I . /6. Rodzaje i wielkości obciążeń; ogólne warunki projektowania budowli ze względu na ich wytrzymałość, stateczność i trwałość.
Rodzaje obciążeń:
1. Obciążenia zasadnicze – działają na budowlę stale lub regularnie. Należą do nich: ciężar własny konstrukcji, spoczywających na niej części budowli, obciążenia użytkowe, obciążenie śniegiem i wiatrem, parcie ziemi i wody na mury fundamentów i ściany zbiorników.
2. Obciążenia dodatkowe – działają na budowlę sporadycznie np. parcie wiatru, obciążenia dynamiczne, wpływy działania podpór, skurcz betonu, siły wywołane zmianami temperatury.
3. Obciążenia wyjątkowe – odnoszą się do przypadków katastrofalnych i awaryjnych np. trzęsienia ziemi, szkody górnicze, parcie wody w czasie powodzi.
W obliczeniach rozpatruje się obciążenia w zależności od wywołujących je przyczyn:
a) Obciążenia od ciężaru własnego budowli ( ciężar własny konstrukcji nośnej oraz pozostałych elementów jak: wypełnienie, obudowa, podłogi itp.)
b) Obciążenia użytkowe ( ciężar i ruch ludzi, przedmiotów i maszyn )
c) Obciążenie śniegiem i wiatrem przyjmowane w zależności od strefy kraju, kształtu budowli wg obowiązujących norm i zarządzeń
W zależności od czasu trwania obciążenia dzieli się na:
a) Stałe ( ciężar własny i obciążenia użytkowe stałe np. parcie ziemi)
b) Zmienne ( śnieg, wiatr i większość obciążeń użytkowych )
W zależności od sposobu działania obciążeń rozróżniamy obciążenia:
a) Statyczne – charakteryzujące się powolnym przebiegiem zmian obciążenia od zera do wymaganej wartości przy niezmiennym położeniu
b) Dynamiczne – zmiana szybkości obciążenia jest gwałtowna
Przy obliczaniu konstrukcji należy również uwzględnić działanie obciążeń montażowych.
Wznoszone budowle powinny być wykonywane zgodnie z wymaganiami prawa budowlanego, warunkami technicznymi, normami państwowymi lub branżowymi i zarządzeniami urzędowymi.
Konstrukcja powinna mieć odpowiednią wytrzymałość i stateczność, aby mogła bezpiecznie przenieść wszelkiego rodzaju obciążenia stałe i użytkowe. Powinna być odpowiednio sztywna, aby nie dopuścić do nadmiernych odkształceń. Konstrukcje wykonuje się z materiałów odpowiadających wymaganemu okresowi trwałości budowli. Konstrukcję projektuje się na podstawie uproszczonego schematu statycznego, zbliżonego do rzeczywistych warunków jej pracy. O doborze schematu statycznego decydują: rodzaj stosowanego materiału, warunki posadowienia, terminy wznoszenia i zalecenia ekonomiczne itp.
Rozróżnia się trzy klasy trwałości konstrukcji: I-powyżej 100 lat, II-od 50 do 100 lat, III-od 20 do 50 lat oraz budynki tymczasowe do 20 lat.
Na trwałość konstrukcji wpływają: właściwe rozwiązania konstrukcyjne, sumienne wykonanie, dbałość użytkowników o powierzone im obiekty oraz należyta ich eksploatacja i konserwacja. Trwałość konstrukcji mogą zmniejszać czynniki fizyczne i chemiczne (zmiany temperatury, korozja materiału ) oraz mechaniczne ( wstrząsy, drgania ).
I/7. KRYTERIA USTALANIA GŁĘBOKOŚCI POSADOWIENIA I OGÓLNE WARUNKI ZAKŁADANIA FUNDAMENTÓW BUDOWLI.
Głębokość posadowienia fundamentów zależy od:
Ø Głębokości występowania gruntów nośnych, na których budowla może być bezpiecznie posadowiona; minimalną konstrukcyjną głębokość posadowienia przyjmuje się 0,5 m w odniesieniu do najniżej położonego przyległego terenu;
Ø Głębokości przemarzania gruntów wysadzinowych, wg PN minimalne głębokości posadowienia fundamentów, liczone od powierzchni terenu do spodu fundamentów ze względu na przemarzanie gruntów wynoszą 0,8- 1,4 m;
Ø Głębokości rozmycia gruntu, np. przy fundamentach podpór mostowych;
Ø Poziomu zwierciadła wody gruntowej;
Ø Wymagań eksploatacyjnych stawianych budowli, np. konieczność podpiwniczenia;
Ø Poziomu posadowienia sąsiednich fundamentów;
Ø Głębokości występowania gruntów pęczniejących, zapadowych itp.
Sposób posadowienia budowli ustala się biorąc pod uwagę rodzaj i sztywność konstrukcji budowli, warunki jej wykonania i eksploatacji, właściwości techniczne podłoża gruntowego. W pierwszej kolejności bierze się pod uwagę możliwość bezpośredniego posadowienia fundamentów na gruncie ® fundamenty płytkie : warstwa nośna zalega na głębokości, do której możemy wykonać wykop otwarty bez stosowania specjalnych umocnień jego zboczy lub ścian bądź specjalnych metod wykonywania, obniżenia wody gruntowej itp. (głębokość ta nie przekracza zazwyczaj 3-4 m).
Jeżeli warstwa nośna zalega głębiej ® fundamenty głębokie (pośrednie), przekazują one obciążenia od budowli na warstwę nośną za pomocą elementów konstrukcyjnych wprowadzanych w grunt, np. pali, studni, ścian szczelinowych.
Etapy wykonywania robót fundamentowych:
1. Analiza dokumentacji projektowych i warunków geologiczno-inżynierskich.
2. Wytyczenie osi głównych i pomocniczych.
3. Wytyczenie fundamentów i granic wykopów.
4. Wykonanie robót ziemnych:
- Sprawdzenie, czy grunt osiągnięty wykopem spełnia warunki geologiczno-wytrzymałościowe,
- Zabezpieczenie ścian wykopu,
- Odpompowanie wody gruntowej,
- Wykonanie fundamentu,
- Zasypanie wykopów.
I/8. IZOLACJE WODOCHRONNE FUNDAMENTÓW I PODZIEMI BUDYNKÓW.
Rodzaje izolacji:
1. Izolacje lekkie – ochrona budowli przed przenikaniem wilgoci z gruntu. Są to: izolacje bitumiczne bez wkładek (np. powłoki gruntujące), powłoki z tworzyw sztucznych, izolacje z mas powłokowych i środki uszczelniające powierzchnie materiałów konstrukcyjnych (np. środki do hydrofobizacji).
2. Izolacje średnie – ochrona budowli przed wodą podciąganą kapilarnie i wodą opadową przesączającą się w kierunku przegrody. Należą tu: izolacje bitumiczne z dwiema wkładkami z papy, izolacje z asfaltów lanych, z mieszanek bitumicznych z wypełniaczami mineralnymi, z powłok z tworzyw sztucznych, z folii, tynków wodoszczelnych itp.
3. Izolacje ciężkie – ochrona budowli przed wodą naporową (ściany piwnic, zbiorniki itp. Znajdujące się poniżej poziomu wody gruntowej).
Wykonuje się je jako izolacje bitumiczne z wkładkami (stosując lepiki bitumiczne, papy, tkaniny asfaltowe), folie z tworzyw sztucznych lub cienkie blachy metalowe.
Izolacje budynków niepodpiwniczonych.
Izolację poziomą wykonuje się poniżej posadzki przyziemia i jednocześnie na wysokości 30 cm nad poziomem terenu. Ścianę zewnętrzną pokrywa się tynkiem odpornym na działanie wilgoci.
Izolacje budynków podpiwniczonych.
1. Zwierciadło wody gruntowej poniżej poziomu podłogi.
- Gdy dopuszcza się umiarkowaną wilgoć- izolacja pozioma jak w budynkach niepodpiwniczonych, izolację pionową można wykonać ze szczelnego tynku cementowego z domieszkami wodochronnymi,
- Gdy podziemna część budynku ma być chroniona przed wilgocią; izolację poziomą podłogi układa się na podłożu betonowym (stosuje się tu izolację bitumiczną średnią z wkładkami, powłokę asfaltową jedno- lub dwuwarstwową lub tynk cementowy z domieszką uszczelniającą). Izolacja pozioma podłogi powinna znajdować się na tym samym poziomie co izolacja pozioma ściany nad fundamentem i łączyć się z nią.
2. Zwierciadło wody gruntowej powyżej poziomu podłogi.
Należy wykonać izolację poziomą i pionową oraz izolację pod budynkiem jako izolację ciężką z wkładkami (ich liczba zależy od wysokości parcia wody gruntowej na budynek). Przed przystąpieniem do robót należy osuszyć wykop (powierzchniowo lub za pomocą studni rurowych, igłofiltrów).
I/9. ROZWIĄZANIA KONSTRUKCYJNO-TECHNOLOGICZNE STOSOWANE W BUDOWNICTWIE PREFABRYKOWANYM.
WIELKA PŁYTA-określenie to oznacza płytę o wymiarach ściany pomieszczenia, które się tą płytą obudowuje. Konstrukcja budynków wielkopłytowych składa się z płyt ściennych zewnętrznych i wewnętrznych o szerokości pomieszczenia i wysokości kondygnacji oraz płyt stropowych zbrojonych krzyżowo. Budynki te mogą mieć układ konstrukcyjny: podłużny, poprzeczny, krzyżowy lub mieszany (najczęściej poprzeczny lub krzyżowy).
Sztywność przestrzenną zapewniają ściany nośne oraz ściany klatek schodowych, szybów windowych i stropy.
Zasady konstruowania elementów:
- Ściany i stropy piwnic monolityczne i prefabrykowane – prefabrykaty pełne, kanałowe lub żebrowe,
- Ściany nośne wewnętrzne- z płyt betonowych (czasem żelbetowych), grubości płyt nie usztywnionych na krawędziach pionowych min 14 cm, płyty usztywnione na krawędziach pionowych min 12 cm.
Płyty betonowe – zbrojenie chroniące je przed uszkodzeniami mechanicznymi, zarysowaniem wskutek skurczu itp.
Zbrojenie płyt żelbetowych – na ogół 2 siatki umieszczone symetrycznie względem środkowej płaszczyzny płyty. Pręty pionowe f 10-14, pręty poziome f min 6 stosuje się na zewnątrz prętów nośnych.
Między siatkami stosuje się łączniki min f 6 o ilości zależnej od stopnia zbrojenia nośnego (2 lub 4 łączniki), wzdłuż pionowych obrzeży ścian lub otworów w ścianach projektuje się łączniki na każdym skrzyżowaniu prętów siatek. Otulina zbrojenia głównego min 25 mm. Pionowe fragmenty płyt żelbetowych szerokości do 25 cm wydzielone przez otwory, zbroi się jak prefabrykowane słupy żelbetowe, bądź pomija się ich udział w przenoszeniu obciążeń pionowych i stosuje się zbrojenie wg zasad konstrukcyjnych.
- Nadproża – tak jak zginane elementy żelbetowe,
- Ściany nośne zewnętrzne – o strukturze trójwarstwowej: warstwa nośna min 8 cm (jak w ścianach wew.), warstwa izolacyjna 8-12 cm, warstwa zew.(fakturowa) 6 cm.
- Ściany izolacyjne – jak zew., ale o mniejszej grubości warstwy nośnej (lub też jako lekkie osłonowe).
WIELKI BLOK – oznacza element o wysokości kondygnacji i niewielkiej szerokości.
Budynki wielkoblokowe – w Polsce z elementów typu Ż (cegłą żerańska) ® są to żelbetowe elementy wielkoblokowe z kilkoma kanałami o przekroju kołowym, równoległymi do dłuższego boku elementu. Wykonywane są ze żwirobetonu.
- Bloki ścienne mają szerokości modularne: 90, 120, 150, 240 cm, wysokość bloków zależy od ich przeznaczenia, grubość bloków 24 cm, bloki ocieplone (24 cm żelbet i 24 cm betonu komórkowego),
- Elementy stropowe - dostosowane do długości modularnej 240 – 600 cm ze stopniowaniem co 60 cm, szerokość 90, 120, 150 cm.
Inne elementy stosowane w budynkach z cegły żerańskiej:
- Płyty biegowe i spocznikowe schodów,
- Bloki nadproży,
- Panwiowe płyty dachowe,
- Bloki wentylacyjne i spalinowe.
Ściany zew. Osłonowe – z bloczków gazobetonowych; ściany działowe – z cegły dziurawki, płytek gazobetonowych lub z płyt gipsowych Pro-Monta.
Elementy ścienne ustawia się na podlewce z zaprawy cementowej, łączy się je z betonem układanym w kanałach złożonych z wgłębień znajdujących się w bocznych krawędziach sąsiednich elementów.
Na blokach ściennych w poziomie stropów każdej kondygnacji (między czołami płyt stropowych ) wykonuje się monolityczne wieńce żelbetowe.
BUDYNKI MONOLITYCZNE – wykonywane z betonu zwykłego lub lekkiego, szkieletowe lub ścianowe. Układy konstrukcyjne budynków ścianowych – poprzeczny, podłużny, krzyżowy i mieszany (poprzeczny i podłużny, ze ścianami i słupami monolitycznymi, z trzonem monolitycznym i słupami). Konstrukcje te wznosi się przy użyciu specjalnych deskowań tunelowych, półtunelowych, uniwersalnych i ślizgowych. Ściany nośne projektuje się jako betonowe (10 cm) lub żelbetowe (15 cm). Pasma ścian betonowych o długości > 6 m muszą mieć zbrojenie przeciw skurczowe z dwóch siatek, połączonych łącznikami. Ściany żelbetowe – zbrojone 2 siatkami umieszczonymi symetrycznie, otulina min 2,5 cm.
Nadproża – zbroi się zgodnie z zasadami zbrojenia elementów zginanych, przy czym uwzględnia się siły wewnętrzne od obciążeń oraz wpływu skurczu betonu.
Stropy – o przekroju pełnym i wysokości min 16 cm, projektowane jako ciągłe (zbrojenie w postaci siatek zgrzewanych).
Konstrukcje szkieletowe ze względu na charakter pracy statycznej dzieli się na: słupowo-belkowe i słupowo-płytowe. Ściany zewnętrzne – osłonowe, ustawiane na odpowiednich elementach szkieletu przekazują na niego tylko obciążenia poziome. Stropy stanowią poziome usztywnienia budynków.
1
raku2592