaleceniem polskich norm.
38. Wymagania projektowe dotyczace murów z kamienia naturalnego.
MURY Z KAMIENIA ŁAMANEGO SORTOWANEGO (WARSTWOWEGO I RZĘDOWEGO)
Mur taki powinien być układany warstwami, najlepiej o grubości jednego kamienia. Nieprawidłowy kształt kamieni powoduje konieczność odstąpienia od zasady wiązania, starać się jednak trzeba.
Kamień łamany warstwowy pochodzi z uwarstwionych skał i ma powierzchnie wsporne mniej więcej płaskie i równoległe do siebie.
Kamień łamany rzędowy ma kształt lica zbliżony do prostokąta. Mury z kamienia rzędowego mają wygląd bardziej estetyczny i nadają się również do licowania. Warstwy mogą mieć różne wysokości. Roboty murowe z użyciem kamienia przebiegają analogicznie do robót murowych z cegły. Obowiązuje zasada względnego wiązania z tym, że każdy kamień dopasowuje się na sucho, a dopiero potem nanosi się zaprawę i osadza go za pomocą młotka.
Po ułożeniu zewnętrznego rzędu licowego muruje się tak samo wewnętrzny rząd licowy. Wnętrze muru, tzw. fole, zapełnia się mniejszymi kamieniami i zalewa zaprawą. Ten sposób uszczelnienia muru nazywa się „ćwiekowaniem".
Mury z kamienia łamanego nadają się na fundamenty i ściany piwnic, a w przypadku stosowania porowatych i miękkich Wapieni, bądź porowatych piaskowców również i na ściany budynków mieszkalnych (okolice Częstochowy, Radomia, Pińczowa).
MURY CYKLOPOWE
Są to mury, których powierzchnie licowe wykonane są ze specjalnie przycinanych kamieni mających kształt nieforemnych wieloboków. Siatka nieregularnych spoin daje efekt ciężkiej murowanej budowli. Przykładem mogą być budynki na Kasprowym Wierchu, Kalatówkach, Kuźnicach.
MURY MOZAIKOWE
Mury te mają charakter dekoracyjny. Powierzchnię licową wykonuje się z kamieni w kształcie prostokątów, czasem trapezów, o różnej wysokości i długości, ułożonych poziomo, lecz bez zachowania ciągłości spoin wspornych. Wnętrze muru zazwyczaj stanowi kamień łamany sortowany. Przykłady tych murów można znaleźć w okolicach zachodnich Polski i w Zakopanem
MURY Z CIOSÓW
Ciosy poza ładnym wyglądem i prawidłowością obróbki powinny mieć wymiary zgodne z projektem. Rodzaj obróbki podawany jest w warunkach technicznych odbioru, Wiązanie muru z ciosów zbliżone jest do muru ceglanego, a więc są warstwy główkowe, wozówkowe i polskie. Technika układania ciosów różni się od techniki układania murów z kamieni polnych i łamanych, a tym bardziej ceglanych. Mur ciosowy powstaje w wyniku osadzania ciosów. Cios oznaczony numerem warstwy i kamienia z zaznaczeniem powierzchni wspornych, osadza się „na sucho" na klinikach o grubości przewidywanej spoiny. Po sprawdzeniu poziomu kamień podnosi się i rozprowadza zaprawę, po czym układa się go na poprzednim miejscu.
Ciężar kamienia wypycha nadmiar zaprawy na zewnątrz. Niewypełnione spoiny Ciężar kamienia wypycha nadmiar zaprawy na zewnątrz. Niewypełnione spoiny „spoinuje się". Cięższe ciosy po ustawieniu na klinach podlewa się rzadką zaprawą, uprzednio oblepiając spoiny wsporne wałkami gliny. Dla zmniejszenia spoin w elewacji stosuje się specjalną obróbkę krawędzi bądź też układa się na paskach blachy ołowianej.
42. Mury z przewodami dumowymi, spalinowymi i wentylacyjnymi, wymagania projektowe.
1. PRZEWODY DYMOWE
Każdy trzon kuchenny węglowy powinien mieć oddzielny przewód dymowy. Piece ogrzewcze, do 3 sztuk, można włączać do jednego przewodu z tym, że różnica poziomów pieców musi wynosić przynajmniej 2 kondygnacje, a pieców najwyższej kondygnacji nie wolno łączyć, jeżeli długość przewodów jest mniejsza niż 7 m. W budynkach z centralnym ogrzewaniem, każde mieszkanie powinno być zaopatrzone w dodatkowy przewód awaryjny. Wymiary przewodów dla jednego lub dwóch pieców ogrzewczych wynoszą, co najmniej 14x14 cm, a w przypadku prefabrykatów — fi 15 cm. Przewód dla 3 pieców powinien mieć wymiary 14x20 cm albo 0 20 cm. W przypadku, gdy przewód ma mniejszą wysokość od 5 m, przekrój jego nie może mieć wymiarów mniejszych od 14x20 cm. Przewody prowadzi się pionowo, w żadnym jednak przypadku odchylenie od pionu nie może przekraczać 30° (rys. 5.15).
Przewody dymowe wykonuje się zasadniczo w ścianach wewnętrznych pomiędzy ogrzewanymi pomieszczeniami. Grubość przegród wynosi, co najmniej 1/2 cegły, w ścianie zewnętrznej grubość ścianki zewnętrznej przewodu - minimum l cegłę. Belek nie wolno opierać na ścianach przewodów dymowych i na przegrodach o grubości 1/2 cegły, nie dotyczy to belek żelbetowych opartych na wieńcach. Wysokość komina ponad dachem przyjmuje się zgodnie z rys. 5.16, a przy ścianach budynków sąsiednich stwarzających zasłony - jak na rys.
Przewody dymowe pieców do ogrzewania sprowadza się do piwnicy i zakańcza drzwiczkami wycierowymi na wysokości 1,2 m od podłogi. Ściany przewodów dymowych należy wykonywać z cegły palonej I klasy lub z elementów prefabrykowanych uznanych przez władze za odpowiednie. Nie wolno używać dziurawki, sitówki oraz pustaków ceramicznych, jak również cegły cementowej i wapienno piaskowej. Do połączeń pieców i trzonów kuchennych z przewodami dymowymi należy używać kształtek ceramicznych kamionkowych lub żeliwnych. Przewody muruje się na pełne spoiny, a cegły przycinane należy układać powierzchniami gładkimi do wnętrza przewodu.
Zabrania się tynkowania wnętrza przewodów, natomiast na poddaszu powinny być one od zewnątrz rapowane, a nad dachem wyprawia się je tynkiem dwuwarstwowym lub spoinuje się. Wierzch komina przykrywa się „czapką" (z górnymi otworami) ułożoną na papie i zaopatrzoną w kapinos (rys. 5.18). Wiązanie murów z przewodami musi gwarantować szczelność i odporność na uderzenie kuli kominiarskiej. W tym celu należy przykrywać spoiny pełnymi powierzchniami cegieł następnej warstwy. Spoin pionowych w powierzchni wewnętrznej przewodów powinno być jak najmniej, zaś cegły przegród między przewodami powinny być wmurowane, choć jednym końcem w ściankę zewnętrzną przewodów. Przykłady poprawnego wykonania przewodów przedstawiają rysunki 5.19, 5,20, 5.21.
Rys. 5.20. Przykłady wiązania muru w ścianach z kanałami dymowymi
2. PRZEWODY SPALINOWE
Dla każdej łazienki posiadającej instalację gazową należy wykonać dwa przewody: jeden do odprowadzenia spalin, a drugi do wentylacji. Piece gazowe powinny mieć osobne przewody. Dopuszcza się włączenie dwóch pieców w jeden przewód (14x14 lub 0 15 cm) przy różnicy poziomów równej l kondygnacji, przy czym piece najwyższych dwóch kondygnacji powinny mieć własne oddzielne przewody. Przewody spalinowe stanowią oddzielną grupę i wykonuje się je z cegły I klasy, pustaków ceramicznych grubościennych o 0 15 cm, kształtek prefabrykowanych żaroodpornych (rys. 5.22). Przewody murowane powinny odpowiadać warunkom stawianym przewodom dymowym. Jako materiał na przewody spalinowe i rury odlotowe stosuje się również rury azbestowo-cementowe, blachę stalówką ocynkowaną oraz żeliwne cienkościenne.
3. PRZEWODY WENTYLACYJNE
Każde pomieszczenie, nie wyłączając piwnic i poddaszy, powinno mieć zapewniony dopływ i odpływ powietrza. Wymianę powietrza można uzyskać przez zastosowanie: przewodów w ścianach wewnętrznych wyprowadzonych ponad dach, otworów w ścianach zewnętrznych.
W budynkach do czterech kondygnacji, każde pomieszczenie (z wyjątkiem przedpokojów) powinno być zaopatrzone w odrębny przewód wentylacyjny. W budynkach mających od 5 do 10 kondygnacji każde mieszkanie należy zaopatrzyć po l przewodzie wentylacyjnym w ubikacji, łazience i kuchni, a inne pomieszczenia bez przewodu wentylacyjnego muszą mieć okna zaopatrzone w otwór zamykany.
Wymiary kanałów są zależne od ilości odprowadzanego powietrza, różnicy temperatur oraz wysokości przewodu wentylacyjnego. Przewody wentylacyjne należy łączyć oddzielnie w grupy z łazienek i ubikacji oraz kuchen.
Do wykonania przewodów, oprócz cegły, można używać elementy prefabrykowane, które powinny być niepalne, posiadać szczelne połączenia i gładkie styki.
44. Mury szczelinowe. Zasady projektowania i wymagania
Mury szczelinowe (rys. 5.26) maja jedną lub kilka przegród powietrznych. Szczeliny te zabezpieczają od przesączania się wody przez ściany narażone na silne deszcze (np. na wybrzeżu morskim). Należy stosować takie połączenia między ściankami, które uniemożliwiają podciąganie wody (zjawisko włoskowatości). Między ściankami nie powinno być żadnych wiązań, nawet przy otworach okiennych. Jedynym usztywnieniem są kotwie z przekręcanego w środku płaskownika, wskutek czego woda skapuje z nich na spód szczeliny skąd zostaje odprowadzona na zewnątrz. Szczegóły wiązania w murach szczelinowych — zabezpieczonych izolacją papową i z otworami u dołu w pionowych spoinach przeznaczonych do odprowadzania wody — przedstawia rys. 5.27.
Rys. 5.26 Wiązania w murach podwójnych: a) 2 warstwy muru na 1/2 cegły + pustka 5 — 7 cm, b) dwie warstwy muru, jedna na 1/2 cegły, druga na l cegłę + pustka między nimi 5-7 cm
Mury tego typu uważane były pod względem izolacji cieplnej za dobre. Powietrze, bowiem znajdujące się w szczelinie nie jest w bezruchu, co znacznie obniża właściwości cieplne takiej ściany. Również pojemność cieplna takiego muru jest mniejsza.
W ścianach szczelinowych należy przewidzieć izolację pionową oraz warstwę poziomej, odcinającej izolacji przeciwwilgociowej w strefie przyziemia. •Cokół ściany powinien mieć pionową izolację przeciwwodną umieszczoną w szczelinie ściany. Izolacja ta powinna sięgać na wysokość 30-50 cm i łączyć się z poziomąizolacjąodcinającą. •Izolacja termiczna w strefie cokołu powinna być odporna na działanie wilgoci. Pionowa izolacja przeciwwodną jest wykonywana wówczas pod termoizolacją na ścianie nośnej. W przypadku, gdy chcemy zastosować materiał termoizolacyjny nieodporny na trwałe zawilgocenie, należy stosować na ścianie nośnej paroizolację i pionową izolację przeciwwodną,, zakładana, po zewnętrznej stronie termoizolacji. Ze względu na zjawisko przenikania przez ściany piwniczne pary wodnej, korzystne jest stosowanie w strefie przyziemia takich rozwiązań, w których termoizolacją znajduje się po zewnętrznej stronie izolacji przeciwwodnej. Podobnie jak w konstrukcji stropodachów odwróconych, pozwala to uniknąć konieczności stosowania paroizolacji. Warunkiem jest jednak stosowanie materiałów termoizolacyjnych odpornych na trwałe zawilgocenie.
•Jeżeli ściany budynku stykają się z poziomymi elementami budynku lub chodnikiem betonowym wokół budynku, należy wykonać pas poziomej izolacji przeciwwodnej wywinięty w styku ze ściana, licową w izolację pionować wysokości 10 cm. Izolacja ta dodatkowo chroni ścianę przed naporem wody deszczowej i tworzącymi się zastoinami wody, np. z top-niejącego śniegu.
•Odcinająca izolacja pozioma powinna zabezpieczać przed podciąganiem kapilarnym wilgoci wewnętrzna,ścianę konstrukcyjną i zewnętrzną ścianę osłonową. Odcinające izolacje przeciwwilgociowe powinny być wykonane na wysokości 30-50 cm nad poziomem terenu, tj. powyżej zasięgu odpryskującej wody deszczowej.
•Ściana szczelinowa z pustką wentylacyjną może być wykonywana dopiero powyżej poziomu odcinających izolacji przeciwwilgociowych.
Przedstawione na kolejnych stronach przykłady rozwiązania budynku bez podpiwniczenia, ze stropem z wentylowaną przestrzenią pod podłogową, są inną propozycją dla powszechnie stosowanej podłogi na gruncie. Strop z wentylowaną przestrzenią podpodłogową, poza innymi zaletami, jest rozwiązaniem, które eliminuje ryzyko zawilgocenia podłogi przyziemia. Termoizolacją ściany szczelinowej w strefie przyziemia, Jeżeli ściana szczelinowa sprowadzona jest poniżej poziomu terenu, to poniżej poziomu odcinającej izolacji przeciwwodnej należy stosować materiały odporne na działanie wilgoci. Odpowiednim materiałem są np. płyty, z hydrofobizowanej wełny skalnej lub płyty z polistyrenu ekstrudowanego.
Ponieważ poniżej poziomu odcinającej izolacji przeciwwodnej nie stosuje się szczeliny powietrznej, termoizolacją powinna dokładnie wypełniać całą szczelinę ściany. Ze względu na silny napór ziemi zasypowej ściana szczelinowa nie może być sprowadzana głębiej niż na 1-1,5 m poniżej poziomu terenu. Problem ten dotyczy szczególnie budynków podpiwniczonych.
Prawidłowo wykonana trójwarstwowa ściana szczelinowa powinna zabezpieczać przed przenikaniem przez ścianę wody opadowej.
•W ścianie wentylowanej (powyżej cokołu budynku), dzięki szczelinie wentylacyjnej przenikająca do szczeliny ściany woda ścieka w dół i jest odprowadzana na zewnątrz otworami wentylacyjnymi.
•W ścianie bez szczeliny wentylacyjnej, stosuje się jako wykończenie tynk cementowo-wapienny, który zabezpiecza przed przesiąkaniem do wnętrza wody opadowej.
•W strefie przyziemia, gdzie nie ma szczeliny wentylacyjnej, woda może przesiąkać przez materiał termoizolacyjny i czasowo go zawilgacać. Barierę dla przenikania wilgoci stanowi izolacja przeciwwodna. Założenie pionowej izolacji przeciwwodnej na zewnątrz ścianki osłonowej jest rozwiązaniem wadliwym, ponieważ uniemożliwia samoosusze-.nie warstw ściany.
Niezawodne rozwiązanie termoizolacji przyziemia można wykonać stosując płyty termoizolacyjne z hydrofobizowanej wełny skalnej.
Zastosowanie płyt z hydrofobizowanej wełny skalnej:
•Pionowa izolacja ścian piwnicznych w styku z gruntem (zasypem fundamentów i ścian piwnicznych) - termoizolacja przylega do pionowej izolacji przeciwwilgociowej ścian piwnicznych, chroniąc ją przed uszkodzeniami mechanicznymi.
•Izolacja w szczelinie ściany w strefie cokołu budynku, gdzie występuje ryzyko zwiększonego zawilgocenia.
•Izolacja termiczna podłogi pływającej, układana pod wylewką. podłogową, powyżej poziomej izolacji przeciwwodnej.
•Izolacja termiczna podłogi na gruncie, układana bezpośrednio na podsypce piaskowej, pod płytą^ z chudego betonu, a więc poniżej poziomej izolacji przeciwwodnej.
•Pozioma izolacja termiczna opaski wokół budynku (np. pod chodnikiem z płytek betonowych), zapobiegająca podmarzaniu płytko posadowionych fundamentów.
W wykonaniu przyziemia budynku ze ścianami szczelinowymi ważne jest, aby izolacja przeciwwodna znajdowała się pod warstwą termoizolacyjną, ochraniając jedynie ścianę konstrukcyjną.
Budynek niepodpiwniczony ze ścianami szczelinowymi z podłogą parteru na gruncie
W budynkach z podłogą parteru na gruncie izolacja przeciwwodna fundamentów wywinięta jest w poziomą izolację, odcinającą ściany i w poziomą izolację na całej powierzchni podłogi. Dodatkowy pas izolacji przeciwwodnej odcina ścianę osłonową^ i zabezpiecza szczelinę powyżej cokołu. Termoizolacja ścian poniżej odcinających izolacji przeciwwodnych powinna być wykonana z materiału odpornego na długotrwałe zawilgocenia, - np. z hydrofobizowanej wełny skalnej.
Podłoga na gruncie powinna mieć możliwie wysoką, podsypkę piaskowa^. Pozwala to zmniejszyć naturalne promieniowanie gruntowe i zawilgocenie. Zastosowanie na podsypce piaskowej hydrofobizowanej wełny skalnej przyspiesza wysychanie płyty z betonu i dodatkowo zapobiega podciąganiu wilgoci gruntowej.
Budynek niepodpiwniczony ze ścianami szczelinowymi z wentylowaną przestrzenią pod podłogową
Alternatywą dla podłogi na gruncie jest ocieplony strop z belek drewnianych i wytworzenie w ten sposób wentylowanej przestrzeni pod podłogowej. Podstawową zaletą rozwiązania jest możliwość pośredniego doprowadzenia do wnętrza świeżego powietrza, które przenika pomiędzy belkami stropu. Eliminuje to problem hermetyzacji, czyli przeszczelnienia budynku. Ponadto rozwiązanie wyklucza ryzyko zawilgocenia podłogi przez podcią-ganąkapilarnie wilgoć gruntową.
Przestrzeń pod podłogową powinna mieć wysokość wynoszącą w świetle około 60 cm, umożliwiającą dostęp do prowadzonych pod podłogą instalacji. Otwory wentylacyjne w ścianach zewnętrznych powinny mieć możliwość zamykania na okres mrozów.
Murowany budynek podpiwniczony ze ścianami szczelinowymi sprowadzonymi do poziomu terenu
Ściana szczelinowa nie powinna być sprowadzana niżej niż 1 m poniżej poziomu terenu, ponieważ zagrożona jest naporem ziemi zasypowej. Aby ściana szczelinowa miała oparcie, ściana piwniczna poniżej musi być odpowiednio grubsza. Pionowa izolacja przeciwwodna prowadzona jest po zewnętrznej stronie pogrubionej ściany piwnicznej i wprowadzona do szczeliny ściany w strefie cokołu.
Szczelina ściany w zasięgu wody rozbryzgowej powinna być odcięta izolacją przeciwwilgociowa od szczeliny powyżej tej strefy. Termoizolację w strefie przyziemia należy wykonać z materiału odpornego na trwałe zawilgocenie. Niezawodnym materiałem do termoizolacji ścian piwnicznych są płyty z hydrofobizowanej wełny mineralnej, przeznaczone do stosowania w warunkach trwałego zawilgocenia lub w bezpośrednim styku z gruntem.
Ściany murowane, trójwarstwowe
ŚCIANY SZCZELINOWE
Ściana szczelinowa to rodzaj muru z wewnętrzną szczeliną, oddzielającą nośny mur wewnętrzny od murowanej, zewnętrznej ścianki osłonowej. W celu uzyskania odpowiedniego współczynnika przenikania ciepła, szczelina ściany wypełniana jest materiałem termoizolacyjnym.
Można wyróżnić dwa rodzaje murowanych ścian szczelinowych:
•Ściana szczelinowa bez pustki wentylacyjnej.
•Jest to rozwiązanie, w którym termoizolacja wypełnia całą szczelinę. Stosowane jest ono w ścianach odpornych na przenikanie wody deszczowej, co w praktyce oznacza wykończenie elewacji tynkiem cementowo-wapiennym.
•Ściana szczelinowa z wentylowaną pustką powietrzną
Jest to rozwiązanie z zastosowaniem wentylacyjnej pustki powietrznej, usytuowanej pomiędzy termoizolacja a zewnętrzną ścianą osłonową. Zalecane jest w rejonach, w których występują częste i długotrwałe deszcze i wiatry (np. pas nadmorski). Dzięki wentylacji szczeliny wtłaczana przez wiatr woda jest łatwo osuszana, a jej nadmiar może wydostawać się na zewnątrz poprzez otwory nawiewne w zewnętrznej warstwie muru.
Ściana szczelinowa z wentylowaną pustka, powietrzną powinna być bezwzględnie stosowana w tych realizacjach, w których ściana osłonowa wykonana jest ze spoinowanej cegły klinkierowej.
Projektując układ warstw w ścianie szczelinowej, należy stosować materiały o paroprzepuszczalności zwiększającej się w kierunku zewnętrznej strony przegrody. W ścianie z takim układem warstw przenikająca z wnętrza budynku para wodna swobodnie się rozpręża bez powodowania zjawiska kondensacji a w rezultacie zawilgocenia materiału termoizolacyjnego.
Zasady projektowania i wykonywania murowanych ścian szczelinowych
Murowane ściany szczelinowe muszą być wykonywane bardzo starannie. Błędy projektowe i wykonawcze powodują, że walory technologii pozostają niewykorzystane, a skutki popełnionych błędów są trudne do usunięcia i mogą powodować przemarzanie ścian, pęknięcia oraz trwałe zawilgocenia murów i stolarki okiennej.
Do najczęściej spotykanych błędów należą: zbyt cienka warstwa termo-izolacji, nieprawidłowa wentylacja szczeliny powietrznej (lub jej brak) w strefie cokołu i przy okapie dachu, brak zabezpieczenia przeciwwilgociowego w miejscu podparcia ściany osłonowej na ścianie fundamentowej oraz przy nadprożach okiennych.
Najtrudniejszym do rozwiązania problemem projektowym w budynkach o murowanych ścianach szczelinowych jest zachowanie ciągłości warstwy termoizolacyjnej przy wspornikowo wysuniętych płytach balkonowych i przy tych wieńcach stropów, gdzie ściana osłonowa musi być podparta i stężona ze ścianą nośną.
Poniżej opisane są zasady obowiązujące odnośnie do każdej kolejnej warstwy ściany szczelinowej:
1. Wewnętrzna ściana konstrukcyjna
•W ścianach szczelinowych warstwą nośną jest warstwa wewnętrzna, której grubość zależy od żądanej wytrzymałości muru na ściskanie. Grubość ściany nośnej należy przyjmować na podstawie obliczeń statycznych.
•Na wewnętrznej ścianie konstrukcyjnej oparte są, za pośrednictwem wieńców, stropy międzykondygnacyjne. Czoło wieńców licowane jest zazwyczaj ze ścianą konstrukcyjną, dzięki czemu można uzyskać ciągłość izolacji termicznej. 2.Izolacja termiczna
•Warstwa ocieplenia powinna szczelnie przylegać do wewnętrznej ściany konstrukcyjnej.
•Grubość izolacji cieplnej należy obliczać każdorazowo, zależnie od zastosowanych warstw przekroju ściany.
•Izolację termiczną zakłada się w trakcie murowania ściany. Nie wolno układać izolacji termicznej w szczelinie gotowego muru, ponieważ powstaje wtedy dużo nieocieplonej przestrzeni. •W niektórych przypadkach istnieje konieczność zastosowania w ścianie paroizolacji. Paroizolacja zakładana jest w ścianie szczelinowej na wewnętrznej powierzchni ściany konstrukcyjnej, pod warstwą ocieplenia. •Każda z płyt termoizolacyjnych powinna być zamocowana i dociśnięta do ściany konstrukcyjnej za pomocą 4 kotew ze specjalnymi krążkami dociskowymi.
3. Wentylowana szczelina powietrzna •W ścianach z warstwą osłonową ze spoinowanej cegły klinkierowej i w ścianach narażonych na silne ukośnie padające deszcze powinna być stosowana wentylowana szczelina powietrzna. Powinna mieć ona szerokość wynoszącą4 cm. •W ścianach ze szczeliną powietrzną należy bezwzględnie stosować do montażu termoizolacji kotwy z krążkami dystansowymi, pozwalające docisnąć warstwę termoizolacji do wewnętrznej ściany konstrukcyjnej. •W ścianach ze szczeliną powietrzną powinny być wykonane otwory nawiewu i wywiewu powietrza. Łączny przekrój otworów nawiewnych (przy cokole) i wywiewnych (przy okapie) powinien wynosić 1/1500 powierzchni całej ściany. Należy zwracać uwagę, aby wentylowane były również odcinki ścian między otworami okiennymi oraz ściany parapetowe. •Otwory nawiewu i wywiewu powietrza można wykonać poprzez pozostawienie pustych spoin pionowych wjednej warstwie cegieł.
4. Zewnętrzna ściana osłonowa •Zewnętrzna ściana osłonowa w okresie letnim może nagrzewać się do temperatury powyżej + 50 °C, natomiast zimą jej temperatura może spadać nawet do - 25 °C. Wahania temperatury są przyczyną zmian długości ściany osłonowej. Z tego względu zewnętrzna ściana osłonowa musi mieć pionowe i poziome przerwy dylatacyjne, dające możliwość nieskrępowanych zmian długości we wszystkich kierunkach. •Murowana ściana osłonowa muru szczelinowego nie może być obciążona stropami. Wysokość ściany osłonowej, przy całkowitym jej oparciu, nie powinna przekraczać 12 m. •Odstęp ściany osłonowej od ściany nośnej wynosić może maks. 12 cm. Stężenie ścian wykonuje się kotwami z drutu z nierdzewnej stali w liczbie 5szt./1 m2 lub kotwami systemowymi. •Kotwy stężające ścianę konstrukcyjną ze ściana osłonową powinny być odporne na korozję. Stosowanie kotew nieodpornych na korozję lub niedostateczne powiązanie obu warstw muru, może doprowadzić do uszkodzeń, a nawet zawalenia się warstwy zewnętrznej. Ściany bez szczeliny powietrznej powinny mieć bardzo szczelną zewnętrzną ściankę licującą, jednocześnie przepuszczalną dla pary wodnej. W praktyce oznacza to najczęściej otynkowanie ściany osłonowej tynkiem cementowo-wapiennym.
Aby umożliwić odprowadzenie wody na, zewnątrz, która ewentualnie przeniknie przez warstwę zewnętrzną muru, należy pozostawić w warstwie zewnętrznej muru otwory i wykonać fartuch z papy bitumicznej na zaprawie cementowej w miejscu podparcia ściany osłonowej na ścianie fundamentowej lub innej podporze. Woda spływając po fartuchu, wypłynie otworami. Podobne zabezpieczenie przeciwwodne powinno być wykonane w nadprożach okiennych.
Oparcie i przewiązanie murowanej ścianki osłonowej ze ścianą nośną w technologii ściany szczelinowej
Technologia ściany szczelinowej, przy wielu pozytywach takiego rozwiązania, niesie jednocześnie ze sobą stosunkowo wysokie koszta wykonawcze. Pamiętać należy, że energochłonna i materiałochłonna ściana osłonowa służy jedynie osłonięciu termoizolacji.
Niewątpliwie bardzo efektowne i zasadne jest zastosowanie tego rozwiązania przy założeniu, że elewacja wykonana będzie z cegły klinkierowej. Klinkier umożliwia, bowiem wykonanie elewacji nie tylko solidnej i trwałej, ale przede wszystkim nadającej budynkowi niepowtarzalny wyraz architektoniczny.
Problemy techniczne, charakterystyczne dla tej technologii, dotyczą szczególnie budynków wielokondygnacyjnych, w których ściana osłonowa musi być stężana ze ścianą nośną i wieńcami stropów, przy równoczesnym wymogu zachowania ciągłości termoizolacji.
Jednak pomimo tych niedogodności technologia ściany szczelinowej jest bardzo rozpowszechniona w Polsce i preferowana zarówno przez inwestorów, jak też projektantów.
Częstym problemem przy projektowaniu ściany szczelinowej jest podparcie ściany osłonowej i jej stężenie ze ścianą nośną.
Niezbędne jest podparcie i zakotwienie ściany osłonowej, gdy: •wysokość ścianki osłonowej, opartej na całej szerokości cegły (bez nadwieszenia nad cokołem), przekracza 12 m - sytuacja taka występuje w budynkach wielokondygnacyjnych, •co 2 piętra, jeżeli ściana osłonowa oparta jest na 2/3 szerokości cegły, •ponad otworami okiennymi i drzwiowymi (nadproża otworów w ścianie osłonowej wykonanej z cegły klinkierowej), •gdy nie jest wskazane opieranie ścianki osłonowej na fundamencie, stropie lub innych elementach konstrukcyjnych budynku,
Stężenia, kotwy i podparcia ściany osłonowej można wykonać z zabezpieczonych antykorozyjnie elementów stalowych lub skorzystać z rozwiązań systemowych dostępnych na rynku budowlanym. Systemy kotwienia umożliwiają kompleksowe rozwiązania wszystkich trudnych detali konstrukcyjnych wentylowanych ścian szczelinowych z klinkierową ścianą osłonową. Są to rozwiązania relatywnie kosztowne, gdyż wszystkie elementy systemu wykonywane są ze stali nierdzewnej. Elementy wsporników mają możliwość płynnej regulacji położenia, przez co umożliwiają bezproblemowy montaż wyrównujący powstałe w czasie budowy niedokładności.
Oparcie zewnętrznej ściany osłonowej na specjalnych wspornikach ze stali nierdzewnej, zamiast na wysuniętych stropach lub innych elementach konstrukcyjnych, eliminuje powstawanie mostków termicznych i umożliwia optymalne ocieplenie budynku z zachowaniem ciągłości warstwy termo-izolacyjnej.
W rozwiązaniach systemowych oferowane są różne rodzaje wsporników *: •wsporniki pojedyncze do montażu na wbetonowanej lub przykręcanej na dyblach szynie (z półką standardową, opuszczoną lub podniesioną), •wsporniki połączone z kątownikiem do wmurowania w ceglane ściany nośne,
•wsporniki ciągłe do stosowania np. do podparcia ściany osłonowej ponad poziomą, dylatacyjną spoiną między kondygnacyjną, •wsporniki z pętlami drutowymi umożliwiającymi podwieszenie cegieł klinkierowych w nadprożach, •elementy specjalne, jak np. wsporniki do wykonania ściany attykowej, wsporniki narożnikowe, kotwy do rusztowań itp.
Ściany szczelinowe z wentylowaną szczeliną powietrzną oraz z całą szczeliną wypełnioną materiałem izolacyjnym
Ściana szczelinowa murowana z cegieł i pustaków jest rozwiązaniem bardzo korzystnym z punktu widzenia fizyki budowli. Ściana konstrukcyjna, stanowiąca warstwę wewnętrzną, absorbuje i gromadzi ciepło z ogrzewanego wnętrza budynku. Termoizolacja umieszczona od zewnątrz jest barierą dla odpływu ciepła i powoduje jego oddawanie z powrotem do wnętrza.
W ścianach wentylowanych termoizolacja dociśnięta jest do ściany konstrukcyjnej, z pozostawiona, przy ścianie osłonowej szczeliną powietrzną. W ścianach bez wentylacji, termoizolacja wypełnia całą przestrzeń między ścianą konstrukcyjna, a ściana osłonową. Mimo pozornego podobieństwa obu typów ścian szczelinowych, wybór jednego z nich pociąga konsekwencje w rozwiązaniu wielu innych elementów budynku, jak cokół, nadproża okienne, wieńce stropów.
45. Nadproża okienne i drzwiowe. Rodzaje i zasady projektowania.
Nadproża - elementy konstrukcyjne nad otworem w murach, wykonuje się jako : -żelbetowe monolityczne; - żelbetowe prefabrykowane
Rodzaje i zasady projektowania
We współczesnym budownictwie spotyka się kilka sposobów przekrywania otworów. Z reguły będą to nadproża wykonane z elementów belkowych. W zależności od konstrukcji budynku - tradycyjnej (murowanej) czy prefabrykowanej (uprzemysłowionej) - wystąpią one bądź jako krótka belka, przeznaczona wyłącznie do przekrycia otworu w ścianie, bądź jako ciągła belka wieńcowa, usztywniająca budynek w płaszczyźnie poziomej i ubocznie pełniąca rolę nadproży na tych odcinkach, gdzie przebiega ona nad otworami, wreszcie jako belka wieńcowa zespolona ze stropem. Nadproża otworów okiennych i drzwiowych w murach ceglanych występują w następujących odmianach: - ceglane płaskie o zbrojonych spoinach (systemu Klein- min. gr. ścian 25cm- 0,5 lub 1 cegła w zależności od rozpiętości, max rozpiętość nadproża < 2,5 m), - z dwuteowych dźwigarów stalowych, wypełnionych cegłą (przy szerokościach otworów > 2,5m lub, gdy bezpośrednio na nadprożu ma się wspierać dźwigar stropowy stanowiący dla nadproża dodatkowe obciążenie), - żelbetowe wykonane na mokro, - żelbetowe prefabrykowane (np. typu L-22- zostawić miejsce na ocieplenie- mostek termiczny).
NADPROŻA PŁASKIE I SKLEPIONE.
Nadproża z belek stalowych. Belki opiera się, na co najmniej dwu ostatnich warstwach cegieł klasy 75 i wyższej, ułożonych na zaprawie cementowej. Belki okłada się z boku cegłami na zaprawie cementowej. Cegły między belkami układa się również na zap. cem., stosując jeden ze sposobów. Dolne stopki owija się siatką w celu stworzenia dobrego podłoża pod tynk. W budynkach ogniotrwałych grubość warstwy betonu na siatce powinna wynosić, co najmniej 5 cm. W innych przypadkach 2 cm.
Nadproża sklepione i płaskie.-Nadproża płaskie typu Kleina wykonuje się w ten sposób, że cegły tworzące płytę ustawia się najczęściej na rąb leżący lub stojący, a w spoinach układa się płaskownik lub pręt okrągły i wypełnia zaprawą cemen. 1:3. Otwory okienne o rozpiętości 1.5 m. Przekrywa się nadprożem wysokości pół cegły z cegieł ułożonych na rąb leżący. Nad otworami powyżej 1.5 m. O wysokości jednej cegły. Największa szerokość spoin wspornych może wynosić 2 cm a najmniejsza 0.5 cm. Uzyskanie jednakowych grubości spoin na całej wysokości nadproża możliwe jest przy stosowaniu cegieł klinowych. Oprócz nadproży płaskich stosuje się również nadproża sklepione. Wykonuje się je na deskowaniu składającym się z krążyn, poprzeczek, słupków i klinów. Kliny służą do regulowania poziomu i opuszczania krążyn z deskowaniem po wykonaniu sklepienia.
Nadproża prefabrykowane typu L. O wysokości 19 cm lub 22 cm, szerokości 12 i grubości 6 cm układa się bezpośrednio na murze bez potrzeby deskowania. Po ułożeniu elementów nadproży nad otworem, przestrzenie między nimi wypełnia się chudym betonem z tłucznia ceglanego lub żużla. Wypełnienie to stanowi izolację termiczną nadproża. Można też stosować.
Nadproża z betonu komórkowego. Charakterystykę tych nadproży podaje tab.(XERO). Na tych nadprożach nie można opierać bezpośrednio belek stropowych. Belki te powinny być zakotwione w uzbrojonym wieńcu żelbetowym.
50. Stropy - rodzaje i schematy.
Funkcje stropu: - przenosić obciążenia (stałe i u użytkowe) i przekazuje je na ściany nośne niższej kondygnacji lub na konstrukcje nośną ściany, - usztywnienie budynków w płaszczyźnie poziomej,
- chronić np. przed przepływem gazów, - akustyczność, ogniotrwałość, - sztywność, wytrzymałość - nie powinien wykazywać znacznych ugięć, - zapobiegać utracie sztywności pod wpływem sił poziomych
Połączenie miedzy stropem a ścianą za pomocą wieńca.,
Utarta sztywności - wyboczenie.
Klasyfikacja stropów:
1 ze względu na materiał:, - drewniane, - stalowe, - stalowo - betonowe, - stalowo - ceramiczne, - z betonu sprężonego
2 ze względu na miejsce stropu ( połączenie stropu w budynku), - nadpiwniczne, - miedzypietrowe, - stropodachy, poddasza
3 ze względu na rodzaj konstrukcji stropu : - belkowe, - na belkach, - płytowe, - płytowo - żebrowe, - gestożebrowe, - rusztowe, - kasetonowe, - grzybkowe
4 ze względu na sposób wykonania:, - monolityczne, - prefabrykowane, - monolityczno - prefabrykowane
5 ze względu na ich ognioodporność, - palne, - niepalne
Stropy belkowe - wykonanie np. ułożone obok siebie (na podporach) belki stalowe walcowane lub ułożone obok siebie (mniej więcej o przekroju kwadratu z wydrążonym otworem)
Strop na belkach - składają się z belek, które oparte są na podporach (ścianach lub ryglach) a przestrzenie miedzy belkami są wypełnione w postaci płyt, pustaków, łupin, sklepień
Stropy płytowe - o stałej grubości płyta monolityczna lub z elementów prefabrykowanych
Stropy płytowo- żebrowe - płyta + żebro ( zazwyczaj wystają w dół)
Strop gęsto- żebrowy- żebra są blisko siebie ( 30 - 60 cm), przestrzenie miedzy żebrami mogą być wypełnione
Strop rusztowy - konstrukcje stanowią wzajemnie przenikające się w 2 kierunkach (belki stalowe, żelbetowe). Ruszt opiera się na obwodzie (ściany) na nich leży płyta niepołączona monolitycznie z rusztowaniem, ona nie współpracuje przy przenoszeniu obciążeń odkształceń.
Stropy kasetonowe z drewna ( to imitacja belek tam są wstawki skrzynkowe a nie całe belki) lub z żelbetu (tam płyta połączona monolitycznie z belkami rusztu)
Strop grzybkowy- płyta żelbetowa oparta bezpośrednio na słupach, których głowice są poszerzone, tworzą taki grzybek. One zapobiegają przebiciu stropu przez słup.
Parametry przy doborze stropu: - maksymalna rozpiętość, do której strop może być użyty, - maksymalne dopuszczalne, obciążenie użytkowe przy danej rozpiętości (ciężar własny stropu na m2 powierzchni), - własności izolacyjne, - technologia montażu stropu, - koszt budowy stropu, -jaka ma pełnić funkcje
Informacje o stropie:, - rozpiętość maksymalna w [ m ], - dopuszczalne obciążenie charakterystyczne [ kN/ m2 stropu], - grubość stropu, wysokość stropu [ mm], - masa konstrukcji stropu [ kg/m2 stropu], - współczynnik przenikania ciepła k w [ W / m2x K], - izolacyjność akustyczna w [ Db] decybelach, - dopuszczenie obciążeń dynamicznych [ TAK / NIE]
Stropy drewniane do lat 40 tych ubiegłego wieku były stosowane, ograniczenie nastąpiło przez niedobór materiału. Stosowane również w budynkach murowanych.
Stropy drewniane zbudowane z belek drewnianych o różnych wielkościach ( 8x18-18 x28 cm przekrój) tworzą belkowania stropów. Belki stropowe układane są prostopadle do osi budynku, leża zwykle na ścianach podłużnych układane zwykle, co 80 - 100 cm, rzadziej, co 120 cm. Przekroje lite i złożone ( belki gęściej ułożone).
Rozpiętość belek nie przekracza ok. 6 m. Zabezpiecza się belki przed butwieniem, zniszczeniem w murze wilgocią;
- gniazdo w otworze oparta jest belka ma wymiary większe niż belka, eliminuje się bezpośredni styk belki z murem.
Belkę opiera się na pewnej izolacji np. na papie na impregnowanej, podkładka dębowej a ona na warstwie izolacyjnej z papy. Końcówki belki powlekane środkiem grzybobójczym, okładane papa powlekane smoła. Ustawiamy wolne lica belki by miała możliwość odparowania. Długość oparcia belki równa wysokości belki. Aby belki się trzymały to się je kotwi ( zew i wewnętrznie). Końce belek specjalnie się kotwi (są po obu stronach belek), by utwierdzić belki w murze. Nie kotwi się wszystkich belek. Przy złożonych praktycznie, co 2- 3 belkę, ale nie rzadziej, niż co 2,5 m.
Stropy: - nagi - belkowy z tzw. Ociepleniem, stosowany głównie jako strop poddasza w budynkach mieszkalnych, jednorodzinnych, gospodarczych ( z wierzchu przybija się deski). Do stropu nagiego przymocowana jest podsufitka z desek 19 - 50 mm lub płyt drewnopochodnych
- Strop podwójny cichy lub szkolny - ma szczególne własności akustyczne. Górna część to część nośna
Dolna to część samonośna. Drgania górnej części nie przekazywane na dolna.
- kasetonowy ( belka lita + imitacja belki w druga stronę)
Stropy na belkach stalowych
Najczęściej belki stalowe walcowane o przekroju dwuteowym
Rozstaw belek różny zależny od sposobu wypełniania przestrzeni miedzy belkami, rozpiętości stropu i od obciążeń, które działają na ten strop. Strop od ( 120 - 180 cm - 2 m), jeśli wypełnienie jest ceramiczne ( cegła pełna lub dziurawka) zbrojone bednarkami. Nie przekracza 2m, jeśli wypełnienie jest żelbetowymi płytami.
Stropy Kleina z płyta ceramiczna. Układa się długością prostopadle do belek, spoiny przesuwa się o 0,5 cegły. Deskowanie podwiesza się do belek stalowych (drutami) od dołu -= po to by zaprawa stężniała, po 7 dniach ściąga się deskowanie. Cegły układa się na deskowaniu, zalewa się zaprawa.
Strop z płyta żelbetowa prefabrykowana lub ceglana. Stropy lżejsze niż w stropie Kleina.
Strop na belkach stalowych wypełnionych żelbetonem - nie ma tu deskowania, krótszy czas wykonywania stropu.
Stropy żelbetowe monolityczne. Wylewane bezpośrednio na budowie, wylewane na mokro
Zalety; - trwałe i ognioodporne, - dobrze przenoszą chwilowe obciążenie, - dobrze przenoszą obciążenia dynamiczne, - usztywniają budynek w kierunkach poziomych ( np. wiatru), - nie ma ograniczeń, co do kształtu elementów
(Poziom drgań niżej niż poziom drgań oddziaływań na ludzi.)
Wady:. - duży ciężar, - drogie fundamenty, - marne własności izolacyjne ( termiczne i akustyczne)
Można je wykonać jako: - płytowe, - płytowo- żebrowe, - kasetonowe, - grzybkowe
Płytowe - jeden z najstarszych, zbrojone jednokierunkowe, krzyżowe dwukierunkowe. Zbrojone jednokierunkowe, gdy płyta ma wymiary takie, że bok krótszy do długiego > 2. Krzyżowe- stosunek boków < 2.
Płyty żelbetowe mogą być wykonane jako:, - jedno przęsłowe swobodnie podparte, - utwierdzone w przesłonie
Zbrojenie zależy od podparcia płyty.
Stropy prefabrykowane
W zależności od przeznaczenia mogą mieć różne przekroje od pełnych po kanałowe w różnej postaci lub jako żebrowe
Zaleta tych płyt kanałowych:
- przy stosunkowo małej wysokości ok. 24 cm zapewniają gładkość sufitu, podłogi
Produkuje się jako: - niesprężone - zwykłe płyty żelbetowe, - sprężone - zbrojenia mogą tworzyć struny, kable, które wprowadza się wstępnie naprężenie (mamy zapas naprężeń)
Wady (sprężone) płyty prefabrykowane:, - tendencja do klawiszowania, do spękań, każda z płyt ugina się niezależnie od pozostałych.
Strop gęsto żebrowe Gesty rozstaw belek, co 30, 60 cm nie więcej niż 90 cm. Miedzy żebrami musi być wypełnienie; pustakami lub płytami z izolacja cieplno - akustyczna i to np. zabetonowane na budowie tworzy monolit. Dzieli się je na 3 odmiany ( sposób wykonania stropu):, - o żebrach wykonywanych całkowicie na budowie ( strop Akermana), - na belkach żelbetowych całkowicie prefabrykowanych ( strop DZ), - na żebrach częściowo prefabrykowanych ( strop Ferta - bardzo dobrze pracuje) Te trzy odmiany stropów sprawiają wrażenie monolitycznych.