3.TECHNOLOGIE TRADYCYJNE

3.1. ELEMENTY TECHNOLOGII TRADYCYJNEJ.

Technologie tradycyjne jak sama nazwa wskazuje są to takie technologie, które zakorzeniły się w naszej kulturze od dłuższego czasu. Zaliczamy do nich technologie oparte o drewno, materiały ceramiczne oraz wapienno piaskowe (silikatowe). W technologiach tradycyjnych wznoszone są budynki niskie jedno dwupiętrowe i o niewielkich rozmiarach. Wyższe budynki są wznoszone w technologii tradycyjnej z częściowym uprzemysłowieniem. W budynkach dużych stosowana jest technologia uprzemysłowiona

Drewno jest surowcem uzyskanym ze ściętego drzewa. Z drewna można uzyskać: okrąglaki, połowizny (płazy), ćwiartki, krawędziaki, bale, deski, łaty, listwy i żerdzie wyrabiane z pni drzew kilkunastolet­nich:

Najszersze zastosowanie w budownictwie maja drzewa iglaste: sos­na, świerk i jodła.

Drewno wyrobione z różnych drzew, a nawet z różnych części pnia odznacza się odmiennymi cechami technicznymi. Na wytrzymałość drew­na maja wpływ: gatunek i rodzaj drewna, wilgotność, wady drewna itp.

Największa wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie wykazuje drew­no wtedy, gdy siła działa wzdłuż włókien. Wytrzymałość drewna na ściskanie wzdłuż włókien wynosi ok. 4 MPa i jest o ok. 50% mniejsza od wytrzymałości na rozciąganie (ok. 10 MPa). Wytrzymałość na roz­ciąganie w poprzek włókien wynosi 2-2,5% wytrzymałości wzdłuż włó­kien.

Do wad drewna zalicza się sęki, rdzeń mimośrodowy, skręt włókien, pęknięcia i zbieżność pnia. Elementy drewniane z sękami o wielkości 1/3 szerokości boku wykazują wytrzymałość o ok. 30-40% niższą od elementów bez sęków.

Drewno stosuje się w budownictwie tymczasowym letniskowym i mie­szkaniowym. W budownictwie mieszkaniowym indywidualnym z drewna wy­konuje się więźby dachowe, stolarkę, schody. Duże ilości drewna zużywa się na konstrukcję rusztowań i desko­wań przy robotach betonowych.

Ceramiką nazywamy wyroby uformowane, a następnie wypalone lub spieczone w temperaturze 850-1000°C. z glin albo ich mieszanin np. pustaki z ciepłej ceramiki formowane są z gliny wymieszanej z mączką drzewną lub trocinami.

Do wykonania murów stosuje się cegłę pełna, cegłę dziurawkę bądź kratówkę oraz pustaki, drążone. pionowo. Wymiary cegły są rozmaite w różnych krajach i w różnych okre­sach. Od ponad 30 lat produkowana jest w Polsce cegła o wymia­rach 120 x 250 x 65 mm. Wymiary cegły dziurawki są takie same jak cegły pełnej.

Cegła budowlana pełna klas 200, 150 1 100 stosuje się do budowy ścian nośnych, słupów, filarów, sklepień i kominów. Ściany nośne budynków powyżej terenu mogą być również wykonywane z pustaków ce­ramicznych.

Ściany działowe i osłonowe oraz stropy Kleina wykonuje się z ce­gły dziurawki i pustaków. Cegła dziurawka produkowana, jest w dwóch klasach: u i 35. Klasa cegły oznacza jej wytrzymałość na ściskanie (MPa) . Z cegły pełnej klas wyższych od 200 można wznosić ściany budyn­ków o wysokości do 20-25 kondygnacji.

Ze względu na wymagany współczynnik przewodności cieplnej k ≤55 W/(m²·K) dla ścian zewnętrznych, ściany z cegły pełnej są nieekonomiczne, ponieważ grubość ich wynosi powyżej 3 cegieł.

W praktyce istnieje wiele odmian pustaków ceramicznych stosowa­nych zarówno do budowy ścian zewnętrznych i wewnętrznych, jak i stropów ceramiczno-żelbetowych. Do szeroko stosowanych w Polsce pustaków stropowych ceramicznych należy pustak Ackermana i Fert. Wyroby cera­miczne (cegła, pustaki) mają duża wytrzymałość na ściskanie a mała na rozciąganie i z tych względów stosowane są głównie w tych ele­mentach konstrukcyjnych, w których poddane są działaniu sił ściska­jących. Pustaków ceramicznych nie należy stosować do budowy funda­mentów, ścian piwnic i murów kominowych.

Ceramika należy do najstarszych materiałów wyrabianych przez człowieka. Posiada wiele znakomitych właściwości: dobrą mrozoodporność i ognioodporność, dużą wytrzymałość na ściskanie, różnorodność kształtów i estetykę, długowieczność.

Wyroby wapienno piaskowe produkowane są z: piasku, wapna i wody. Silikaty są najbardziej ekologicznym materiałem budowlanym, bezpiecznym pod względem promieniotwórczości naturalnej. Wyroby silikatowe charakteryzują się wieloma korzystnymi cechami: dużą wytrzymałością na ściskanie, wysoką mrozoodpornością i ognioodpornością, atrakcyjną ceną, estetycznym wyglądem.

Procesy technologiczne decydujące o rodzaju stosowanej technologii we wznoszonym budynku występują przy konstrukcji i wykończenie obiektu. A więc przy wykonaniu:

- fundamentów,

- ścian piwnic

- ścian zewnętrznych parteru i pięter

- stropów,

- schodów,

- dachu

- ścian wewnętrznych­

- posadzek,

-elewacji.

3.2. FUNDAMENTY

Fundamenty w technologii tradycyjnej wykonuje się najczęściej jako betonowe lub żelbetowe. Czasami wykonuje się je z kamienia

3. 3. ŚCIANY, KLASYFIKACJA I OGÓLNE WYMAGANIA TECHNICZNE

Ściany pełnią funkcję przegród pionowych albo oddzielają wnętrze budynku od przestrzeni zewnętrznej oraz zabezpieczają go od wpływów atmo­sferycznych bądź też rozdzielają pomieszczenia wnętrza budynku.

Uwzględniając umiejscowienie ścian w budynku możemy je podzielić na zewnętrzne i wewnętrzne. Zależnie od charakte­ru i rodzaju przenoszonych obciążeń rozróżnia się ściany nośne, samonośne i nienośne.

Ściany nośne przekazują ciężar własny oraz ciężar in­nych elementów na nich spoczywających /stropów, ścian wyższej kondygnacji, dachu itp./, a także obciążenie użytkowe budynku, na elementy kon­strukcji znajdujące się bezpośrednio pod nimi, np. ściany niższej kon­dygnacji, fundamenty, belki itp. Wykonywane są jako mury o wysokiej wytrzymałości lub żelbetowe ściany prefabrykowane lub monolityczne i o­znaczają się na ogół znacznym ciężarem.

Ściany samonośne nie podpierają stropów i dachu, niosą tylko ciężar własny, przekazując go na elementy budynku, na któ­rych spoczywają. Najczęściej przekazują swój ciężar z całej wysokości ściany bezpośrednio na fundamenty. Stosowane są przede wszystkim w bu­dynkach o konstrukcji szkieletowej, wypełniając i jednocześnie usztyw­niając szkielet budynku.

Ściany nienośne nie przejmują obciążeń od przekryć i nie spełniają funkcji usztywniających. Ściany wewnętrzne nienośne o niewielkim ciężarze nazywane są ścianami działowymi. Mogą to być ściany murowane z cegieł lub płyt przeważnie o grubości mniejszej od 12 cm. Przy masie poniżej 150 kg/m² ciężar ich może być traktowany jako równomiernie rozłożony dodatek do ob­ciążenia użytkowego.

Ściany zewnętrzne w budownictwie tradycyjnym spełniają jednocześnie rolę elementów nośnych. Stosowanie wysokoefektywnych materiałów termo­izolacyjnych wytworzyło tendencję do rozdzielania funkcji nośnej od funkcji izolacyjnej ściany, a w konsekwencji doprowadziło nawet do całkowitego wyeliminowania funkcji nośnej ściany zewnętrznej.

Ściany takie są pod względem konstrukcyjnym ścianami nienośnymi, rzadziej samo­nośnymi i noszą nazwę ścian osłonowych. Ściany osło­nowe dzielą się na ciężkie i lekkie. Ciężkimi są np. wielkopłytowe pre­fabrykaty ścienne stosowane w budownictwie uprzemysłowionym o masie wy­noszącej 350 - 400 kg/m². Lekkie ściany osłonowe, tzn. kurtynowe, po­siadają masę poniżej 70 kg/m² i wykonywane są z nowoczesnych wysokoefe­ktywnych materiałów termoizolacyjnych i okładzinowych.

Ściany mogą mieć strukturę jednowarstwową ( z jednego materiału) lub wielo­warstwową ( z wielu materiałów) . Ściany jednorodne materiałowo są na całej swej grubości wypełnione tym samym materiałem /rys.3.la/. Ściany warstwowe /rys. 3.1b/ składają się z co najmniej dwóch warstw pionowych rozdzielonych prze­strzenią powietrzną lub materiałem izolacyjnym. Poszczególne warstwy ściany mogą być wykonane z tego samego lub różnych materiałów.

Rys.3.l. Budowa ściany: a/ jednorodna, b/ warstwowa

W ścianach występują ponadto różne elementy dodatko­we wpływające na ich konstrukcję, cechy użytkowe lub wygląd zewnę­trzny. Do elementów tych zaliczamy nadproża - belki przekry­wające w ścianie otwory okienne i drzwiowe. Zwieńczenie całości ściany lub części ścian poszczególnych kondygnacji nazywa się gzymsem, który wystaje poza lico ściany i jest elementem dekoracyjnym. W tym sa­mym poziomie, od strony wewnętrznej ściany, wykształcony jest wie­niec - element konstrukcyjny usytuowany na obwodzie stropu, wiążą­cy go ze ścianami i przekazujący na konstrukcję nośną budynku obciąże­nia ze stropów, spełniający równocześnie rolę usztywnienia budynku ja­ko całości. Podstawa ściany w poziomie terenu ma zazwyczaj kształt od­sadzki poziomej, którą nazywa się cokołem.

Odcinek ściany po­między otworami okiennymi, na którym opiera się nadproże, nazywamy fi­larem międzyokiennym, a część ściany pod oknem ­ławą podokienną. Elementy ścian zewnętrznych pokazano schematycznie na rys.3.2.

Rys.3.2. Elementy ściany zewnętrznej

Ściany zewnętrzne powinny się cechować:

- odpowiednią nośnością i wytrzymałością,

- dobrą izolacyjnością cieplno-wilgotnościową,

- dobrą izolacyjnością akustyczną /oddzielenie wnętrza budynku od ha­łasów),

- wieloletnią trwałością eksploatacyjną,

- odporności na działanie atmosfery: mrozoodpornością, odpornością na korozję i odpornością biologiczną,

- wymaganą ognioodpornością,

- wysoką akumulacyjnością i statecznością cieplną,

- niską wilgotnością w stanie powietrzno-suchym,

- określoną, niezbyt wysoką, nasiąkliwości i słabym podciąganiem ka­pilarnym,

• korzystną paroprzepuszczalnością: zdolnością do "oddychania",

- zdolnością do szybkiego wysychania,

- korzystnym wpływem na warunki zdrowotne w pomieszczeniach,

- estetycznym wyglądem,

- możliwie niskim kosztem.

Ściany wewnętrzne powinny się charakteryzować przede wszystkim:

- dobrą izolacyjnością akustyczną,

- odpowiednią wytrzymałością,

- wymaganą ognioodpornością,

- korzystnym oddziaływaniem na warunki zdrowotne w pomieszczeniach bu­dynku,

- wieloletnią trwałością eksploatacyjną.

Wartość techniczna, a co za tym idzie i użytkowa, ściany zależy od rodzaju i jakości materiałów budowlanych użytych do jej wzniesienia i sposobu ich zastosowania,

Ściany nośne przenoszą bardzo duże obciążenia, niejednokrotnie się­gające kilkunastu ton na metr bieżący, ich nośność musi być dostosowa­na do najniekorzystniejszych warunków użytkowania.

Izolacyjność cieplno-wilgotnościowa ściany jest określona odpowied­nimi normami. Wymagania dotyczące termoizolacyjności określają maksy­malną dopuszczalną wartość współczynnika przenikania ciepła k dla danych warunków klimatycznych, a także najniższą dopuszczalną temperatu­rę na wewnętrznych powierzchniach przegród zewnętrznych, tzw. tempera­turę punktu rosy. Obowiązująca w tym zakresie normy żą­dają aby wartość współczynnika przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej była nie wyższa niż 0,45 W/m² K.

Wymagania wilgotnościowe obejmują ochronę wewnętrznych powierzchni ścian przed zawilgoceniem i skraplaniem wody w nich samych, określaj także szybkość wysychania. Woda deszczowa nie może przenikać ani przez same ściany, ani przez ich połączenie. Nie może też pod wpływem różni­cy ciśnień dochodzić do przenikania powietrza, zwłaszcza jeśli powodu­jące ją działanie wiatru następuje przy niskiej temperaturze zewnę­trznej.

Konstrukcja ściany powinna, być taka, aby nie dochodziło do skrapla­nia pary wodnej na jej powierzchni wewnętrznej. Ściana musi być odizo­lowana od wilgoci lub podciągania kapilarnego w porach materiału.

3.4. ŚCIANY DREWNIANE

3.4.1. PODZIAŁ DREWNIANYCH USTROJÓW BUDOWLANYCH

Budownictwo drewniane jest najstarszym rodzajem budownictwa nie tylko w Polsce, ale i w innych krajach, które były zasobne w lasy i drewno budowlane. O szerokim użyciu drewna jako budulca w tych krajach zadecydowała nie tylko dostępność tego materiału, ale i wiele innych zalet, jakie wykazują budynki i ustroje drewniane. Podstawowymi zaletami są szybkość wykonania, mała masa, łatwy transport, prostota prefabrykacji, ładny wygląd, korzystny współ­czynnik przenikania i akumulacji ciepła, korzystne cechy mechanicz­no-wytrzymałościowe itp. Ponadto badania wykazały, że drewno nie wykazuje radioaktywności szkodliwej dla organizmu ludzi i zwierząt.

W ostatnich kilku dziesięciu latach coraz mniej wykonuje się bu­dynków drewnianych. Podyktowane to jest głównie ograniczonymi za­sobami drewna jako budulca, coraz większym zapotrzebowaniem na bu­downictwo trwałe ognioodporne, szerokim zastosowaniem drewna w ele­mentach wykończeniowych budynku i przemyśle meblarskim.

Ze względu na sposób rozwiązania ustrojów konstrukcyjnych oraz ich wykonania, budownictwo drewniane można ogólnie podzielić na dwie grupy:

- tradycyjne oparte na rozwiązaniach ciesielskich,

- nowoczesne nazywane konstrukcjami inżynierskimi oparte na teoretycznych podstawach z zastosowaniem innych, niż ciesielskie, rodzajów połączeń.

W budynkach i konstrukcjach drewnianych wznoszonych do XX w. stosowano wyłącznie rozwiązania ciesielskie według obowiązujących powszechnie zasad ustalonych na podstawie doświadczeń zdobytych z realizacji ustrojów drewnianych na przestrzeni wielu wieków. Kon­strukcje ciesielskie wykonywano z belek i krawędziaków o dużych przekrojach. Wymiary przekrojów zostały ustalone i są przekazywane przez cieśli z pokolenia na pokolenie. Do połączenia elementów kon­strukcyjnych stosowano złącza ciesielskie, do których należy różne­go rodzaju zamki, nakładki, wręby, czopy i gniazda. Jako łączniki stosowano dyble i kołki drewniane. Dopiero w XIX w. zaczęto stoso­wać w złączach ciesielskich łączniki stalowe: sworznie, klamry, strzemiona i gwoździe.

Złącza ciesielskie są pracochłonne i wymagają starannej robociz­ny, a czynnikiem decydującym o jakości złącza był odpowiednio do­brany zacios dostosowany do kierunku działania siły i profilu drew­na. Rozróżnia się następujące rodzaje złącz ciesielskich:

a) wzdłużne poziome stosowane w podwalinach, oczepach, podcią­gach i legarach,

b) wzdłużne pionowe stosowane przy przedłużaniu słupów, pali i stojaków,

c) poprzeczne w połączeniu dwóch elementów ustawionych prosto­padle lub ukośnie względem siebie, występujące w więźbie dachowej, w ścianach szkieletowych itp.,

d) narożne ścian wieńcowych, podwalin, oczepów, płatwi itp.,

e) na wrąb czołowy w wiązaniach dachowych.

Rozwój kształtowania konstrukcji drewnianych odbywał się pod wpływem wielu czynników, a w szczególności rodzaju i dostępności budulca oraz narzędzi, przeznaczenia budowli, zapotrzebowania na budownictwo itp. W miarę doskonalenia rozwiązań konstrukcyjnych wzrastała rozpiętość przekryć budynków, podpory, ściany, słupy ­rozstawiano coraz dalej, a budynek zyskiwał na lekkości.

Pod koniec XIX w. następuje postęp w kształtowaniu konstrukcji drewnianych związany z zastosowaniem innych od ciesielskich połą­czeń elementów drewnianych, do których użyto łączników stalowych: gwoździ, sworzni, śrub, wkrętów i pierścieni. Oprócz belek o peł­nym przekroju prostokątnym lub dwuteowym, zaczęto stosować belki oszczędnościowe w postaci kratownic. Zamiast typowych wiązarów ciesielskich zastosowano wiązary kratownicowe, łukowe, ramowe, sklepienia siatkowe itp. stosując konstrukcje inżynierskie.

Budynki i konstrukcje drewniane wykonuje się przeważnie z drewna iglastego: sosna, jodła świerk. Dąb jako budulec używany jest na pale fundamentowe, podwaliny, progi, słupy i na elementy nośne w konstrukcjach szkieletowych (ryglowo-słupowych). Inne rodzaje ­drewna, jak: jesion, buk, grab, modrzew znajdują obecnie zastosowa­nie do robót wykończeniowych wewnętrznych.

Drewno przed wbudowaniem poddawane jest wstępnej obróbce, do której zalicza się.: cięcie poprzeczne na odpowiednie długości, ociosywanie, łupanie lub piłowanie podłużne, wykonanie zaciosów i połączeń. Drewno otrzymane przez piłowanie podłużne pni drewnianych, tzw. tarcie, stosowane jest powszechnie zarówno w budownictwie ciesiel­skim, jak i w konstrukcjach inżynierskich. Zgodnie z PN-75/D-010001 tarcie dzieli się na: deseczki o grubości do 13 mm, deski, bale, listwy, łaty, krawędziaki i belki.

3.4.2. KONSTRUKCJE CIESIELSKIE

Ściany wieńcowe

Na rysunku 13.3. przedstawiono ustrój konstrukcyjny budynku drew­nianego złożony ze ścian wieńcowych, belek stropowych i więźby da­chowej dwuspadkowej.

Wieniec ściany tworzy cztery belki ułożone poziomo i połączone w narożach na zamek lub nakładkę rys.3.4. Przez ułożenie kilku lub kilkunastu wieńców nad sobą otrzymuje się ścianę wieńcową. Dol­ny wieniec ściany stanowi podwalinę i spoczywa na cokole. Cokół powinien

Rys. 13.3. Elementy konstrukcyjne budynku ze ścianami wieńcowymi: widok budynku z przodu, b) widok z boku

być wzniesiony ponad teren nie mniej niż 40 cm, aby chronić ścianę przed nasiąkaniem wodą głównie od rozpryskujących się kropel deszczu lub topniejącego śniegu.

Połączenie poszczególnych wieców na długości ściany może być w nakładkę lub na zamek. Wieńce łączy się między sobą na kołki o średnicy ok. 2,5 cm i długości 14 cm rozstawione w odstępach ok. 1,0 m. Kilka rodzajów połączeń ścian wieńcowych w narożach budynków oraz szczegół połączenia na jaskółczy ogon ściany wewnętrznej po­przecznej ze ścianą zewnętrzną przedstawiono na rys. 3.4.

Rys. 13.4. Szczegóły połączenia ścian wieńcowych: a) nakładka prosta, b) zamek francuski, c) na obłap bez ostatków, d) nakładka płetwowa, e),f) na obłap z ostatkami, g) połączenie ściany wewnętrznej i zewnętrznej na jaskółczy ogon

Konstrukcje wieńcowe: jaskółczy ogon, zamek zrębowy, zamek francuski.

konstrukcja sumikowo-łątkowa, bale łaczą się z sobą na wpust, na obce pióra.

Grubość ścian wieńcowych wynosi 12-22 cm. Ściana o grubości ok. 12 cm jest równoważna pod względem przenikania ciepła ścianie o grubości 55 cm z cegły pełnej

Ściany słupowo-ryglowe

Ustrój konstrukcyjny ścian słupowo­-ryglowych stosowanych w budynkach szkieletowych. stano­wią, podwalina, słupy, oczep, zastrzały i rygle.

Podwalina spoczywa na cokole fundamentowym na izolacji przeciwwilgociowej. Słupy usta­wiane są na podwalinie w narożach, a pośrednie miedzy nimi w odstę­pach ok. 0,8-1,2 m. Górą słupy powiązane są oczepem. W skrajnych polach ściany, przy narożach, umieszcza się zastrzały, które przej­mują siły poziome (parcie wiatru) i chronią budynek przed wychyla­niem się na boki i przed jego zawaleniem. Zastrzały pracują na ści­skanie. Między słupami umieszcza się poziomo rygle, które dzielą pole miedzy oczepem a podwalina i dodatkowo usztywniają budynek. W polach bez otworów okiennych lub drzwiowych daje się jeden lub dwa rygle w zależności od wysokości ściany. W polach z otworami przyj­muje się dwa rygle: nadproże i podokiennik.

Rys.3.5. Szczegóły połączeń ścian ryglowych

Jeśli przewidziano budynek dwukondygnacyjny, to wówczas na ścia­nach i belkach stropowych dolnej kondygnacji ustawia się kondygna­cje górną. Ustrój konstrukcyjny górnej kondygnacji może być rozwią­zany dwoma sposobami. W sposobie pierwszym skrajna bel­ka stropowa jest oczepem dla ściany parteru i równocześnie podwali­na dla ściany górnej kondygnacji, natomiast w sposobie drugim szkielet ściany dolnej nie różni się od szkieletu ściany gór­nej. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby w obu ścianach zastrzały te były pochylone w tym samym kierunku. W przedstawionych rozwiązaniach siłę pionową od wiatru działającą na górna kondygnację przejmuje słup narożny.

Szczegóły połączenia belek, podwalin, słupów i zastrzałów w uję­ciu aksonometrycznym i w rzutach poziomym i pionowym przedstawiono na rys. 3.5,

Szkielet ściany słupowo-ryglowej jest wypełniany różnymi materia­łami w zależności od przeznaczenia budynku. Szkielet wypełnienia się murem ceglanym. Ściany ta­kie noszą nazwę muru pruskiego. Aby zabezpieczyć cegły przed wypada­niem ze ściany, do słupów mocuje się zwykle listwy trójkątne, które wchodzą w wycięcia cegieł. Aby uzyskać wymagany współczynnik przeni­kania ciepła k, należy mury te dodatkowo ocieplać innymi materiałami.

Ściany szkieletowe z bali

Na rysunku 3.6. przedstawiono inny rodzaj budownictwa oszczęd­nościowego, w którym zamiast. ścian szkieletowych słupowo-ryglowych wykonywanych z krawędziaków o dużych przekrojach stosuje się ściany szkieletowe z bali o przekrojach. od 5 x 10 cm do 5 x 25 cm lub od 6,3 x 10 cm do 6,3 x 25 cm. Sztywność ustroju szkieletowego na dzia­łanie sił poziomych zapewnia poszycie z desek lub płyt z materiałów drewnopochodnych. Deski poszycia przybija sil do słupów ukośnie (pod katem 45°) lub poziomo.

Rys. 3.6. c) aksonometria, d) szczegół konstrukcji, 1- cokół, 2) - tynk, 3 -listwa, 4 -deskowanie, 5 - papa (izolacja przeciwwilgociowa), 6) belka stropowa, 7 - ślepa podłoga, 8 - podłoga, 9 -mata listwowa, 10 -słupek.

Słupy szkieletu ścian rozstawia się co 40-50 cm na podwalinie wykonanej z trzech bali o przekroju np. 5 x 16 cm. Słupy narożne wykonuje się z trzech lub czterech bali, słupy pośrednie z jednego bala. Przekrój bali słupów wynosi 6,3 x 16,0 cm. Jeżeli budynek jest dwukondygnacyjny, to na słupach opierają się dwa ocze­py: jeden pod belkami stropu nad

parterem, a drugi pod wiązarami dachowymi. W przypadku budynków dwukondygnacyjnych należy dawać słupy pośrednie z bali o długości równej wysokości dwóch kondygna­cji, tj. bez łączenia ich na długości. Oczep pod belkami stropu nad parterem wykonuje się z jednego ba­la w pozycji stojącej o przekroju 5 x 20 cm, natomiast pod wiązara­mi dachowymi z dwóch bali o przekroju 5 x 16 cm w pozycji leżącej. Na krokwie stosuje się pojedyncze bale o przekroju 5 x 16 cm.

W konstrukcjach szkieletowych wykonywanych z bali nie stosuje się prawie zupełnie złącz ciesielskich. Wszystkie elementy łączone są za pomocy gwoździ, śrub i krótkich desek.

Belki stropowe z bali o przekroju 5 x 25 cm są usztywniane w po­ziomie stropu krzyżulcami z łat o przekroju 3,8 x6,3 cm lub 4,5 x 5,0 cm, aby nie uległy zwichrzeniu.

W płaszczyźnie poziomej budynek usztywniony jest deskami podłogi. W tym celu pierwsza warstwa desek, tzw. ślepa podłoga, przybijana jest do belek ukośnie pod katem 45°, natomiast druga warstwa prostopadle. W ostatnich latach zamiast ślepej podłogi z desek stosuje się twarde płyty z materiałów drewnopochodnych.

Ściany szkieletowe z bali są dogodne w modernizaccji. Na bazie tych ścian powstało wiele systemów stosowanych w budynkach o niskim zużyciu energii. Przykład takiej ściany pokazano poniżej (rys. 13.7)

Rys. 13.7. Przykład ściany o konstrukcji szkieletowej stosowanej w budynkach o niskim zużyciu energii w ogrzewaniu budynku

3.5. ŚCIANY MUROWANE

3.5.1. CEGŁY BUDOWLANE.

Produkowane są w tradycyjnym systemie wymiarowym. Długość 25 cm, szerokość 12 cm, wysokość 6,5 cm (też 14 i 22 cm) (rys. 13.8a)

Rys. 13.8a. Przykłady cegły budowlanej: a) grupy Z (zwykłe) typu B (bez otworów) ,b)grupy L (licowe) typu P (pełne), c)grupy Z typu D (drążone), d)grupy L (licowe) typu S (szczelinowe).

13.5.2. CEGŁY DZIURAWKI.

W zależności od kierunku otworów przelotowych rozróżnia się:Wozówkowe o otworach przechodzących równolegle do najdłuzszych krawędzi i główkowe o otworach przechodzących równolegle do krawędzi średniej długości.

Rys.3.8b. Cegły dziurawki: a)wozówkowe, b)główkowe

3.5.3 CEGŁY KRATÓWKI.

Są to cegły pionowo drążone, pojedyncze K₁, podwójne K₂,

Rys. 13.8c. Cegły kratówki: a)pojedyncze K₁, podwójne K₂.

3.5.4. WIĄZANIA MURÓW Z CEGŁY PEŁNEJ

Do wykonania murów używa się cegły pustaków i bloczków. Wymiary przykładowe tych elementów podano w tablicy 3.1.

Dłuższa płaszczyzna cegły nazywana jest „wozówką”, krótsza „główką”. W Polsce stosowane są zasadniczo dwa sposoby wiązania cegieł w murze:

1. wiązanie tradycyjne, które można nazwać wiązaniem dwuwarstwowym składające się z: warstwy wozówkowej i główkowej.

2. wiązanie nowoczesne, zwane wielowarstwowym.

Wiązanie wielowarstwowe polega na tym, że tylko co piąta i szósta warstwa są wykonywane według zasad tradycyjnych, cztery warstwy pośrednie mają spoiny pokrywające się. Do wiązań tradycyjnych należy wiązanie pospolite i krzyżykowe. Do najbardziej znanych wiązań wielowarstwowych należy wiązanie amerykańskie.

Wiązanie pospolite znane jest również jako blokowe lub kowadełkowe. W wiązaniu pospolitym warstwy wozów­kowe w murach o grubości 1 cegły i grubszych przekrywane są na przemian warstwami główkowymi. Spoiny pionowe jednej warstwy przesunięte są względem spoin warstwy następnej o 1/4 ce­gły. W murach o grubości 1 cegły warstwy mogą być układane na prze­mian wozówkowo i główkowo albo wyłącznie główkowo, natomiast w mu­rach o grubości 1/2 cegły wszystkie warstwy są wozówkowe, a przesunięcie spoiny poprzecznej wynosi 1/2 cegły.

Początek lub koniec warstw muru wykonuje sie przy użyciu cegieł trzyćwierciówek (dziewiątek); przez stosowanie dziewiątek uzyskuje się w kolejnych warstwach przesuniecie spoin. Warstwa wozówkowa za­czyna się i kończy wyłącznie trzyćwierciówkami, warstwa główkowa w murze o grubości 1 cegły zaczyna się cegła pełna, a w murach grub­szych dwiema parami trzy- ćwierciówek ułożonych główkowo, przy czym w murach o grubości 2 i wiece] cegieł pary trzyćwierciówek układa się w narożach, a miedzy nimi układa się cegły pełne.

Przy wykonywaniu murów krzyżujących się oraz narożnikach ścian stosuje się zasadę wzajemnego przenikania murów. Prawidła przenikania wyma­gają spełnienia następujących warunków:

a) warstwa wozówkowa jednego muru przechodzi na wylot, a warstwa główkowa muru drugiego jest do niej tylko dostawiona,

b) w warstwie wozówkowej, czyli przechodzącej na wylot, spoiny pionowe poprzeczne powinny być przesunięte o 1/4 lub 3/4 cegły od krawędzi drugiego muru.

W tablicy 1 podano przykładowe rodzaje elementów stosowanych w tradycyjnych systemach murowych w Polsce.

Tablica 1 Rodzaje elementów stosowanych w tradycyjnych systemach murowanych.

Nazwa wyrobu Wymiary

mm

Wyroby ceramiczne

Elementy standardowe

Pustak szczelinowy U-220 250x185x220

Pustak szczelinowy Max-220 288x188x220.

Pustak szczelinowy Max-188 288x 188x 188

Pustak do ścian działowych PD-2 250x 120x220

Cegła modularna DZ-220 288x88x220

Cegła kratówka K-3 250x 120x220

Cegła kratówka K-2 250x 120x 140

Cegła dziurawka W 250x120x65

Pustak stropowy ACKERMANA typ: 18/200 300x180x195

20/200 300x200x195

221200 300x220x195

Elementy systemu POROTHERM

Pustak POROTHERM 4.4 44Ox248x238

Pustak POROTHERM 36,5 365x248x238

Pustak POROTHERM 44 440x250x238

Pustak POROTHERM 38 380x250x238

Pustak POROTHERM 30 300x248x238

Pustak POROTHERM 24 240x373x238

Pustak POROTHERM 30 300x250x238

Pustak POROTHERM 25 250x375x238

Pustak POROTHERM 11,5 115x498x238

Wyroby wapienno - piaskowe

Cegła pełna 1 NF 250x120x65

Bloczek drążony 3NFD 150x220x120

Bloczek drążony 6NFD 250x250x220

Bloczek drążony BSD-180 500x180x220

Bloczek drążony BSD-250 500x180x220

Kształtka pełna KSP 250x65x220

Kształtka drążona KSD 250x65x220

Kształtka drążona KSD-65 500x65x220

Kształtka drążona KSD-180 50Ox180x220

Przykład ściany jednowarstwowej (rys.3.1) przytoczono poniżej

Ściana z pustaków POROTHERM 36,5 grubości 39,5 cm

- 15 mm tynk cementowo - wapienny,

- 365 mm pustak POROTHERM 36,5 ,

- 15 mm tynk cementowo - wapienny,

Rys. 13.9. Ściana warstwowa: Widok, b) przekrój pionowy, 1 - warstwa fakturowa, 1- szczelina powietrzna, 3 - izolacja cieplna, 4- izolacja z papy, 5- warstwa wewnętrzna (cegła pustaki lub bloczki, 6-łącznik z drutu lub z płaskownika, 7- tynk.

Przykład ściany dwuwarstwowej przytoczono poniżej:

Ściana z pustaków MAX ocieplona 72 cm styropianem grubości 42, 6 cm.

- 15 mm tynk cementowe - wapienny,

- 288 mm pustak MAX,

- 120 mm płyta styropianowa,

- 3 mm tynk cienkowarstwowy na siatce

Przykład ściany trójwarstwowej z pustką powietrza:

• 15 mm tynk cementowo -wapienny

• 250 mm pustak „U”

• 100 mm wełna mineralna,

• 40 mm pustka powietrzna,

• 120 mm cegła kratówka,

• 15 mm tynk cementowo-wapienny.

Przykład ściany wielowarstwowej z pustką powietrzną przedstawiono na rys. 13.9

O tym w jakiej technologii wykonany jest budynek decyduje przede wszystkim wykonanie ścian i stropów. W technologii tradycyjnej ściany są drewniane, pełne murowane lub warstwowe -z cegieł i bloczków, stropy z belek drewnianych, żebrowe z pustakami ceramicznymi, z płytami ceramicznymi. W technologii systemowej całe ściany i stropy wykonywane są elementów wyprodukowanych w zakładach prefabrykacji i wmontowanych na budowie. Mamy również technologie pośrednie: tradycyjne uprzemysłowione i tradycyjne zmodyfikowane systemowo, w której zastosowano technologię pośrednią pomiędzy tradycyjną i systemową.

3.6. STROPY

3..6.1. RODZAJE STROPÓW

Stropy powinny spełniać następujące zadania:

1. przenosić obciążenie stałe i użytkowe

2. usztywniać ściany budynków w płaszczyznach poziomych,

3. stanowić przegrodę, przed przedostaniem się ognia w trakcie pożaru w sąsiednich kondygnacjach

4. chronić pomieszczenie od przenikania ciepła i dźwięków,

5. stanowić szczelną przegrodę przed wilgocią, gazami, oparami, zapachami.

W zależności od stosowanych materiałów rozróżnia się stropy palne i niepalne. Do stropów palnych zalicza się stropy drewniane, a do niepalnych stropy na belkach stalowych, stropy żelbetowe monolityczne i prefabrykowane oraz stropy ceramiczno-żelbetowe.

W zależności od stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych rozróżnia się stropy:

a) belkowe, b) gęstożebrowe, c) płytowo-żebrowe, d) płytowe.

3.6.2. STROPY BELKOWE

Głównym elementem nośnym w stropie belkowym jest belka, na któ­rej opierają się elementy wypełniające w postaci płyt czy sklepień, a na nich warstwy wykończeniowe (podłogowe). Tak utworzony ustrój konstrukcyjny stropu: elementy nośne - belki i wypełnienie prze­strzeni miedzy nimi, występuje w przeróżnych wariantach, zarówno co do sposobu wypełnienia, jak i materiału. Belki mogą być drew­niane, stalowe i żelbetowe o przekrojach prostokątnym, dwuteowym lub teowym.

3.6.2.1. Stropy drewniane

Stropy drewniane stosowane są przeważnie w budynkach wykonywanych z drewna, natomiast w budynkach murowa­nych są stosowane coraz rzadziej, głównie ze względu na ich łatwo­palność.

13.6.2.2 Stropy z belkami stalowymi

Belki stalowe, najczęściej o przekroju-dwuteowym, są głównymi elementami nośnymi. Rozstaw belek zależy od sposobu wypełnienia przestrzeni miedzy belkami, rozpiętości stropu oraz obciążeń dzia­łających na strop i wynosi 120-200 cm. Przy wypełnieniu płytami ceramicznymi rozstaw belek wynosi 120-150 cm, natomiast dla płyt żelbetowych można przyjąć 200 cm.

Długość oparcia belek stalowych na murze nie powinna być mniej­sza od 18 cm.

Strop Kleina.

Stropy z płytami ceramicznymi są najczęściej nazy­wane stropami Kleina. Stropy te wykonuje się w trzech odmianach: lekkie, półciężkie i ciężkie.

Płyty typu ciężkiego maja grubość 1/2 cegły, a lekkiego 1/4 ce­gły. Płyta półciężka (żeberkowa) ma również grubość 1/4 cegły, lecz jest wzmocniona żeberkami z cegieł ułożonych na rąb. Cegły w pły­tach układa się długością prostopadle do belek lub murów stanowią­cych oparcie płyt. Spoiny poprzeczne warstw sąsiednich należy prze­sunąć o 1/2 cegły. Płyty Kleina można zbroić bednarką o przekroju 1 x 20 mm do 2 x 20 mm lub rzadziej prętami o średnicy co najmniej 6 mm. Prze­krój zbrojenia zależy od obciążenia stropu i od rozpiętości płyty. Zbrojenie układa się w co drugiej lub w co trzeciej spoinie. Końce bednarki należy przegiąć i zagiąć pod katem prostym w ce­lu wpuszczenia ich w spoiny pomiędzy cegłami i środnikiem belki. Na rysunku 13.8 przedstawiono strop Kleina z płytą ciężką, zbrojony bednarki (rys. 3.8a, b) i prętami (rys. 13.8c).

Rys. 3.10. Strop Kleina: a) przekrój poprzeczny stropu z podło­ga drewniana na legarach i płyta typu cienkiego zbrojona bednarka, b) z podłoga z wykładzin, c) przekrój przez płytę ceramiczna zbro­jona prętami, d) widok płyty półciężkiej. 1 - belka stalowa, 2 ­cegła, 3 - płaskownik lub pręt, 4 - siatka, 5 - polepa (beton lek­ki), 6 - warstwa podpodłogowa, 7 - podłoga drewniana, 8 - beton lub zaprawa

Płyty Kleina wykonuje się na deskowaniu, które podwiesza się najczęściej do belek stropowych. Deskowanie nie powinno przylegać bezpośrednio do belek, lecz odstawać ok. 1 cm. Cegły płyty układa się na deskowaniu. Najpierw na cegły nakłada się zaprawę, a następnie układa w płycie na docisk. Po wymurowaniu całej płyty między dwiema belkami oraz ułożeniu zbrojenia w spoi­nach zalewa się płytę zaprawą cementową, tak aby wypełniła spoiny i nierówności. Do płyt Kleina stosuje się zaprawę cementową w proporcji 1:3.

3.6.3. STROPY GĘSTOŻEBROWE

3.6.3.1. Stropy pustakowe ceramiczno-żelbetowe

Szerokie rozpowszechnienie w budownictwie ogólnym znalazły stropy pustakowe ceramiczn-żelbetowe. Istnieje wiele odmian pustaków zarówno ceramicznych, jak i betonowych różniących się kształtem i szerokością. Długość pustaków ceramicz­nych wynosi. zwykle 25-30 cm, natomiast betonowych może być większa.

Ustrojem nośnym stropów ceramiczno-żelbetowych jest żebro mono­lityczne najczyściej o przekroju teowym. W niektórych stropach, np. typu Fert, stosuje się beleczki prefabrykowane ceramiczno-stalowe, które są obetonowane na miejscu wbudowania.

W stropach prefabrykowanych żelbetowych ustrojem nośnym jest belka prefabrykowana zwykle o przekroju teowym w fazie montażowej i dwuteowa utworzona przez połączenie z betonem pachwinowym w fazie eksploatacyjnej. Współpracę belek z betonem zapewnia dodatkowo zbro­jenie wystające ze środnika belek.

W celu zapewnienia pełnej współpracy żeber podłużnych stropu o gę­stych żebrach stosuje się żebra poprzeczne, tzw. rozdzielcze w odstę­pach 30-40 m. Żebra te zapobiegają również "klawiszowaniu" belek stropów prefabrykowanych. Żebra takie daje się też pod ścianki dzia­łowe ustawione w poprzek stropu. Szerokość żeber rozdzielczych wyno­si 10-12 cm, a zbrojenie stanowią 2 lub 4 pręty o średnicy 10-12 mm.

Rys. 3.11. Strop ceramiczno-żelbetowy Ackermana: a) widok, b) przekrój przez żebro pod ściana działowi, c) przekrój podłużny, 1 - pustak Ackermana, 2 - deska, 3 - pręty stalowe, 4 - strzemiona, 5 - wieniec żelbetowy, 6 - ocieplenie, 7 - płyta betonowa, 8 - ­stemplowanie,

9-żebro pod ściana działową, 10 - ściana działowa

Strop ceramiczno-żelbetowy. (Ackermana).

Strop ten (rys. 3.10) na­daje się na przekrycia pomieszczeń o małych i średnich rozpiętościach. Do wykonania stropu używa się pustaków ceramicznych o wyso­kości 15, 18, 20 i 22 cm, szerokości 30 cm i długości 25 cm. Wyso­kość pustaka dostosowuje się do rozpietości stropu i obciążenia działającego, na strop. W stropie tym spody żeber są zasłonięte stopkami pustaków, w celu otrzymania równego podkładu ceramicznego pod tynk.

U góry na pustakach wykonuje się płytę betonową o grubości 3-5 cm wzmocnioną siatka zbrojenia. Żebra stropu zbrojone są przeważ­nie jednym prętem. Pręty te zawiesza się na strzemionach rozmiesz­czonych w odstępach co 30 cm. W żebrach ciągłych lub częściowo utwierdzonych w murze stosuje się zbrojenie na górze żebra. Żebra stropu opierają się na murze za pośrednictwem wieńców.

Stropy Ackermana wykonuje się na deskowaniu pełnym lub złożonym z desek pojedynczych ułożonych pod żebrami, a opartych na ruszto­waniu. Pustaki w stropie układa się mijankowo, przy czym pustaki skrajne od strony wieńca powinny mieć denka z betonu lub zaprawy, zabezpieczające przed przedostawaniem się betonu do ich wnętrza.

­

Rys. 3.12. Strop belkowo-pustakowy DZ: a) strop DZ-3, b) strop c) strop DZ-S, d) widok belki. 1 - belka, 2- pustak, 3 ­płyta betonowa, 4 - zbrojenie belki, 5 - wystające strzemiona

Strop Fert.

Strop ceramiczno-żel­betowy stosowany głównie w budownictwie mieszkaniowym jednorodzin­nym. Do wykonania stropu używa się pustaków ceramicznych o szero­kości 32, 37, 52 cm, wysokości 20 cm i długości 30 cm oraz belek prefabrykowanych ceramiczne-stalowych złożonych z pasa dolnego z kształtek ceramicznych o szerokości 12 cm połączonego z prętami zbrojenia. Z pustaków i belek można wykonywać stropy o rozstawie żeber 40, 45 i 60 cm (Fert-40, 45, 60), Do wykonania stropu jest potrzebne deskowanie. Belki układa się na ryglach o grubości 38 mm położonych na ścianach i pośrednio, dla rozpiętości stropu do 4,50 m przyjmuje się jedną, a większych (do 6;0 m) - dwie. Na belkach prefabrykowanych układa się pustaki, a następnie betonuje. Długość oparcia belek na ścianach powinna wy­nosić co najmniej 8 cm. Pustaki skrajne przy wieńcach i żebrach powinny mają otwory zamknięte, aby masa betonowa nie wlewała się do ich wnętrza.

Strop belkowo-pustakowy DZ.

Strop DZ (rys. 3.11) składa sil z belek żelbetowych prefabrykowanych oraz pustaków. Belki DZ produkowane są w kilku odmianach dostosowanych do obciążeń i rozpiętoś­ci.

Rozróżnia się trzy rodzaje belek DZ:

a) belki DZ-3 o wysokości 20 cm przewidziane są dla budownictwa ogólnego i wiejskiego o rozpiętości stropu do 6,0 m,

b) belki DZ-4 o wysokości 20 cm sa przewidziane do wykonywania stropów i stropodachów w budownictwie ogólnym o rozpiętości do 6,60 m,

c) belki DZ-5 o wysokości 25 cm są przewidziane do wykonywania stropów w budynkach szkolnych o rozpiętości do 7,8 m.

Do wykonania stropów są stosowane następujące rodzaje pustaków:

a) DZ-3 o szerokości 60 cm i wysokości 20 cm oraz ceramiczne o wymiarach 53 x 20,

b) DZ-4 o szerokości 60 cm i wysokości 24,5 cm,

c) DZ-5 o szerokości 60 cm i wysokości 31,5 cm. Długość pustaków wynosi 30 cm.

Końce belek opiera się na murze; długość oparcia powinna wynosić co najmniej 8 cm dla belek DZ-3 i DZ-4 oraz 10 cm w belkach DZ-5. Belki podczas wykonywania stropu powinny być podparte w następują­cych miejscach:

a) belki DZ-3 przy długości większej od 4,2 m w środku rozpię­tości oraz przy podporach, jeśli wieńce są obciążone poniżej stopki belki,

b) belki DZ-4 i DZ-5 w czterech miejscach, tj. pod dworna skraj­nymi otworami na żebra rozdzielcze oraz na obu końcach przy ścia­nach.

Po ułożeniu pustaków i zbrojenia górnego betonuje się pachwiny, wieńce i płytę ścianki działowe równoległe do belek ustawia się na dwóch lub trzech dodatkowych belkach.

Rys. 3.13. Strop ITB-70: a) widok 1-belka., 2-pustak, 3- płyta betono­wa grubości 3 cm

Rys. 13.14 Strop ITB, (PJ)

Istnieje wiele odmian stropów belkowo­-pustakowych. Stropy te różnią się głównie kształtem pustaka. Bel­ki (żebra) mogą być prefabrykowane lub monolityczne. Na rysunku 3.12 i 3.13 pokazano stropy ITB oraz PJ.

3.6.4. STROPY ŻELBETOWE PŁYTOWO-ŻEBROWE

Elementami nośnymi stropu płytowo-żebrowego są płyta i żebro.. Stropy te stosuje się głównie w tych pomieszczeniach, w których nie jest wymagana gładka powierzchnia stropu od spodu oraz tam, gdzie strop przenosi duże obciążenia, np. w magazynach. Sto­sowane rozpiętości żeber wynoszą 4,5-7,5 m. Wysokość żebra przyj­muje się 1/15 1 (1 - rozpiętość żebra). Grubość płyt stropowych jednokierunkowo zbrojonych wynosi 1/30 rozpiętości płyty i nie mniej niż:

a) 5 cm w przypadku płyt dachowych, b) 6 cm w przypadku płyt stropowych,

c) 12 cm w przypadku płyt pod przejazdami.

Żebra mogą być jednoprzęsłowe lub wieloprzęsłowe. Podpory po­średnie żeber wieloprzęsłowych stanowią ściany lub podciągi oparte na słupach. Ze względu na ciągłość płyt, pręty zbrojenia są umieszczane w przęsłach płyty przeważnie na dole oraz na górze, nad żebrami. Jeśli w przyśle płyty górne włókna są rozciągane, to wówczas graty zbrojenia układa się w strefie rozciąganej, tj. na górze płyty. W stropach płytowo-żebrowych łatwo wykonać można otwo­ry technologiczne o różnych wymiarach, jeśli takie są potrzebne ze względów użytkowych. Szersze zastosowanie stropy te maja w budow­nictwie szkieletowym.

Rys.3.15. Strop płytowo-żebrowy; a) strop płytowy jednokierunkowo pracujący, swobodnie podparty, b) jw. utwierdzony na podporach, c) strop płytowo-żebrowy wieloprzęsłowy.

1

20

---