Utrwalenie położenia budynku (wytyczonych punktów)
Przed rozpoczęciem wykopów, wytyczone na powierzchni
terenu punkty zaznaczone palikami należy w taki sposób
utrwalić, aby móc je następnie odwzorować na dnie wykopu.
W tym celu wykonuje siÄ™ tzw. A
awy drutowe, umieszczone
poza obrysem budynku w odległości nie mniejszej niż 0,5m
poza górna krawędzią skarpy wykopu.
Rys. 5-2. Wytyczanie budynku: a) rozmieszczenie Å‚aw
kierunkowych, b) Å‚awa kierunkowa
1-górna krawędz
wykopu, 2-krawędz
dna wykopu,
3-Å‚awa fundamentowa, 4 Å‚awa kierunkowa, 6-gwoz
dzie, 7-
nacięcia, 8-powierzchnia terenu
A
awy drutowe wykonuje się z desek grubości 3-4cm przybitych
gwoz
dziami do palików o średnicy 10-14cm. Głębokość
osadzenia palików w ziemi wynosi min. 60cm, a ich rozstaw
nie powinien przekraczać 200cm. Umieszcza się je przy
narożnikach i na przedłużeniu ścian wewnętrznych. Zaleca się
umieszczenie ław na jednym lub zbliżonym poziomie.
Rys. 5-3. A
awy drutowe: 1-deska grubości 3-4cm, 2-pal o
średnicy 10-15cm, 3-druty, 4-pion, 5-krawędz
Å‚awy
fundamentowej, 6-krawędz
ściany
Zaznaczenie położenia palików dokonuje się przez nacięcie między
przeciwległymi ławami cienkiego drutu stalowego, który
ukierunkowuje się poprzez zawieszenie pionów murarskich
opuszczonych na gwoz
dzie palików.
W momencie kiedy pion zawieszony na skrzyżowaniu drutów
znajduje siÄ™ nad gwoz
dziem palika, utrwala siÄ™ miejsce
położenia drutu na ławach kierunkowych przez wbicie
gwoz
dzi lub wykonanie nacięć trójkątnych.
Utrwalenie poziomu odniesienia
Poziom odniesienia jest to dowolny poziom, różniący się o
określona wysokość od reperu istniejącej sieci niwelacyjnej.
Poziom odniesienia utrwala siÄ™ na
reperach osadzonych w gruncie, lub na ścianach sąsiednich
budynków (rys. 5-4). Mając poziom odniesienia można przy
pomocy niwelatora i łaty określić wszystkie pozostałe
poziomy.
Na mniejszych budowach można niwelator zastąpić
wężem wodnym tj. długa rurką gumową zakończoną na
obydwu końcach rurkami szklanymi.
Rys. 5-4. Repety tymczasowe: a) reper gruntowy, b)
osadzenie reperu, c) reper ścienny
1-ubity gruz lub tłuczeń, 2-płyta na krzyżak, 3-
zasypka piaskowa
Na mniejszych budowach można niwelator zastąpić wężem
wodnym tj. długa rurką gumową zakończoną na obydwu
końcach rurkami szklanymi.
5.4. Fundamenty
Fundament jest najniżej położoną częścią budowli, która przenosi
obciążenie budynku na grunt i jednocześnie rozkłada to
obciążenie na większą powierzchnię niż podstawa ściany.
Przy projektowaniu fundamentów konieczna jest znajomość:
obciążenia, które będzie przekazywane na grunt za
pośrednictwem fundamentu i cech gruntu, na którym
budynek będzie posadowiony.
Rodzaje fundamentów
Fundament jest elementem konstrukcyjnym budowli, którego
zadaniem jest przekazanie obciążenia w taki sposób, aby
podłoże nie osiadało nadmiernie, a cały układ budowla-
fundament-podłoże gruntowe był stateczny.
Fundamenty klasyfikuje się ze względu na materiał użyty
do ich budowy, rodzaj konstrukcji i sposób wykonania.
Z uwagi na sposób przekazywania obciążenia z budowli na
podłoże gruntowe, fundamenty bezpośrednie i
pośrednie.
Fundamenty bezpośrednie przekazują obciążenie budowli
wprost na podłoże gruntowe wyłącznie przez dolną
powierzchniÄ™ zwanÄ… podstawÄ…. Wykonuje siÄ™ je w wykopach
otwartych i posadawia się je bezpośrednio na gruntach
nośnych lub na warstwie chudego betonu. Fundamentami
bezpośrednimi są np. stopy i ławy fundamentowe
posadowione bezpośrednio na gruncie.
Fundamenty pośrednie , zwane też sztucznymi
przekazują obciążenie z budowli na niżej zalegające warstwy
nośne przez dodatkowe elementy wprowadzone lub
uformowane w gruncie, np.. w postaci pali, studni, kesonów
lub ścianek szczelnych. W górnych elementach wykonuje się
właściwy fundament, który łączy się z budowlą. Przykładem
tego rodzaju fundamentów może być ruszt fundamentowy
na palach.
W zależności od głębokości posadowienia fundamenty dzieli się
na płytkie i głębokie .
Fundamenty płytkie opierają się bezpośrednio na
warstwie nośnej występującej na nieznacznej głębokości,
zazwyczaj nie przekraczajÄ…cej 4÷5m.
Fundamenty głębokie wykonuje się w głębokich
wykopach często po obniżeniu zwierciadła wody gruntowej.
Fundamenty głębokie mogą być podobnie jak i płytkie
fundamentami bezpośrednimi, jeżeli w celu ich posadowienia
wykonuje się wykop aż do głęboko leżącej warstwy gruntu
odpowiednio wytrzymałego. Częściej jednak fundamenty
głębokie wykonuje się jako pośrednie.
5.5. Fundamenty płytkie
A
awy fundamentowe. A
awa
fundamentowa jest pod względem konstrukcyjnym
fundamentem najprostszym. Na ogół stanowioną podstawę
ściany (rys. 5-5), najrzadziej szeregu słupów. A
awy murowane
z cegły lub z kamienia stanowią fundament ścian
murowanych (rys. 5-5).
Rys. 5-5. A
awy pod ścianami: a) murowana lub betonowa, b)
murowana lub betonowa z odsadzeniami, c) trapezowa, d,e)
żelbetowa
1-pręty główne, 2-pręty rozdzielcze, 3-strzemiona, 4-
podłoże z chudego betonu lub gruzobetonu
Gdy wymiary ławy są zbyt duże wprowadza się odsadzki w celu
zmniejszenia objętości muru. A
awa murowana przy h/se"3
powinna być wykonana na zaprawie cementowo-
wapiennej, a przy h/se"2 na zaprawie cementowej. Nie
zaleca się stosowania ław niższych niż trzy warstwy cepty tj.
ok. 20cm.
A
awy betonowe (rys. 5-5 b,c) można wykonywać z
odsadzkami lub ze ścianą pochyłą. Pierwszy sposób ułatwia
deskowanie, drugi jest łatwiejszy pod względem
wytrzymałościowym i zużywa się najmniej betonu.
Duża wysokość ławy może spowodować wystawanie jej z
posadzki lub też wymaga dodatkowego pogłębienia wykopu.
Obniżenie wysokości ławy można uzyskać stosując ławę
żelbetową (rys. 2-5d). Pręty główne o przekroju dobranym
z obliczeń statycznych, układa się w strefie rozciąganej dolnej
części ławy prostopadle do jej długości. Pręty podłużne-
rozdzielcze, układa się co 30cm. Zbrojenie to zwykle
wystarcza równie ż jako zbrojenie podłużne przy
ewentualnych ugięciach ławy np. wskutek nierównomiernych
osiadań.
Ogólnie biorąc ławy ceglane stosuje się w budynkach
murowanych o wysokości 3-4 kondygnacji, posadowionych
powyżej wody gruntowej na jednolitym gruncie nośnym.
A
awy betonowe stosuje siÄ™ gdy:
a) a) z obliczeń wypada znaczna szerokość
fundamentu, wymagająca więcej niż 4 odsadzek,
b b) spód fundamentu znajduje się poniżej poziomu wody
gruntowej
A
awy żelbetowe stosuje się przy słabych gruntach,
dużym obciążeniu budynku i przy ograniczonej wysokości
Å‚awy.
Odmianą prostokątnej ławy żelbetowej jest ława teowa (rys 5-5e).
Jeżeli ścianą fundamentową budynku
jest ściana szkieletowa o rozstawie słupów nie
przekraczającym 4-5m i jest znacznie obciążona, albo
posadowienie musi być wykonane w gruncie o
niejednorodnej strukturze (czyli dającym różne osiadanie)
wówczas stosuje się ławy pod rzędem słupów. A
awy
szeregowe mają zazwyczaj przekrój odwróconej litery T
(rys. 5-6). A
awa t a ka rozkłada obciążenia skupione od
słupów szkieletu na całą długość ławy.
Rys. 5-6. A
awa szeregowa
Ruszty fundamentowe projektuje siÄ™ zwykle w przypadku
słabych gruntów, dużej intensywności obciążeń, a
szczególnie wtedy gdy należy powiększyć sztywność całego
fundamentu w celu zapewnienia równomiernego osadzenia
budynku. Stanowi on układ wzajemnie przenikających się
ław fundamentowych o sztywnych połączeniach. Słupy
oparte na ruszcie powinny wypadać na skrzyżowaniu ław
rusztu. Wysokość rusztu żelbetowego wynosi zwykle
0,15÷0,20 rozpiÄ™toÅ›ci pomiÄ™dzy Å‚awami.
Rys. 5-7. Ruszt fundamentowy z krzyżujących się ław pod
szereg słupów.
PÅ‚yty fundamentowe stosowane sÄ… podobnie jak ruszty dla:
posadowienia budowli wywierających duże naciski na grunt
jak np. magazyny, silosy, kominy, wieże oraz tam gdzie
chcemy zabezpieczyć budowle przed skutkami
nierównomiernego osiadania :
- gdy grunt pod budynkiem jest niejednorodny i wskazana
jest znaczna sztywność w celu wyrównania różnicy osiadań.
- podziemia budynku znajdują się poniżej zwierciadła
wody gruntowej i konieczne jest wykonania izolacji
wodoszczelnej w części podziemnej
Rys. 5-8. Płyty fundamentowe: a) płyta o stałej grubości, b)
płyta w kształcie odwróconego stropu grzybkowego c,d)
płyty żebrowe.
Skrzynie fundamentowe . Przy dużych wysokościach budynku,
gdy występuj ą znaczne siły poziome, fundamenty powinny
odznaczać się dużą sztywnością względną, aby właściwie
przenosić takie obciążenia na podłoże i aby nawet
nierównomierne osiadanie nie powodowało wzajemnego
przemieszczania poszczególnych elementów konstrukcji.
Rodzaje skrzyń fundamentowych:
- otwarte górą i dołem, skrzynia składa się ze ścian
wewnętrznych i usztywniających.
Rys. 5-9. Skrzynie fundamentowe: a) z płyta denną, b) z płytą
dennÄ… i stropem
Rys. 5-10. Rysunek aksonometryczny fundamentu skrzyniowego
z płyta denna i stropową
Fundamenty przy budynku sąsiednim, są obciążone mimośrodowo
powodując nierównomierny rozkład nacisku na grunt
możliwość pochylenia lub pęknięcia ściany (rys. 5-11).
Dla uniknięcia tych niekorzystnych zjawisk stosuje się
następujące rozwiązania:
a) wbudowanie w ścianę słupów żelbetowych z ławą i
a)
belkÄ… wspornikowÄ… ukryta w stropie podziemia (rys. 5-12a)
b) wprowadzenie w części budynku przylegającej do
b)
budynku sąsiedniego sztywnych ram żelbetowych (rys. 5-
12b).
Rys. 5-11. A
awa przy sąsiedzie obciążona mimośrodowo.
Rys. 5-
12. Sposoby posadowienia przy sÄ…siedzie.
c) u stawienie sąsiednich słupów na wspólnej podstawie
c)
(rys. 5-12c)
d) stawienie skrajnych słupów konstrukcji szkieletowej
d)
tak, aby stały na środku podstawy i wysunięcie górnej
części budynku wspornikowo ku granicy sąsiada
(rys. 5-12d)
6.1. Fundamenty na palach
Fundamentowanie na palach stosuje siÄ™ w przypadku, gdy:
- w poziomie posadowienia zalega grunt nie nadajÄ…cy
się do posadowienia bezpośredniego
- b udowla narażona jest na powstanie zsuwa (pale
zwiększają opór gruntu na ścinanie)
- f undamenty są ograniczone w planie ze względu na
urzÄ…dzenia podziemne
-z achodzi potrzeba związania fundamentów maszyn
z głębszymi warstwami podłoża w celu zmniejszenia drgań
w strefie przypowierzchniowej
- z achodzi konieczność zagęszczenia podłoża
Pod względem pracy statycznej pale dzielimy
na:
- p ale normalne, których nośność w równym stopniu zależy
od oporu gruntu pod ostrzem, jak i od oporu tarcia
wzdłuż pobocznicy (rys. 6-1a)
- s tojące, których nośność zależy od oporu pod ostrzem pala
np. przy posadowieniu na skale (rys. 6-1b)
 z awieszone, których nośność zależy prawie wyłącznie
od oporu tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala
(rys. 6-1c)
Rys. 6-1. Fundamentowanie na palach:
a) normalnych, b)
stojÄ…cych, c) zawieszonych
6.2. Pale gotowe
Pale drewniane można stosować gdy cała ich długość będzie
się znajdować poniżej lustra wody gruntowej; w przeciwnym
razie ulegnÄ… zniszczeniu wskutek korozji biologicznej. Na pale
żywa się drewna sosnowego lub lepiej dębowego o średnicy 20-
40cm po okorowaniu. Koniec pala jest zaostrzony, a w razie
wbijania pala w grunty zwarte ostrze zabezpiecza siÄ™
trzewikiem wykonanym z płaskowników.
Głowica pala drewnianego jest zabezpieczona obręczą
(rys. 6-2) zapobiegajÄ…ca rozklepaniu przez uderzenia kafara.
Rys. 6-2. Pal drewniany: a) widok z boku, b) widok ostrza z
dołu, c) grot
Pal drewniany powinien być wykonany z jednego pnia, ponieważ
łączenie znacznie zmniejsza jego wytrzymałość. Warunek ten
ogranicza długość pali drewnianych do 20m. Nośność pala
drewnianego wynosi w przybliżeniu tyle ton ile centymetrów
ma jego średnica mierzona w środku rozpiętości.
Pale żelbetowe wbijane mogą byś wykonywane o przekroju
pełnym (rys. 6-4) lub rurowym (rys. 3-16). Długość pali
pełnych z uwagi na duży ciężar nie przekracza zwykle 20m.
Natomiast długość pali rurowych może sięgać 30m.
Pal żelbetowy, podobnie jak drewniany, ma ostrze
zabezpieczone trzewikiem, pod którym łączą się pręty
zbrojenia podłużnego oraz głowicę zapobiegająca kruszeniu
się betonu, zakładany jedynie na czas wbijania.
Rys. 6-3. Pal żelbetowy: a) widok z boku, b) przekrój, c)
wkładki ochronne.
1-pręty główne, 2-strzemiona ramki, 3-wkładki ochronne, 4-
uchwyty
Rys. 6-4. Żelbetowe pale rurowe o różnych przekrojach1-uzwojenia
wewnętrzne, 2-uzwojenie zewnętrzne, 3-otwór
Pale monolityczne . Wykonywanie pali tego typu polega na
wywierceniu lub wybiciu w gruncie otworu, w którym
następnie wlewa się beton i ewentualnie wpuszcza zbrojenia.
Dzielimy je na pale w otworach wbijanych i pale w otworach
wierconych.
Pale o otworach wierconych mają poważne zalety, do
których należą: zagęszczenie się gruntu wokół wybijanego
otworu, szybkość wykonania, łatwość uzbrojenia pala.
Wadą tego systemu jest wywoływanie wstrząsów [przy
wybijaniu, co może szkodliwie oddziaływać na sąsiednie
budynki.
Pale Compresso L. Wykonanie pala polega na wybijaniu
otworu w gruncie za pomocą ciężkiego przybijaka zwanego
taranem, ażdo osiągnięcia wymaganej głębokości. Następnie
na dno otworu wrzuca siÄ™ warstwy kamieni polnych, zalewa
je betonem i ubija warstwami tworzÄ…c rodzaj stopy
kamienno betonowej (rys. 6-5). Dalej betonuje siÄ™ pal pod
warstwami po ok. 50cm ubijając każdą warstwę.
Rys. 6-5. Pal Compresso L. Kolejność wykonania
Pale Simplex. W grunt wbija się kafarem rurę o średnicy
30÷40cm zaopatrzonÄ… w ostrze. Po wbiciu rury na wymaganÄ…
głębokość następuje wtłaczanie betonu do wnętrza (rys. 6-6) z
jednoczesnym ubijaniem, co powoduje otwarcie siÄ™ ostrza i
umożliwia stopniowe wyciąganie rury. Górne odcinki pala
Simplex mogą być zbrojone.
Rys. 6-6. Pale Simplex. Kolejność wykonania
Pale Franki . Pale te, podobne w swej zasadzie do pali
Simplex, wykonuje się zamykając spód rury korkiem z
betonu (rys. 6-7). Korek ten jest od góry pobijany taranem,
dzięki czemu opuszcza się w grunt pociągając za sobą rurę.
Po uzyskaniu pożądanej
głębokości rurę unieruchamia się, a następnie uderzenia
wybijajÄ… korek z rury.
Betonowanie pala i wyciÄ…ganie z rury odbywa siÄ™ tak, jak w
poprzednim typie pala
Rys. 6-7. Pale Franki. Kolejność wykonywania.
6.3. Pale wykonywane w otworach wierconych
Zaletą tych pali w porównaniu z poprzednimi rodzajami jest brak
wstrząsów wywołanych wbijaniem. Pale takie ponadto łatwo
przechodzÄ… przez kamieniste warstwy gruntu.
Wadą pali w otworach wierconych jest brak zagęszczenia gruntu
wokół pala, ponieważ wiercenie otworu odbywa się w
podobny sposób jak przy badaniach gruntu.
Pale Straussa. Otwór wierci się rura wiertnicza średnicy 20-
40cm z jednoczesnym wydobywaniem urobku z jej wnętrza.
Po uzyskaniu wymaganej głębokości w dolnej części rury
wykonuje siÄ™ korek betonowy. Dalej betonowanie pala
przebiega warstwami z ubijaniem betonu i wyciÄ…ganiem rury z
jednoczesnym obracaniem
(rys. 6-8). Ze względu na konieczność ubijania betonu
zbrojenie pali Straussa jest kłopotliwe i wykonuje się je z
siatki stalowej w kształcie rury .
Rys. 6-8. Pal Straussa. Kolejność wykonania.
Pale Wolfholza . Pale te zwane palami pneumatycznymi
wykonuje siÄ™ przez wiercenie otworu rurÄ… wiertniczÄ…,
podobnie jak w palach Straussa.
Rys. 6-9. Pal Wolfholza. Kolejność wykonania.
6.4. Wbijanie pali
Urządzenie do wbijania pali lub wybijania otworów w gruncie
nazywa się kafarem. Jest to wieża o konstrukcji drewnianej
lub stalowej z prowadnicami pionowymi lub pochyłymi. Po
prowadnicy porusza się młot (taran, baba) , który jest
podnoszony ręcznie lub mechanicznie na pomocą silnika
parowego lub spalinowego.
Po osiągnięciu wymaganej wysokości młot samoczynnie
odczepia się od linki podnoszącej i spada na głowicę pala
wbijając go w grunt. Ciężary młotów wynoszą od 400kg do
5t, wysokości spadu sięgają 15m.
Rys. 6-10. Kafar
6.5. Rozmieszczenie pali pod budynkiem
A
awy lub stropy fundamentowe oparte na palach przekazujÄ…
obciążenia budynku na pale, a te z kolei na grunt. Stropy na
palach nie różnią się od stóp opartych bezpośrednio na
podłożu z tym, że z zasady wykonywane są jako żelbetowe.
A
awy fundamentowe oparte na palach są również żelbetowe
i stanowią belki ciągłe oparte na słupach.
W planie budynku (rys. 6-11) rozmieszcza siÄ™ pale pod
narożnikami i skrzyżowaniami ław, a następnie pod filarami
międzyokiennymi i miejscami specjalnie obciążonymi (np.
ściany kominowe).
W ten sposób powstają współpracujące ze sobą grupy pali,
w których  ze względu na zagęszczenie gruntu  korzystnie
jest stosować skośny układ pali względem siebie
Rys. 6-11. Rozmieszczenie pali pod budynkiem
Odległość pomiędzy osiami pali przyjmuje się w zależności od
rodzaju gruntu 0,08÷0,15 gÅ‚Ä™bokoÅ›ci posadowienia pala
poniżej poziomu terenu.
GÅ‚owice pali powinny być wpuszczone na ok. 20÷30cm w
ławę lub w stopę, a gdy spodziewamy się działania sił
poziomych, dobrze jest powiązać zbrojenia pala ze
zbrojeniem fundamentu.
Specjalnym rozwiÄ…zaniem posadowienia budynku na palach
jest wykonanie rusztu żelbetowego.
Ruszty na palach przypominajÄ… ruszty fundamentowe z tym
że, skrzyżowania ław rusztów oparte są na palach.
A
awy stanowią belki ciągłe oparte na palach i są obciążone
ścianami budynku, lub płytą, na której spoczywa budynek.
Fundamenty na studniach. Studnia fundamentowa stanowi
jakby rurę o dużej średnicy, umożliwiającą prace ludzi w
środku, zapuszczoną w grunt aż do osiągnięcia oparcia na
gruncie nośnym.
Fundamenty na studniach stosuje siÄ™ w podobnych
warunkach jak pale z tym, że ich wykonanie jest bardziej
proste i nie wymaga takiego sprzętu jak kafary lub wieże
wiertnicze.
6.6. Rozmieszczenie studni fundamentowych pod budynkiem
Studnie podobnie jak pale rozmieszcza siÄ™ przede wszystkim pod
narożnikami i skrzyżowaniami ścian oraz pod filarami
międzyokiennymi
Rozstaw studni podyktowany jest zdolnością przeniesienia
obciążeń od budynku przez ławę  belkę oparta na
tych studniach (rys. 6-13).
4.1. Wykopy budowlane
Rozróżnia się: wykopy szerokoprzestrzenne, wąskoprzestrzenne i
jamiste. Przyjmuje się, że pierwsze występują wtedy, gdy
głębokość ich jest mniejsza od szerokości, drugie gdy jest
większa.
Praktycznie do wykopów szerokoprzestrzennych zalicza się
wykopy o szerokości dna większej niż 1,5m.
Wykopy te stosuje siÄ™ pod budynkami podpiwniczonymi oraz
przy budowie dróg, mostów, ulic i kanałów.
Wykopy wąskoprzestrzenne  głębokość większa od
1,0m, szerokość dna mniejsza od 1,5m. Pod ławy
fundamentowe w budynkach niepodpiwniczonych oraz do
układania przewodów instalacyjnych, drenażu itp.
Wykopy jamiste  gdy powierzchnia dna nie
przekracza 9m2  jeżeli wykonuje się je mechanicznie i
2,5m2  jeżeli wykonuje się je ręcznie.
Dla budynków podpiwniczonych  przeważnie jeden wykop
sięgający aż do poziomu spodu posadzki podziemia.
Krawędz
skarpy wykopu w tym poziomie powinna
znajdować się na zewnątrz przyszłego lica ściany frontowej w
odległości:
10-20cm  jeżeli izolacja pionowa nie jest
przewidziana i
50  80cm  jeżeli planuje się wykonanie pionowej
warstwy izolacyjnej.
Po wykonaniu wykopu szerokoprzestrzennego w jego dnie
wykonuje siÄ™ dodatkowo wykopy pod stropy i Å‚awy
Szerokość tych wykopów powinna być większa od szerokości
ławy fundamentowej o 5-10cm od strony zewnętrznej (dla
swobody) i około 30cm od strony wewnętrznej, aby można
było stać swobodnie na dnie wykopu przy układaniu cegieł w
murze.
Jeżeli grunt jest twardy (np. zwarta glina), a ława ma być
betonowa, to wykop wykonuje się ze ścianami pionowymi o
szerokości takiej jak ława, a tę ostatnią betonuje się wprost
w gruncie na deskowaniu.
Jeżeli budynek nie ma być podpiwniczony, to z całego
terenu zdejmuje się warstwę ziemi grubości 20-30cm, a
wykopy wykonuje siÄ™ tylko pod Å‚awy fundamentowe.
Przy wykonywaniu krótkotrwałych, tymczasowych
wykopów budowlanych 3,o m w korzystnych warunkach
wilgotnościowych skarpy mogą posiadać następujące
nachylenia (stosunek wysokości do podstawy trójkąta
tworzÄ…cego zbocze).
Przy większych głębokościach wykopów skarpy powinny być
mniej strome, np. dla piasku 1.25.
Wskazane jest ponadto w celu zwiększenia skuteczności
przerwać ciągłość zbocza przez wprowadzenie ław (półek)
poziomych co 2,0  2,5 m w kierunku głębokości.
Wykopy wąskoprzestrzenne wykonuje się ze ścianami
pionowymi, pochyłymi lub kombinowanymi  pionowymi w
dolnej części wykopu i pochyłymi w górnej części (rys. 4-1).
Rys. 4-1. Wykopy wÄ…skoprzestrzenne.
Ściany pionowe można pozostawić w różnych skałach oraz w
gruntach spoistych o małym zawilgoceniu, lecz tylko do
głębokości 1m,
Nie należy składać gruntu wydobywanego z wykopu przy jego
krawędzi, gdyż takie obciążenie może spowodować zawalenie
siÄ™ zbocza.
Obudowy kotwione
Zamiast rozpierania i podpierania można również stosować
kotwienie (rys. 4-11). Cięgno jest przymocowane do
krótszego pala (długość 1,5m) i ułożone w rowku, który się
zasypuje. Cięgno ułożone nad powierzchnią terenu
utrudniałoby ruch.
Inny sposób kotwienia to wprowadzenie płyty zakopanej w
odpowiedniej odległości poza ściana i połączonej cięgnami
(rys. 4-12).
Jako kotwie służą również pale kozłowe, tzn. dwa pale ukośne,
sztywno połączone w głowicach, do których jest zaczepione
cięgno (rys. 4-13).
Rys. 4-11. Zakotwienie obudowy wykopu 1-pal kotwiÄ…cy, 2-
cięgno
Rys. 4-12. Kotwia płytowa 1-obudowa, 2-cięgno, 3-płyta
kotwiÄ…ca
Rys. 4-13. Kotwiący kozioł palowy 1-obudowa, 2-cięgno, 3-
pal wciskany, 4-pal wyciÄ…gany.
7.1. Rodzaje ścian
Zgodnie z PN-B-03002:1999 ściany w zależności od charakteru
pracy statycznej i przeznaczenia dzieli siÄ™ na konstrukcyjne i
niekonstrukcyjne.
Ściany konstrukcyjne , zwane również nośnymi,
przenoszą obciążenia od ciężaru własnego oraz
przekazywane ze stropów, dachu, balkonów, schodów a
także od parcia gruntów, obciążenia śniegiem, wiatrem itp.
Ściany niekonstrukcyjne (inaczej nienośne) w
obliczeniach uważa się za nieprzejmujące obciążeń od innych
elementów budynku. Są to ściany, które można usunąć bez
szkody dla nośności całej konstrukcji. Należą do nich ściany
osłonowe i działowe.
Oprócz pojęć ściany konstrukcyjne (nośne) i niekonstrukcyjne
(nienośne) stosuje się określenie ściany samonośne . Są to
ściany, które nie podpierają stropów ani dachu, niosą tylko
ciężar własny, przekazując go na elementy budynku na
których spoczywają. Najczęściej przekazują swój ciężar z
całej wysokości budynku bezpośrednio na fundamenty.
Stosowane sÄ… przede wszystkim w budynkach o konstrukcji
szkieletowej, wypełniając i jednocześnie usztywniając szkielet
budynku.
Ponadto wyróżnia się ściany:
- jednostronne tzw. ściany, w których nie ma
ciągłej spoiny podłużnej (tj. pionowej spoiny równoległej do
powierzchni ściany) lub szczeliny (rys. 7-1a)
- dwuwarstwowe, tzn. ściany składające się z
dwóch równoległych warstw muru ( na ogół z różnych
elementów murowych) ze spoiną podłużną między nimi
wypełnioną w pełni zaprawą grubości nie większej niż 25mm
i połączonych ze sobą trwale kotwiami ściennymi, tak aby
przy przenoszeniu obciążeń przekrój ściany pozostawał
płaski (rys. 7-1b)
- szczelinowe , tzn. ściany składające się z dwóch
połączonych kotwiami ściennymi warstw muru, z których
jedna lub obydwie przenoszą obciążenia pionowe, a
przestrzeń pomiędzy ścianami stanowi pustą szczelinę,
wypełnioną lub częściowo wypełnioną materiałem
niekonstrukcyjnym (rys. 7-1c).
Rys. 7-1. Ściana zewnętrzna: a) jednowarstwowa, b)
dwuwarstwowa, c) szczelinowa
7.2. Wymagania stawiane ścianom
Ściany w domach jednorodzinnych powinny spełniać wymagania
nośności oraz charakteryzować się odpowiednimi
właściwościami fizycznymi, a w szczególności:
- d obrą izolacyjnością termiczną i akustyczną
- w ysoką akumulacją i statecznością termiczną
- k orzystną paroprzepuszczalnością
- m ałą wilgotnością w stanie powietrzno-suchym
- n iezbyt dużą nasiąkliwością
- s Å‚abym podciÄ…ganiem kapilarnym
- s zybkim wysychaniem
- o dpornością na korozję itp.
W budownictwie jednorodzinnym w Polsce dość powszechnie
ściany wykonuje się z elementów murowych. Rzadziej są
stosowane ściany o konstrukcji szkieletowej drewnianej,
stalowej bÄ…dz
żelbetowej.
Elementy murowe (cementowe, silikatowe, betonowe, z
autoklawizowanego betonu komórkowego i z kamienia
naturalnego) należy wiązać w kolejnych warstwach tak, aby
ściana zachowywała się jak jeden element konstrukcyjny
.
Dla zapewnienia tego warunku elementy murowe powinny
zachodzić na siebie na długość co najmniej 0,4 wysokości
elementu lub 40mm. Miarodajna jest wartość większości (rys.
7-2).
Rys. 7-2. Najmniejsze odległości pomiędzy spoinami
pionowymi.
Grubość spoin wspornych (najczęściej poziomych) i
poprzecznych wykonywanych przy użyciu zapraw
zwykłych i lekkich powinna być nie mniejsza niż 8mm
i nie większa niż 15mm.
W wypadku stosowania zapraw do spoin cienkich grubość spoin
powinna być nie mniejsza niż 1mm i nie większa niż 3mm.
Spoiny poprzeczne uważa się za wypełnione, jeżeli zaprawa sięga
na nie mniej niż 0,4 długości spoiny. W przeciwnym
wypadku spoiny uważa się za wypełnione.
Najmniejsza grubość ścian (konstrukcyjnych) z murów o
wytrzymałości charakterystycznej fk e"5Mpa wynosi 100mm,
natomiast o fk <5Mpa  150mm.
W ścianach z muru należy unikać wykonywania bruzd
poziomych i ukośnych. Jeżeli jednak zachodzi konieczność
wykonywania takich bruzd to zaleca się je sytuować w 1 /8
wysokości ściany w świetle lub pod stropem. Dopuszczalne
głębokości bruzd, które można pomijać w obliczeniach
podane sÄ… w normie PN-B-03002:1999.
Ściany wzajemnie prostopadłe lub ukośne należy łączyć w
sposób zapewniający przekazanie z jednej ściany na drugą
obciążeń pionowych i poziomych.
Połączenie takie uzyskuje się , stosując wiązanie elementów
murowych w murze lub Å‚Ä…czniki metalowe bÄ…dz
zbrojenie
przechodzące w każdą ze ścian, w sposób zapewniający
połączenie równoważne wiązaniu elementów w murze.
W budynkach ze ścianami murowanymi o dwóch lub większej
liczbie kondygnacji należy stosować wieńce żelbetowe ,
obiegające w poziomie stropu wszystkie ściany konstrukcyjne
w budynku.
Stropy i dachy na belkach drewnianych lub stalowych należy
łączyć ze ścianami murowanymi za pomocą łączników
stalowych. Odległość między tymi łącznikami powinna być
nie większa niż 2,0m.
Budynek ze ścianami murowanymi należy dzielić na mniejsze
segmenty stosujÄ…c przerwy dylatacyjne , przechodzÄ…ce
przez całą konstrukcję od wierzchu fundamentów do dachu.
W tablicy 7-1 podano największe dopuszczalne odległości
między przerwami dylatacyjnymi murów ścian zewnętrznych.
Tablica 7-1. Największe dopuszczalne odległości między
przerwami dylatacyjnymi murów ścian zewnętrznych .
7.4. Układy (wiązania) cegieł w murach pełnych
Murem pełnym nazywamy mur z cegieł pełnych lub otworowych
(dziurawek, kratówek), w których nie ma ani kanałów, ani
też innych pustych przestrzeni pomiędzy poszczególnymi
cegłami.
W budownictwie znane są następujące zasadnicze wiązania:
pospolite (inaczej blokowe lub kowadełkowe), krzyżykowe
(weneckie), polskie (poetyckie), wielorzędowe. Wiązania te
określone nazwą tradycyjne, charakteryzują się tym, że
żadna ze spoin dwu sąsiednich nie pokrywa się.
Spoiny poprzeczne musza być względem siebie przesunięte o 1 /4
lub 3 /4 długości cegły, natomiast podłużne mijają się o 1 /2
lub 1/4 cegły. Aby to osiągnąć w czole muru (początku i
końcu muru) należy stosować cegły ułamkowe, głownie
dziesiÄ…tki (rys. 7-3
Rys. 7-3. Typowe zakończenia murów o zróżnicowanych
grubościach: a) dwie kolejne warstwy (główkowa i wózkowa)
murów o grubości od 1 do 2,5 cegły, b) aksonometria
zakończeń murów o grubości 1 do 2 cegieł.
Mury przenikające się pod kątem prostym . Jeżeli wyobrazimy
sobie pewien poziomy przekrój murów przenikających się pod
katem prostym, to zauważymy, że w jednym z nich (np.
murze N1 na rys. 7-4a) warstwa wózkowa przechodzi przez
całą długość muru łącznie z miejscem przenikania.
Rys. 7-4. Przenikanie dwóch murów pod kątem prostym (litera  c
oznacza długość jednej cegły).
Natomiast w murze drugim (N2) warstwy główkowe dotykają się
tylko do muru pierwszego, przy czym lica muru drugiego
przesunięte są o 1/2 w stosunku do spoin poprzecznych muru
pierwszego (rys. 7-4b). Przykłady ułożeń dwóch warstw cegieł
w narożnikach pod kątem prostym, w murach łączonych w
kształcie litery T oraz murów miejscowo pogrubionych
pokazano na rys 7-5 do 7- 7.
Rys. 7-5. Przykładowy układ dwóch warstw muru
w narożnikach prostokątnych.
Filary międzyokienne i słupy wykonuje się w taki sam sposób jak
mur ciągły. Wykonując filary należy dążyć, aby ich długość
była wielokrotnością główek cegieł łącznie ze spoinami (rys.
7- 7a). Jeżeli długość filara nie jest równa całkowitej liczbie
główek cegły i wynosi np. 21 /2 cegły, to wówczas na
jednym końcu tej samej warstwy daje się zakończenia
wózkowe a na drugim główkowe (rys. 7-7b).
Rys. 7-7. Filary murowane o przykładowym przekroju.
Rys. 7-8. Wiązanie cegieł w słupach i filarach: a) słupy o przekroju
kwadratowym i prostokÄ…tnym, b) filar z
węgarkami, c) mur z pilastrem .
Silnie obciążone murowane słupy i filary można wzmacniać
zbrojeniem poziomym, układanych w spoinach lub za pomocą
pionowych wstawek żelbetowych (rys. 7-9).
Rys. 7-9. Wzmocnienia słupów murowanych: a) zbrojeniem
poziomym, b) pionowymi wstawkami
żelbetowymi.
7.5. Ściany kominowe murowane z cegły pełnej
Biegną w nich przewody spalinowe i wentylacyjne. Z każdego
trzonu kuchennego i pieca gazowego powinien biec oddzielny
przewód, zaś piece akumulacyjne można włączać do tego
samego przewodu z co drugiej kondygnacji, lecz nie więcej
niż dwa piece.
Przewody wentylacyjne musz ą być wyprowadzone z każdej
ubikacji, Å‚azienki i kuchni.
W budynkach wyższych niż 5 kondygnacji wentylacja powinna
być mechaniczna.
Przewody wentylacyjne i spalinowe w ścianach zewnętrznych
powinny być zabezpieczone izolacją cieplna, najlepiej wełną
mineralnÄ… (rys. 7-10).
Rys. 7-10. Ściana kominowa: a) przekrój pionowy, b) ocieplenie
ściany w sąsiedztwie kanałów dymowych.
Odchylenie od pionu przewodu kominowego nie
powinno przekraczać 30_
. Przekrój przewodu murowanego
nie może być mniejszy niż 14x14cm .
Przewody wykonywane są często ze specjalnych pustaków
ceramicznych .
Przepisy wymagają również, aby przewody spalinowe, zwłaszcza
wyprowadzające spaliny z pieców lub term gazowych, były
wyłożone rurą ze stali lub kamionki .
Przez strych i ponad dach przewody prowadzi siÄ™ w szczelnych
trzonach kominowych .
Przewody dymowe i spalinowe powinny mieć u spodu
drzwiaki wycierowe do usuwania sadzy przy czyszczeniu
komina. W przewodach spalinowych drzwiaki umieszcza siÄ™
50cm poniżej wlotu czopucha gazowego.
Wszystkie drewniane części budynku powinny być oddalone
o min 25cm od wewnętrznej części przewodu.
Ponad dach wyprowadza się komin w sposób pokazany na rys. 7-
11.
Rys. 7-11. Wyprowadzenie komina ponad dach: a) zakończenie
komina płytą betonową, b) wylot komina w dachu płaskim, c)
wylot komina w dachu stromym o pokryciu palnym, d) wylot
komina w dachu stromym o pokryciu niepalnym, e)
wysokości i usytuowanie kominów na dachu budynku w
sąsiedztwie domu wyższego.
8.1. Ogólna charakterystyka ścian jednowarstwowych
Tradycyjne mury wykonywane z cegły pełnej charakteryzują się
dużą wytrzymałością, ale niewielką izolacyjnością termiczną.
Ściany z cegły dziurawki i różnego rodzaju pustaków:
ceramicznych, betonowych, gipsowych, silikatowych i innych
mają wprawdzie lepsze właściwości termoizolacyjne, ale i tak
niewystarczające w świetle wymagań norm i przepisów
dotyczących tzw. ochrony cieplnej budynków.
Dlatego przy wykonywaniu jednowarstwowych ścian
zewnętrznych zachodzi potrzeba zastosowania
autoklawizowanego betonu komórkowego i elementów tzw.
ciepłej ceramiki.
8.2. Jednowarstwowe ściany z ciepłej ceramiki i ceramiczne
mury specjalne
Elementy ceramiki  ciepłej produkuje się wzbogacając masę
ceramiczną różnego rodzaju dodatkami, spalającymi się w
procesie wypalania (np. trociny, węgiel kamienny i brunatny,
odpadki brykietowe, włókna celulozowe, polistyren w postaci
kulek i inne) i pozostawiajÄ…cymi w czerepie otwarte pory.
Tak otrzymane materiały noszą różne nazwy, takie jak: Poroton,
Porotherm, Krotherm, Kintherm i inne.
Elementy ceramiki  ciepłej są produkowane w postaci pustaków
z krawędziami bocznymi wyprofilowanymi w taki sposób aby
możliwe było wzajemne zazębienie się elementów (na pióro i
wpust rys. 8-1).
Do murowania ścian z ciepłej ceramiki zwykle stosuje się
zaprawy ciepłochronne, których izolacyjność cieplna jest
zbliżona do izolacyjności bloczków, przy czym spoiny nie
mogą być grubsze niż 12mm.
Rys. 8-1. Układ pustaków z ciepłej ceramiki w narożniku budynku:
1-kieszenie wypełnione zaprawą; 2-spoina pozioma, 3-
połączenie na pióro i wpust.
Stosuje się także ściany murowane bez zaprawy tzw. suchy
mur z bloków o dużej dokładności wymiarów i kształtu.
Różnica wymiarów poszczególnych elementów nie może
przekraczać ą3mm. Suchy mur może być stosowany tylko
do ścian obciążonych.
Prefabrykowane ściany c cegły ceramicznej pełnej lub dziurawki
są to gotowe elementy o wysokości jednej kondygnacji.
Grubość ścian zewnętrznych wynosi 365mm. Współczynnik
U=0,50W/(m2 k) . Ścianę można ocieplić warstwą
styropianu.
8.7. Ściany zewnętrzne szczelinowe (wentylowane) i
dwuwarstwowe
W ścianie szczelinowej (rys. 8-16) mur zewnętrzny spełnia
rolę warstwy chroniącej wnętrze przed oddziaływaniem
czynników atmosferycznych, hałasem, uszkodzeniami
mechanicznymi, agresywnością środowiska itp.
Mur ten jest niekonstrukcyjny i dlatego nie styka siÄ™ ze
styropianami i ścianami poprzecznymi budynku.
Obie warstwy muru (zewnętrzne i wewnętrzne) są łączone
kotwiami metalowymi
Rys. 8-16. Ściany szczelinowe zewnętrzne:
a) z pusta szczelinÄ… wentylowanÄ…, b) ze szczelinÄ…
ocieplonÄ… wentylowanÄ…, c) ze szczelinÄ… ocieplonÄ…
niewentylowanÄ….
Åšciany z pustÄ… szczelinÄ… wentylowanÄ… (rys. 8-16a)
szerokości 50-60mm mają mniejszą izolacyjność termiczną
niż takie same ściany jednowarstwowe i dlatego praktycznie
znajdujÄ… zastosowanie jedynie w budynkach
nieogrzewanych.
Ściany ze szczeliną częściowo wypełnioną materiałem
termoizolacyjnym i pustkÄ… powietrznÄ… wentylowanÄ…
(rys. 8-16b) charakteryzują się dobrą izolacyjnością termiczną
(zależną głównie od grubości izolacji) i dużą odpornością na
przemakanie przy działaniu ukośnych deszczy.
Szczelina powietrzna wentylowana powinna się znajdować
między izolacją termiczną (najlepiej z płyt i wełny
mineralnej), a murem zewnętrznym oraz mieć otwory
odpowietrzajÄ…ce i odwadniajÄ…ce. Åšciany z takÄ… szczelina
powinny być stosowane zwłaszcza na terenach narażonych
na długotrwałe deszcze i wiatry (np. pas nadmorski) należy
zgodnie z PN-B- 03002:1999, wykonywać z wentylowaną
szczeliną powietrzna po zewnętrznej stronie izolacji
termicznej.
Na rys. 8-17 pokazano fragmenty ścian warstwowych ze szczeliną
powietrzną i ociepleniem z wełny mineralnej.
Rys. 8-17. Åšciany ceramiczne szczelinowe ze szczelinÄ…
wentylowaną: a) z pustaków
szczelinowych MAX, b) z cegły modularnej
1-tynk cementowy
wapienny, 2-pustak szczelinowy MAX, 3-wełna mineralna,
4-szczelina powietrzna, 5-cegła klinkierowa, 6-cegła
szczelinowa modularna, 7-cegła modularna
elewacyjna
W celu zabezpieczenia ściany szczelinowej przed
zawilgoceniem należy przewidzieć możliwość odprowadzenia
wody na zewnątrz, która przeniknęła przez warstwę
zewnętrzną muru.
W tym celu u spodu warstwy zewnętrznej, w miejscu jej
oparcia, zaleca się wykonać fartuch z papy bitumicznej lub
podobnego materiału wodochronnego, na podkładzie z
zaprawy (rys. 8-18), a w warstwie zewnętrznej pozostawić
otwory osiatkowane lub osłonięte kratka, z których woda
może spływać z fartucha na zewnątrz.
Rys. 8-18. Oparcie warstwy zewnętrznej ściany szczelinowej:1-
fartuch z papy bitumicznej, 2-podkład z zaprawy
cementowej, 3-otwór w ścianie zewnętrznej
Åšciany szczelinowe ze szczelinÄ… niewentylowanÄ… szczelnie
wypełnione izolacją termiczną odznaczają się
najkorzystniejsza (wśród ścian szczelinowych) izolacją
termiczną. Mają jednak wyższą od ścian ze szczeliną
wentylowaną odporność na działanie czynników
atmosferycznych.
Na rys. 8-19 pokazano przykład ścian ze szczelinką całkowicie
wypełnioną materiałem izolacyjnym.
Rys. 8-19. Ściana dwuwarstwowa z bloczków z betonu
komórkowego  ocieplona.
Szczelina powinna przechodzić w sposób ciągły aż do dachu.
Grubość muru wewnętrznej ściany szczelinowej
konstrukcji powinna wynosić co najmniej 100mm  w
przypadku muru o wartości charakterystycznej fke" 5MPa i
co najmniej 150mm  gdy fk< 5MPa .
Grubość muru zewnętrznego powinna być nie mniejsza niż 70mm
.
Warstwę tę należy wykonać z elementów murowych pełnych (bez
otworów, bądz
z otworami do 25% objętości.
Warstwa zewnętrzna powinna być murowana z cegieł
licowych bÄ…dz
otynkowana.
Kotwie powinny być rozmieszczone równomiernie i
przemiennie na całej powierzchni ściany.
Liczba kotwi nie powinna być mniejsza niż 4 na 1m2 ściany.
Kotwie osadza siÄ™ co najmniej 50mm w warstwie murowej.
Końcówki kotwi powinny być zagięte co najmniej 30mm,
Wzdłuż wszystkich krawędzi swobodnych warstwy
zewnętrznej (wokół otworów itp.) należy przewidzieć
dodatkowe kotwie w liczbie nie mniejszej niż 3 na 1m
krawędzi ściany.
Dachy
Rys. 8. Schematy wiązarów rozporowych:
a,b) krokwiowy, c,d,e)
jętkowy, f) wieszarowy jednowieszakowy, g) wieszarowy
jednowieszakowy z zastrzałami, h) wieszarowy
dwuwieszakowy
1-podpórka, 2-słup ramy
stolcowej, 3-wieszak, 4-rozpórka
WiÄ…zary krokwiowe
Konstrukcja nośna składa się z par krokwi połączonych z belką
stropową lub opartych na murłatach
Wiązary jętkowe
stosuje się w budynkach z rozstawem ścian od 6 do 7,5m. W
wiązarach jętkowych krokwie są usztywnione dodatkowo
elementami poziomymi (jętkami).
W przypadku gdy długość jętek przekracza 3,5m należy je
podeprzeć płatwiami opartymi na słupach, tzw. ścianie
stolcowej.
Dachy o konstrukcji bezrozporowej (płetwiowe)
Rys. 17. Schematy wiązarów płatwiowych bezrozporowych:
a,b) dwuspadkowy z podparciem kalenicy raÄ… stolcowÄ…, c)
dwuspadkowy o dwóch stolcach do 7m rozpiętości, d)
dwuspadkowy o dwóch stolcach do 12m rozpiętości, e)
dwuspadkowy o pięciu stolcach, f,g) dwuspadkowy
bezkleszczowy, h) dwuspadkowy płatwiowo-kleszczowy (bez
ścianki kolankowej i ze ścianką kolankową), i)
dwuspadkowy z kolankami, k,l,m,n, jednospadkowy, o)
jednospadkowy z pochyłym stolcem
1-słup ramy stolcowej, 2-zastrzał, 3-ścianka kolankowa
Dachy o konstrukcji płatwiowo-kleszczowej składają się
z dwóch rodzaji wiązarów:
główne, które wykonuje się z par krokwi, kleszczy i słupków.
Rozstaw wiązarów wynosi 3-5m.
pośrednich, które maja tylko krokwie oparte na płatwiach