Witaj ponownie!
Mail Grupowy pomaga Twojej grupie sprawnie się komunikować, dzielić notatkami, wydarzeniami i opiniami. Dowiedz się więcej »
Przedmioty Wykładowcy Uczelnie

Układy konstrukcyjne budynków, zalety i wady każdego z nich


Prowadzący Łukasz Drobiec
Informacja dla prowadzących
Podgląd

odpowiedzi_do_pytan_na_obrone.docx

Podgląd pliku (pełna wersja wyższej jakości po zalogowaniu):

Budownictwo ogólne

    1. Układy konstrukcyjne budynków, zalety i wady każdego z nich.

  1. Układ podłużny. Ściany nośne usytuowane są równolegle do podłużnej osi budynku. Ściany lub podciągi oparte są na słupach, dzielą budynki trakty. Stropy ułożone są w kierunku poprzecznym i oparte na ścianach lub podciągach.

  1. Układ poprzeczny. Ściany nośne usytuowane są prostopadle do podłużnej osi budynku i dzielą go na segmenty.

  2. Układ krzyżowy. Stropy opierają się na ścianach podłużnych i poprzecznych. Stosuje się płyty krzyżowo zbrojone oparte na całym obwodzie lub trzech krawędziach.

  3. Układ mieszany. Stanowi kompilację dwóch lub trzech wyżej wymienionych podstawowych układów konstrukcyjnych.


Układy konstrukcyjne:

A)Podłużny



b)Poprzeczny

c)Krzyżowy



1 – ściany nośne, 2 – rozpiętość stropu


Układ szkieletowy. Obciążenie ze stropów na fundamenty przenoszą tu słupy szkieletu konstrukcyjnego: żelbetowe ( prefabrykowane lub monolityczne) albo stalowe. Na słupach opierają się belki nośne (podciągi, rygle) na nich są oparte stropy o dowolnej konstrukcji.  Ściany mają wtedy charakter przegród wypełniających, pełniących głownie rolę barier izolacyjnych(termicznej i akustycznej) dla pomieszczeń budynku.


2. Czynniki wpływające na głębokość posadowienia fundamentów.

a)głębokość przemarzania

b)głębokość posadowienia fundamentów sąsiednich

c)warunki eksploatacji

3. Posadowienie bezpośrednie i pośrednie - rodzaje fundamentów sposoby przekazywania obciążeń na podłoże gruntowe.

Bezpośrednie – przekazujące obciążenia bezpośrednio na grunt:

-ławy fundamentowe (pod murami lub szeregiem słupów) ;

-stopy fundamentowe (pod słupami, filarami);

-płyty fundamentowe;

-ruszty fundamentowe (stosowane na gruntach słabonośnych w celu zwiększenia sztywności);

-skrzynie fundamentowe (stosowane na terenach szkód górniczych);

-bloki fundamentowe (najczęściej przyczółki mostowe)

Pośrednie – przekazujące obciążenie pośrednio:

a)pale fundamentowe

Podział pali ze względu na sposób pracy

-pale normalne – przekazują obciążenie na grunt przez tarcie na pobocznicy i opór pod stopą pala

-pale zawieszone – przekazują obciążenie na grunt przez tarcie na pobocznicy pala

-pale stojące – przekazują obciążenie na grunt przez stopę pala (np. pale oparte stopą na skale)

-studnie fundamentowe

-kesony (wykonywane poniżej poziomu wody)

-ściany szczelinowe/barety

-kolumny

-słupy

4. Rodzaje murów ze względu na ich strukturę (mury jednowarstwowe, oblicowane i szczelinowe).

- mur jednowarstwowy - Kiedyś budowano wyłącznie jednowarstwowe mury nieocieplone, jednak aby zapewnić dobrą izolacyjność cieplną, musiały one być bardzo grube. Z czasem nauczono się ocieplać ściany różnymi materiałami, co pozwoliło zmniejszyć ich grubość. Dziś, dzięki nowym surowcom, takim jak na przykład beton komórkowy, znów można wznosić zewnętrzne ściany jednowarstwowe. Nie muszą przy tym być tak grube i kosztowne jak kiedyś. Mur jednowarstwowy charakteryzuje się krótkim czasem wykonania. Roboty murarskie można zakończyć już w 2 tygodnie.


- mur szczelinowy lub mur podwójny - mur zbudowany z dwóch równoległych ścian np. z cegły, bloczków itp., połączonych ze sobą kotwami ze stali nierdzewnej. Przestrzeń pomiędzy tymi ścianami może zostać wypełniona materiałem termoizolacyjnym (wełna mineralna, styropian), pozostawiona jako szczelina powietrzna lub wypełniona materiałem termoizolacyjnym z jednoczesnym pozostawieniem szczeliny wentylacyjnej. Zwiększa to izolacyjność termiczną muru. Połączenie obu ścian kotwami lub przewiązaniem z cegieł zapewnia stateczność ustroju.


- mur oblicowany - pokrywanie powierzchni okładziną z płytek lub płyt (ceramicznych, szklanych itp.) bądź cegieł (np. klinkierowych.)w celu podniesienia walorów estetycznych powierzchni oraz w celu ochrony jej przed wpływem czynników zewnętrznych (abrazja, erozja).


5. Rola wiązania w murze, układ cegieł przy wiązaniu pospolitym (kowadełkowym) i krzyżykowym.

-W wiązaniu pospolitym występują na przemian warstwy wozówkowe i główkowe,

a spoiny poprzeczne są przesunięte o ¼ cegły. Każdą warstwę rozpoczyna się od ułożenia cegieł „dziewiątek” (długości ¾ cegły) w warstwie wozówkowej wzdłuż (wozówkowo), a w warstwie główkowej w poprzek (główkowo). Rys.a)

-W wiązaniu krzyżykowym również występują na przemian warstwy wozówkowe

i główkowe, a przesunięcie jest równe ½ cegły (po ułożeniu dziewiątki w co drugiej warstwie

wozówkowej wstawia się cegłę ułożoną główkowo). Rys.b)

6. Nadproża ceglane, monolityczne na belkach prefabrykowanych – zasady kształtowania i oparcia na murze.

- ceglane – wykonywane są w formie ceglanych zbrojonych u dołu belek. Cegły ustawiane są najczęściej na rąb leżący, a w spoiny wkładany jest płaskownik o przekroju 2 x 15 - 3 x 30 mm lub pręt o średnicy 5-10 mm.Zbrojenie powinno być przedłużone poza światło otworu minimum 25 cm z każdej strony. Następnie spoiny wypełnia się zaprawą cementową 1: 5. Otwory o rozpiętości do 1,5 m przekrywa się nadprożem o wysokości pół cegły, a powyżej 1,5 m o wysokości 1 cegły. W przypadku, gdy nadproże będzie silnie obciążone siłą skupioną, np. belką stropową lub gdy szerokość otworu wynosi ponad 2,5 m, jego konstrukcję wzmacnia się przez dodanie belek stalowych, np. dwuteowych albo całe nadproże wykonuje się na belkach stalowych.

- monolityczne - Najstarszym powszechnie stosowanym typem przekrycia otworu są żelbetowe prefabrykowane belki nadprożowe typu "L", których wysokość wynosi 19 lub 22 cm, a szerokość 12 cm (rys. 4). Produkowane są w kilku typach jako: drzwiowe o długościach 119, 149, 179 cm oraz okienne z możliwością obustronnego lub jednostronnego obciążenia stropami, dla obydwu przypadków długości belek wynoszą od 119 do 269 cm ze stopniowaniem co 30 cm. Podczas ich montażu należy zwrócić uwagę, by końce oparte były na murze za pośrednictwem zaprawy cementowej na długości minimum 10 cm. Przestrzenie pomiędzy belkami wypełnia się żwirobetonem, a od zewnętrznej strony układa się warstwę izolacji termicznej ze styropianu lub wełny mineralnej. Liczba i sposób układanych belek dostosowane są do grubości ściany.


12. Pokrycia dachowe z papy, blachy, dachówek – zasady stosowania i wykonania, charakterystyka tych wyrobów.

DACHÓWKI CERAMICZNE

Wytwarza się z uszlachetnionej gliny. Mają różne kształty, przekrój poprzeczny płaski lub wyprofilowany o różnej głębokości tłoczenia. Zależnie od technologii produkcji dzielimy je na tłoczone i ciągnione. Ze względu na kolorystykę dachówki dzielimy na naturalne, barwione, glazurowane, angbowane. Zalety dachówek ceramicznych bardzo długa trwałość- ponad 100 lat, niepalne i odporne na zmiany temperatury, odporne na uszkodzenia przez wiatr, doskonale tłumią hałas(odgłosy intensywnego deszczu, łatwa wymiana zniszczonych pojedynczych dachówek. Wady dachówek ceramicznych duży ciężar (40-70 kg/m2) powoduje konieczność wykonania solidnej więźby dachowej

DACHÓWKI CEMENTOWE (betonowe)

Produkowane są z mieszaniny cementu, piasku, wody, plastyfikatorów i pigmentów. Masa betonowa jest walcowana, cięta i wytłaczana w formach aluminiowych. Najbardziej popularne kształty dachówek cementowych to: pojedyncza i podwójna esówka, podwójna rzymska, staroniemiecka, karpiówka, celtycka.
Dachówki betonowe trudno odróżnić od dachówek ceramicznych, od których są tańsze.

BLACHY DACHOWE

Pokrycia z blachy zalicza się do pokryć lekkich i można je stosować do renowacji starych pokryć dachowych. Trwałość pokryć z blachy określa się na 50-60 lat. W zależności od przekroju poprzecznego blachy dzielimy na płaskie, profilowane: trapezowa, falista, krzywoliniowa.

Blachy dachowe płaskie
- cynkowe lub ocynkowane, występują w formie arkuszy.
- powlekane są wykonane z aluminium albo stali powlekanej obustronnie warstwą cynku lub warstwą aluminiowo – cynkową

- miedziane - są trwalsze ale droższe. W miarę upływu czasu pokrywają się zielonym nalotem (patyną), który nadaje im szlachetny wygląd Trwałość pokryć miedzianych przekracza 100 lat.
W zależności od wysokości profilu dzielimy blachy na: blachy głęboko tłoczone, blachy niskotłoczonych, blachy dachówkowe (blachodachówki) wytłaczane w kształcie tradycyjnych dachówek ceramicznych.

PAPA

Papa to wyrób, którego warstwę nośną stanowi osnowa nasycona materiałem bitumicznym. Osnowa zapewnia papie odpowiednia wytrzymałość. Osnowa jest pokryta obustronnie powłoką bitumiczną niemodyfikowaną lub modyfikowaną. Modyfikacja zwiększa odporność powłoki na zmiany temperatury i starzenie, podwyższa jej elastyczność; zapobiega to „spływaniu” papy z dachu nagrzanego pod wpływem słońca, chroni przed utratą szczelności przy ruchach pokrycia związanych ze zmianami temperatury. Papy nowej generacji są najczęściej termozgrzewalne. Zależnie od miejsca ułożenia i pełnionej funkcji papy dzielimy na: wierzchniego krycia - stosowane jako wierzchnie warstwy pokryć wielowarstwowych, pokryte posypką, podkładowe - stosowane jako spodnie warstwy asfaltowych pokryć dachowych i wielowarstwowych izolacji wodnych, izolacyjne - stosowane jako spodnie warstwy asfaltowych pokryć dachowych i wielowarstwowych izolacji wodnych, przeciwwilgociowych lub parochronnych, pokryte posypką z talku, specjalne - wentylacyjne (perforowane lub zgrzewane), paroizolacyjne. Papy wentylacyjne stosuje się by nie dopuścić do kondensacji pary wodnej w warstwie izolacji dachu.

Kryteria doboru pokrycia dachowego

kąta nachylenia:

* od 3° do 17° - papa asfaltowa potrójnie układana na betonie lub deskowaniu
* od 11° do 31° - papy asfaltowa podwójnie układana na betonie lub deskowaniu
* od 3° do 90° - falista blacha stalowa i aluminiowa
* od 11° do 90° - blacha stalowa ocynkowana
* od 31° do 45° - zakładkowa dachówka ceramiczna

- skomplikowanie dachu,

- warunki meteorologiczne,


13. Rodzaje i konstrukcja okien drewnianych i PCV, szyby zespolone

OKNA DREWNIANE
okna krosnowe - W oknach typu krosnowego rama okienna (oboknie) składa się na całym swoim obwodzie z jednego elementu o przekroju prostokątnym, ustawionym w otworze okiennym w ten sposób, że dłuższy bok przekroju jest prostopadły do muru.

okna ościeżnicowe (zwane też oknami polskimi) – zbudowane były z ościeżnicy, do której mocowane są podwójne skrzydła okienne (jedno otwierane na zewnątrz pomieszczenia, drugie do środka). Stosowane były zwłaszcza w budownictwie wiejskim i w miastach na najniższych kondygnacjach.

okna skrzynkowe – rama okienna złożona jest z ościeżnicy i krosna, do niej mocowane są podwójne skrzydła okienne otwierane do środka. Skrzydła zewnętrzne zawsze mają nieco mniejszy wymiar niż skrzydła wewnętrzne. Odmianą okien skrzynkowych są okna półskrzynkowe. Ich rama złożona jest z ościeżnicy i poziomych elementów krosna zwanych krośniakami. Skrzydła okien półskrzynkowych są tej samej szerokości, lecz rożnej wysokości.

okna zespolone (szwedzkie) – posiadają podwójne skrzydła połączone ze sobą za pomocą śrub. Zawieszone są na ramie okna na wspólnym zawiasie. Stosowane w Polsce od ponad czterdziestu lat

okna jednoramowe – składają się z ramy i pojedynczych skrzydeł okiennych wykonanych z trzech warstw drewna sklejonych ze sobą. Układ włókien zapobiega wypaczaniu się konstrukcji. Skrzydła szklone szybami zespolonym (zestawami szyb połączonymi uszczelką).

SZYBY ZESPOLONE

W zależności od konstrukcji, każda szyba zespolona jest przez producentów szyb i producentów okien specyficznie opisywana. Praktycznie w każdej ofercie można znaleźć właściwy dla branży okiennej sposób opisów pakietów przeszkleń.

Szyby zespolone odpowiadają bezpośrednio za kilka bardzo istotnych właściwości okien i drzwi balkonowych z PVC. Zastosowanie odpowiednich szyb, wpływa przede wszystkim na takie specyficzne właściwości okien jak: izolacyjność cieplna okna, izolacyjność akustyczna okna, bezpieczeństwo użytkowania, odporność na włamanie.

OKNA PCV

Każde okno z PVC niezależnie od swojego kształtu i podziału zbudowane jest z różnych kombinacji kształtowników z wysokoudarowego PVC-U. Skrót PVC-U pochodzi od nazwy tworzywa POLICHLORKU WINYLU. Angielski skrót PVC często zastępowany jest poprawnym skrótem polskim PCW lub niepoprawnym, ale potocznym i powszechnie używanym skrótem PCV.

Wysokoudarowość tworzywa oznacza, że jest to materiał o wysokiej odporności na działanie zewnętrznych zjawisk mechanicznych. Innym słowy okna z tworzywa sztucznego (plastiku) wykonane są z twardego PVC.

Podstawowymi elementami każdej konstrukcji okna są: kształtowniki (profile) okienne, a w tym profile: ramy ościeżnicy, ramy skrzydła, ramy słupka, listwy przyszybowej, szyby zespolone, okucia obwiedniowe.

Systemy uszczelek przylgowych, przyszybowych, środkowych, płaskich.


14. Izolacje części budynków stykających się z gruntem, dobór izolacji w zależności od rodzaju gruntu i poziomu wody gruntowej.

Dobór rodzaju hydroizolacji w znacznym stopniu zależy od rodzaju obciążenia wodą. Nieodzownym jest również stwierdzenie rodzaju gruntu, ukształtowania terenu i ustalenie poziomu wody gruntowej na miejscu planowanej budowli. Izolacja typu lekkiego

Jeżeli budynek jest posadowiony na gruntach przepuszczalnych (żwir, piasek), przy jednocześnie niskim poziomie wód gruntowych, następuje szybkie odprowadzenie wody opadowej i nie istnieje zagrożenie działaniem wody pod ciśnieniem. Stosuje się wówczas izolację typu lekkiego – powłokę ochronną, nałożoną na odpowiednio zagruntowane podłoże, wyprowadzoną 30-50 cm ponad poziom terenu.

Powłokę ochronną wykonuje się:

z kilku warstw powłok bitumicznych nakładanych na zimno lub na gorąco lepików asfaltowych, emulsji asfaltowych, dyspersji asfaltowo-gumowych lub mas bitumiczno-polimerowych.

ze szczelnego tynku lub uszczelniających wypraw powłokowych. Jeżeli istnieje możliwość krótkotrwałego działania wody zawieszonej pod ciśnieniem,

Izolacja typu średniego

Jeżeli budynek jest posadowiony na gruntach słabo przepuszczalnych (glina, ił) przy niskim poziomie wód gruntowych,

z dwóch warstw papy lub folii sklejonych lepikami i pokrytych powłoką ochronną,

z dwóch warstw masy bitumiczno-polimerowej; w pierwszą warstwę wtapia się tkaninę zbrojącą z włókna szklanego powlekanego tworzywem sztucznym,

w postaci wanny z betonu szczelnego.

Izolację wyprowadza się na wysokość około 50 cm powyżej poziomu, do którego jej zastosowanie jest konieczne ze względu na poziom wody zawieszonej. Dopiero wyżej można ułożyć izolację jak w przypadku 1. Przy możliwości długotrwałego działania wody zawieszonej pod ciśnieniem izolację tego typu można stosować tylko pod warunkiem wykonania skutecznego drenażu.

Izolacje typu ciężkiego

Jeżeli występuje wysoki poziom wód gruntowych lub możliwość długotrwałego działania wody zawieszonej pod ciśnieniem, wykonuje się izolację typu ciężkiego:

w postaci wanny wodoszczelnej, którą uzyskuje się przez wylanie płyty fundamentowej łącznie ze ścianami fundamentowymi oraz ułożenie od zewnątrz (pod płytą fundamentową i po zewnętrznej stronie ścian) izolacji z trzech warstw papy lub folii,

w postaci wanny wewnętrznej z betonu szczelnego,

z dwóch warstw masy bitumiczno-polimerowej z wtopioną siatką zbrojącą.


15. Sposoby docieplania budynków –

a) Metoda ciężka mokra – najstarsza ze stosowanych w Polsce metod, opracowana w połowie lat 60-tych i dostosowana do ówczesnych możliwości materiałowo-technologicznych. Wiercono otwory w ścianie, wypełniano je częściowo zaprawą, wbijano w nie pręty stalowe, przyklejano płyty styropianowe, montowano siatki z prętów, mocowano siatkę rabitza, tynkowano. Zaniechano jej stosowania ze względu na kłopotliwość i pracochłonność wykonania.

b) Metoda ocieplania płytami izolacji cieplnej z osłonięciem przymurówką z cegły – układ ten składał się z materiału izolacyjnego oraz przymurówki grubości pół cegły. Domurowana warstwa powinna być posadowiona na istniejącym fundamencie i zakotwiona do ściany.

c) Metoda ocieplenia płytami ze styropianu i tworzywa wiórkowo-cementowego z tynkiem tradycyjnym – układ składał się z dwuwarstwowych płyt ze styropianu, trójwarstwowych płyt z rdzeniem ze styropianu i okładzinami z tworzywa, dwuwarstwowego tynku na siatce rabitza. Do łączenia płyt z podłożem stosowano masę klejącą przygotowywaną na budowie. Do mocowania płyt do podłoża stosowana różnego rodzaju łączniki. System ten wymagał dylatowania. Wyszedł z użycia.

d) Metoda lekka mokra – obecnie częściej nazywany bezspoinowym systemem ocieplenia ścian zewnętrznych. Polega na przymocowaniu do ściany układu warstwowego, składającego się z materiału termoizolacyjnego oraz warstwy zbrojonej i wyprawy tynkarskiej. Całość jest mocowana do ściany na zaprawie klejącej i ewentualnie dodatkowo kołkami rozporowymi.

e) Metoda lekka sucha – polegają na wyeliminowaniu z procesu ocieplania tzw. procesów mokrych. W metodzie tej najpierw wykonuje się ruszt drewniany, rzadziej stalowy, później w przestrzenie między ruszt układa się wełnę mineralną lub inny materiał termoizolacyjny i mocuje się do ściany łącznikami. Jako warstwę wykończeniową stosuje się różne okładziny elewacyjne.


16. Izolacyjność akustyczną stropów rozpatruje się ze względu na przenikanie dźwięków powietrznych i uderzeniowych. Przez odpowiedni dobór konstrukcji płyty stropowej można osiągnąć wymaganą izolacyjność od dźwięków powietrznych. Uzyskanie niezbędnej izolacyjności stropu od dźwięków uderzeniowych wymaga zastosowania odpowiednich konstrukcji podłogowych.

Podłogowe ustroje izolacyjne:

- podłoga pływająca – jako warstwę izolacyjną stosuje się styropian elastyczny, płyty z wełny mineralnej, płyty z waty szklanej, elastyczne pianki polietylenowe. Warstwy dociążające wykonuje się z jastrychu cementowego, istnieją podłogi pływające w których jako warstwę dociążająca stosuje się samopoziomujące jastrychy anhydrytowe, płyty prefabrykowane lub specjalne płyty kartonowo gipsowe zbrojone włóknem szklanym.

- lekkie konstrukcje podłogowe – składają się z warstwy przeciwdrganiowej oraz lekkiej płyty podkładowej, która w wielu wypadkach jest jednocześnie nawierzchnią podłogową. Jest podobnie jak podłoga pływająca układem renesansowym.

- wykładziny podłogowe – cechują je korzystne właściwości w zakresie tłumienia dźwięków uderzeniowych. Dzielą się na dwie grupy z PCV na podkładzie izolacyjnym, wykładziny typu dywanowego na podkładzie izolacyjnym lub bez podkładu.

- podwieszone sufity izolacyjne – stosowane są w celu zwiększenia izolacyjności stropu od dźwięków powietrznych. Ma niewielki wpływ na tłumienie dźwięków uderzeniowych.

Stropy drewniane są konstrukcjami podwójnymi z połączeniami, najczęściej liniowymi. Elementy konstrukcji podwójnej są połączone elementami nośnymi. Aby stropy te charakteryzowały się lepszymi właściwościami akustycznymi niezbędne jest wprowadzenie takich konstrukcji, w których w możliwie największym stopniu część podłogowa zostanie oddzielona od części sufitowej.


Materiały budowlane

1. Zaprawy budowlane zwykłe i specjalne – właściwości, rodzaje i zastosowanie.

a) zaprawy budowlane zwykłe:

- zaprawy cementowe: marki M2, M4, M7, M12, M15, M20;

cechy: uzyskują duże wytrzymałości; odporność na warunki atmosferyczne.

zastosowanie: do konstrukcji silnie obciążonych i miejsc wilgotnych.

- zaprawy cementowo-wapienne: marki Mo,6, M1, M2, M4, M7;

cechy: większa elastyczność od zapraw cementowych, dobra urabialność, szerokie

zastosowanie;

zastosowanie: do murowania ścian nośnych, działowych, tynki wewnętrzne i zewnętrzne

- zaprawy wapienne: marki M0,3; M0,6; M1

cechy: dobre właściwości cieplne

zastosowanie: tynki wewnętrzne.

- zaprawy gliniane:

cechy: wytrzymałość do 0,4 MPa; odporność na wysokie temperatury;

zastosowanie: polepy w budownictwie wiejskim, murowanie pieców i palenisk, do łączenia

elementów z gliny niewypalonej

- zaprawa cementowo-gliniana: marki M0,3; M0,6; M1; M2; M4; M7

cechy: duża przyczepność do elementów, znaczna wodoszczelność

zastosowanie: tynki wewnętrzne, mury zewnętrzne i wewnętrzne.

- zaprawy gipsowe: marki M2, M4

cechy: bardzo rzadko stosowane,

zastosowanie: do spajania elementów gipsowych

- zaprawy gipsowo-wapienne: marki M1, M2, M4

zastosowanie: tynki wewnętrzne, murowanie elementów gipsowych.

b) zaprawy specjalne

- zaprawy murarskie do cienkich spoin do murowania elementów o małych tolerancjach

wymiarowych

- zaprawy ogniotrwałe:

cechy: mała wytrzymałość i przyczepność, duża wrażliwość na wodę, odporność na wysokie

temperatury

zastosowanie: do murowania elementów ogniotrwałych

- zaprawy kwaso i alkaloodporne:

cechy: odporność na środowiska silnie agresywne

zastosowanie: do murowania oczyszczalni ścieków i zakładów chemicznych.

2. Odmiany marki oraz asortyment produkowanych wyrobów z gazobetonu.

a) nieautoklwizowany beton komórkowy:

bloczki (pustaki) np. 490x240x240; marki 4,5,6,7

nadproża – różne wymiay

cechy: λ – nie większa niż 0,23

zastosowanie: do ścian nośnych i działowych

Suporex, H+H

b) autoklawizowany beton komórkowy:

bloczki (pustaki) np. 490x360x240; marki: 1,5;2,3,4,5,6,7

nadproża o różnych wymiarach

typ – 400, 500, 600, 700 waga 1m3

λ – od 0,1 – 0,2

Ytong, Sorbet

3. Właściwości rodzaje i zastosowanie wyrobów ceramicznych w budownictwie.

- cegły ceramiczne- klinkierowe elewacyjne, zwykłe pełne, zwykłe drążone (dziurawki

szczelinowe), kratówki

klinkier elewacyjny, marki: 30,35,45,60

dziurawki, marki: 3,5; 5; 7,5

kratówki, marki: 3,5; 5; 7,5; 10; 15; 20

zwykłe, marki: 3,5; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25

licowe, marki: 10, 15, 20, 25

- pustaki ścienne – np. UNI, Uni Max,M44,KO65-2W wewnątrz i na zewnątrz

klasy: 3,5; 5; 7,5; 10; 15; 20

zastosowanie: do murowania zwykłego, na pióro i wpust, na suchy styk.

- pustaki ścienne poryzowane np. porotherm, poromur

klasy: 3,5; 5; 7,5; 10; 15; 20

zastosowanie: do murowania: na pióro i wpust zwykły lub pocieniony, na suchy styk ze

spoinami zwykłymi lub pocienionymi

- ceramiczne elementy ogrodzeniowe: daszki, czapy, różnego rodzaju kształtki (okrągłe,

półokrągłe, trójkątne, itp.), płytki elewacyjne i parapetowe.

4. Drewno, właściwości i zastosowanie wyrobów z drewna.

Drewno jest materiałem anizotropowym, tz. Jego wytrzymałość zależy od kierunku działania sił w stosunku do włókien; najlepsze parametry, gdy siła działa wzdłuż włókien.

a) własności mechaniczne:

- ściskanie wzdłuż włókien 16-88MPa liściaste / 23-34 MPa iglaste

- ściskanie w poprzek włókien 4,3-6,3 MPa liściaste / 8,0-13,5 MPa iglaste

- twardość mierzona jest oporem stawianym przez drewno podczas wciskania stalowej kulki o

określonej średnicy. Metoda Janki, kulka o średnicy 1cm2 - osika 20MPa; grab 89MPa

- ścieralność – drewna twarde są najbardziej odporne, ma to znaczenie np. do wykonywania

podłóg

- wytrzymałość na rozciąganie – około 100MPa

- wytrzymałość na zginanie – dla sosny 15% wilgotności 75Pa

- wytrzymałość na ścinanie – dla sosny 15% wilgotności 7-9 MPa

b) własności fizyczne:

- barwa, u drewna krajowego nie odznacza się taką intensywnością jak niektóre drewna

egzotyczne

- połysk, związany jest z twardością drewna i gładkością powierzchni

- gęstość pozorna, zależy od wilgotności, rodzaju drewna. Przy 15% wilgotności dla świerku

470-480kg/m2 do 810-830kg/m2 dla grabu

- higroskopijność, wchłanianie wody z powietrza

- przewodność cieplna, drewno jest dobrym izolatorem

- wilgotność, zależy od warunków, w jakim drewno się znajduje

- zapach, pochodzi od żywic i olejków eterycznych, czym starsze tym zapach mniej

intensywny.


Zastosowanie drewna - temat rzeka od ogrodzeń placu budowy, tymczasowe budynki wiaty, bramy, szałowanie wszystkich elementów budowli, elementy konstrukcyjne, dromy drewniane, więźby dachowe, stropy….po materiały wykończeniowe, boazerie, ramy okienne, podłogi, schody, gonty dachowe itp.

5. Klasy wyrobów i asortyment stali zbrojonej do betonu.

AO – główne strzemiona i pręty rozdzielcze

A-I – pod obciążeniem wielokrotnie zmiennym i dynamicznym, drgania sejsmiczne

A II ST50B – jako zbrojenie nośne – nie należy stosować w konstrukcjach poddawanych

działaniu sił wielokrotnie zmiennych

A II 18G2-b – zbrojenie nośne w konstrukcjach poddawanych działaniu sił wielokrotnie

zmiennych i dynamicznych, narażonych na drgania sejsmiczne

A III 34GS - zbrojenie nośne w konstrukcjach poddawanych działaniu sił wielokrotnie

zmiennych i podwyższonej temperaturze

A IIIN20G2VY-b – nośne elementy zginane


  1. Materiały termoizolacyjne- ich własności fizyczne, przykłady wyrobów i zastosowanie.

Materiały termoizolacyjne klasyfikuje się na dwie duże grupy – organiczne i nieorganiczne. Do pierwszej grupy zalicza się materiały komponowane z rozwłóknionego drewna, torfu, trzcinowe płyty, a także wyroby z mas plastycznych. Podstawowymi materiałami należącymi do drugiej grupy są: wełna mineralna i wyroby z niej. Wata szklana i wyroby z niej, szkło spienione, ceramiczne spieki z ziemią okrzemkową, a także sypkie (ziarniste) materiały termoizolacyjne (keramzytobeton, spęczniały wermikulit i perlit).

Według zewnętrznego wyglądu i sposobu produkcji materiały termoizolacyjne dzieli się na materiały w postaci kształtek i sypkie. Pierwsze otrzymuje się w procesie formowania i nadawania im określonych form i kształtów (płyty, maty, segmenty, łuki), wówczas noszą nazwy wyrobów termoizolacyjnych. Sypkie materiały otrzymywane przemysłowo mają postać włókien albo porowatych ziaren, a także ich mieszanin.

Do materiałów sypkich należą takie materiały nieorganiczne, jak grys keramzytowy, spęczniały wermikulit, granulowana wełna mineralna oraz takie materiały organiczne, jak wełna drzewna. Materiały sypkie stosuje się do ocieplenia, wypełniając nimi puste przestrzenie przy izolowanych elementach (np. przestrzeń poddaszy). Najczęściej do tego celu używa się styropianu w postaci granulatu. Materiały sypkie stosowane są również w masach izolacyjnych do termoizolacji przewodów rurowych i aparatury cieplnej.

Wyroby formowane dzieli się na sztywne i miękkie. Do pierwszej grupy należą płyty, bloki, cegły, łupiny i podobne, do drugiej zaś maty, wojłok, sznury i inne. Z materiałów sztywnych najczęściej stosowane są płyty, wytwarzane w bardzo szerokim asortymencie, z materiałów miękkich najczęściej używane są maty (przeważnie z materiałów mineralnych) i wojłok.

Większość materiałów termoizolacyjnych jest wytwarzanych przemysłowo. Przygotowywane są w dobrze zorganizowanych i zmechanizowanych zakładach wytwórczych, według ściśle opracowanych receptur i technologii, na wszystkich etapach przeprowadza się badania, co zapewnia ich wysoka jakość i spełnienie wymogów obowiązujących norm.

Z uwagi na zakres stosowania dzieli się je na dwie grupy – do izolacji cieplnej powierzchni w budynkach (ścian, podłóg, dachów) i do izolacji termicznej powierzchni urządzeń i rurociągów (ciepło- lub zimnochronnej). Pierwsze można określić jako budowlane materiały izolacyjne, drugie jako instalacyjne materiały izolacyjne, drugie jako instalacyjne materiały izolacyjne.

Dużo materiałów, szczególnie nieorganicznych, używanych jest do termoizolacji konstrukcji budowlanych i instalacji przemysłowych. Zalicza się do nich wełnę mineralną, wyroby z włókien ceramicznych, watę szklaną, szkło spienione, pianobetony inne.

Do termoizolacji instalacji przemysłowych, pracujących przy znacznie wyższych temperaturach niż obiekty budowlane, używane są bardziej efektywne materiały izolacyjne o w mniejszym współczynniku przewodzenia ciepła, a więc i o mniejszej gęstości objętościowej, nie wyższej niż 400 kg/m³. Wysoko efektywne materiały należy także stosować przy termoizolacji chłodziarek oraz instalacji chłodniczych.

Własności fizyczne

Porowatość.

podstawowa właściwość materiałów termoizolacyjnych, określająca ich jakość. Pory w materiale termoizolacyjnym tworzone są podczas ich produkcji na skutek wprowadzania do surowca gazotwórczych preparatów powodujących pęcznienie masy lub też w trakcie sklejania albo spiekania cząstek materiału albo włókien. Lepszymi właściwościami termoizolacyjnymi charakteryzuje się materiał z małymi zamkniętymi porami, wypełnionymi powietrzem lub gazem.

Unieruchomienie powietrza w małych zamkniętych porach umożliwia lepsze wykorzystanie jego właściwości izolacyjnych. Powietrze znajdujące się w ruchu przenosi również ciepło przez konwekcję. Dlatego w grubo porowatych, jamistych materiałach z wydłużonymi otwartymi porami są warunki do przenikania konwekcyjnych potoków powietrza. Materiał taki jest lepszym przewodnikiem ciepła niż materiał z małymi i zamkniętymi porami. Im mniejsza objętość powietrza zamkniętego w oddzielnych porach, tym mniejsza możliwość konwekcji i tym lepsze jego termoizolacyjne właściwości. Stosunek objętości powietrza znajdującego się w porach i substancji budującej materiał także ma wpływ na termoizolacyjne właściwości materiału. Im mniejsza gęstość objętościowa termoizolacyjnego materiału , tym mniejsza jego przewodność ciepła. Dla materiałów o dużej porowatości, w których udział objętościowy substancji stałej jest bardzo mały, współczynnik przewodzenia ciepła zbliża się do współczynnika przewodności powietrza.

Gęstość objętościowa. Jest to jedna z ważniejszych właściwości charakteryzujących termoizolacyjność materiałów. Im mniejsza gęstość objętościowa, tym lepsza jakość materiału termoizolacyjnego. Przykładem lekkich materiałów są pianki mas plastycznych o minimalnej gęstości objętościowej wynoszącej 15 – 25 kg/m³. Ze zwiększeniem gęstości objętościowej podwyższa się wartość współczynnika przewodzenia ciepła (lambda) oraz zwiększa się wytrzymałość.

Przewodność cieplna. Jest to podstawowy wskaźnik określający jakość materiałów termoizolacyjnych. Inne bardzo ważne właściwości materiałów termoizolacyjnych to: odporność biologiczna, mrozoodporność, ognioodporność, palność, stabilność termiczna.

Wilgotność. Duża porowatość sprzyja zawilgoceniu materiałów. Gdy materiały te są eksploatowane w warunkach dużej wilgotności, przestrzenie pomiędzy włóknami czy pory mogą być wypełnione częściowo lub całkowicie wodą. Woda wypełniająca komórki materiału ma współczynnik przewodzenia ciepła ok. 20-krotnie większy niż gaz. Zawilgocenie materiałów termoizolacyjnych powoduje wzrost współczynnika przewodzenia ciepła, obniża wytrzymałość, odporność na korozję biologiczną oraz mrozoodporność.

Wytrzymałość. Większość materiałów termoizolacyjnych o bardzo porowatej budowie cechuje niewielka wytrzymałość. Charakteryzują ją trzy wskaźniki – wytrzymałość na ściskanie, na zginanie i na rozciąganie. Zwykle wytrzymałość wysokoporowatych materiałów charakteryzuje tylko wytrzymałość na ściskanie, wyrobów włóknistych – wytrzymałość na zginanie, termoizolacyjnych wyrobów miękkich (wojłoku, maty mineralnej i innych) – wytrzymałość na rozciąganie. Przedział wytrzymałości materiałów konstrukcyjno-termoizolacyjnych, niezależnie od ich budowy, charakteryzuje się dwoma wskaźnikami – wytrzymałością na ściskanie i zginanie. Wytrzymałość termoizolacyjnych materiałów na ściskanie zawiera się w granicach 100 – 1500 kN/m², niekiedy osiąga 5000 kN/m², tylko w nielicznych przypadkach przekracza 5000 kN/m². Wytrzymałość materiałów można w określonych przedziałach zmienić przez dobór warstw albo zastosowanie specjalnych metod ich obróbki.


  1. Własności, klasy, rodzaje i zastosowanie cementów portlandzkich.

Klasy cementów portlandzkich (CEM I do CEM V)


CEM I 32,5

CEM I 32,5 R

CEM I 42,5

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy C12/15- C35/45

  • Konstrukcje i elementy monolityczne oraz prefabrykowane dojrzewające w podwyższonej temp. i warunkach naturalnych;

  • Konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp.

  • Wyroby drobnowymiarowe dojrzewające w naturalnych warunkach;

  • Beton komórkowy;


CEM I 42,5 R

CEM I 52,5

CEM I 52,5 R

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy C20/25- C40/50

  • Konstrukcje i elementy prefabrykowane dojrzewające w podwyższonej i obniżonej temp. I warunkach naturalnych;

  • Konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp.

  • Wyroby drobnowymiarowe dojrzewające w naturalnych warunkach;

  • Beton o wymaganej wysokiej wytrzymałości wczesnej;

  • Betonowanie w warunkach zimowych


CEM I 42,5 NA

CEM I 42,5 R NA

CEM I 52,5 NA

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy C20/25- C40/50 o zastosowaniu jak wyżej (dopuszcza się stosowanie kruszyw reaktywnych)


Portlandzki krzemionkowy

CEM II/A- D42,5

CEM II/A- D52,5

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy średniej

  • Konstrukcje i elementy prefabrykowane dojrzewające w podwyższonej i obniżonej temp. I warunkach naturalnych;

  • Konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp.

  • Betony i konstrukcje pracujące w środowiskach o podwyższonej agresywności chemicznej.

  • Betonowanie w warunkach obniżonej temp.

  • Beton wysokiej wartości (BWW), C50/60- C90/105


Portlandzki popiołowy

CEM II/A- V32,5 R

CEM II/A- V42,5

Portlandzki żużlowy

CEM II/A- S32,5 R

CEM II/A- S42,5 R

Portlandzki żużlowo- popiołowy

CEM II/A- SV32,5 R

CEM II/A- SV42,5 R

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy do C35/45

  • Konstrukcje i elementy monolityczne oraz prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp;

  • Wyroby drobnowymiarowe dojrzewające w naturalnych warunkach;

  • Beton komórkowy, zaprawy murarskie, zaprawy tynkarskie.


Portlandzki popiołowy

CEM II/B- V32,5

Portlandzki żużlowy

CEM II/B- S32,5

Portlandzki żużlowo- popiołowy

CEM II/B- SV32,5

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy do C25/30

  • Konstrukcje i elementy monolityczne oraz prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp;

  • Konstrukcje masywne;

  • Beton o podwyższonej odporności na agresję chemiczną

  • Beton „chudy”

  • Betony stabilizujące, zaprawy murarskie, zaprawy tynkarskie.


Portlandzki wapienny

CEMII A- L32,5R

CEMII A- L42,5

Zastosowanie:

Beton zwykły klasy do C35/45

  • Konstrukcje i elementy monolityczne oraz prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temp;

  • Wyroby drobnowymiarowe dojrzewające w naturalnych warunkach;

  • Betony i zaprawy barwione, zaprawy tynkarskie, zaprawy murarskie, betony i zaprawy posadzkowe.


CEM III, IV i V analogicznie jak CEM II


  1. Dobór kruszywa do betonu (marka, uziarnienie, maksymalny wymiar ziaren i In.)

Kruszywo dzielimy na:

Drobne- uziarnienie od 0,0 mm do 2,0 mm i od 2,0 do 4,0 (piasek zwykły, pospółka, piasek kruszony, miał, niesort, piasek łamany.

Grube- uziarnienie od 4,0- 8,0; 8,0-26,0; 16,0- 31,5; 31,5-63 (żwir, pospółka, grys z otoczaków, mieszanka z otoczaków, kliniec tłuczeń, grys.

Bardzo grube- uziarnienie 63,0- 250 mm ( otoczaki, kamień łamany)

Wyróżniamy kruszywa do betonu ciężkiego, zwykłego, lekkiego kruszywowego i lekkiego mikrokruszywowego.

Typy tekstury powierzchni ziaren kruszywa:

Gładka- żwir

Szorstka- bazalt

Krystaliczna- granit

Ziarnista- piaskowiec

Porowata- keramzyt

Szklista- żużel


Stropodachy

Stropodach jest bardzo ważnym elementem budynku, ponieważ chroni użytkowników obiektu przez niekorzystnym oddziaływaniem środowiska zewnętrznego: opadów atmosferycznych, niskich i wysokich temperatur, wiatru. Na stropodach składa się duża liczna różnorodnych warstw. Podstawowym elementem nośnym jest zazwyczaj płyta żelbetowa lub strop gęstożebrowy, na które układane są pozostałe warstwy min. Izolujące termicznie, chroniące przed działaniem wody czy warstwy wykończeniowe nadające stropodachom estetyczny wygląd.

Stropodachy możemy podzielić ze względu na sposób połączenia klejonych warstw:

  • Warstwy przylegające do siebie;

  • Warstwy przylegające częściowo;

  • Warstwy rozdzielone na dwie części przestrzenią wentylowaną.

Podział ze względu na sposób usuwania wilgoci z wnętrza stropodachu:

  • Wilgoć usuwana z poziomu warstwy odpowietrzającej;

  • Wilgoć usuwana przez kanaliki;

  • Wilgoć usuwana przez szczeliny;

  • Wilgoć usuwana do przestrzeni wentylowanej.

Podział ze względu na uzyskanie spadku:

  • Spadek uzyskany przez konstrukcję nośną;

  • Spadek dzięki warstwie spadkowej;

  • Spadek przy zastosowaniu ścianek ażurowych.

Podział ze względu na rodzaj konstrukcji nośnej.

  • Strop masywny;

  • Wiązary kratowe;

  • Dźwigar pełny lub ażurowy.

Projektowanie stropodachów można podzielić na kilka etapów, z czego jako pierwszym etapem jest wybór kształtu, rodzaju i wymiarów stropodachu. Wybór ten pozwala w dalszej części na oszacowanie materiałów jakimi stropodach będzie wykończony. Drugim etapem projektowania jest zaprojektowanie stropodachu pod względem cieplno- wilgotnościowym. Ten etap ma na celu sprawdzenie czy założone warstwy nie spowodują zawilgocenia stropu oraz czy wymiana ciepła między wnętrzem a środowiskiem zewnętrznym nie będzie zbyt duża.

Kolejnym ważnym etapem jest projektowanie pod względem konstrukcyjnym. Przeprowadza się obliczenia statyczno wytrzymałościowe. W stropodachach pełnych projektowanie polega na sprawdzeniu stanu granicznego użytkowania oraz obliczeń na wystarczającą nośność ustroju. W przypadku stropodachów prefabrykowanych projektowanie sprowadza się jedynie do porównania założonych obciążeń z dopuszczalnymi zadanymi przez producenta.

Większym problemem jest projektowanie stropodachów dwudzielnych wentylowanych, ponieważ trzeba wykonać jedno z poniższych opracowań:

  • Projekt konstrukcji stropu i konstrukcji nośnej pod pokrycie;

  • Projekt konstrukcji wiązara kratowego lub dźwigara;

Ponadto projektowaniu podlegają:

  • Odwodnienie;

  • Projekt dylatacji.


7. podłogi pływające - krótka charakterystyka

podłoga pływająca jest oddzielona od ścian i stropów materiałem izolacyjnym, dzięki czemu nie przenosi dźwięków uderzeniowych (odgłosu kroków, stukotu upadających przedmiotów) na konstrukcję domu, a podczas zmian temperatury i wilgotności ma zapewnioną swobodę ruchów. Gdy jest wykonywana na stropie, jako izolacji akustycznej używa się styropianu elastycznego albo stropowej wełny akustycznej. O właściwościach akustycznych podłóg (z wyłączeniem podłóg podniesionych) decyduje układ warstw, z których są zbudowane. Układy zwiększają izolacyjność akustyczną płyty stropowej, w szczególności od dźwięków uderzeniowych. Ze względu na ich właściwości akustyczne dzieli się je na trzy podstawowe grupy obciążenia:

  • podłogi pływające (PP) - izolują strop od dźwięków powietrznych i uderzeniowych;

  • lekkie konstrukcje podłogowe (PL) - powodują zwiększenie izolacyjności stropu od dźwięków uderzeniowych;

  • wykładziny podłogowe z warstwą izolacyjną oraz wykładziny dywanowe (PW) - zwiększają izolacyjność stropu od dźwięków uderzeniowych.

C:\Users\Pysiek\Desktop\fot_akustyka_przekroje1.jpg

1. Schemat podłogi pływającej.:
1 - listwa maskująca; 2 - izolacja przyścienna; 3 - ptyta stropowa; 4 - izolacja akustyczna; 5 - izolacja wodochronna; 6 - ptyta dociążająca; 7 - nawierzchnia podłogi

2. Schemat konstrukcji lekkiej podłogi.:
1 - listwa maskująca; 2 - płyta stropowa; 3 - izolacja akustyczna; 4 - płyta podkładowa; 5- wykładzina podłogowa

3. Wykładzina podłogowa z warstwą izolacyjną - schemat.
1 - listwa maskująca; 2 - ptyta stropowa; 3 - wykładzina z warstwą izolacyjną


Technologia betonu


1. Metody projektowania składu mieszanki betonowej metodą 3 równań

Metoda 3 równań polega na obliczeniu trzech poszukiwanych wartości tj. ilości cementu, kruszywa i wody w kg/m3 mieszanki betonowej, dzięki wykorzystaniu równań wytrzymałości, szczelności, wodo żądności.

- metoda B. Bukowskiego:

1000

K = ----------------------------------------- [kg/m3]

Wk 1

----------------- (ω/ρc +1) -------

(1- Wc*ω) ρc


Wk

W = ----------------- K [dm3/m3]

1 – Wc


C = ω*W [kg/m3]


Gdzie : ω = C/W jest wyliczone z równania wytrzymałościowego i wynosi:

C/W = fcm/A1 + 0,5 i wielkość ta jest < 2,5

ρc i ρk - gęstości objętościowe cementu i skały, z której pochodzi kruszywo

Wc i Wk – wodo żądności cementu i kruszywa w dm3/kg.

- metoda T. Kluza – K. Eymana

Metoda opiera się również na trzech podstawowych równaniach, wzory końcowe wyrażone są w innej postaci. Nie zachodzi tu potrzeba obliczania C/W, ale oblicza się pomocniczą wartość B.


1000

C = ------------- ( fcm/A + a) [kg/m3]

B


1000

W = ---------- [dm3/m3]

B


1000 1

K = --------- * ----- [ 1 – Wc ( fcm/A + a)] [kg/m3]

B Wk


1

B = 1 + -------- - (fcm/A +a) ( Wc/Wkk - 1/ρc )

Wkk


A i a - współczynniki do wzoru wytrzymałościowego z tablicy wg normy.

Reszta jak we wzorach wyżej


2. Dodatki i domieszki do betonu. Przykłady i zastosowanie.


Dodatek do betonu – dodatkowy składnik, oprócz podstawowych , występujący w ilości większej niż 5% masy cementu, zadaniem dodatków jest: polepszenie wybranych właściwości betonu, zaoszczędzenie cementu, uzupełnienie pylastych frakcji kruszywa. Dzięki dodatkom można uzyskać także betony specjalne. Dodatki maja postać pyłów, okruchów lub włókien.

Dodatki pylaste (mielony żużel wielkopiecowy, popiół lotny, pył krzemionkowy, rzadziej mączka wapienna i kwarcowa).

Popiół lotny – poprawia urabialność mieszanki betonowej, podwyższa odporność na agresywne środowisko siarczanowe, zwalnia twardnienie betonu, podwyższa odporność na temperaturę, odporność na działanie mrozu maleje.

Żużel wielkopiecowy – działa podobnie jak popiół lotny.

Pył krzemionkowy polepsza urabialność mieszanki betonowej, z zachowaniem dobrej lepkości.

Mączki skalne dodaje się tylko do betonów najniższych klas, poprawiają urabialność.

Opiłki stalowe, korund, żużle ołowiane lub miedziowe, stłuczke porcelanową dodajemy w celu wzmocnienia betonu na ścieralność powierzchniową, udarność, odporność na uderzenia.

Domieszki – substancje dodawane do betonu w ilości nie większej niż 5% masy cementu. Zadaniem domieszek jest poprawa właściwości mieszanki betonowej lub/i betonu. Mogą to być substancje organiczne i nieorganiczne, działające chemicznie, fizycznie, lub fizykochemicznie.

Podział domieszek: zmniejszające ilość wody (plastyfikatory); znacznie zmniejszające ilość wody (superplastyfikatory, upłynniacze); napowietrzające; przyspieszające wiązanie; przyspieszające twardnienie; opóźniające wiązanie; uszczelniające; działające wielofunkcyjnie;

Plastyfikatory – substancje powierzchniowo czynne, działanie ich polega na polepszeniu zwilżalności powierzchni ziaren cementu (np. klutan), cel plastyfikatorów: zwiększenie ciekłości mieszanki bez zmiany W/C; obniżanie ilości zaczynu dla zaoszczędzenia cementu i obniżenia skurczu; obniżenia ilości wody, w celu uzyskania wzrostu wytrzymałości i polepszenia pozostałych właściwości betonu.

Superplastyfikatory – substancje oparte na żywicach syntetycznych, nadają powierzchniom ziaren cementu ładunek ujemny. (np. żywice melaminowe, naftalenowe),

Domieszki napowietrzające – polepsza się urabialność betonu, podnosi ciekłość przy jednoczesnej poprawie spójności, beton napowietrzniony może mieć kilkudziesięciokrotnie lepszą mrozoodporność. Beton taki stosowany jest głównie do budowli hydrotechnicznych, nawierzchni drogowych i lotniskowych.

Domieszki opóźniające wiązanie – potrzebne w szczególności przy betonowaniu w wysokiej temperaturze, umożliwieniu re wibracji, betonowanie dużych masywów, długim okresie transportu mieszanki betonowej, spodziewanym dłuższej przerwie w betonowaniu konstrukcji. Stosuje się np. cukier, kwas fosforowy, lub Retarbet, Diszkopt.

Domieszki przyspieszajace wiązanie – np. Hydrofix, Rapidbet, Akcelbet, Chlorek wapniowy,

Domieszki przeciw przenikaniu wody – uszczelniają, beton jest wodoszczelny , obniża się nasiąkliwość, poprawia mrozoodporność (Hydrozol)

Domieszki poprawiające mrozoodporność (Roksol B 3 A, Hydrozol A, Betoplast 1)


3. Urabialność i konsystencja mieszanki betonowej. Metody badań


Urabialność mieszanki betonowej – podatność do dokładnego wypełniania form przy jednoczesnym zachowaniu jednorodności i bez pozostania w niej więcej niż 2% pustek. Ocenia się ją wg: długości okresu zagęszczania, gładkości uzyskanej powierzchni , dokładności otulenia zbrojenia. Urabialność można modyfikować: konsystencją, ilością zaczynu, ilością zaprawy, kształtem ziaren kruszywa grubego, stosowanie plastyfikatora, stosowaniem domieszki napowietrzającej, stosunkiem W/C.

W badaniu urabialności stosuje się reometry pozwalające określać liczbowo konieczne naprężenie ścinające.

Konsystencja – zdolność do odkształceń (rozpływu ) pod wpływem obciążenia. Konsystencję określa się 5 stopniami.

Klasy wg metody opadu stożka:

Klasa: opad stożka w mm

S1 od 10 do 40

S2 od 50 do 90

S3 od 100 do 150

S4 od 160 do 210

S5 pow. 200


Klasy wg metody Ve – Be

Klasa: czas Ve-Be w sekundach

V0 więcej niż 31

V1 od 30 do 21

V2 od 20 do 11

V3 od 10 do 6

V4 od 5 do 3

Metoda Ve – Be

Polega na ustaleniu czasu w sekundach, koniecznego do rozpłynięcia się mieszanki do określonego stopnia w wyniku poddania jej drganiom w aparacie Ve – Be. Metoda Ve – Be przeznaczona jest do pomiaru konsystencji mieszanek bardziej sztywnych.

Metoda stożka opadowego

Metoda stosowana jest do pomiaru mieszanek o konsystencjach bardziej ciekłych. Głównym elementem jest forma stożkowa, którą wypełnia się mieszanka betonową, następnie zdejmuje się formę i ustawia ją obok opadłej mieszanki. Różnica wysokości jest miarą konsystencji.


4. Klasy betonu definicja i rodzaje

Klasa betonu – symbol liczbowy równy wymaganej wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie fck, Wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie określana jest w warunkach laboratoryjnych przy temp. +18oC +-2oC oraz wilgotności względnej >90% na próbkach 15x15x15cm, po 28 dniach dojrzewania.

Daną wytrzymałość na ściskanie musi zapewnić wykonawca z dokładnością 95%.

Rozróżnia się:

fck,cube – wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie próbek kostkowych o boku 15cm

fck,cyl – wartość charakterystyczna próbek cylindrycznych walcowych o średnicy 15cm i wysokości 30cm


klasa wytrzymałości minimalna wytrzymałość minimalna wytrzymałość

na ściskanie charakt. oznaczana na próbkach charakt. oznaczana na próbkach

walcowych N/mm2 sześciennych N/mm2

C8/10 8 10

C 12/15 12 15

C16/20 16 20

C20/25 20 25

C25/30 25 30

C30/37 30 37

C35/45 35 45

C40/50 40 50

C45/55 45 55

C50/60 50 60

C55/67 55 67

C60/75 60 75

C70/85 70 85

C80/95 80 95

C95/105 95 105

C100/115 100 115

Klasy ≤ C20/25 określa się jako niskie

Klasy od C25/30 jako średnie

Klasy od C50/60 jako wysokie.

5. Metody zagęszczania mieszanki betonowej i pielęgnacja betonu.


Zagęszczanie – mieszanka musi być zagęszczona do stanu ścisłego i jednorodnego, deskowanie musi być szczelnie wypełnione i zbrojenie dokładnie otulone, powierzchnia wykonanej konstrukcji powinna być możliwie gładka i bez porów.

Sposoby zagęszczania:

Dziobanie – zagęszczanie wgłębne przez zanurzanie prętów stalowych

Ubijanie – ubijaki ręczne lub mechaniczne, ubijanie powierzchniowe lub płaskie

Wibrowanie – za pomocą wibratora poprzez częstotliwość drgań 9wibratory pogrążane, powierzchniowe, przyczepne)

Prasowanie – ściskanie wilgotnej mieszanki betonowej siłą wywołującą naprężenia

Walcowanie – umożliwia ruchy poziome składników

Utrząsanie – polega na zagęszczaniu z wykorzystaniem siły bezwładności mieszanki powstającej przy podnoszeniu i opuszczaniu jej na deskowanie.

Wirowanie – wykorzystanie siły odśrodkowej do zagęszczania mieszanki.

Próżnowanie – polega na odciągnięciu przy wywołaniu podciśnienia nadmiaru wody i powietrza z rozprowadzonej mieszanki.

samozagęszczanie – uzyskuje się przez stosowanie specjalnych domieszek.

Pielęgnacja – zabiegi podejmowane od momentu ułożenia i zagęszczenia mieszanki betonowej, mające na celu zapewnienie jak najpoprawniejszego przebiegu procesów fizykochemicznych wiązania cementu i tworzenia się struktury wewnętrznej betonu.

W celu zapewnienia odpowiedniej wilgotności wskazane jest:

Nawilżanie przez polewanie,

Nawilżanie przez zanurzenie w wodzie

Zachowanie wilgotności własnej betonu przez nakrycie folią

Zachowanie wilgotności własnej przez nałożenie warstwy paroszczelnej ze specjalnych preparatów

W celu zapewnienia odpowiedniej temperatury:

Gdy jest niska:

Metodę zachowania ciepła – dla obliczonej wartości współczynnika przenikania ciepła dobiera się osłony izolacyjne

Metoda podgrzewania – jako medium grzewcze stosuje się ciepłe powietrze, parę wodna, energie elektryczną

Metoda cieplaków – cieplak to prowizoryczne pomieszczenie, w którym można utrzymać wyższą temperaturę niż na zewnątrz cieplaka

Ochrona przed zbyt wysoką temperaturą może być nakrycie plandekami lub posypanie wilgotnymi trocinami.


6. Podać czynniki od których zależy wytrzymałość betonu na ściskanie


Wytrzymałość stwardniałego zaczynu w betonie,

Wytrzymałość skały, z której pochodzi kruszywo,

Współczynnik W/C,

Stopień zagęszczenia

Wilgotność

Temperatura

Przyczepność zaczynu do kruszywa



Fizyka Budowli

    1. Od czego zależy przyjmowana do obliczeń izolacyjności cieplnej przegrody wartość oporu przejmowania ciepła na styku powietrza i wbudowanego materiału.

- od kierunku przepływu ciepła ( w górę, w dół, poziomo)

- od strony przegrody, czy wewnętrzna powierzchnia przegrody czy zewnętrzna

-od rodzaju i usytuowania przegrody (zewnętrzna lub wewnętrzna- różne temp. Zewn.)



2. Od jakich cech przegrody zależy jej współczynnik przenikania ciepła

Wartość współczynnika zależy od wartości współczynnika przewodzenia ciepła (λ) materiałów, z których wykonane są ściany, ale także od charakteru przegrody (czy przegroda pionowa czy pozioma- bo różne wartości oporów przejmowania ciepła)

-mostki termiczne (długość)

- od ułożenia izolacji termicznej (ΔU*)

- rodz zastosowanego łącznika do izolacji (stalowy, plastikowy- różne lamdy)



  1. Jakie należy podjąć działania w projektowaniu cieplno-wilgotnościowym przegród po stwierdzeniu możliwości wystąpienia kondensacji powierzchniowej.

-zwiększenie współczynnika przenikania ciepła U przegród


  1. Które parametry powietrza w pomieszczeniu decydują o komforcie cieplnym.


-temperatura powietrza

-temperatura promieniowania

-prędkość ruchu powietrza

-wilgotność względna powietrza



Geodezja

1. Co rozumiesz pod pojęciem osnowa geodezyjna? Dokonaj podziału osnowy geodezyjnej.

Osnowa geodezyjna – zbiór odpowiednio wybranych i stabilizowanych punktów terenowych, dla których matematycznie określono współrzędne płaskie lub wysokościowe w przyjętym układzie współrzędnych.

Podział, ze względu na sposób przedstawienia wzajemnego położenia punktów, dzielą się na:

  • osnowę poziomą, w której określone jest wzajemne poziome położenie punktów na powierzchni, bez uwzględnienia różnic wysokości,

  • osnowę wysokościową, w której określono wysokość punktów względem punktu odniesienia,

  • osnowę dwufunkcyjną, której punkty maja znane położenie i wysokość, a więc spełniają równocześnie funkcje punktów osnowy poziomej i wysokościowej,

  • osnowę przestrzenną, w której punkty mają znane położenie w układzie geocentrycznym.

Ze względu na gęstość rozmieszczenia, dokładność oraz rolę w pracach geodezyjnych osnowy dzielą się na:

  • osnowa pozioma:

    • podstawowe (I klasa)

    • szczegółowe (II i III klasa)

    • pomiarowe (nieklasyfikowana)

  • osnowa wysokościowa:

    • podstawowe (I i II klasa)

    • szczegółowe (III i IV klasa)

    • pomiarowe (V klasa)



2. Jakie wielkości charakteryzują położenie odcina na płaszczyźnie? Scharakteryzuj je.

a) Azymut geograficzny odcinka ab jest kąt zawarty między południkiem geograficznym, azymuty gegraficzne odcinka AB na jego długości są zmienne w różnych punktach. Zmienność azymutów geograficznych związana jest ze zbieżnością południków w biegunach geograficznych

b) Azymut geodezyjny : Jest to kąt zawarty między środkowym południkiem mapy a kierunkiem AB. Azymuty geodezyjne na całej długości odcinka AB są stałe

c) Azymut magnetyczny - określa położenie danego odcinka względem płaszczyzn południków magnetycznych które zbiegają się w biegunach magnetycznych ziemi . Bieguny magnetyczne nie pokrywają się z biegunami , są one zmienne w czasie i w przestrzeni . Zmienny jest też kąt zawarty między płaszczyzną południka geograficznego i magnetycznego . Jest to kąt deklinacji magnetycznej.

Do pomiarów inżynierskich wykorzystuje się azymuty magnetyczne ponieważ ich pomiar jest prosty i polega na wykorzystaniu swobodnie zawieszonej igły magnetycznej

Igła magnetyczna ustawia się w płaszczyˇnie południka magnetycznego i jednym z końców wskazuje kierunek północy magnetycznej

3 Czwartaki ; Są to kąty określające kierunek danego odcinka

Czwartak jest to kąt zawarty między danym danym kierunkiem a bliższym mu (północnym lub południowym) końcem igły magnetycznej . Wartość czwartaka nie określa jednoznacznie kierunku, należy przy jej wartości dodać nazwę czwartaki (NE, SE, SW, NW) w które j dany kierunek się znajduje




4. Na czym polega pomiar pojedynczego kąta poziomego metodą kierunkową?

Metoda kierunkowa polega na celowaniu do kolejnych punktów P1, P2 ... które wyznaczają pęk kierunków, wychodzących ze stanowiska S i wykonaniu w I i II położeniu lunety odczytów kierunków, kończąc odczytem zamykającym. Odczyt początkowy i zamykający nie powinny się różnić od siebie o wartość 2m. Po obrocie lunety i alhidady do drugiego położenia, rozpoczyna się druga półserio od ponownego wycelowania do punktu początkowego. Wyniki w tej metodzie sprowadza się do określenia kierunków zredukowanych K1, K2,..., do celowej punktu wyjściowego P1, dla której przypisuje się wartość zerową.

5. Omów niwelacje geometryczne ze środka.

Niwelacja ze środka – jedna z dwóch technik niwelacji geometrycznej.

Pomiar różnicy wysokości z niwelatorem ustawionym w dowolnym punkcie symetralnej odcinka łączącego dwie łaty niwelacyjne. W tej metodzie nie ma znaczenia wysokość, na której ustawiony jest niwelator:

Niwelacja ze srodka.svg

(a) = 2,2 - 0,5 = 1,7

(b) = 2,9 - 1,2 = 1,7

W niwelacji "ze środka" kluczowym warunkiem jest ustawienie niwelatora w równej odległości od obu łat niwelacyjnych. Odległości te nie muszą być (i często nie są) najkrótszymi z możliwych. W konsekwencji tego stanowisko niwelatora nie musi być zlokalizowane na prostej łączącej obie łaty niwelacyjne:

Niwelacja ze srodka-gora.svg



6. Omów niwelację trygonometryczną.

Niwelacja trygonometryczna – jeden z rodzajów niwelacji.

Polega na wyznaczeniu różnicy wysokości między dwoma punktami terenowymi korzystając z zasad trygonometrii. Do wyznaczenia różnicy wysokości należy dokonać pomiaru długości poziomej między punktami terenowymi, kąta pochylenia odcinka zawartego między punktami terenowymi.

Dokładność wyznaczenia różnicy wysokości z użyciem niwelacji trygonometrycznej jest wyższa niż dokładność wyznaczenia z użyciem niwelacji barometrycznej, a przy wykorzystaniu współczesnych precyzyjnych instrumentów porównywalna z dokładnością wyznaczenia tej różnicy z użyciem niwelacji geometrycznej.

Zasadę obliczania wysokości przy użyciu niwelacji trygonometrycznej przedstawia rysunek. C:\Users\Pysiek\Desktop\Triangulation.jpg

  • A – stanowisko obserwacyjne,

  • BC – tyczka lub łata niwelacyjna o znanej długości,

  • DE – mierzona wysokość obiektu,

  • α – kąt pomiaru,

  • AB i AD – odległości znane (pomierzone).

Wysokość DE obliczyć możemy na dwa sposoby:

  1. z pomiarem kąta α bez konieczności użycia tyczki: DE=AD \cdot \operatorname{tg}{\alpha}

  2. z użyciem tyczki bez pomiaru kąta: DE=\frac{AD \cdot BC}{AB}



7. Jednostki miar stosowane w geodezji:


W geodezji wyróżniamy następujące rodzaje miar:

1. Długości: jednostka podstawowa - metr

2. Kątów: jednostka podstawowa – radian, stopień

1o = 60’ = 3600’’ 1g = 100c = 10000cc

3. Powierzchni: jednostka podstawowa – metr kwadratowy

1a = 100m2

1ha = 100a = 10000m2

1km2 = 100ha = 1000000m2

4. Objętości: jednostka podstawowa – metr sześcienny

8. Metody określania pól powierzchni.

Obliczanie pól powierzchni jest jednym z bardziej istotnych zadań geodezyjnych wykorzystywanych w głównej mierze do prowadzenia ewidencji gruntów W zależności od rodzaju elementów stosowanych w procesie obliczania pól powierzchni, a co za tym idzie uzyskanej dokładności, można wyróżnić 5 zasadniczych metod ich obliczania:

  • analityczna – na podstawie współrzędnych lub miar pozyskanych bezpośrednio w terenie

    • Wyznaczenie pola powierzchni wzorami Gaussa- W metodzie analitycznej pole powierzchni obliczane jest na podstawie wielkości kątowych, liniowych bądź kątowo–liniowych pomierzonych bezpośrednio w terenie. W oparciu o wyżej wymienione elementy stosuje się znane z geometrii wzory na obliczanie pola powierzchni

    • Obliczanie pola powierzchni metodą analityczną ze współrzędnych biegunowych- Drugim sposobem zastosowania metody analitycznej do wyznaczenia pola powierzchni wieloboku jest jego obliczenie na podstawie elementów liniowych i kątowych uzyskanych w wyniku pomiaru metodą biegunową z jednego stanowiska

  • graficzna – Metoda graficzna wyznaczenia pola powierzchni bazuje na danych długościach odcinków, pozyskanych z mapy, niezbędnych do realizacji wzorów na obliczenie pola powierzchni odpowiedniej figury. Wybór mierzonych na mapie odcinków jest uzależniony od sposobu podziału wieloboku na figury elementarne.

  • analityczno – graficzna – a polega na wyznaczeniu pola powierzchni w oparciu o elementy mierzone bezpośrednio w terenie oraz elementy odczytane z mapy. Stosuje się ją z reguły dla obiektów wydłużonych jak na przykład proste odcinki drogi, działki czworokątne. Dla takich obiektów krótkie elementy liniowe powinny być pomierzone w terenie, zaś dłuższe mogą być odczytane z mapy.

  • komputerowa – z wykorzystaniem komputera i jego urządzeń peryferyjnych, na przykład digimetr, skaner,

  • terenowa – z wykorzystaniem nowoczesnej techniki pomiarowo – obliczeniowej. Obliczanie pól powierzchni bezpośrednio przy wykonywaniu prac terenowych można uzyskać dzięki różnym rozwiązaniom technologiczno – informatycznym stosowanym w instrumentach geodezyjnych. W tachimetrach elektronicznych stosowane oprogramowania są wyposażone między innymi w funkcję obliczania pola powierzchni.


Geologia

  1. Specyfika projektowania i utrzymania obiektów budowlanych na posadowionych na gruntach z lessów



Warunki budowlane w obrębie osadów lessowych są bardzo skomplikowane. Less w stanie suchym jest dość zwięzły, tworząc nawet pionowe ściany o dużej stateczności, i długo był uważany za dobre podłoże budowlane. Jednak z uwagi na to, że jest utworem nieskomprymowanym, o dużej porowatości, łatwo ulega niszczącemu działaniu wody. Małe zagęszczenie lessów oraz makroporowatość powoduje, że less ulega łatwo działaniu wody, która przepływając przez kanaliki i pory niszczy jego wewnętrzną strukturę, powodując zjawisko osiadania zapadowego.

Charakterystyczne właściwości lessów, polegające na osiadaniu zapadowym, powodują liczne szkody budowlane, które wzmagają się wtedy, jeżeli podłoże budowlane nie jest zabezpieczone przed działaniem wód.



  1. Specyfika projektowania i utrzymania obiektów budowlanych na gruntach organicznych.

Do posadowienia domu praktycznie się nie nadają, ponieważ nie mają dostatecznej nośności. Po prostu części organiczne mogą gnić, a wtedy nie tylko wydzielają nieprzyjemny zapach i ciepło, lecz także zmieniają swoją objętość oraz mogą tworzyć bardzo niebezpieczne powierzchnie poślizgu. Między innymi dlatego tak ważne jest usunięcie spod fundamentów lub podłogi na gruncie wierzchniej warstwy ziemi uprawnej, czyli humusu. Poza tym tworzące się kwasy sprzyjałyby korozji betonu i zbrojenia.

Istnieje kilka rodzajów poprawienia nośności gruntów organicznych są to m.in.:

  • Wymiana gruntu

  • Metoda wymiany dynamicznej- Dynamiczna wymiana polega na wykonaniu w gruncie wielkośrednicowych kolumn z materiału okruchowego. Na powierzchni terenu lub w płytkim wykopie, układa się warstwę kruszywa naturalnego, może to być żwir, pospółka lub kruszywo łamane. Następnie kruszywo wkomponowane jest w grunt przez ubijanie ciężarem o masie od 15 do 30 ton spadającym z wysokości 10-30 m.

  • Wibrowymiana- Otwory o średnicy ok. 0,6 m wykonywane są przy pomocy wibracji, strumienia wody i powietrza pod dużym ciśnieniem i uzupełniane kruszywem, tworząc kolumny kamienno-żwirowe w istniejącym gruncie.

  • Kolumny C-W - Kolumny wapienno-cementowe wykonuje się specjalnymi palownicami, wyposażonymi w teleskopową żerdź rurową i dwa zbiorniki na wapno i cement. W początkowej fazie palownica wkręca żerdź, zakończoną specjalnym wiertłem-mieszadłem, na żądaną głębokość. Po jej osiągnięciu, mieszadło zmieniając kierunek obrotu, powoli jest wyciągane na powierzchnię z jednoczesnym wydmuchiwaniem z otworów umieszczonych na końcu żerdzi zbiorników pod ciśnieniem suchej mieszanki wapienno-cementowej i mieszania z jej gruntem rodzimym.

  • metodą iniekcji rozpychającej- wzmacnianie podłoża gruntowego polega na pompowaniu w podłoże gruntowe stabilnego materiału wypełniającego



  1. Woda w podłożu budowlanym i jej wpływ na kształtowanie stateczności i trwałości obiektów budowlanych.

Nadmiar wód opadowych przenika w głąb gruntu oddziałując w sposób niekorzystny na jego część podziemną. W przypadku wadliwego wykonania izolacji poziomej i pionowej budynku, na skutek zjawiska podsiąkania, następuje stałe zawilgocenie części podziemnej budynku, a w pewnych przypadkach prowadzi do podmywania fundamentów co powoduje uszkodzenie ścian fundamentowych. W analogiczny sposób może oddziaływać na budynek woda zaskórna pochodząca z opadów atmosferycznych i gromadząca się w niecce utworzonej przez warstwę gruntu nieprzepuszczalnego lub o słabej przepuszczalności, przy czym poziom tych wód jest ściśle związany z ilością opadów atmosferycznych w danym okresie. Poza wyżej omówionymi rodzajami wód występuje w gruncie naturalne zawilgocenie wynikające z wsiąkania do gruntu wód opadowych oraz higroskopijnego podnoszenia się wód gruntowych i

zaskórnych.



Mechanika gruntów



1. Fizyczne własności gruntów

Cechy fizyczne gruntu można podzielić na podstawowe i od nich pochodne.

Do podstawowych cech fizycznych gruntów zalicza się:

  1. Wilgotność w

  2. Gęstość właściwą ρs

  3. Gęstość objętościową ρ

cechy te oznaczane się na podstawie badań laboratoryjnych

Do pochodnych cech fizycznych gruntu zalicza się:

  1. Gęstość objętościową szkieletu gruntowego ρd

  2. Porowatość n i wskaźnik porowatości e

  3. wilgotność całkowitą wr

  4. wilgotności Sr

  5. wskaźnik plastyczności IP stopień plastyczności IL


  1. Wilgotnością gruntu w nazywamy procentowy stosunek masy wody mwzawartej w jego porach do masy szkieletu gruntowego ms:


mw - masa wody

ms - masa cząstek gruntu

  1. Gęstością właściwą gruntu ρs nazywa się stosunek masy szkieletu gruntowego ms do jej objętości Vs.

ms - masa cząstek gruntu

Vs - objętość samych cząstek


  1. Gęstość objętościowa gruntu ρ jest to stosunek masy próbki gruntu do objętości tej próbki łącznie z porami.

Cechy Fizyczne Pochodne od Cech Podstawowych:

  1. Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego ρd jest to stosunek masy szkieletu gruntu (masa ziaren i cząstek) w danej próbce do jej objętości pierwotnej (razem z porami).

gdzie:

ms-masa próbki wysuszonej do stałej wagi w temperaturze 105 ÷110 °C

V-objętość próbki gruntu przed wysuszeniem

ρ-gęstość objętościowa gruntu

Wn- wilgotność naturalna gruntu

  1. Porowatością gruntu n nazywamy stosunek objętości porów Vp w danej próbce gruntu do objętości całego gruntu V(szkielet gruntu + pory).


  1. Wilgotność całkowita wr gruntu istnieje wtedy, gdy jego pory są całkowicie wypełnione wodą(oblicza się ją w procentach).

Parametry Plastyczności Gruntów:

Plastycznością nazywa się zdolność gruntu do poddawania się trwałym (nieodwracalnym) odkształceniom przy stałej objętości, bez pęknięć i kruszenia się. Cechę tę wykazują tylko te grunty, które zawierają w swoim składzie cząstki minerałów ilastych.

Wskaźnik plastyczności IP jest to różnica pomiędzy granicą płynności i granicą plastyczności (zakres wilgotności wyznaczony granicami), oznacza ile wody w procentach (w stosunku do masy szkieletu) wchłania dany grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w półpłynny.

gdzie: wP - granica plastyczności,

wL - granica płynności.

Stopień plastyczności IL jest to stosunek różnicy wilgotności naturalnej danego gruntu i granicy plastyczności do różnicy granicy płynności i granicy plastyczności. Wskaźnik ten określa, jaką konsystencję ma badany grunt oraz odzwierciedla właściwości gruntu w stanie in situ.



Stopień zagęszczenia gruntów niespoistych ID jest to stosunek zagęszczenia występującego w stanie naturalnym do największego możliwego zagęszczenia danego gruntu.

Uziarnienie gruntu (skład granulometryczny) określa się procentową zawartością poszczególnych frakcji w stosunku do ciężaru całej próbki badanego gruntu.

2. Działanie wody na szkielet gruntowy (Ypot>Y·,y'"). Niekorzystne zjawiska

związane z występowaniem wody w gruntach.


Grunty składają się z oddzielnych ziarn i cząstek, które tworzą szkielet gruntowy. Pomiędzy ziarnami lub cząstkami znajdują się pory wypełnione wodą albo wodą i powietrzem (para wodna, gaz), przy czym w każdym przypadku woda pokrywa cząstki gruntowe,
a powietrze występuje w postaci większych lub mniejszych pęcherzyków w wodzie..

Powierzchnia graniczna pomiędzy fazą stałą (cząstkami) i fazą ciekłą (wodą lub roztworem różnych związków chemicznych) jest miejscem występowania wielu zjawisk natury fizykochemicznej (adsorpcja wody błonkowej i jonów, potencjał elektrokinetyczny, pojemność wymienna, kohezja, itp.). Zjawiska te mają istotny wpływ na jakość i pracę gruntu, decydują o jego strukturze, ściśliwości i wytrzymałości oraz o możliwości wzmocnienia danego gruntu za pomocą odpowiednich środków fizycznych lub chemicznych (tzw. stabilizacja gruntu).

Na powierzchni cząstek stałych gruntu tworzą się koloidalne błonki wody o różnych ładunkach elektrycznych. Cząstki roztworów gruntu stykając się z cząsteczkami gruntu wnikają pomiędzy pakiety warstw gruntu swobodnie je rozsuwając. Siły spójności wody oraz siły przylegania cząsteczek wody do cząstek gruntowych skutecznie pogarszają właściwości nośne każdego gruntu. Grunty spoiste w stanie suchym mają maksymalną wytrzymałość. W przypadku wilgotnych gruntów spoistych występują wiązania cząsteczkowo–jonowo-elektrostatyczne, osłabiające ich właściwości nośne.


Szkielet gruntowy składa się ziaren i cząstek różnego kształtu i wielkości, które charakteryzuje tzw. średnica zastępcza:

  • ziarna mają średnicę zastępczą d > 0,05 mm

  • cząstki mają średnicę zastępczą d ≤ 0,05 mm


Trzy rodzaje wody:



związana(wokół cząstek gruntu),gruntowa (pod zwierciadłem wody)

,kapilarna

Filtracja – przepływ wody w gruncie odbywający się pod wpływem siły grawitacji lub na skutek różnicy ciśnień ,zależy od uziarnienia ,struktury i porowatości gr.,temp.,lepkości wody (im drobniejsze uziarnienie tym większe opory ruchu wody). Miarą filtracji jest współczynnik filtracji k.

Trzy skutki filtracji:



Sufozja-zjawisko polegające na unoszeniu przez filtrującą wodę drobnych cząstek gruntu Kurzawka-upłynnienie gruntu , grunt nasycony wodą nabiera charakteru ciała ciekłego tworząc kurzawkę ,która jest stanem upłynnienia gruntu powstałym w wypadku różnicy ciśnień w strefie odsłonięcia. Upłynnieniu mogą ulegać piaski ,gliny piaszczyste ,piaski pylaste.

Przebicie hydrauliczne -występuje .gdy jest największa sufozja. Sposoby zabezpieczania

a)sposoby zmniejszające spadek hydrauliczny czyli wydłużające drogę filtracji a tym samym ciśnienie spływowe a więc powodujące spełnienie warunku i[ikr/F ,i-spadek hydrauliczny ,F-wsp. Pewności [2-3] ,b)filtry odwrotne

Kapilarność – jest to zdolność gruntu do podciągania kapilarnego wody w naczyniach włosowatych utworzonych pomiędzy cząstkami szkieletu gruntowego. Wartość kapilarności czynnej zależy od średnicy mikroskopijnych kapilar wytworzonych w szkielecie gruntowym. Im mniejsza średnica tym większa kapilarność czynna, a wiec największa jest w iłach i dochodzi do kilkudziesięciu metrów.





3. Przebieg procesu konsolidacji w zależności od rodzaju gruntu i zawartości wody

w porach gruntowych.


Konsolidacja gruntu jest to proces zmniejszania się objętości gruntu w wyniku zmian objętości porów, przy jednoczesnym wyciskaniu z nich wody. Proces ten jest skutkiem nacisku na grunt

wywołanego przez obciążenie zewnętrzne. W przypadku w gruntów mało ściśliwych (przykładowo

zagęszczonych piaskach) zmiany porowatości wskutek przyrostu naprężeń są stosunkowo małe i przebiegają szybko. Z kolei w gruntach bardzo ściśliwych np. miękkie iły, namuły, torfy itp., pory

gruntowe są najczęściej całkowicie wypełnione wodą, a zmiana naprężeń wywołuje zmianę przede wszystkim zmianę zawartości wody. Przebieg procesu konsolidacji w tego typu gruntach jest

powolny i wynika z ich bardzo małej wodoprzepuszczalności.

Powolnemu odkształcaniu gruntów ściśliwych pod wpływem przyłożonego obciążenia (Ds) towarzyszy zmiana naprężeń efektywnych w szkielecie gruntowym (Ds') oraz ciśnień w wodzie w porach gruntu (Du ):

- bezpośrednio po zwiększeniu obciążenia gruntu cały przyrost nacisku jest przejmowany przez woda zawartą w porach gruntu, co powoduje powstanie nadciśnienia porowego; z kolei przyrost naprężeń efektywnych jest pomijalnie mały, (Ds' = 0, a Du = Ds),

Geotechnika środowiskowa

- w miarę upływu czasu na skutek odpływu wody nadciśnienie porowe maleje, a jednocześnie następuje przyrost naprężeń efektywnych w szkielecie,

- po zakończeniu procesu konsolidacji ciśnienie w wodzie jest równe ciśnieniu hydrostatycznemu, jakie istniało przed zwiększeniem obciążenia gruntu, a naprężenia efektywne są równe przyrostowi nacisku na grunt:

Ds' = Ds, a Du = 0




4. Mechaniczne właściwości gruntów, sposoby wyznaczania.

Mechaniczne właściwości gruntu to : kąt tarcia wewnętrznego, spójność (dla gruntów spoistych), moduł odkształcalności gruntu.

Tarcie wewnętrzne wywołane jest oporem przy przesuwaniu ziarn i cząstek gruntu względem siebie. Zależy ono w znacznym stopniu od zagęszczenia gruntu, a także od rodzaju wzajemnie ocierających się powierzchni (wymiar i kształt ziaren).

Tarcie wew wyznaczamy za pomocą sondy dynamicznej sonda obrotowa” (lub wyznaczyć parametr wiodący – stopień zagęszczenia – ID i na podstawie nomogramów odczytać wartości)

Wyznaczenie kąta tarcia wew i spójności w trakcie badan laboratoryjnych

Badania można wykonać przy użyciu aparatu skrzynkowego oraz w aparacie trójosiowego ściskania. Natomiast wyniki badań określamy - jest to kąt powstały po wykreśleniu zależności Coulomba między wykresem a osią xc-spójność –jest to wartość odcięta na osi rzędnych w punkcie przecięcia wykresu z tą osią


Spójność (kohezja) – jest cechą gruntów spoistych, powstaje w wyniku działania cząsteczkowych i kapilarnych sił oraz w skutek cementującego działania roztworów koloidalnych. Na wielkości spójności duży wpływ ma zagęszczenie gruntu oraz wilgotność.

Moduł odkształcalności gruntu na przykładzie modułu edometrycznego

Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej jest to stosunek przyrostu naprężenia normalnego Δσ do przyrostu całkowitego odkształcenia Δh mierzonego w kierunku działania siły obciążającej w jednoosiowym stanie odkształceń w warunkach umownej konsolidacji gruntu.

Sposób określenia modułu odkształcalności podłoża za pomocą edometru.


W edometrze próbkę gruntu umieszczamy w pierścieniu, wobec czego zapewniamy brak możliwości bocznej rozszerzalności. Obciążamy próbkę od góry, stopniowo zwiększając obciążenie. Na podstawie zależności zmian wysokości do przyrostu obciążeń obliczamy moduł
odkształcalności gruntu.



5/ Kryteria gruntów wysadzinowych wg Wiłuna

Wysadziny - miejscowe odkształcenia nawierzchni spowodowane tworzeniem się w gruncie podłoża lub w samej nawierzchni soczewek lodowych, które powodują pęcznienia podłoża i podnoszenie się (wysadzanie) nawierzchni.

Kryterium wysadzinowości gruntów (wg S. Rolli):

a) grunty niewysadzinowe żwiry, pospółki i piaski, nie tworzące bryłek w stanie wysuszonym, o wskaźniku piaskowym ponad 35,

b) grunty wątpliwe piaski pylaste, żwiry i pospółki gliniaste, tworzące po wysuszeniu lekko spojone bryłki, o wskaźniku piaskowym w granicach od 25 do 35,

c) grunty wysadzinowe - grunty spoiste (pyły, grunty pylaste), które można uwałeczkować i uformować w kulkę, bądź też które podczas rozcierania w stanie wilgotnym pozostawiają na palcach jasną mączkę, o wskaźniku piaskowym poniżej 25.

Przełomy - trwałe odkształcenia i uszkodzenia nawierzchni w postaci sfalowań lub spękań, powstałe pod obciążeniem kół pojazdów, wskutek nawodnienia podłoża lub samej nawierzchni.

W wykopie w gruntach spoistych powstają pod wpływem mrozu spękania, szczeliny i wysadźmy. W czasie roztopów przemarznięta część podłoża pozostaje szczelna, podczas gdy topniejący śnieg uplastycznia wierzchnią warstwę gruntu. Zjawisko to powoduje zniszczenie jego struktury do głębokości kilkudziesięciu centymetrów. Wiosną przed przystąpieniem do wykonania fundamentów te zniszczone warstwy gruntu trzeba koniecznie usunąć z dna wykopu.

Wykop w gruntach piaszczystych jest narażony na działanie mrozu zwłaszcza wtedy, gdy pod jego dnem znajduje się poziom wody gruntowej. Zamarzająca woda powiększa swoją objętość i rozsuwa ziarna piasku. Wiosną podłoże dna wykopu jest rozluźnione i wymaga dogęszczenia.


6. Nośność i odkształcalność podłoża gruntowego.

nośność gruntu – w geotechnice, mechanice gruntów jest zdolnością gruntu do przenoszenia obciążeń, jakim ten grunt podlega. Według Polskiej Normy PN-81/B-03020 w obliczeniach nośności uwzględnia się najbardziej niekorzystny wariant odkształcenia podłoża. Naprężenie graniczne to teoretyczne maksymalne naprężenie, które może być przenoszone przez grunt bez jego zniszczenia. Natomiast dopuszczalne naprężenie to naprężenie graniczne podzielone przez współczynnik bezpieczeństwa F. Dwie podstawowe przyczyny awarii budowlanych to osiadanie właściwe oraz osiadanie wskutek uplastycznienia gruntu wynikającego z naprężeń ścinających. Warianty te są wyrażone za pomocą stanów granicznych.

I stan graniczny

Jest ona maksymalnym średnim obciążeniem przyłożonym na granicy pomiędzy fundamentem a gruntem, które nie powoduje uplastycznienia gruntu, zwanym oporem granicznym. Dopuszczalne obciążenie to opór graniczny pomnożony przez współczynnik bezpieczeństwa. Warunek I stanu granicznego:

 Q_r \leqslant m \cdot Q_f

gdzie:

Qr − obliczeniowa wartość obciążenia;

Qf − opór graniczny podłoża;

m − współczynnik korekcyjny (zależny od metody wyznaczania parametrów geotechnicznych i metody obliczania Qf).


II stan graniczny

Na terenie charakteryzującym się gruntem o znacznej ściśliwości (np. torfy) pod obciążonymi fundamentami mogą pojawić się znaczne osiadania bez uplastycznienia. W takich przypadkach dla ustalenia maksymalnej nośności bierze się pod uwagę maksymalne dopuszczalne odkształcenie. Warunek II stanu granicznego:

 [S] \leqslant [S]_{dop}

gdzie:

[S] − przemieszczenia lub odkształcenia (osiadania, przechylenie, odkształcenie konstrukcji)

[S]dop − maksymalne dopuszczalne przemieszczenia lub odkształcenia


W ośrodkach gruntowych między odkształceniami i naprężeniami nie ma zależności liniowej. Dla odróżnienia parametrów odkształcalności gruntów od ciał sprężystych wprowadzony został:

moduł odkształcenia E– w warunkach jednoosiowego ściskania i swobodnej

bocznej rozszerzalności gruntu

moduł ściśliwości Mw warunkach jednoosiowego ściskania, lecz przy

niemożliwej bocznej rozszerzalności próbki gruntu.

Przy powtórnych obciążeniach i odciążeniach krzywe odkształcalności gruntu są powtarzalne i równoległe do siebie – można więc mówić o pewnej sprężystości gruntu.





Fundamentowanie

  1. PRZEPŁYW WODY W PODŁOŻU GRUNTOWYM ORAZ JEGO WPŁYW NA WŁ. GRUNTÓW.

- Podłoże gruntowe jest to strefa w której właściwości gruntów mają wpływ na projektowanie, wykonywanie i eksploatowanie budowli. Woda w gruncie występuje w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym.

- Przepływ wody w gruncie, czyli filtracja, jest wynikiem działania ziemskiej grawitacji. Zgodnie z zasadami hydrauliki ruch wody odbywa się z miejsc o wyższym ciśnieniu do miejsc, gdzie ciśnienie jest niższe. Dla zabezpieczenia się przed działaniem filtracji należy wydłużyć jej drogę, np. przez stosowanie ścianek szczelnych. Ważny jest sposób odwodnienia wykopów przy gruntach wrażliwych na upłynnienie (piaski, pyły) – stos. studnie lub igłofiltry.

- Opory filtracji zależą od takich czynników jak: rodzaj, uziarnienie i porowatość gruntu oraz lepkość i temperatura przepływającej wody. Im drobniejsze są cząstki gruntu, tym te opory są większe. Przepływ wody w gruncie ma najczęściej charakter ruchu laminarnego, to znaczy, że tory przepływu poszczególnych cząstek wody są do siebie równoległe, nie krzyżują się.

- Wpływ przepływu wody na zachowanie się gruntu to:

  • wpływ wyporu wody na ciężar objętościowy (wypór wody zmniejsza ciężar objętościowy gruntu; gdy wypór jest równy ciężarowi obj. gruntu następuje upłynnienie sypkich gruntów takich jak Pd i Pp oraz gruntów pylastych małospoistych (Pp, P). Ich wytrzymałość na ścinanie maleje do zera. Grunt przechodzi w stan płynny i zachowuje się jak ciecz. Takie zjawisko nosi nazwę kurzawki.),

  • zjawisko konsolidacji czyli rozproszenia się nadwyżki ciśnienia wody w porach powstałej w wyniku obciążenia gruntu (W gruntach sypkich konsolidacja praktycznie nie występuje, tam osiadanie budynku postępuje wraz ze wzrostem nacisków już w trakcie wznoszenia obiektu; w gruntach spoistych proces konsolidacji jest rozciągnięty w czasie. Z tego powodu osiadanie obiektów na podłożu z gruntów spoistych trwa jeszcze długo po zakończeniu budowy),

  • zasada naprężeń efektywnych (wartość całkowitego naprężenia normalnego działającego na grunt jest tym większa im większa jest wartość ciśnienia wody w porach gruntu)

  • Wyparcie gruntu jest to zjawisko polegające na przesunięciu pewnej objętości gruntu pod wpływem działania wody. Wyparta masa gruntowa zwiększa swoją objętość, a więc i porowatość. Zjawisko wyparcia występuje najczęściej przy przepływie do góry, lecz może wystąpić również w kierunku poziomym, a niekiedy w dół.

  • Przebicie hydrauliczne jest to zjawisko tworzenia się kanału (przewodu) w masie gruntowej, wypełnionego gruntem o naruszonej strukturze, łączącego miejsca o wyższym i niższym ciśnieniu wody w porach. Wg mnie to coś w rodzaju „gejzeru” po „suchej” stronie tamy .

2. STAN NAPRĘŻENIA I ODKSZTAŁCENIA W PODŁOŻU GRUNTOWYM.

- Naprężenia w rozpatrywanym punkcie podłoża gruntowego pod obiektami budowlanymi są wywołane ciężarem wyżej leżących warstw gruntu – czyli naprężeniami pierwotnymi – oraz naciskiem budowli – czyli naprężeniami od obciążeń zewnętrznych. Suma tych naprężeń stanowi naprężenie całkowite w gruncie.

- Naciski jednostkowe (naprężenia) na podłoże w poziomie posadowienia fundamentu są równe naprężeniom w gruncie w tym poziomie (q = s). Wyznacza się je korzystając ze znanych wzorów z wytrzymałości materiałów, dotyczących przekrojów ściskanych lub dodatkowo zginanych: dla obciążenia siłą osiową N (tylko ściskanie) -> , gdzie N – siła, BL – pole podstawy fundamentu. Dla obciążenia mimośrodowego (ściskanie siłą N ze zginaniem momentami Mx i My):

- Rozkład naprężeń w podłożu gruntowym pod fundamentem oblicza się uwzględniając nacisk od budowli, ciężar własny gruntów w podłożu, wypór wód podziemnych, obciążenia od sąsiednich fundamentów i obiektów oraz odciążenie związane z wykonaniem wykopu fundamentowego. Rozpatruje się stany naprężeń, związane z kolejnymi etapami wykonywania obiektu, tj:

  • stan naprężeń pierwotnych szg - przed rozpoczęciem prac związanych ze wznoszeniem obiektu. Przy obliczaniu naprężeń pierwotnych uwzględniamy ciężar objętościowy poszczególnych warstw gruntu - gi, zaś poniżej lustra wody gruntowej należy wziąć pod uwagę ciężar objętościowy z wyporem - g’.

  • stan naprężeń minimalnych szmin - występujący po wykonaniu wykopu fundamentowego, czyli zdjęciu warstw gruntu o miąższości D; naprężenie pierwotne ulega zmniejszeniu do wartości naprężenia minimalnego.

  • stan naprężeń całkowitych szt - po wykonaniu obiektu budowlanego i przyłożeniu na podłoże obciążenia od obiektu – q.

- Mówiąc o cechach mechanicznych gruntów mamy na myśli głównie nośność i jego odkształcalność pod wpływem przyłożonego obciążenia. Grunty, jako ośrodki rozdrobnione, pod wpływem obciążenia odkształcają się w znaczniejszym stopniu w porównaniu do ośrodków ciągłych, jak np. skała lita. Prędkość tych odkształceń jest z kolei dużo mniejsza niż w skałach i silnie zależy od rodzaju gruntu: czy jest to grunt sypki, czy spoisty. Efektem obciążenia jest zawsze zmniejszenie objętości ośrodka gruntowego na skutek wzajemnego przemieszczenia ziaren, częściowego ich zniszczenia (skruszenia) oraz odkształceń samych ziaren w zakresie naprężeń sprężystych. Cechą ośrodka gruntowego jest nieodwracalność odkształceń po zdjęciu działającego obciążenia. Mówimy w związku z tym, że grunt jest w tym zakresie ośrodkiem plastycznym, a co najwyżej sprężysto-plastycznym.

3. NOŚNOŚĆ PODŁOŻA GRUNTOWEGO JEDNORODNEGO I UWARSTWIONEGO.

- podłoże jednorodne to podłoże stanowiące jedną warstwę geotechniczną do głębokości równej co najmniej 2 B (B - szerokość największego fundamentu budowli) poniżej poziomu posadowienia.

- podłoże warstwowane to podłoże, w którym do głębokości równej 2B poniżej poziomu posadowienia występuje więcej niż jedna warstwa geotechniczna.

- nośność gruntu jest zdolnością gruntu do przenoszenia obciążeń, jakim ten grunt podlega. Według Polskiej Normy PN-81/B-03020 w obliczeniach nośności uwzględnia się najbardziej niekorzystny wariant odkształcenia podłoża. Naprężenie graniczne to teoretyczne maksymalne naprężenie, które może być przenoszone przez grunt bez jego zniszczenia. Natomiast dopuszczalne naprężenie to naprężenie graniczne podzielone przez współczynnik bezpieczeństwa F.

- Dwie podstawowe przyczyny awarii budowlanych to osiadanie właściwe oraz osiadanie wskutek uplastycznienia gruntu wynikającego z naprężeń ścinających. Warianty te są wyrażone za pomocą stanów granicznych.

  • Przy sprawdzaniu I stanu granicznego wartość obliczeniowa działającego obciążenia Qr (kN) powinna spełniać warunek: Qr ≤ m ∙ Qf, w którym: Qf - obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego przeciwdziałający obciążeniu Qr (kN); m - współczynnik korekcyjny; Qf = γm ∙ Qf(n), w którym: Qf(n) - charakterystyczna wartość oporu granicznego podłoża; γm - współczynnik materiałowy gm = 0,75.

  • Przy sprawdzaniu II stanu granicznego musi być spełniony warunek: [S] ≤ [Sdop], [S] - symbol umownej wartości przemieszczenia lub odkształcenia miarodajnego dla oceny stanu użytkowego danej budowli: średniego osiadania fundamentów budowli sśr, przechylenia budowli ϴ, strzałki wygięcia budowli f0 lub względnej różnicy osiadania fundamentów budowli Δs.; [S] dop - symbol odpowiedniej wartości dopuszczalnej.

- W obliczeniach zw. z gruntami uwarstwionymi uśredniamy wartość gęstości warstw gruntów znajdujących się poniżej oraz powyżej poziomu posadowienia fundamentu (ρśr = (ρ1 ∙ h1 + ρn ∙ hn) / (h1 + hn), gdzie: ρ – gęstość, h – grubość warstwy. W przypadku gruntów jednorodnych przyjmujemy po prostu odpowiadającą im, obliczeniową wartość gęstości ρ.

4. METODY WZMACNIANIA PODŁOŻA GRUNTOWEGO I NASYPÓW.

- Grunty mało spoiste lub słabe wzmacniamy stosując:

  • Ubijanie - Najprostszym sposobem wzmacniania gruntów piaszczystych, pod małymi i lekkimi obiektami, jest moczenie gruntu niewielką ilością wody i ubijaniu go ubijakami mechanicznymi lub ręcznymi. Jeżeli nośność gruntu jest zbyt mała, to możemy zagęścić go żwirem bądź drobnymi kamieniami ubijanymi warstwami.

  • Zastrzyki z zaprawy cementowej - Słabe grunty sypkie można zagęścić zastrzykami z zaprawy cementowej. Do tego celu wbija się na odpowiednią głębokość w grunt stalowe rury, do których przewodami gumowymi doprowadza się pod ciśnieniem płynną zaprawę cementową. Zaprawa ta wypełnia przestrzenie międzycząsteczkowe w gruncie, zwiększając jego szczelność i wytrzymałość. W podobny sposób wzmacnia się grunty metodami chemicznymi, wprowadzając do gruntu związki zawierające szkło wodne lub polimery.

  • Metodę Jet Grounting - Metoda polega na mieszaniu gruntu z zaczynem stabilizującym wtłaczanym strumieniowo pod wysokim ciśnieniem (200-300 bar). Można w ten sposób wzmacniać wszelkiego rodzaju grunty: organiczne, torfy i namuły, luźne piaski o różnej granulacji i plastyczne grunty spoiste. W pierwszym etapie wzmacniania, żerdzią średnicy 88,9 mm, drąży się grunt do głębokości przewidzianej w projekcie. Ciecz tłoczona pod ciśnieniem znacznie ułatwia wiercenie. Po osiągnięciu żądanej głębokości rozpoczyna się strumieniowe tłoczenie zaczynu cementowo-wodnego przez dysze, umieszczone w dolnej części żerdzi. W trakcie iniekcji grunt jest rozdrabniany i mieszany z zaczynem. Obrotowy sposób podnoszenia żerdzi przy jednoczesnym tłoczeniu zawiesiny umożliwia wykonanie kolumny gruntowo-cementowej w kształcie walca o śr. od 40 do 180 cm.

  • Kolumny cementowo-wapniowe – podobnie jak wyżej, tyle że do otworu wydmuchiwana jest pod ciśnieniem mieszanka cementowo-wapienna, w formie suchego proszku.

  • Metodę wgłębnego zagęszczenia gruntów sypkich (wibroflotację) stosuje się do gruntów o zawartości frakcji pylastej mniejszej niż 15%.Przy większej zawartości pyłów metoda ta jest nieekonomiczna.

  • Metodę Elektroosmozy Polega ona na wprowadzeniu w grunt prętów aluminiowych i rur stalowych jako elektrod. Przepuszczenie prądu stałego powoduje ruch wody od prętów aluminiowych do rur, z których usuwana jest woda pompami. Po usunięciu wody można wzmocnić grunt za pomocą zastrzyków zawiesin cementowych, roztworów szkła wodnego i chlorku wapnia.

  • Pale żwirowe - Metoda ta jest stosowana do stabilizacji gruntów o luźnej, różnorodnej strukturze jak: torfy, namuły, nasypy budowlane. Wiercąc otwory rozpulchnia się grunt o średnicy do ok. 0,60 m, a następnie tłoczy się zaczyn cementowy, który mieszając się z rozpulchnionym gruntem rodzimym tworzy pal.

5. ZASADY KONSTRUOWANIA I STATECZNOŚĆ FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH.

- posadowienie bezpośrednie - posadowienie budowli na fundamentach przekazujących obciążenie na podłoże gruntowe wyłącznie przez powierzchnię podstawy (ławy, stopy, płyty, skrzynie, fundamenty rusztowe).

- Zasady konstruowania:

  • zagłębienie podstawy fundamentu w stosunku do powierzchni przyległego terenu nie powinno być mniejsze niż 0,5 m, (mniejsze niż 0,5 m wymaga uzasadnienia)

  • w gruntach wysadzinowych głębokość posadowienia nie powinna być mniejsza od umownej głębokości przemarzania hz.

  • przy posadowieniu poniżej poziomu piezometrycznego wód gruntowych składowa pionowa (skierowana do góry) ciśnienia spływowego j nie powinna przekraczać:

0,5(ρsrw)g, gdzie: ρsr - gęstość objętościowa gruntu przy całkowitym nasyceniu porów wodą; ρw - gęstość wody w porach gruntu, g - przyśpieszenie ziemskie.

  • przy występowaniu w podłożu gruntów pęczniejących lub warunków sprzyjających wysychaniu, nawilgacaniu lub zamarzaniu gruntów spoistych, należy stosować odpowiednie środki zabezpieczające.

- Obliczenia statyczne:

  • Posadowienie budowli należy sprawdzać ze względu na możliwość wystąpienia dwóch grup stanów granicznych podłoża gruntowego fundamentów:

- grupy stanów granicznych nośności podłoża gruntowego (I stan graniczny), Sprawdzenie I stanu granicznego należy wykonywać dla wszystkich przypadków posadowienia.

Rodzaje I stanu granicznego są następujące:

a) wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez całą budowlę,

b) usuwisko albo zsuw fundamentów lub podłoża wraz z budowlą,

c) przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża

  • Warunek: Qr ≤ m ∙ Qf -> Jak w odpowiedzi na pyt. Nr 3 z fundamentowania.

- grupy stanów granicznych użytkowania budowli (II stan graniczny).

Rodzaje II stanu granicznego są następujące:

a) średnie osiadanie fundamentów budowli,

b) przechylenie budowli jako całości lub jej części wydzielonej dylatacjami,

c) odkształcenie konstrukcji: wygięcie (ugięcie) budowli jako całości lub jej części między dylatacjami, lub różnica osiadań fundamentów.

  • Warunek: [S] ≤ [Sdop] -> Jak w odpowiedzi na pyt. Nr 3 z fundamentowania.

6. Zastosowanie oraz technologia wykonywania ścianek szczelnych i szczelinowych

Ścianki szczelne to lekkie konstrukcje oporowe złożone z podłużnych elementów drewnianych, stalowych, żelbetowych lub PVC zagłębianych w grunt ściśle jeden obok drugiego, tak by całość stanowiła szczelną płytę obciążoną siłami poziomymi niekiedy również siłami pionowymi.

Sposoby wprowadzania ścianek w grunt:

  • Dynamiczne, poprzez użycie wibratorów dynamicznych

  • Dynamiczne z użyciem młotów hydraulicznych i spalinowych o dużej energii udaru

  • Statyczne, poprzez wciskanie brusów w grunt, ograniczając powstanie szkodliwych drgań i hałasów

Ścianki szczelinowe. W procesie wykonania ściany szczelinowej możemy wyróżnić kolejne, następujące po sobie etapy prac. Pierwszym jest wykonanie na powierzchni gruntu bądź w niewielkim wykopie tzw. murków prowadzących chwytaka, które służą równocześnie jako zbiornik wyrównawczy zawiesiny tiksotropowej, stanowiącą zabezpieczenie ścian wykopu przed obrywaniem się i umożliwiającą dalsze pogłębianie oraz przedłużanie wykopu, pompowanej do szczeliny w trakcie jej głębienia. Sekcja ściany szczelinowej ma długość od 2 do 10 m i szerokość w zależności od chwytaka od 0,6 do 1 m. Głębokość szczeliny może dochodzić nawet do 30 m. Po zakończeniu pogłębiania następuje opuszczenie wcześniej przygotowanych klatek zbrojeniowych. Kolejnym etapem jest betonowanie ściany metodą "betonowania podwodnego" (contractor). Metoda ta polega na wprowadzeniu do szczeliny rury (do samego jej dna), następnie przez rurę pompowany jest beton.

Zastosowanie: (dla obu jest praktycznie takie samo)

  • w budowlach oporowych, gdy ścianka utrzymuje grunt

  • W budowlach piętrzących, w których ścianka szczelna stanowi przeponę zapobiegającą przenikaniu wody

  • W budowlach miejskich, w których ścianka szczelna stanowi istotny element oporowy zapobiegający wypłukiwaniu gruntu spod fundamentu przeciwstawiając się utracie przez niego stateczności

  • W konstrukcjach spełniających funkcje ochronne (np. falochrony)

  • W konstrukcjach przyczółków mostowych


7. Pale i fundamenty na palach.

Można wyróżnić pale drewniane, stalowe oraz żelbetowe, które mogą przekazywać obciążenia na grunt poprzez stopy i pobocznice . Fundamenty palowe stosuje się w miejscach, gdzie konieczne jest przeniesienie dużych skoncentrowanych obciążeń na głębsze (bardziej wytrzymałe) warstwy gruntu. Można wyróżnić kilka podstawowych przypadków, w których konieczne jest użycie tego typu fundamentów. Palowanie stosuje się wówczas:

  • gdy w górnych, przypowierzchniowych warstwach występują grunty o małej nośności i wysokiej podatności na odkształcenia (np. namuły, torfy, luźne nasypy, odpady komunalne).

  • gdy na fundament - a za jego pośrednictwem na grunt - przenoszone będą duże obciążenia skupione (siły pionowe, poziome, momenty oraz ich kombinacje). Tego typu warunki występują w podporach mostów, obiektach budownictwa hydrotechnicznego, morskiego i pełnomorskiego, budynkach wysokich oraz obiektach typu wieżowego.

  • do obudowywania głębokich wykopów, stabilizacji skarp, wzmocnienia istniejących fundamentów

Rodzaje pali:

PALE PRZEMIESZCZENIOWE NP.

  • prefabrykowane pale wbijane stosowane praktycznie w każdym przypadku

  • Pale stalowe najczęściej stosowane są w budownictwie morskim oraz hydrotechnicznym. Najczęściej przekrój rurowy.

  • Pale Vibro-Fundex, Vibrex oraz Fundex - Wykonawstwo polega na wbiciu stalowej rury ze szczelną podstawą za pomocą młota spalinowego lub hydraulicznego. Następnie do suchego wnętrza rury wprowadza się zbrojenie i wypełnienia rurę betonem. Wyciągnięcie rury wibratorem powoduje zagęszczenie betonu oraz dobre zespolenie trzonu pala z podłożem.

PALE WYKONYWANE BEZ RUR OSŁONOWYCH NP.

  • Pale CFA Wykonawstwo polega na wwierceniu w grunt ciągłego świdra ślimakowego na pełną długość pala. W czasie pogrążania świdra grunt jest częściowo rozpychany na boki, a częściowo wynoszony na powierzchnię terenu. W czasie podciągania świdra, przez przewód rdzeniowy, tłoczony jest pod ciśnieniem beton. Specjalnie dobrana mieszanka betonowa powinna całkowicie wypełniać przestrzeń pod świdrem. Bezpośrednio po betonowaniu wprowadza się zbrojenie.

PALE WYKONANE W TECHNOLOGII INIEKCJI STRUMIENIOWEJ(jet grounting) np.

  • Mikropale Przyjmuje się, że średnica mikropali nie przekracza 300 mm. Ideą mikropali jest wprowadzenie w podłoże gruntowe elementów o średnicy rzędu 50 do 150 mm, a następnie wykonanie techniką iniekcji (zastrzyku cementowego) na określonej długości, odcinka nośnego (buławy) ściśle zespolonego z podłożem gruntowym


8. Metody zabezpieczania głębokich wykopów i zasady ich projektowania.

Metody zabezpieczania:

  • Ścianki szczelne i szczelinowe (patrz 2 pytania wcześniej)

  • Obudowa berlińska - składa się z pali /najczęściej stalowych dwuteowników/ o określonym rozstawie i wypełniającej wolne przestrzenie między palami opinki, najczęściej z bali drewnianych. Opinkę zakłada się za półki pali sukcesywnie w miarę głębienia wykopu,

  • Palisady z mikropali mają zastosowanie jako ściany zabezpieczające wykopy w pobliżu obiektów sąsiednich. Dla potrzeb wykonania palisady wymagane jest niewiele miejsca między obiektem wznoszonym a już istniejącym – na ogół wystarcza 30÷60 cm w zależności od parametrów palisady.
    Palisada składa się z mikropali (pale o średnicy 15÷35 cm) wierconych w odstępach nie przekraczających 3 średnic. Tworzące się w takim przypadku między mikropalami naturalne przesklepienia pozwalają traktować palisadę jako ściankę ciągłą w pełni zabezpieczającą przed rozluźnieniem gruntu za obudową, co ma istotne znaczenie w przypadku głębienia wykopu w pobliżu fundamentów istniejących obiektów. Podczas głębienia wykopu przy palisadzie nie ma potrzeby zakładania między mikropale opinki, jak to ma miejsce w przypadku obudowy berlińskiej.
    W przypadku wykopów o większych głębokościach, palisadę rozpiera się lub kotwi wykonując przy tym żelbetowe lub stalowe oczepy.

Zasady projektorania:

Przy wykonywaniu głębokich wykopów bardzo ważne jest posiadanie wiedzy o istniejących warunkach geologicznych, hydrologicznych, geotechnicznych oraz o posadowieniu obiektów znajdujących się w bliskiej odległości od miejsca wykonywania robót. Wykonywane roboty powinny zostać tak zaprojektowane i wykonane, aby nie wpływały negatywnie zarówno na tereny sąsiadujące, jaki i na teren, na którym prowadzona jest inwestycja.

Przed przystąpieniem do prac ziemnych należy wyznaczyć drogi dojazdowe dla maszyn i urządzeń, które będą wykorzystywane. Drogi komunikacyjne dla transportu i ruchu pieszego powinny być równe, twarde lub utwardzone w sposób zapewniający odpowiednią nośność dla stosowanych środków transportu. Drogi transportowe muszą być rozplanowane w taki sposób, aby były oddalone od krawędzi wykopu na odległość minimum 0,6 m. Należy pamiętać o tym, aby zarówno drogi, jak i teren wokół wykopu posiadały urządzenia lub rozwiązania techniczne zapewniające  odprowadzenie wód opadowych w sposób uniemożliwiający zalanie wykopu. Natomiast przy wykopach ze skarpami o bezpiecznym nachyleniu terenu na szerokości równej trzykrotnej głębokości wykopu powinno się zapewnić spadki umożliwiające łatwe odprowadzenie wody od krawędzi wykopu. Wszystkie obiekty, urządzenia i roślinność znajdujące się na terenie prowadzonych prac, a tym samym utrudniające prowadzenie robót, powinny zostać usunięte lub zabezpieczone zgodnie z planem BiOZ i projektem robót ziemnych.


9. Zasady fundamentowania i rozwiązania stosowane w posadowieniu obiektów budowlanych na terenach szkód górniczych.

Zalecanym rozwiązaniem, przystosowanym do przejmowania sił wywołanych poziomymi odkształceniami gruntu, jest żelbetowy ruszt fundamentowy, który przejmuje siły rozciągające i momenty zginające oraz kombinację tych obciążeń w postaci mimośrodowego rozciągania, które na skutek oddziaływać górniczych może powstać w płaszczyźnie rusztu. Ruszt może przejmować również ściskające siły wewnętrzne powstające w jego płaszczyźnie. Ławy fundamentowe należy zbroić w celu przejęcia sił rozciągających oraz momentów zginających występujących w płaszczyźnie rzutu.

W przypadku ław fundamentowych rusztu o rozpiętości przekraczającej w świetle 6,0 m wskazane jest założenie ściągów kotwiących (minimalny przekrój 20/20 cm) niezależnie od sposobu zapewnienia geometrycznej niezmienności rzutu poziomego fundamentów.

Stosuje się również przepony fundamentowe, które zapewniają niezmienność rzutu poziomego budynku, a jednocześnie mogą spełniać rolę posadzki. Przepona ma zwykle grubość 10 cm, jest zbrojona krzyżowo, w połowie wysokości. Należy ja wprowadzać między ławy, a ściany fundamentowe.

Stosuje się również płytę fundamentową płaską lub żebrowaną, z żebrami wykształconymi na górnej powierzchni, ale tylko gdy wymagają tego warunki gruntowe.

10. Geotechniczne warunki posadowienia obiektów budowlanych i metodyka ich określania.

Przez ustalanie geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych rozumie się zespół czynności zmierzających do określenia przydatności gruntów na potrzeby budownictwa, wykonywanych w szczególności w terenie i w laboratorium.

Geotechniczne warunki posadawiania obiektów budowlanych ustala się w celu uzyskania danych:

  1)  dotyczących budowy i parametrów geotechnicznych podłoża gruntowego współpracującego z projektowanym obiektem i w strefie oddziaływania projektowanych robót,

  2)  umożliwiających rozpoznanie zagrożeń mogących wystąpić w trakcie robót budowlanych lub w ich wyniku,

  3)  wymaganych do bezpiecznego i racjonalnego zaprojektowania i wykonania obiektu budowlanego.

W celu ustalenia geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych wykonuje się analizę i ocenę dokumentacji geotechnicznej, geologiczno-inżynierskiej i hydrogeologicznej, danych archiwalnych oraz innych danych dotyczących badanego terenu i jego otoczenia. W zależności od potrzeb należy:

  • wykonać badania geotechniczne w terenie obejmujące w szczególności:

a)    małośrednicowe sondowania próbnikami przelotowymi,

b)    sondowania dynamiczne i statyczne,

c)    badania presjometryczne i dylatometryczne,

d)    badania georadarowe i elektrooporowe,

e)    badania dynamiczne gruntów,

f)    odkrywki fundamentów,

g)    badania wodoprzepuszczalności gruntów i konstrukcji ziemnych,

h)    badania wód gruntowych i ich oddziaływania na konstrukcję,

i)    badania na poletkach doświadczalnych,

  • wykonać badania geotechniczne w laboratorium, obejmujące w szczególności:

a)    badania fizyczno-mechanicznych i dynamicznych właściwości gruntów,

b)    badania chemicznych właściwości gruntów i wód gruntowych,

c)    badania próbek gruntów ulepszonych i materiałów zastosowanych do ulepszania podłoża gruntowego,

  • ustalić wzajemne oddziaływanie fundamentów obiektu budowlanego i podłoża gruntowego w skali laboratoryjnej, technicznej i naturalnej, w tym próbne obciążenia gruntu, pali i fundamentów,

  • wykonać inne czynności geotechniczne, jak:

a)    prognozę zmian właściwości podłoża gruntowego,

b)    obliczenie nośności, stateczności i osiadań fundamentów,

c)    ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentów,

d)    określenie szkodliwości oddziaływań wód gruntowych na obiekt budowlany i sposobów przeciwdziałania tym zagrożeniom,

e)    określenie zakresu pomiarów geodezyjnych przemieszczeń obiektu wznoszonego i obiektów sąsiednich oraz gruntu, niezbędnych do rozpoznania zagrożeń mogących wystąpić w trakcie robót budowlanych lub w ich wyniku.

11. Wzmacnianie fundamentów istniejących – rozwiązania konstrukcyjne i organizacja robót.

Rodzaj sposobu wzmacniania fundamentów należy dobrać w zależności od przyczyny problemu. W przypadku kiedy podłoże gruntowe jest wystarczająco nośne, a problem tkwi w konstrukcji fundamentów, należy poszerzyć lawy fundamentowe i zwiększyć powierzchnie stóp fundamentowych. Ławy fundamentowe można poszerzyć w wyniku dobudowania obustronnych lub jednostronnych elementów do istniejącego fundamentu (rys. 1) lub dzięki podbudowaniu ławą większej szerokości. Wzmacniająca ława musi mieć znaczą grubość (rys. 2).

Poszerzenie fundamentu.

Rys. 1. Poszerzenie fundamentu w wyniku obustronnego dobudowania elementów: a) z odsadzkami, b) bez odsadzek, c) jednostronnie dobudowanym elementem przy scianie sąsiedniego budynku

Poszerzenie fundamentu.

Rys. 2. Poszerzenie fundamentu dobudowaną ławą: 1 - dobudowana ława, 2 - kątownik, 3 - cięgno, 4 - śruba rzymska

W przypadku drugim kiedy konstrukcja fundamentów jest prawidłowa, a problem wynika ze złych warunków gruntowych, nie można wykonać podkopów pod fundamentem lub obok niego. W takich przypadkach fundamenty można opierać na palach wierconych lub wtłaczanych. Rozmieszcza się je możliwie najbliżej ław fundamentowych. Do wzmocnień istniejących fundamentów najczęściej używa się pali stalowych, pali typu mega lub pali wiercono- iniektowanych.

Przy wykonywaniu prac związanych z wzmacnianiem fundamentów należy pamiętać o ich zabezpieczeniu. Wzmocnienie lub wymianę fundamentów ciągłych bez tymczasowego zabezpieczenia można wykonywać jednocześnie na kilku odcinkach, pod warunkiem że ich powierzchnia nie przekracza 20% całej powierzchni fundamentu. Roboty prowadzone poniżej fundamentu powinny być poprzedzone jego odciążeniem. Nieodciążenie fundamentu mogłoby grozić powstaniem dodatkowych, nierównomiernych osiadań w czasie prowadzenia prac. Dostateczną stateczność obiektu zapewniają tymczasowe podpory.





12. Zabezpieczenie istniejących obiektów budowlanych przed wpływem eksploatacji górniczej.

Przeprowadzenie zabezpieczeń istniejącego już budynku przed wpływem eksploatacji górniczej muszą być poprzedzone dokładnymi badaniami oraz obserwacjami, a sposób zabezpieczenia powinien być indywidualnie dobierany do każdego obiektu. Zabezpieczeniami wpływającymi na zatrzymaniu procesu degradacji budynku mogą być:

  • Opaska żelbetowa wokół fundamentów i ich wzmocnienie

  • Zastosowanie ściągów stalowych w poziomie wieńcy

  • Zastosowanie rdzeni łączących ściany fundamentowe ze stropem oraz ścianą kolankową



Wytrzymałość materiałów

  1. Prawo Hooke'a


Prawo Hooke'a – fundamentalne prawo mechaniki określające zależność odkształcenia od naprężenia. Głosi ono, że odkształcenie ciała pod wpływem działającej nań siły jest wprost proporcjonalne do tej siły.
Ta prawidłowość, sformułowana przez Roberta Hooke'a (1635-1703) w formie "ut tensio sic vis", pozostaje prawdziwa tylko dla niezbyt wielkich odkształceń, tzw. sprężystych. Takie odkształcenie znika, gdy przyłożona siła zostaje usunięta i ciało pozostaje w spoczynku. Współczynnik między siłą a odkształceniem jest często nazywany współczynnikiem sprężystości.

Najprostszym podejściem do Prawa Hooke'a jest rozciąganie statyczne pręta. Wydłużenie takiego pręta jest wprost proporcjonalne do siły przyłożonej do pręta, do jego długości i przeciw proprocjonalne do pola przekroju pręta. Współczynnikiem proporcjonalności jest moduł Younga E{F / A} = E cdot { ΔL / L}, więc:
ΔL = {L cdot F / A cdot E}gdzie: F - siła rozciągająca, A - pole przekroju, ΔL - wydłużenie pręta, L - długość początkowa


  1. Omówić pojęcie: momenty bezwładności

Moment bezwładności, miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym. Cechuje rozkład masy w ciele. Moment bezwładności ciała względem osi z nazywa się jest wyrażenie:

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028009.gif

gdzie mi - masy elementów ciała odległe każda o ri od osi z

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028010.gif

Dla ciągłego rozkładu masy w ciele sztywnym moment bezwładności określany jest wzorem całkowym:

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028011.gif

gdzie: ρ - funkcja definiująca gęstość ciała, V - objętość ciała, dV - fragment objętości, r - odległość elementu dV od osi z.

Energia w ruchu obrotowym ciała sztywnego zdefiniowana jest wzorem: E=(Iω2)/2. Moment bezwładności względem osi z' równoległej do z, odległej od niej o D wyraża się wzorem:

Iz=Iz'+MD2

gdzie: M - masa ciała, jest to tzw. twierdzenie Steinera, podane przez matematyka szwajcarskiego J. Steinera.

Określenia powyższego momentu bezwładności są wielkościami skalarnymi, w ogólnym przypadku moment bezwładności jest tensorem trzeciego rzędu, wyrazy na przekątnej (w reprezentacji macierzowej tensora) są momentami bezwładności wyliczone względem trzech wzajemnie prostopadłych osi przedmiotu, np.:

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028012.gif

albo - dla ciągłego rozkładu masy - odpowiedni wzór całkowy), wyrazy poza przekątną nazywa się momentami odśrodkowymi określone są następująco (albo przez odpowiednie wzory całkowe):

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028013.gif

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028014.gif

http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/ruch_i_jego_powszechno%C5%9B%C4%87/img/00028015.gif

Gdy znamy składowe tensora momentu bezwładności możemy wyliczyć moment bezwładności względem jakiejkolwiek prostej l przechodzącej przez początek układu współrzędnych x,y,z, wtedy:

Il=Ixxα2+Iyyβ2+Izzγ-2Ixyαβ-2Iyzβγ-2Izxγα



3. Omówić skręcanie prętów kolistych.


Skręcanie pręta (por. rys. 2.3) występuje wtedy, gdy dwie pary sił działają w dwóch różnych płaszczyznach prostopadłych do osi pręta.
Rozważmy pręt o przekroju kołowym i długości l (rys.2.20a) skręcany dwoma parami sił (momentami skręcającymi Ms)

rys_2_20.gif


Prosta AB1 równoległa do osi pręta na skutek skręcania przyjmie kształt linii śrubowej AB2 o kącie g nachylenia jednakowym na całej długości pręta. Przekroje końcowe pręta pozostają nadal płaskie, zaś długość l i promień r nie ulega zmianie, czyli objętość pręta nie zmienia się. Jeżeli wyobrazimy sobie rozwinięty cylinder o szerokości dx, to widzimy (rys. 2.20b), że kąty proste odkształcą się o kąt g.
Ponieważ w pręcie nie zachodzą zmiany objętości, a jedynie zmiany postaci, można przyjąć, że stan naprężeń w pręcie skręcanym jest podobny do stanu czystego ścinania. W przekrojach poprzecznych pręta występują naprężenia styczne.

5. OMÓWIĆ NAPRĘŻENIA STYCZNE PRZY ZGINANIU.

- Siła tnąca działając na przekrój, powoduje powstanie naprężeń stycznych (rys.). Wartość składowej wektora całkowitego naprężenia stycznego, która posiada taki sam kierunek i zwrot jak siła tnąca, można obliczyć ze wzoru Żurawskiego:

Gdzie: T – siła tnąca; S’x moment statyczny „odciętej” części przekroju (F’) względem osi „x”; Jx moment bezwładności całego przekroju; b – szerokość przekroju w miejscu obliczania naprężenia.

W punkcie C przekroju (rys.) wektor całkowitego naprężenia stycznego jest styczny do konturu, stąd:

Jeżeli siła tnąca działa wzdłuż osi symetrii przekroju, to można założyć, iż kierunki całkowitych naprężeń stycznych występujących na szerokości BC przecinają się w punkcie „O” (rys.), stąd:

C:\Users\DOMIX\Desktop\wytrz.jpg








6. Omówić zginanie ukośne pręta.

Zginanie ukośne zachodzi w przypadku, gdy płaszczyzna działania obciążenia przechodzi przez środek ciężkości przekroju pręta jednak nie pokrywa się z żadną z głównych osi bezwładności. Płaszczyzna obciążenia musi przechodzić przez środek ciężkości przekroju. W przeciwnym wypadku pręt będzie także skręcany momentem skręcającym. Moment skręcający jest bardzo niepożądanym obciążeniem, ponieważ powoduje on powstanie dużych naprężeń stycznych a także i naprężeń normalnych, które będą powodowały obniżenie nośności pręta. Obciążenie powodujące wystąpienie w pręcie zginania ukośnego przedstawia rysunek

W budownictwie zginanie ukośne występuje przede wszystkim w płatwiach dachowych. Płatwie

przymocowane do pochyłych dźwigarów lub do pochyłego pasa górnego kratownicy. Pochylenie tych elementów wynika z konieczności odprowadzenia wody z dachu. Obciążenie płatwi dachowej w postaci ciężaru własnego płatwi, ciężaru pokrycia dachowego umieszczonego na płatwi, ciężaru śniegu, obciążenia od wiatru oraz obciążenia użytkowego działa zgodnie z kierunkiem sił grawitacji czyli w dół.

7. Linia zerowa – zbiór punktów w których naprężenia σx osiągają wartość zerową ( na wykresie ściskanie przechodzi w rozciąganie)

jeszcze raz „k…” na Pol. Krak, wśród matołków i kadry nikt nie słyszał takiego określenia  !!!


8. Co to jest: jądro przekroju?

Rdzeniem przekroju (jądro przekroju) nazywamy taki obszar, w którym przyłożona siła normalna N powoduje w całym przekroju naprężenia normalne sX jednakowego znaku. Znak naprężenia normalnego jest oczywiście taki sam jak znak siły normalnej. Rdzeń przekroju jest obszarem wypukłym. Oznacza to, że jeżeli w takim obszarze połączymy dwa dowolne punkty A i B odcinkiem to odcinek ten cały znajduje się wewnątrz obszaru.

Ponieważ w środku ciężkości naprężenie normalne ma taki sam znak jak siła normalna (naprężenie jest równe ilorazowi siły normalnej i pola powierzchni) więc środek ciężkości musi się znajdować wewnątrz rdzenia przekroju. Jeżeli przekrój posiada jedną lub więcej osi symetrii to także i rdzeń przekroju będzie miał tyle samo osi symetrii. Rdzeń przekroju nie może wychodzić poza obszar wypukły, który można zbudować na przekroju (przekrój może być obszarem wklęsłym).

  1. Omówić ? koło Mohra.

Koło Mohra (koło naprężeń) – graficzna reprezentacja stanu naprężenia. Koło Mohra pozwala znaleźć wykreślnie wartości naprężeń normalnych i stycznych w dowolnym kierunku, a także określić naprężenia główne i kierunki główne. Koło Mohra wykorzystuje się także w transformacji płaskiego stanu odkształcenia oraz do określenia momentu bezwładności po obrocie układu współrzędnych, ze względu na podobieństwo wzorów matematycznych które opisują te transformacje.

W książce Cieślara jest tylko przykład zadania.


Mechanika


  1. Omówić pojęcia : linia wpływu

Linie wpływu są podstawowym narzędziem analizy statycznego działania obciążeń zmiennych.

Linie wpływu są to funkcje lub wykresy obrazujące zależność pomiędzy poszukiwaną wielkością statyczną (np. reakcją, siłą wewnętrzną lub ugięciem układu), a położeniem jednostkowej siły skupionej P=1.


  1. Do czego wykorzystujemy linie wpływu?

Linie wpływu służą przede wszystkim do wyznaczenia ekstremalnych wartości dowolnych wielkości statycznych w wybranych przekrojach układu. Ponadto wykorzystywane są także do sporządzania obwiedni reakcji i sił wewnętrznych, mających istotne znaczenie przy projektowaniu niektórych niestandardowych konstrukcji.



5.Omówić równania kanoniczne metody sił.

Metoda sił jest sposobem rozwiązywania układów statycznie niewyznaczalnych, czyli układów o nadliczbowych więzach. Sprowadza się ona do rozwiązywania układu statycznie wyznaczalnego, który powstaje z niewyznaczalnego przez wprowadzenie w miejsce odrzuconych więzów niewiadomych sił. Jest to prosty sposób na rozwiązanie układów ramowych, kratowych, czy łukowych. W poniższym wykładzie omówimy ogólne założenia oraz tok postępowania obliczeniowego metodą sił.

1. ZASADY OGÓLNE METODY SIŁ

Istota metody opiera się na pozbawieniu rozpatrywanego, obciążonego układu nadliczbowych więzów, dbając jednak przy tym o to, aby pozostał on geometrycznie niezmienny. W miejsce myślowo usuniętych więzów wstawiamy niewiadome siły. Następnie, aby zachować kinematyczną identyczność układu rzeczywistego z nowym, nazywanym dalej układem podstawowym, określamy sumaryczne przemieszczenia po kierunkach działania tych sił. Ponieważ w rzeczywistości w tych miejscach istniały więzy, przemieszczenia te są równe zero. Układając te wnioski w równania możemy obliczyć wartości nadliczbowych niewiadomych, a zatem otrzymujemy układ wyznaczalny z równań równowagi. Układ podstawowy, który na ogół jest układem statycznie wyznaczalnym, musi spełniać również warunki zgodności geometrycznej (identyczność wymiarów) i statycznej (identyczność obciążeń) z układem rzeczywistym.

Przyjrzyjmy się zatem kolejnym etapom rozwiązania zadania metodą sił.

1.1 OKREŚLENIE STOPNIA STATYCZNEJ

NIEWYZNACZALNOŚCI

Stopień statycznej niewyznaczalności, w skrócie SSN, jest równy

ilości nadliczbowych więzów.

1.2 PRZYJĘCIE UKŁADU PODSTAWOWEGO

Interesujący nas układ statycznie niewyznaczalny pozbawiamy nadliczbowych więzów dokładnie tylu, ile wynosi ssn. Otrzymujemy w wyniku tego zabiegu układ statycznie wyznaczalny, który musi być również kinematycznie niezmienny. Taki zastępczy układ nazywamy podstawowym. Możemy łatwo zauważyć, że w miejscach usuniętych przez nas więzów możliwe jest teraz przemieszczenie po ich kierunkach. Na ogół istnieje parę możliwości wyboru układu podstawowego, nas jednak interesuje wybór najlepszego, czyli najmniej pracochłonnego.

1.3 WPROWADZENIE NADLICZBOWYCH NIEWIADOMYCH

W miejsce usuniętych więzów w układzie podstawowym wprowadzamy niewiadome x1, x2... xn będące siłami uogólnionymi. W przypadku usunięcia więzu uniemożliwiającego przesunięcie wprowadzamy siłę skupioną, a w miejsce utwierdzenia uniemożliwiającego obrót wprowadzamy niewiadomą w postaci momentu skupionego. Możliwe jest również wprowadzenie uogólnionych sił w postaci grup sił.

1.4 DOBÓR UKŁADU RÓWNAŃ KANONICZNYCH ORAZ

INTERPRETACJA JEGO WSPÓŁCZYNNIKÓW

Równania kanoniczne są zależnościami, o których wspominaliśmy już we wstępie. Są nieodłącznym składnikiem układu podstawowego, gdyż zapewniają kinematyczną zgodność układu rzeczywistego z podstawowym. Dzięki nim możemy obliczyć wartości niewiadomych sił uogólnionych. Poszczególne równania układu są zsumowanymi przemieszczeniami po kierunkach odrzuconych więzów. Liczba równań jest zatem taka sama jak liczba odrzuconych więzów. W rzeczywistości przemieszczenia te są zerowe, ponieważ w tych miejscach są podpory uogólnione. Aby obliczyć przemieszczenia powodowane nieznanymi siłami posłużymy się zasadą superpozycji oraz jednostkowymi siłami przykładanymi w miejscach niewiadomych xi. Przyjęło się oznaczać te przemieszczenia symbolami δik, gdzie indeksy oznaczają kolejno miejsce i kierunek przemieszczenia oraz jego przyczynę.



Podstawy projektowania

1. Metoda stanów granicznych:

Obecnie ustroje konstrukcyjne i ich elementy wymiaruje się metodą stanów granicznych. Jako graniczne określono takie stany, po których osiągnięciu ustrój konstrukcyjny lub jego część przestaje spełniać zadania założone w projekcie. Rozróżniono dwie grupy stanów granicznych:

I – stany graniczne nośności,

wyczerpanie nośności miarodajnych przekrojów lub fragmentów konstrukcji

utrata stateczności ściskanych elementów konstrukcji nośnej lub elementów

usztywniających konstrukcję podstawową

utrata nośności połączeń elementów konstrukcji


II – stany graniczne użytkowania (najczęściej ugięć).

stan graniczny zarysowania

stan graniczny ugięć

Sprawdzenie stanu granicznego nośności polega na wyznaczeniu miarodajnych przekrojów (fragmentów) ustroju konstrukcyjnego i wykazaniu, że występujące w nich siły wewnętrzne S od obliczeniowej wartości obciążeń Fd nie są większe od nośności R tych przekrojów, wynikającej z obliczeniowej wytrzymałości materiału fd konstrukcji.

Sprawdza się więc warunek S ( Fd ) R ( fd ).


2. Obciążenia charakterystyczne i obliczeniowe w metodzie SG

Wartość charakterystyczną obciążenia (zwana też normową) przyjmuje się według odpowiednich norm, a przede wszystkim: PN-82/B-02001 (obciążenia stałe), PN-82/B-02003 (obciążenia zmienne technologiczne i montażowe), PN-82/B-02004 (obciążenia pojazdami), PN-86/B-02005 (obciążenia suwnicami pomostowymi, wciągarkami i wciągnikami), PN-80/B-02010 (obciążenie śniegiem) i PN-77/B-02011 (obciążenie wiatrem), PN—87/B-02013 (obciążenie oblodzeniem), PN-88/B-02014 (obciążenie gruntem), PN-86/B-02015 (obciążenie temperaturą).

Wartości obliczeniowe obciążenia ustala się mnożąc jego wartości charakterystyczne przez współczynniki obciążenia (częściowe współczynniki bezpieczeństwa) – według zależności:

F d = F k · f ,

w której: F d – wartość obliczeniowa obciążenia,

F k – wartość charakterystyczna obciążenia,

f – współczynnik obciążenia; wartość tego współczynnika w odniesieniu
do wybranych obciążeń stałych i zmiennych


3. Podać kombinacje oddziaływań dla SGU wg EC-0. Napisać równanie dla wybranej kombinacji.

Rodzaje kombinacji oddziaływań dla SGN:

- kombinacje oddziaływań w przypadku trwałych lub przejściowych sytuacji przejściowych (kombinacje podstawowe)

- kombinacje oddziaływań w przypadku wyjątkowych sytuacji obliczeniowych

- kombinacje oddziaływań w przypadku sejsmicznych sytuacji obliczeniowych


Równanie wybranej kombinacji:

Kombinacja oddziaływań w przypadku sejsmicznych sytuacji obliczeniowych:

Ogólna postać kombinacji

Ed = E {Gk,j;P;AEd;Ψ2,1;Qk,i} j 1; i ≥ 1

Kombinację oddziaływań podanych w nawiasach {} można wyrazić w postaci:

Gk,j”+”P”+”AEd”+ ∑ Ψ2,1 Qk,i


4. Podać kombinacje oddziaływań dla SU wg EC-0. Napisać równanie dla wybranej kombinacji

Rodzaje kombinacji oddziaływań dla SU:

- kombinacja charakterystyczna

- kombinacja częsta

- kombinacja quasi-stała


Równanie wybranej kombinacji:

Kombinacja charakterystyczna:

Ogólna postać:

Ed = E {Gk,j;P; Qk,1;Ψ0,1;Qk,i} j 1; i ≥ 1

Kombinację oddziaływań podanych w nawiasach {} można wyrazić w postaci:

Gk,j”+”P”+” Qk,1”+ ∑ Ψ0,1 Qk,i


5. Obliczeniowe i charakterystyczne obciążenie śniegiem

W Eurokodzie wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem dachu jest przedstawiona

wzorem

w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej(1)

s = μi Ce Ct sk

w wyjątkowej sytuacji obliczeniowej, w której obciążenie śniegiem jest traktowane jako

oddziaływanie wyjątkowe

s = μi Ce Ct sAd

w wyjątkowej sytuacji obliczeniowej, w której wyjątkowe zaspy śnieżne traktuje się jako

oddziaływanie wyjątkowe i stosuje się załącznik B

s = μi sk

We wzorach tych:

μi – współczynnik kształtu dachu,

Ce – współczynnik ekspozycji,

Ct – współczynnik termiczny,

sk – wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu,

sAd - wartość obliczeniowa wyjątkowego obciążenia śniegiem gruntu.


Wartość obliczeniową wyjątkowego obciążenia śniegiem gruntu uzyskuje się mnożąc

wartość charakterystyczną przez współczynnik wyjątkowego obciążenia śniegiem. Podano

zalecaną wartość tego współczynnika Cesl = 2,0.

Jeżeli przyjąć Ce = 1,0 oraz Ct = 1,0 to wzór (1) staje się tożsamy ze wzorem podanym

w dotychczasowej normie polskiej, inne są tylko oznaczenia.

Przyjęto następujące zasady postępowania:

  • Wartości charakterystyczne muszą mieć okres powrotu 50 lat, zgodnie

z wymaganiami normy europejskiej.

  • Jeżeli będzie to możliwe to przynajmniej na pewnych obszarach Polski należy pozostawić dotychczasowe wartości charakterystyczne obciążenia śniegiem gruntu.

  • W strefach nizinnych przyjęto średnie wartości śniegiem obciążenia w strefie. Wartości z poszczególnych stacji nie powinny się różnić od wartości średniej więcej niż w granicach ± 15 % (w nielicznych przypadkach różnią się nieco więcej). W górach przyjęto równania regresji, liniowej w strefach 1 i 3, a wykładniczej w strefie 5.

W normie podano układy obciążenia i wartości współczynnika μ dla kilku podstawowych kształtów dachu. Są to dachy jedno i dwuspadowe, dachy wielospadowe (pilaste) i walcowe; podano układy obciążenia dla dachów przylegających do wyższych budynków, a także dla dachów z attykami i przeszkodami innymi niż attyki. Podano także sposób obliczania obciążenia dachu od nawisów śnieżnych i obciążenia barierek przeciwśnieżnych (przeciw ześlizgowych).

Można wyróżnić dwa główne przypadki obciążenia: obciążenie równomiernie rozłożone, o stałej wartości współczynnika kształtu dachu i obciążenie nierównomiernie rozłożone, przede wszystkim pod wpływem wiatru. Do obliczeń dachu jednospadowego (jednopołaciowego) oraz dachów dwuspadowych o nachyleniu połaci do 150 przyjmuje się obciążenie równomiernie rozłożone, o jednej wartości współczynnika kształtu dachu μ = 0,8.


W większości przypadków podane układy obciążenia są takie same jak w dotychczasowej normie polskiej, ponieważ wykorzystano to samo źródło, normę ISO.


6. prędkość i ciśnienie prędkości wiatru

Obciążenie wiatrem jest jednym z podstawowych uwzględnianych w analizie statycznej konstrukcji. Oszacowanie ekwiwalentnych obciążeń wiatrem budowli jest bardzo skomplikowane, gdyż zależy od dużej liczby różnorodnych czynników takich jak

region klimatyczny,

podstawowa prędkość wiatru,

wysokość budowli i jej kształt,

ekspozycja budowli w danym terenie,

porywy wiatru,

charakterystyka dynamiczna budowli,

rodzaj ścian.

Wartość charakterystyczną wyznacza się ze wzoru:

pk = qk Ce Cb (1)

w którym:

qk – wartość charakterystyczna ciśnienia prędkości wiatru, średnia z określonego czasu uśredniania, o określonym okresie powrotu, na wysokości 10 m nad poziomem gruntu w terenie otwartym, którą oblicza się ze wzoru

0,5 2qk = r vk , (2)

r – gęstość powietrza,

vk – wartość charakterystyczna prędkości wiatru, średnia z określonego czasu uśrednienia, o określonym okresie powrotu, na wysokości 10 m nad poziomem gruntu w terenie otwartym,

Ce – współczynnik ekspozycji,

C – współczynnik aerodynamiczny,

b – współczynnik działania porywów wiatru.


Ciśnienie wiatru działające na powierzchnie odpowiednio zewnętrzne (e) i wewnętrzne (i) oblicza się ze wzorów:

we = qp (ze )c e (3)

wi = qp (zi )cpi (4)

obciążenie siłą skupioną zaś jest wyznaczane za pomocą wzoru

Fw cscd c f qp (ze )Aref (5)

gdzie:

qp (ze) qp (zi) – wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru do obliczeń ciśnienia odpowiednio zewnętrznego (e) i wewnętrznego (i) ,

cpe , cpi – współczynnik ciśnienia odpowiednio zewnętrznego (e) i wewnętrznego (i) ,

c f – współczynnik siły aerodynamicznej, np. oporu aerodynamicznego,

cscd – współczynnik konstrukcyjny,

cs – współczynnik rozmiarów,

cd – współczynnik dynamiczny,

ze , zi – wysokość odniesienia do obliczeń ciśnienia odpowiednio zewnętrznego (e) i wewnętrznego (i) ,

Aref – powierzchnia odniesienia.



W podejściu wg PN-EN 1993-1-4, z wyjątkiem współczynnika ciśnienia, wszystkie pozostałe wielkości występujące we wzorze (1) zostały wprowadzone do wzoru na wartość szczytową ciśnienia prędkości wiatru qp (z) . We wzorach (3)¸(5) jest ona wyrażona wzorem:


qp (z) = 1+ 7Iv (z) ×0,5rvm2 (z) = ce (z)qb , (6)

gdzie:

Iv (z) – intensywność turbulencji,

vm (z) – wartością średnią prędkości wiatru,

ce (z) – współczynnik ekspozycji,

qb – współczynnik ekspozycji.


Konstrukcje murowe

1. Sposoby określania charakterystycznej wytrzymałości muru na ściskanie. Wytrzymałość obliczeniowa

Sposoby określania charakterystycznej wytrzymałości muru na ściskanie:

- uzyskuje się na podstawie wyników badan elementów próbnych

- na podstawie badan komponentów muru:

a) dla murów wykonanych na zaprawie zwykłej lub lekkiej

fk=K×fb0,70×fm 0,30


b) dla murów ze spoinami cienkimi z elementów murowych ceramicznych grupy 1 i 4, silikatowych i z autoklawizowanego betonu komórkowego o fb ≥ 2,4 MPa

fk=K×fb0,85


c) dla murów ze spoinami cienkimi z autoklawizowanego betonu

komórkowego o fb < 2,4 MPa

fk=0,8 × K×fb0,85


-dla murów ze spoinami cienkimi z elementów murowych

ceramicznych grupy 2 i 3

fk=K×fb0,70


gdzie:

K–współczynnik według tablicy 2, w normie

fb–znormalizowana wytrzymałość na ściskanie elementu murowego,

fm–wytrzymałość na ściskanie zaprawy.


- z wzorów:

a) fvk muru niezbrojonego ze spoinami pionowymi, spełniającymi wymagania pozwalajace uważac je za spoiny wypełnione, przyjmować można jako najmniejsza z wartości:

fvk = fvko + 0,4ϭd


lub fvk = 0,065 fb, lecz nie mniej ni_ fvko;

lub fvk = 0,16 fk;

lub fvk = wartości graniczne podane w tablicy 3.


b) fvk muru niezbrojonego wykonanego z niewypełnionymi spoinami pionowymi, ale z czołami elementów murowych dosuniętymi do siebie, wytrzymałość charakterystyczna na ścinanie fvk zaleca się przyjmować nie wyższa od najmniejszej z wartości:

fvk =0,5 fvko + 0,4ϭd



lub fvk = 0,045 fb, lecz nie mniej niż fvko;

lub fvk = 0,11 fk;

lub fvk = 0,7 wartości graniczne podane w tablicy 3.


c) w kierunku prostopadłym do spoin wspornych fvvk:

Przyjmuje się z tablicy 4 normy lub wykonuje badania na fragmentach ścian (niestandardowe)


Wytrzymałość obliczeniowa:

fid=fik/m

m – częściowy współczynnik bezpieczeństwa muru

2. Czynniki wpływające na parametry wytrzymałościowe muru

- Wytrzymałość elementów murowych

- Wytrzymałość zaprawy

- Grubość spoin

- Nasiąkliwość elementów murowych

- Absorpcja wody

- Grubość muru

- Czas

- Wykonawstwo

3. Schematy statyczne murów obciążonych głównie pionowo. Zasady prowadzenia obliczeń modelem ramowym i przegubowym. Warunki konstrukcyjne przy wznoszeniu murów.

Schematy statyczne murów obciążonych głównie pionowo:

W przypadku modelu przegubowego jako model

obliczeniowy przyjmuje się belkę swobodnie podparta obciążona obciążeniem równomiernie rozłożonym (rys. a), a w przypadku modelu ciągłego schemat statyczny stanowi belka obustronnie zamocowana (rys. b).


Model przegubowy

W przypadku małych naprężeń ściskających występujących w miejscu połączenia ściany i stropu (budynki o małej liczbie kondygnacji i górne kondygnacje obiektów wielokondygnacyjnych), połączenie to ma charakter przegubowy, a modelem obliczeniowym jest pręt podparty przegubowo


Model ramowy

Przy dużych wartościach naprężeń ściskających (dolne kondygnacje budynków wielokondygnacyjnych) można przyjąć, że połączenie stropu ze ścianą ma charakter ciągły. W takim przypadku modelem obliczeniowym ściany staje się pionowy pręt stanowiący część ramy.


Wymagania konstrukcyjne przy wznoszeniu murów:


- Wiązanie elementów murowych:

Elementy murowe powinny nachodzić na siebie na

długość nie mniejsza niż:

  • w przypadku elementów murowych o hu ≤ 250 mm - 0,4 wysokości elementu lub 40 mm,

  • w przypadku elementów murowych o hu > 250 mm - 0,2 wysokości elementu lub 100 mm.


- Grubości spoin:

  • Grubość spoin poziomych (wspornych) i pionowych wykonywanych z użyciem zapraw zwykłych i lekkich powinna być nie mniejsza niż 8 mm i nie większa niż 15 mm.

  • W przypadku stosowania zapraw do spoin cienkich, grubość spoin powinna być nie mniejsza niż 0,5 mm i nie większa niż 3 mm.

  • Spoiny pionowe uważa się za wypełnione, jeżeli zaprawa sięga co najmniej na 0,4 szerokości tej spoiny. W przeciwnym przypadku spoiny należy uważać za niewypełnione.


- Zapewnienie trwałości murów:

  • Warunki środowiskowe (5 klas ekspozycji)

  • Zbrojenie murów (zbrojenia typów: drabinka, kratowniczka, siatki plecione, siatki cięto-ciągnione)


- Minimalne grubości ścian:

Minimalna grubość ścian konstrukcyjnych z muru o wytrzymałości charakterystycznej fk ³ 5 MPa powinna wynosi 100 mm, a w przypadku fk < 5 MPa – 150 mm. Minimalna grubość ścian usztywniających powinna wynosić 180 mm.


- Połączenia ścian:

Ściany wzajemnie prostopadłe lub ukośne należy łączyć ze sobą w sposób zapewniający przekazanie z jednej ściany na druga obciążeń pionowych i poziomych.

Połączenie takie uzyskać można:

  • przez wiązanie elementów murowych w murze,

  • przez łączniki metalowe lub zbrojenie


- Wieńce:

Zbrojenie podłużne wieńców powinno być zdolne do przeniesienia siły rozciągającej Fi nie mniejszej niż Fi ≥ li 15 kN/m ≥ 90 kN

gdzie:

li – odległość w osiach poprzecznych ścian usztywniających, w metrach.


XIII. KONSTRUKCJE ŻELBETOWE

  1. Fazy pracy statyczno-wytrzymałościowej belki żelbetowej

Ponieważ wśród konstrukcji żelbetowych z zasady dominują elementy zginane, celowym będzie prześledzenie faz pracy przekroju żelbetowego zginanego na przykładzie belki swobodnie podpartej obciążonej w środku siłą skupioną.

Opis: C:\Documents and Settings\w\Pulpit\rysa.JPG

Faza Ia – występuje przy małych naprężeniach w betonie gdy działający na przekrój moment zginający MIA stanowi drobny ułamek momentu niszczącego MIII. Przy takich obciążeniach moduł sprężystości betonu Ecm jest stały i prostoliniowemu przebiegowi odkształceń odpowiada prostoliniowy przebieg naprężeń normalnych w przekroju.

Faza Ib – naprężenia ściskające w betonie są nadal małe (ϭc≤ 2/3fck), ich przebieg na większej części przekroju jest prostoliniowy. Naprężenia rozciągające w dolnej części przekroju zbliżają się do wartości fctk . Wykres ich ma charakter krzywoliniowy (strefa rozciągana betonu jest uplastyczniona). Ta faza pracy przekroju kończy się z chwilą powstania w przekroju pierwszej rysy.

Faza IIa – dolna część przekroju jest już zarysowana (występuje rysa). Siły rozciągające w przekroju przenosi głównie zbrojenie przy częściowej tylko pracy betonu rozciąganego. Wykres naprężeń rozciągających w betonie powyżej końca rysy jest krzywoliniowy. Rozkład naprężeń normalnych w strefie ściskanej betonu jest nadal prostoliniowy. Płaszczyzna obojętna jest już podniesiona.

Faza IIb – dalszy wzrost obciążenia powoduje rozwój rysy, aż do płaszczyzny obojętnej, co wyłącza ze współpracy beton rozciągany. Wykres naprężeń w strefie ściskanej betonu jest lekko krzywoliniowy, jednak w obliczeniach przyjmuje się jego prostoliniowy przebieg. Całkowite rozciąganie przejmuje zbrojenie As1 .Faza IIb rozciąga się, aż do chwili poprzedzającej zniszczenie.

Faza III – Faza zniszczenia przekroju krytycznego momentem MIII i tym samym całego elementu zginanego. Wykres naprężeń w strefie ściskanej jest wybitnie krzywoliniowy. Samo zniszczenie przekroju może nastąpić albo w wyniku przekroczenia nośności strefy ściskanej betonu ( w wyniku miażdzenia w tej strefie) albo przez zerwanie zbrojenia rozciąganego albo też w wyniku przekroczenia granicy plastyczności stali zbrojeniowej. Faza III występuje zawsze w przekroju przez rysę. Należy podkreślić, że przekrój krytyczny omawianej belki w połowie rozpiętości w miarę zwiększenia obciążenia od F=0 do F=Fu przechodzi kolejno przez wszystkie fazy od Ia do III.


  1. Podstawowe założenia stosowane w obliczeniach przekrojów żelbetowych w stanach granicznych nośności.

Stany graniczne nośności SGN:

-SG wyczerpania nośności miarodajnych przekrojów lub fragmentów konstrukcji żelbetowych i sprężonych.

-SG utraty stateczności przez ściskane elementy konstrukcji (sprowadzony w normie żelbetowej do SG wyczerpania nośności miarodajnych przekrojów tych elementów)

-SG zmęczenia stali lub betonu w konstrukcji w wyniku działania obciążeń wielokrotnie zmiennych.

Zasada sprawdzania SGN:

Obliczanie wg SGN polega w ogólności na sprawdzeniu następującego warunku :

Sdiϒf1i Gki , Σ ψOiϒf2iQki ) ≤ Rd (fcd lub fctd, fyd )

W tym warunku :

Gki oraz Qki to obciążenia charakterystyczne odpowiednio stałe i zmienne.

ϒf1i , ϒf2i - współczynniki obciążenia dla obciążeń stałych i zmiennych

ΨOi – współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych (ΨOi = 1 do 0,7 )

Σiϒf1i Gki , Σ ψOiϒf2iQki – sumy obciążeń obliczeniowych odpowiednio stałe i zmienne.

  1. Wyznaczenie nośności przekroju żelbetowego prostokątnego zginanego podwójnie zbrojonego.

Przy znanych wartościach parametrów geometryczno-wytrzymałościowych, pól przekrojów As1,prov i As2,prov oraz rzeczywistej wysokości przekroju dprov :

-najpierw wyznaczamy położenie umownej osi obojętnej w przekroju ( z równania równowagi sił): xeff = i jej położenie xeff,lim ( xeff,limeff,lim·dprov).

- Nośność obliczeniową MRd przekroju na zginanie obliczamy w zależności od otrzymanej wartości xeff.

- jeżeli xeff< 2a2,prov to nośność tę wyznaczamy (z równania równowagi momentów przy przyjęciu xeff = 2a2,prov ), jako MRd =fyd · As1,prov ·(dprov – a2,prov).

- jeżeli 2a2,prov≤xeff ≤ xeff,lim , to nośność obliczamy z następującego wyrażenia (otrzymanego z równania równowagi momentów zapisanego względem osi ciężkości przekroju zbrojenia rozciąganego): MRd = fcd · b · xeff (dprov – 0,5 xeff) + fyd · As2,prov (dprov – a2,prov).

-jeżeli natomiast xeff > xeff,lim to nośność przekroju obliczamy wg zależności jak wyżej ( MRd = fcd · b · xeff (dprov – 0,5 xeff) + fyd · As2,prov (dprov – a2,prov) ), przyjmując xeff = xeff,lim .

-We wszystkich trzech powyższych przypadkach stan graniczny nośności sprawdzamy wg warunku: MSd≤MRd.

  1. Wymiarowanie zbrojenia w przekroju żelbetowym zginanym teowym pojedynczo zbrojonym.


(As2 = 0 ).

Celem obliczeń jest wyznaczenie pola przekroju As1 zbrojenia rozciąganego przy przyjętych parametrach wytrzymałościowych przekroju i określonych wartości ζeff,lim , a1 , d oraz jego wymiarach bw , h , hf , a także przy obliczonej efektywnej szerokości półki beff

(w przekroju z półkami po obu stronach środnika : beff = bw +  ≤ bw + b1 + b2 ;

dla belki wewnętrznej: beff=b+ beff1 + beff2 )

Na początku obliczeń dokonujemy rozróżnienia, czy rozważany przekrój jest pozornie czy rzeczywiście teowy, poprzez sprawdzenie następującego warunku nośności, kt®óego prawa strona stanowi obliczeniowy moment graniczny przenoszony przez półkę przekroju MSd,f , zapisany względem osi ciężkości przekroju zbrojenia As1

MSd ≤ MSd,f = fcd · beff · hf (d -0,5·hf )

Jeżeli powyższy warunek jest spełniony, oznacza to, że mamy do czynienia z przekrojem pozornie teowym (xeff ≤ hf)i pole przekroju As1 zbrojenia rozciąganego obliczamy jak dla przekroju prostokątnego o szerokości b= beff i wysokości równej wysokości użytecznej d.

Jeżeli warunek powyższy nie jest spełniony to oznacza to, że oś obojętna umowna znajduje się w środniku ( żebrze) przekroju ( xeff > hf ) – to najpierw obliczamy moment obciążający przekrój składowy 2 (otrzymany z równania równowagi momentów zapisanego względem osi ciężkości przekroju zbrojenia As1,2 )

MSd2=fcd·(beff – bw)·hf·(d – 0,5hf)

Na przekrój skłądowy 1przypada pozostała część momentu MSd obciążającego przekrój rzeczywisty, którą wyznaczyć można jako MSd1=MSd – MSd2 .

Dla przekroju składowego 1 tak jak dla przekroju prostokątnego obliczamy współczynnik bezwymiarowy sceff=

oraz graniczną wartość tego współczynnika sceff,lim= ζeff,lim·(1-0,5ζeff,lim).

Oraz względną efektywną wysokość strefy ściskanej ζeff

Jeżeli ζeff> ζeff,lim to zachodzi konieczność zastosowania zbrojenia ściskanego i wtedy dalsze obliczenia prowadzimy jak dla przekroju podwójnie zbrojonego.

Jeżeli natomiast ζeff ≤ ζeff,lim to najpierw obliczamy położenie umownej osi obojętnej xeff = ζeff · d , a następnie pole przekroju zbrojenia rozciąganego w przekroju składowym 1 As1,1 =· bw · ζeff · d oraz pole przekroju zbrojenia rozciąganego w składowym przekroju 2. As1,2 =·(beff - bw) · hf

Sumaryczne pole przekroju zbrojenia rozciąganego w przekroju rzeczywistym As1=As1,1 +As1,2 .

d:\Moje Dokumenty\Moje obrazy\ControlCenter3\Scan\CCF20110602_00000.jpg


  1. Zasady konstruowania zbrojenia (rozmieszczanie, otulenie betonem) w krytycznym przekroju belki żelbetowej.

a) Rozmieszczenie prętów zbrojenia w przekroju :

-rozstaw prętów w przekroju powinien umożliwiać należyte ułożenie i zagęszczenie mieszanki betonowej bez segregacji składników, przy zapewnieniu właściwych warunków przyczepności zbrojenia do betonu;

-odległości poziome i pionowe s1 mierzone w świetle pomiędzy poszczególnymi prętami lub warstwami prętów powinny być nie mniejsze niż :

s≥ φ ; s≥ 20mm ; s≥ dg+5mm , gdzie

φ – maksymalna średnica pręta

dg – maksymalny wymiar ziaren kruszywa.

-pręty ułożone w kilku warstwach powinny być usytuowane jeden nad drugim, a przestrzeń pomiędzy prętami powinna mieć szerokość wystarczającą do wprowadzenia wibratora wgłębnego

- na długości zakładu pręty zbrojenia mogą być układane na styk.

b) Otulenie betonem:

c – grubość otuliny prętów zbrojenia.

Grubość otulenia jest to odległość od zewnętrznej powierzchni zbrojenia (włączając w to pręty rozdzielcze i strzemiona) od najbliższej powierzchni betonu. Przyjęta grubość otulenia powinna zapewniać bezpieczne przekazanie sił przyczepności, ochronę stali przed korozją, ochronę przeciwpożarową oraz umożliwiać należyte ułożenie i zagęszczenie betonu.

Wg PN-B-03264 :

W projekcie konstrukcji podaje się nominalną grubość otulenia cnom , na którą składa się grubość minimalna cmin i odchyłka wymiarowa Δc.

cnom= cmin + Δc

cmin = φ jeżeli dg≤32mm ; cmin = φ +5 jeżeli dg> 32mm

cmin dobiera się także ze względu na klasę ekspozycji.

dg – maksymalny wymiar ziarna kruszywa

Δc = 0 ÷ 5mm – w elementach prefabrykowanych.

Δc = 5 ÷ 10mm – w elementach betonowanych w miejscu wbudowania.

W fundamentach, których beton jest układany wprost na podłożu gruntowym grubość otulenia cmin musi wynosić co najmniej 75mm, a jeżeli na podłożu betonowym to cmin≥40mm.

Wg PN-EN 1992-1-1 :

Otulenie nominalne jest sumą otulenia minimalnego cmin i dodatku (uwzględnionego w projekcie) ze względu na odchyłkę Δcdev

cnom= cmin + Δcdev

ze względu na przyczepność i warunki środowiskowe cmin należy zastosować:

cmin=max{cmin,b ; cmin,dur+Δcdur,y-Δcdur,st- Δcdur,add; 10mm}

cmin,b –minimalne otulenie ze względu na przyczepność

cmin,dur –minimalne otulenie ze względu na warunki środowiska

Δcdur,y– składnik dodatkowy ze względu na bezpieczeństwo

Δcdur,st - zmniejszenie minimalnego otulenia ze względu na stosowanie stali nierdzewnej

Δcdur,add - zmniejszenie minimalnego otulenia ze względu na stosowanie dodatkowego zabezpieczenia


  1. Sposób uwzględniania wpływu smukłości w obliczeniach słupów żelbetowych mimośrodowo ściskanych w stanie granicznym nośności.


W przekroju poprzecznym elementu mimośrodowo ściskanego występuje obliczeniowy moment zginający MSd i siłą podłużna ściskająca NSd , które w obliczeniach zastępuje się siłą NSd działającą na mimośrodzie konstrukcyjnym ee = MSd/ NSd , odmierzanym od osi ciężkości elementu, wyznaczonej dla jego betonowej części ( z pominięciem zbrojenia). W przypadku, gdy w obliczeniach nośności uwzględnia się wpływ smukłości elementu, mimośród ee (wg PN) należy określić następująco:

a)jeżeli element występuje w układzie ramowym o węzłach nieprzesuwnych:

-przy prostoliniowym rozkładzie momentów zginających wzdłuż elementu jako ee =  ≥  

-przy krzywoliniowym rozkładzie momentów zginających wzdłuż elementu jako: ee = 

Gdzie:

M1Sd i M2Sd – wartości algebraiczne momentów zginających, występujących na końcach elementu, przy czym  ≥  ;

M3Sd – ekstremalna wartość momentu zginającego, występująca na środkowym odcinku równym 1/3 długości elementu.

b)jeżeli element występuje w układzie ramowym o węzłach przesuwnych jako: ee = 

Gdzie:

M4Sd – ekstremalna wartość momentu zginającego, na całej długości elementu.

Praktycznie nie do uniknięcia są przypadkowe mimośrody niezamierzone ea podłużnej siły ściskającej.

Wartość niezamierzonego mimośrodu przypadkowego ea przyjmuje się zgodnie z PN jako równą największej z pośród następujących wartości:

ea= w ustrojach szkieletowych o węzłach nieprzesuwnych oraz w ustrojach ścianowych, gdzie lcol jest odległością pomiędzy punktami podparcia elementu, a w przypadku elementu wspornikowego jego długością.

ea= (1+) w ustrojach szkieletowych o węzłach przesuwnych w elementach n-tej kondygnacji licząc od góry.

ea= przy czym h –wysokość przekroju mierzona w kierunku równoległym do płaszczyzny obciążenia

ea= 10mm w konstrukcjach monolitycznych oraz prefabrykowanych ścian i powłok

ea= 20mm w konstrukcjach prefabrykowanych, z wyjątkiem ścian i powłok.

Mimośród początkowy siły podłużnej ściskającej NSd , odmierzany od środka ciężkości przekroju betonowej części elementu, należy określać wg wzoru : e0= ee + ea .

Natomiast wpływ smukłości na nośność ściskanego elementu żelbetowego uwzględnia się w obliczeniach drogą zwiększenia mimośrodu początkowego e0 do wartości etot wg zależności: etot = η · e0 .

Współczynnik zwiększający η, wynikający z uwzględnienia tzw. efektów drugiego rzędu rozumianych przez normę PN jako powiększenie mimośrodu początkowego na skutek ugięcia się elementu, wyznacza się ze wzoru: η =  .


  1. Rozkład sił wewnętrznych w stanie granicznym nośności w przekrojach żelbetowych mimośrodowo ściskanych: na dużym mimośrodzie i na małym mimośrodzie.


Na dużym mimośrodzie:

Opis: d:\Moje Dokumenty\Moje obrazy\ControlCenter3\Scan\CCF20110529_00000.jpg











Na małym mimośrodzie:

Opis: d:\Moje Dokumenty\Moje obrazy\ControlCenter3\Scan\CCF20110529_00002.jpg





  1. Wyznaczenie nośności prostokątnego przekroju żelbetowego mimośrodowo ściskanego na dużym mimośrodzie.

Postępowanie zgodne z zaleceniami PN wymaga sprawdzenia tzw. warunku nośności, czyli wyznaczenia obliczeniowej nośności przekroju na zginanie przy mimośrodowym ściskaniu

MRd1 = NRd · es1,prov lub MRd2 = NRd · es2,prov I porównania jej z eksploatacyjnym obciążeniem obliczeniowym przekroju w postaci momentu wywołanego obliczeniową siłą mimośrodowo ściskającą

MSd1 = NSd · es1,prov LUB MSd2 = NSd · es2,prov

W związku z tym najpierw wyznaczamy względną efektywną wysokość strefy ściskanej ζeff . Jeżeli ζeff> ζeff,lim, to dalsze obliczenia należy prowadzić jak dla przypadku małego mimośrodu.

Jeżeli natomiast 2a2,prov/dprov ≤ ζeff ≤ ζeff,lim , to nośność przekroju na zginanie przy mimośrodowym ściskaniu na dużym mimośrodzie obliczamy ze wzoru :

MRd1= fcd · b· dprov2·ζeff · (1-0,5· ζeff ) +fyd·As2,prov · (dprov – a2,prov)

A stan graniczny nośności sprawdzamy z warunku MSd1 ≤ MRd1 .

Jeżeli zaś ζeff < 2a2prov/dprov to nośność wyznaczamy ze wzoru :

MRd2= fyd · As1,prov ·(dprov – a2,prov)

A stan graniczny nośności sprawdzamy wg warunku MSd2 ≤ MRd2 .

Alternatywny, tradycyjny sposób wyznaczania nośności wynika z oczywistego faktu, że w stanie równowagi granicznej siła podłużna NSd obciążająca przekrój i siła NRd stanowiąca reakcję przekroju na to obciążenie muszą się znajdować na tym samym poziomie, a więc działają one na tym samym mimośrodzie es1,prov lub es2,prov . W związku z tym sprawdzenie stanu granicznego nośności można sprowadzić do jednego tylko warunku NSd≤ NRd . Przy takim podejściu względną efektywną wysokość strefy ściskanej przekroju określamy z równania równowagi momentów przyłożenia siły podłużnej NSd (także NRd jako ζeff = (1 – ke)+ , gdzie :

ke=es1,prov /dprov

W tym wzorze należy przyjmować w liczniku ułamka pod pierwiastkiem znak + , gdy siła NSd znajduje się pomiędzy osiami ciężkości przekrojów zbrojeń As1,prov i As2,prov , tzn. gdy es1,prov<dprov – a2,prov , zaś w przeciwny przypadku gdy es1,prov >dprov – a2,prov znak - .Obliczeniową nośność przekroju z uwagi na siłę podłużną określa się następująco:

-dla przypadku gdy 2a2,prov /dprov ≤ ζeff ≤ ζeff,lim jako NRd =fcd·b·dprov·ζeff +fyd·(As2,prov-As1,prov).

-dla przypadku, gdy ζeff <2a2,prov /dprov jako NRd = .



  1. Zasady konstruowania zbrojenia w prostokątnym przekroju elementu żelbetowego mimośrodowo ściskanego.


W każdym narożu przekroju musi być pręt. Średnice prętów nośnych od φ12 – 40mm w monolitycznych elementach i φ10-40mm w prefabrykowanych.

Średnice strzemion φs≥0,2φ i φs≥4,5mm.

Rozstaw strzemion:

- ≤15φ dla stopnia zbrojenia ρs≤3%

- ≤10φ dla stopnia zbrojenia ρs>3%

- nie większy od wymiarów mniejszego boku i nie większy niż 400mm.

Rozstaw strzemion powinien być zmniejszony w następujących przypadkach:

- na długości zakładu prętów zbrojenia podłużnego do ½ rozstawu podstawowego

- w miejscach zmiany przekroju słupa, na długości równej większemu wymiarowi przekroju do ½ rozstawu podstawowego.

Stosowanie strzemion pojedynczych dozwolone jest tylko w tych przypadkach, w których wymiary boków przekroju są nie większe niż 450mm przy liczbie prętów zbrojenia podłużnego z każdej strony nie większej niż 4. W innych przypadkach należy stosować strzemiona podwójne.

Jeżeli sumaryczny stopień zbrojenia w przekroju jest większy niż 3% strzemiona podwójne należy stosować bez względu na wymiary poprzecznego przekroju.


Opis: d:\Moje Dokumenty\Moje obrazy\ControlCenter3\Scan\CCF20110529_00003.jpg






  1. Zasady doboru wymiarów i rozplanowanie elementów w monolitycznych stropach żelbetowych płytowo-belkowych.


Przy ustaleniu rozpiętości poszczególnych elementów w stropach monolitycznych należy je dobierać w zależności od obciążeń w granicach:

-płyty od 1,8m – 3,5m

-żebra od 4 – 7m

-podciągi od 5 –7m

Grubość płyty stropowej w płytach monolitycznych zależy głównie od jej rozpiętości i obciążenia. Ogólnie zaleca się przyjmowanie takiej grubości płyty stropowej, aby jej zbrojenie, w miejscach jego maksymalnego zagęszczenia mieściło się w granicach As=(0,007 – 0,012)b·d·. Grubość płyty można stopniować co 10mm, przy czym dla h>120mm zaleca się stopniowanie co 20mm.

Minimalne grubości płyt [mm]:

Przeznaczenie płyty

Płyty betonowane na miejscu budowy

Płyty prefabrykowane


Płyty stropowe w obiektach budownictwa powszechnego

60

40

Płyty pod przejazdami

120

100

W żadnym jednak przypadku grubość płyty nie może być mniejsza niż to wynika z warunków prawidłowego otulenia betonem wkładek i z warunku odpowiedniej ochrony przeciwpożarowej.


Wymiary belek (żeber, podciągu)są zależne od obciążenia, rozpiętości i sposobu ich podparcia. Należy je tak dobierać, aby zbrojenie w miejscach maksymalnego zagęszczenia mieściło się w granicach As=(0,01 – 0,02)·b·d·.

Prawidłowa wysokość belek h wynosi (1/18 do 1/20)l (rozpiętości).Tradycyjnie przyjmuje się:

- belki drugorzędne i słabo obciążone h=(1/18 do 1/20)l

- żebra silnie i średnio obciążone h=(1/12 do 1/18)l

- podciągi słabo obciążone w budownictwie powszechnym h=(1/15 do 1/18)l

- podciągi silnie obciążone (magazyny, zakłady przemysłowe) h+(1/18 do 1/15)l

Szerokość belek b przyjmuje się:

-belki prostokątne b=(1/2 do 1/2,5)h

-belki teowe b=(1/2,5 do 1/3)h

Wymiary poprzeczne belek powinny być stopniowane:

-szerokość belek prostokątnych i żeber belek teowych: 150, 180, 200, 250 i dalej co 50mm.

-wysokość belek prostokątnych i teowych: 250, 300, 350mm i dalej co 50mm do 800mm, a powyżej 800mm co 100mm.

11. Zasady obliczania i konstrukcji monolitycznych płyt żelbetowych jednokierunkowo zbrojonych.

KONSTRUKCJE PŁYT JEDN OKIERUNKOWO ZBROJONYCH PROSTOPADLE DO ŻEBER

Minimalne wymagania grubości monolitycznej płyty stropowej

hf= 60 mm – użyteczności publicznej

hf= 120 mm – pod przejazdami

Nigdy grubość płyty nie może być <niż to wynika z warunków prawidłowego otulenia zbrojenia (cnom). Głębokość oparcia płyty na podporze powinna zapewnić możliwość prawidłowego kotwienia prętów zbrojenia i nie mniejsza niż:

-80 mm – na mutrze lub ścianie z betonu zwykłego B-15

-nie mniej niż 80 mm – na ścianie z zwykłego betonu B>15

-nie mniej niż 40 mm – na belkach stalowych

Średnica zbrojenia głównego ??4,5 mm. W celu rozłożenia obciążenia na największą szerokość płyty należy stosować pręty rozdzielcze o rozstawie ? 300 mm i średnicy ??4,5mm. Obciążenia skupione i równomierne na pręty rozdzielcze ma przekrój ? 25% przekroju zbrojenia głównego. Przy obciążeniach tylko równomiernych rozłożymy ?10% przekroju zbrojenia głównego w[mb]. Pręty rozdzielcze, punkty przylegania do zbrojenia głównego umieszcza się w wewnętrznym przekroju płyty

- pręty rozdzielcze zawsze proste, rozkład co 30 ?

- umieszczamy pręty rozdzielające we wszystkich załamaniach głównego zbrojenia oraz tam gdzie się kończy


12. Zasady obliczeń i konstrukcji żelbetowych podciągów w monolitycznych stropach płytowo – belkowych.


OBLICZENIA STATYCZNE DLA PŁYT –Podciągów

Celem jest znalezienia wartości sił wewnętrznych koniecznych do prawidłowego zaprojektowania przekroju. Ustalamy:

a) przyjęcie przegubów, przesunięć, podpór płyt na żebrach oraz żebra na podciągach, pomijamy wpływ sztywności i skręcania elementów podporowych wstępnie zawsze przy monolitycznych połączeniach słupy podpierające podciągi traktujemy jako przegub – przesuwny dla obciążeń pionowych z wyjątkiem słupów skrajnych w których uwzględniamy sprężystość zamontowanego podciągu

b) nie uwzględniamy wzajemnej sprężystości podparcia poszczególnych elementów

c) przyjmujemy rozpiętość poszczególnych przęseł jako równych przy różnicy leff,min/ leff,max=0,8 do 1,0


ROZPIĘTOŚĆ EFEKTYWNA:

Zgodnie z normami żelbetowymi leff elementów prętowych zginanych wyznaczamy

a) jednoprzęsłowych

an =min(0,5t;0,5h)

leff =ln+2an

b) wieloprzęsłowe

an1=min{0,5hf;0,5t1}

an2=min{0,5t2;0,5hf}

leff1 = an1+ ln1+ an2

leff1 = ln2+ 2an2

Jeżeli szerokość podpory t rozpiętość przęsła w świetle ln to za punkt teoretycznego podparcia przęsła przyjmuje się punkt odległy o 0,025 ln od krawędzi podpory.

leff = ln+ 0,05ln

PŁYTY I BELKI STATYCZNIE WYZNACZALNE

Jednoprzęsłowe płyty oblicza się jako swobodnie podparte (na ścianach ceglanych) momenty powstałe prze część zamocowaną uwzględnia się przy ich konstruowaniu przy obustronnym częściowym utwierdzeniu elementu w ścianach, można przyjąć 20% zmniejszenie wartości momentów przęsłowych

Msd,podp = 0,8Msd,rzês=0,8 pd* leff2/8= pd* leff2/10

PŁYTY I BELKI STATYCZNIE NIE WYZNACZALNE

Płyty i belki statycznie nie wyznaczalne obliczane w zakresie sprężystym ustawiamy obciążenie w taki sposób (obciążenie użytkowe) aby uzyska

najkorzystniejszy moment i siły poprzeczne. Przyjmujemy że obciążenie użytkowe działa całej długości przęsła czy wspornika, płyty obciążone w sposób ciągły wykazują nieznaczne obciążenia ścinające (pomijamy obliczenie ścinania) ekstremalne wartości sił wewnętrznych od obciążeń użytkowych otrzyma się stosując wynikające z linii wpływów następujące zasady:


Belki wieloprzęsłowe w których różnica rozpiętości przęseł nie przekracza 20% i nie mają wyraźnego zamocowania na końcach traktujemy jako przegubowo podparte. W podciągach wymaga się podparcia na wiotkich słupach, przęsła takie przyjmujemy jako jednakowe. M i V obliczmy z tablic WINKLERA, schemat obliczeń płyty lub belki wieloprzęsłowej można sprowadzi

do belki 5 przęsłowej

OBLICZENIA BELEK

Jeżeli konstrukcja skrajnej podpory belki nie zabezpiecza przed powstaniem w niej momentu utwierdzenia, to można zbroi

ten przekrój jak w utwierdzeniu. W obliczeniach belki ciągłej przyjmujemy że przekroje podporowe mają swobodę obrotu. Jednak podpora jest w rzeczywistości zwykle sztywna (nie obrotowa) to obliczenia dla belki ciągłej Mz nie mogą w żadnym przekroju by

niż przy przyjęci pełnego utwierdzenia na podporze Mz i siły poprzeczne w przekroju przęsła i podpory w belkach ciągłych wyznacza się za pomocą komputerów. Dla wątpliwych rezultatów tych obliczeń posługujemy się tablicami WINKLERA, za pomocą tych tablic obliczamy belki ciągłe w tym płyty pracujące jednokierunkowo o jednakowych rozpiętościach, tablice dla 2, 3, 4, 5, przęsłowych belek można wyznaczy

ekstremalne wartości Mz V, Mpodp . Przy czym na wszystkich przęsłach muszą wystąpi

jednakowe układy obciążeń równomiernych lub/i obciążeń skupionych.

MOMENTY SIŁ POPRZECZNYCH ZE WZORÓW

a) dla obciążenia równomiernego

Mz= α1×g×leff2+α2×q×leff2

V= α3×g×leff+α4×q×leff

b) dla obciążeń siłami skupionymi

Mz= α1×G×leff2×Q×leff

V= α3×G+α4×Q

Jeżeli obliczmy obliczeniowe wartości Msd i Vsd to zamiast g i G oraz q i Q wstawiamy gd, Gd, qd, Qd wartości charakterystyczne Msk i Vsk ? gk, Gk, qk, Qk. Współczynnik αi – z tablic WINKLERA podstawiamy do wzoru wraz ze znakami (i=1,2,3,4) dobieramy zgodnie z rzeczywistym rozkładem obciążeń i i możliwością jego występowania. Obciążenia stałe wprowadza się jednorazowo dla całej długości belki. Obciążenia użytkowe (zmienne) rozmieszczamy tak aby otrzyma

ekstremalne wartości sił poprzecznych i momentów zginających. Według zasad z rysunku 11. przy określonych momentach przęsłowych i siłach poprzecznych w belce o równych rozpiętościach przęseł bierze się zawsze rozpiętość obliczeniową pręta. Dla obliczeń momentów podporowych bierzemy ;od uwagę srednią z rozpiętości przęseł zginających się w tej podporze w belkach ciągłych M w skrajnym przęśle występuje w odległości 0,4 leff

  1. Zasady obliczeń i konstrukcja zbrojenia w jednopolowej płycie żelbetowej krzyżowo zbrojonej.


Minimalne wymagania grubości monolitycznej płyty stropowej

hf= 60 mm – użyteczności publicznej

hf= 120 mm – pod przejazdami

Nigdy grubość płyty nie może by

<niż to wynika z warunków prawidłowego otulenia zbrojenia (cnom). Głębokość oparcia płyty na podporze powinna zapewni

możliwość prawidłowego kotwienia prętów zbrojenia i nie mniejsza niż:

-80 mm – na mutrze lub ścianie z betonu zwykłego B-15

-nie mniej niż 80 mm – na ścianie z zwykłego betonu B>15

-nie mniej niż 40 mm – na belkach stalowych

Średnica zbrojenia głównego ??4,5 mm. W celu rozłożenia obciążenia na największą szerokość płyty należy stosowa

pręty rozdzielcze o rozstawie ? 300 mm i średnicy ??4,5mm.

W płytach krzyżowo – zbrojonych, czyli opartych wzdłuż calego obwodu, zbrojenie główne uklada się prostopadle do podpór, a więc w dwóch kierunkach. Płyty krzyżowo zbrojone mogą mie

kształt kwadratowy lub prostokatny. Jeżeli w plycie prostokątnej stosunek boku dłuższego do krótrzego przekracza 2, to płyta pownnia by

jednokierunkowo zbrojona. W plytach krzeżowo zbrojonych prostokątnych pręty zbrojenia głównego równoległe do krótrzego boku płyty umieszcza się pod zbrojeniem równoległym do dłuższego boku płyty, gdyż przenosi on większy moment zginający. Zbrojenie płyty krzyżowo zbrojonej podobnie jak płyty jednokierunkowo zbrojone, zbrojenie wynika z obliczeń statystycznych i zasad wymiarowania konstrukcji żelbetowej. Płyty krzyżowo zbrojonych stosuje się głównie w pomieszczeniach o czterech ścianach nośnych oraz w przypadku wieloprzęsłowych opartych na czterech podciągach.


  1. Obliczanie i konstrukcja zbrojenia w żelbetowych stopach fundamentowych obciążonych osiowo.


STOPY FUNDAMENTOWE OBCIĄŻONE OSIOWO

Dla przeniesienia na grunt obliczamy Vd= Nsd działające osiowo, w słupie należy dobra

pole podstawy Ac aby maksymalna obliczeniowa nośność fundamentu na grunt qf nie przekroczyła obliczeniowego nacisku gruntu qR naciski są równowarte oporom gruntu [kN/m2]. Nośność jednostek gruntu określamy qR= Rd/A’

Rd- nośność obliczeniowa gruntu z PN/EN 1997r.

A’- iloraz B’*L’ – efektywne obliczeniowe pole podstawy fundamentu

B’= B-2eB? efektywna szerokość

L’= L-2eL? efektywna długość

B i L – rzeczywiste wymiary podstawy fundamentu

eB i eL – mimośród działania siły pionowej Vd wzdłuż B i L

Uwzględniany w obliczeniach ciężar własny fundamentu i spoczywający na nim grunt wykonujemy przyjmując średni ciężar objętościowy fundamentu i gruntu γme=19÷20 kN/m3 i wynikający stąd obliczmy ciężar fundamentu:

Gd= γme* Ac* D* γf

Ac – pole podstawy

D – głębokość posadowienia fundamentów

γf – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla obciążeń stałych

Potrzebna Ac oblicz się dla nacisku na grunt osiągającego wartość graniczną

qf = qR( Vd+Gd)/Ac , stąd otrzymany Ac =( Vd+Gd)/qR=Vd/(qdme*D*γf)

Stopy betonowe stosujemy na skałach i innych silnych gruntach betonowych fundamentowe pole podstawy = żelbetowy fundament to betonowy wymaga głębszego posadowienia.

Przy szerokości podstawy b?2m fundamenty z odsadzeniami


FUDAMENTY OSTROSŁUPOWE



Wysokość stopy ostrosłupa - h? kf (b1 - bc1)*? Vd/Ac*fctd

Przy czym: b1>b2

kf – 2,0 dla stóp betonowych (niezbrojonych)

kf – 1,25 dla żelbetowych

15.

Ustroje ram żelbetowych o węzłach przesuwnych i nieprzesuwnych.


RAMA O WĘZŁACH PRZESUWNYCH.

Przemieszczenia elementów ram określa się kątem obrotów węzłowych φ i kątem obrotu prętów ψ. Wszystkie ramy nie usztywnione prętami przekątnymi lub zastrzałami mają węzły przesuwne. Rama usztywniona tarczą pozioma będzie doznawa

obrotów φ węzłów i obrotu prętów ψ.


. RAMA O WĘZŁACH NIE PRZESÓWNYCH.


Nieprzesuwne węzły ram zagwarantowane przez tarczę poziomą (strop) i dwie tarcze pionowe w ścianach czołowych. Obrotowi podlegają węzły ram nie występują obroty ψ prętów i poziome przesuwy Δ.




Konstrukcje stalowe

    1. Jaka stal jest oznaczona symbolem S235?

- jest to stal której nominalna wartość granicy plastyczności

wynosi fy= 235 N/m2

    1. Jaki jest cel klasyfikacji przekrojów elementów stalowych?

-Celem klasyfikacji przekroju jest określenie stopnia odporności elementu na miejscowa utratę stateczności.

    1. Na czym polega zwichrzenie belek i jak się mu zapobiega?

- Zwichrzenie belek polega na utracie stateczności związanej z wyboczeniem pasa ściskanego belki zginanej. Pas ściskany (np. w dwuteowniku - środnik) wybacza się na bok, przekrój poprzeczny belki zostaje skręcony. Zabezpieczenia przeciw zwichrzeniu:

a) uniemożliwienie przesunięcia i obrotu pasa ściskanego (zabetonowanie)

b) stężenia

    1. Co nazywamy grubością spoiny pachwinowej?

- jest to wysokość trójkąta wpisanego w przekrój spoiny.


    1. Przedstaw rozkład granicznych naprężeń normalnych w przekroju belki zespolonej przy zginaniu: a) momentem dodatnim, b) momentem ujemnym.Napr



  1. Omów rozwiązania konstrukcyjne kratownic.

Wiązary jednospadowe a), b) - Wiązary o pasach równoległych są stosowane w elementach swobodnie podpartych o rozpiętości do 15,0 m stosowane w halach jedno- i wielonawowych oraz w ustrojach ramowych (c).



kratow2.jpg


kratow3.jpg

Wiązary o załamanym pasie dolnym (rys. d) odznaczają się mniejszym zużyciem stali lecz większą pracochłonnością wykonania niż wiązary o pasach równoległych.


kratow4.jpg

Najbardziej pracochłonne jest wykonanie wiązarów o pasach nierównoległych (rys.e) ze względu na zróżnicowanie długości prętów skratowania. Wiązary tego typu są stosowane w przypadkach, gdy ze względu na transport wewnętrzny wymagane jest poziome usytuowanie pasa dolnego.

kratow5.jpg

Wiązary dwuspadowe trójkątne (stosowane w halach nieocieplanych)

kratow 25.JPG

  1. Podaj (w formie szkiców) sposoby montażowego oparcia słupów na fundamentach.

Oparcie słupów na fundamencie

a) za pomocą podkładek wyrównawczych, b) za pomocą dodatkowych nakrętek i podkładek



  1. Wymień i omów układy konstrukcyjne budynków wielokondygnacyjnych.


układy konstrukcyjne – klasyfikowane według rozmieszczenia elementów nośnych budynku

  • Układ podłużny. Ściany nośne usytuowane są równolegle do podłużnej osi budynku. Ściany lub podciągi oparte są na słupach, dzielą budynki trakty. Stropy ułożone są w kierunku poprzecznym i oparte na ścianach lub podciągach.

  • Układ poprzeczny. Ściany nośne usytuowane są prostopadle do podłużnej osi budynku i dzielą go na segmenty.

  • Układ krzyżowy. Stropy opierają się na ścianach podłużnych i poprzecznych. Stosuje się płyty krzyżowo zbrojone oparte na całym obwodzie lub trzech krawędziach.

  • Układ mieszany. Stanowi kompilację dwóch lub trzech wyżej wymienionych podstawowych układów konstrukcyjnych.

  1. Podaj przykłady połączeń belek ze słupami:


  1. Omów sposoby zabezpieczenia konstrukcji przed korozją i ogniem.

W zależności od rodzaju korozji i charakteru chemicznego czynników korozyjnych istnieje wiele sposobów zapobiegania lub zmniejszania skutków korozji:

Podstawowym sposobem ochrony przed korozją chemiczną jest dobór odpowiedniego materiału do warunków środowiska agresywnego

Znacznie można obniżyć działanie korodujące niektórych czynników przez zastosowanie inhibitorów (opóźniaczy) korozji. Inhibitory tworzą zwykle na powierzchni metalu warstewki ochronne hamujące szybkość korozji. Dla korozji w środowisku alkalicznym jako inhibitory korozji stosowane są sole cyny, arsenu, niklu i magnezu, zaś w środowisku kwaśnym: krochmal, klej lub białko.

Zabezpieczenie przed korozją elektrochemiczną stanowi tak zwana ochrona katodowa. Ochrona katodowa polega na połączeniu chronionej konstrukcji z metalem mniej szlachetnym, tworzącym anodę (protektor) ogniwa, natomiast katodą jest obiekt chroniony. Połączenie takiej anody z konstrukcją chronioną wykonuje się przez bezpośredni styk ( tzw. powłoki anodowe) lub za pomocą przewodnika.. Protektorami są blachy lub sztaby wykonane z metali aktywnych jak: cynk, magnez lub glin, połączone przewodami z obiektem chronionym. W utworzonym w ten sposób ogniwie anodą jest protektor, który ulega korozji. Po zużyciu protektory wymienia się na nowe. Identyczny efekt daje zastąpienie cynku złomem stalowym połączonym z dodatnim biegunem prądu stałego, podczas gdy chroniona konstrukcja połączona jest z biegunem ujemnym.

Ochrona przed korozją za pomocą powłok ochronnych

Powszechnie stosowanymi powłokami ochronnymi są:

  • powłoki nieorganiczne: metalowe i niemetalowe

  • powłoki organiczne: farby, lakiery, tworzywa sztuczne, smoła i smary.

Powłoki metalowe wytwarzane na skalę przemysłową dzielimy na dwie grupy: powłoki anodowe i katodowe.

Powłoki anodowe są wykonane z metali o bardziej ujemnym potencjale elektrochemicznym (mniej szlachetnych) niż metal chroniony. Pokrywanie metali powłokami anodowymi zapewnia chronionemu metalowi ochronę katodową, gdyż powłoka z metalu mniej szlachetnego działa w charakterze anody jako protektor. Jako przykład powłok anodowych można wymienić cynk i kadm. Najważniejszym, praktycznym zastosowaniem powłok anodowych jest pokrywanie stali powłoką cynkową (blachy ocynkowane).

Powłoki katodowe są wykonane z metali bardziej szlachetnych niż metal chroniony. Przykładem powłok katodowych są np. powłoki z miedzi, niklu, chromu, cyny lub srebra. Powłoka katodowa jest skuteczna tylko wówczas, kiedy cała powierzchnia stalowa jest nią szczelnie pokryta..

Niemetaliczne powłoki ochronne wywoływane są na powierzchni metali przez wytworzenie na niej związku chemicznego w wyniku zabiegów chemicznych jak:

  • - utlenianie (oksydowanie) mające na celu wytworzenie na chronionym metalu pasywnych warstewek tlenkowych

  • - fosforanowanie za pomocą kwasu fosforowego (tworzą się trudno rozpuszczalne fosforany metali)

  • - chromianowanie za pomocą mieszaniny kwasu chromowego i siarkowego w wyniku którego tworzą się powłoki chromianowe.

Do niemetalicznych powłok ochronnych zalicza się również emalie szkliste, które wyróżniają się dobrą odpornością na działanie alkaliów, kwasów a także na działanie rozpuszczalników organicznych i na działanie podwyższonych temperatur

Ochrona przed ogniem

Do zabezpieczenia stali przed ogniem stosuje się różnego rodzaju metody. Dostępność na rynku jest duża od farb, przez zaprawy, po płyty z materiałów niepalnych. Jednakże o wyborze zabezpieczenia decyduje klasa odporności ogniowej, funkcjonalność, estetyka

Malowanie ogniochronne konstrukcji Systemy ogniochronne malarskie oparte są na farbach pęczniejących, opierają się na technikach malarskich. Najczęściej systemy tworzą trzy powłoki: podkładowa – zabezpieczająca antykorozyjnie i poprawiająca przyczepność do podłoża, pęczniejąca - ogniochronna oraz warstwa nawierzchniowa zamykająca system jako przeciwwilgociowa i dekoracyjna

System izolacji natryskowej

Zabezpieczenie konstrukcji przed ogniem polega na wykonaniu izolacji poprzez natrysk. Izolacje mają różnego rodzaju skład: wełna mineralna łączona spoiwem cementowym, mieszanka na bazie gipsu, wermikulitu, perlitu i dodatków modyfikujących. Izolacja wykonywana jest przy wykorzystaniu specjalistycznego sprzętu, specjalnych agregatów. Po nałożeniu na konstrukcję związaniu i stwardnieniu powstaje tynk o właściwościach ogniochronnych.

System okładzin ogniochronnych z płyt

Niepalne płyty silikatowo – cementowe, gipsowo-kartonowe, znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie jako ognioochronne okładziny elementów budowlanych, w tym również jako zabezpieczenie konstrukcji stalowych. Zdecydowaną zaletą systemów płytowych jest możliwość „ukrycia” konstrukcji stalowych

Okładziny z wełny mineralnej

System oparty na wełnie mineralnej przeznaczony jest do wykonywania zabezpieczeń ognioochronnych konstrukcji stalowych (słupów i dźwigarów kratowych, belek o przekroju pełnościennym). Zaletą jest estetyczny wygląd zaizolowanych elementów, nie wymagających stosowania dodatkowych wykończeń. Ze względu na wysoką niezawodność system jest preferowany w obiektach przemysłowych, magazynowych i budynkach wysokich. Jeden z tańszych rozwiązań.  

Podstawy projektowania budynków prefabrykowanych

1. Systemy W-70, WK-70 - podobieństwa i różnice

W 70- System budownictwa objęty typizacją centralna – jednakowe elementy produkowane na terenie całego kraju stosowany dla potrzeb budownictwa mieszkaniowego oraz w budownictwie użyteczności publicznej ( hotele, budynki administracyjne, służby zdrowia, szkół).

System oparty o siatkę modularną 60 × 60 cm. Podstawowym rozwiązaniem konstrukcyjnym był poprzeczny układ ścian nośnych. Podstawowymi elementami były: płyty stropowe kanałowe, jednokierunkowo zbrojone gr. 22 cm, ściany wewnętrzne gr. 15 cm – kondygnacje mieszkalne i 20 cm – ściany piwnic, ściany zewnętrzne wielowarstwowe gr. 27 cm. lub gr. 40 cm z keramzytobetonu. Typowe rozpiętości stropów wynosiły: 240, 360, 480 i 600 cm. Wysokość kondygnacji mieszkalnych – 280 cm.

WK-70 wprowadzono dodatkową rozpiętość stropów – 300 cm, dodatkową wysokość kondygnacji – 330 cm, zastąpiono płyty stropowe kanałowe płytami pełnymi o gr. 16 cm, zrezygnowano z rozwiązania ścian zewnętrznych z keramzytobetonu. Wysokość kondygnacji 330 cm została wprowadzona z myślą o typowych rozwiązaniach szkół, hoteli itp.

2, System SBO – szkieletowe budownictwo ogólne - system szkieletowy, żelbetowy.

Szkielet budynku powstaje z prefabrykowanych słupów (wys.1-2 kondygnacji) ze wspornikami, na których układa się rygle.

Górna część rygla jest nadbetonowana „na mokro” i spełnia m.in. rolę wieńca ujmującego słupy.

Typy szkieletów: lekkie (30x30słupy), średnie (30x45), półciężkie (30x45, 30x60), ciężkie (30x60).

Typy ścian osłonowych: ściany warstwowe i scalane z betonu komórkowego 24cm/600cm dł.

Płyty stropowe: rozp.: 6,0 - 4,8 - 3,6 - 3,0 - 2,4 m

szer.: 0,9 - 1,2 - 1,8 - 2,4 m

Stosowany w budownictwie mieszkaniowym, w budownictwie użyteczności publicznej (hotele, budynki administracyjne, służby zdrowia, szkoły) oraz budownictwie przemysłowym (hale, magazyny)


3. Współczesne elementy prefabrykowane i ich zastosowanie

Prefabrykacja - proces wytwarzania prefabrykatów zwykle sposobami przemysłowymi, najczęściej poza miejscem budowy, w celu ułatwienia i przyspieszenia montażu konstrukcji.

Zalety prefabrykacji : duża szybkość wznoszenia budowli, optymalne zużycie materiałów, wszechstronność wykończenia, mniejsze odchylenia wymiarowe w stosunku do konstrukcji   monolitycznych



Zastosowania prefabrykatów betonowych

  • w budownictwie przemysłowym :

- elementy hal fabrycznych - dźwigary i płyty przekryć dachowych, słupy, elementy ścian osłonowych, belki, elementy komunikacji

- elementy konstrukcji wsporczych  - dla instalacji przemysłowych, estakad transportowych, magazynów

  • w budownictwie    mieszkaniowym

- elementy ścienne i stropowe, wentylacyjne

  • w  budownictwie rolniczym

-   elementy konstrukcyjne , osłonowe i   wyposażenia    budynków inwentarskich  i magazynowych

-  elementy drobnowymiarowe i  do melioracji

  • w budownictwie drogowym

-   elementy   konstrukcyjne   mostów ,   wiaduktów ,  przejazdów i przejść,  przepusty, płyty  drogowe i chodnikowe,   krawężniki  i   obrzeża,   kostka   brukowa,   płyty torowisk    tramwajowych   i

przejazdów itp.

 

  • w budownictwie kolejowym

-     podkłady    kolejowe   strunobetonowe,  elementy wsporcze sieci trakcyjnej, elementy wyposażenia linii i stacji kolejowych

  • w budownictwie komunalnym

-   rury   wodociągowe,   kanalizacyjne   i   sieci   cieplnych,    kręgi  studzienne, słupy oświetleniowe i trakcyjne, elementy małej architektury itp.

 

  • w górnictwie - elementy obudowy szybów i chodników oraz  komunikacji podziemnej


Instalacje budowlane

1

2


ORGANIZACJA PRODUKCJI BUDOWLANEJ I EKONOMIKA BUDOWNICTWA


1. Metody organizacji pracy na przykładzie projektowania realizacji budowy za pomocą metod sieciowych.

Sieć powiązań – schemat kolejnych i wzajemnych powiązań wszystkich zdarzeń (czynności) które zgodnie z przyjętą organizacją i technologią robót składają się na całość planowych robót w przedziale czasowym.

Analiza sieci powiązań – poszukiwanie ( za pomocą prostych obliczeń) ciągów czynności mających decydujący wpływ na termin wykonywania robót lub wielkość środków produkcji lub nakładów finansowych.

Droga krytyczna – najdłużej trwający ciąg czynności (procesów) między zdarzeniem początkowym i końcowym przedsięwzięcia. Wydłużenie którejkolwiek czynności na drodze krytycznej wydłuży czas realizacji całej budowy. Czynności na drodze krytycznej nie mają zapasu czasu.

Początkiem czynności a jest zdarzenie 1 a końcem zdarzenie 2


闒粀펤闀粀



闒粀펤闀粀


NWP2=NWK1-2=NWP1+t1-2

NPP2=NPP2-3=NPP3-t2-3

CZC2=NPP2-NWP2

NWP1 – najwcześniejszy czas zdarzenia 1 (inaczej: najwcześniejszy termin zdarzenia 1),

NPP1 – najpóźniejszy czas zdarzenia 1,

NWP2 – najwcześniejszy czas zdarzenia 2,

NPP2 – najpóźniejszy czas zdarzenia 2,

NWP1-2 – najwcześniejszy początek czynności 1-2,

NPP1-2 – najpóźniejszy początek czynności 1-2,

NWK1-2 – najwcześniejszy koniec czynności 1-2,

NPK1-2 – najpóźniejszy koniec czynności 1-2,

CZC2 – całkowity zapas czasu zdarzenia 1.


б



2. Rodzaje harmonogramów budowlanych.


  1. Harmonogram ogólny budowy – graficzny model przewidywanych robót, zawiera trzy zasadnicze części:

  • zestawienie analityczne – zawierające obliczenie podstawowych elementów organizacji robót,

  • graficzny przebieg robót – graficzny obraz przebiegu robót w odpowiedniej skali czasu,

  • wykresy sprawdzające – obrazuje zatrudnienie robotników głównych specjalności lub prace maszyn,

  1. Harmonogram szczegółowy:

  • Harmonogram odcinka robót – wydzielony fragment robót np. jeden obiekt inwestycji wielo obiektowej,

  • Harmonogram robót jednego rodzaju – np. montaż szkieletu żelbetowego,

  1. Harmonogram zasobów:

  • Harmonogram zatrudnienia – sporządza się na podstawie harmonogramu ogólnego,

  • Harmonogram dostawy, zużycia i zapasu materiałów – sporządza się dla poszczególnych rodzajów materiałów, np.: mieszanka betonowa,

  • Harmonogram pracy maszyn – uwzględnia się tylko maszyny mający wpływ na przebieg robót np.: koparka,

  • Harmonogram zasobów finansowych (kosztów budowy) - umożliwia bieżące porównanie kosztów.



3. Rodzaje kosztorysów budowlanych i metody kalkulacji wartości kosztorysowej obiektów budowlanych.


Rodzaje kosztorysów budowlanych:


Ze względu na zakres rzeczowy:

  • kosztorys inwestycji – obejmujący wszystkie roboty i nakłady,

  • kosztorys obiektu – obejmujący całość kosztów obiektu,

  • kosztorys robót – zawierające informacje o koszcie wykonania określonych robót,


Ze względu na stopień dokładności:

  • kosztorys wstępny (orientacyjny) – sporządzane we wstępnej analizie oceny celowości realizacji inwestycji,

  • kosztorys generalne – zestawienie kosztów metodą wskaźnikową w fazie projektu podstawowego,

  • kosztorysy szczegółowe – sporządzane w toku realizacji robót i dokładnie określające koszt obiektów i robót,


Ze względu na cel, jakiemu mają służyć:

  • kosztorys inwestorski – sporządza zamawiający, aby oszacować koszt planowanych inwestycji,

  • kosztorysy ofertowy – służy do uzgodnienia ceny obiektu lub robót budowlanych, sporządza wykonawca robót,

  • kosztorys zamienny – sporządza wykonawca robót, jest dokumentem stanowiącym podstawę zmiany ceny określonej w umowie,


Metody kalkulacji wartości kosztorysowej obiektów budowlanych:


Kalkulacja szczegółowa:


Kalkulacja szczegółowa polega na obliczeniu ceny kosztorysowej obiektu lub robót budowlanych jako sumy iloczynów: ilości ustalonych jednostek przedmiarowych, jednostkowych nakładów rzeczowych i ich cen oraz doliczonych odpowiednio kosztów pośrednich i zysku, z uwzględnieniem podatku od towarów i usług (VAT) – według formuły:

Ck =  L* (n*c +Kpj + Zj) + Pv

lub

Ck =  (L* n*c) + Kp + Z + Pv

gdzie:

Ck – oznacza cenę kosztorysową,

L – oznacza ilość ustalonych jednostek przedmiarowych,

n - oznacza jednostkowe nakłady rzeczowe: robocizny – nr, materiałów – nm, pracy sprzętu i środków transportu technologicznego – ns,

c – oznacza ceny jednostkowe czynników produkcji, obejmujące: godzinową stawkę robocizny kosztorysowej – Cr, jednostkowe ceny nabycia materiałów (tzn. jednostkowe ceny zakupu materiałów wraz z kosztami ich zakupu) – Cmn, ceny jednostkowe maszynogodziny pracy sprzętu i środków transportu technologicznego – Cs,

n*c – oznacza koszty bezpośrednie na jednostkę przedmiarową obliczone wg wzoru:

Kalkulacja uproszczona:


Metoda kalkulacji uproszczonej polega na obliczeniu wartości kosztorysowej robót objętych przedmiarem robót jako sumy iloczynów ilości jednostek przedmiarowych robót podstawowych i ich cen jednostkowych bez podatku od towarów i usług, według wzoru:

Wk = ΣL x Cj

gdzie:

Wk — wartość kosztorysowa robót;
L — liczba jednostek przedmiarowanych robót;
Cj — cena jednostkowa roboty podstawowej.

Wartość kosztorysowa robót obejmuje wartość wszystkich materiałów, urządzeń i konstrukcji potrzebnych do zrealizowania przedmiotu zamówienia.

4. Normy pracy w projektowaniu organizacji realizacji budowy.

Normy pracy w szczególności dotyczące nowych technologii powinny znaleźć się w dokumentacji projektowej, są zwykle dostarczane przez producentów nowych materiałów. Normy pracy mają duży wpływ na realizację budowy, narzucają system organizacji budowy.

Technologia robót budowlanych

  1. Sposoby zabezpieczania wykopów przed napływem wód gruntowych

i powierzchniowych.

Odprowadzenie z wykopów wód powierzchniowych, gromadzących się w nich po ulewnych deszczach, osiąga się poprzez wykonanie w wykopach odkrytych rowów i drenów odwadniających ( rowów opaskowych otaczających wykop; rowów stokowych w dnie wykopów,), prowadzących do studzienek ściekowych. Rowy lub dreny powinny by

wykonane ze spadkiem umożliwiającym naturalny, grawitacyjny odpływ wody (kopanie rowów odwadniających od dołu do góry co zapewnia ciągłość łatwego odpływu powierzchniowego wód opadowych)

W ten sam sposób można odprowadzać z wykopów wody gruntowe (rowy: boczne, skarpowe lub opływowe o kształcie trapezowym lub obłym (dostosowanym do obiektu) o spadku dna min. 0,02% (dostosowanym do rodzaju gruntu chronionych robót ziemnych, obiektów). Maksymalne spadki i maksymalne prędkości wody sprawdza się wg PN i literatury. W przypadku konieczności stosowania większych spadków dna rowu niż to podają wytyczne, dopuszcza się stosowanie w rowie kaskad umocnionych np. z betonu (o wysokości stopnia max 0,5m).Rowy muszą znajdować się w odpowiedniej odległości od krawędzi chronionych robót ziemnych lub wykonanych obiektów: min 1,2m) , przesączające się do nich z warstw wodonośnych, znajdujących się powyżej poziomu dna wykopu. Jednak w tym przypadku, kiedy dodatkowo planowany jest duży zakres robót ziemnych, korzystne jest obniżenie poziomu zwierciadła wody gruntowej za pomocą studni wierconych lub igłofiltrów.( Podstawą ich działania jest stalowa rura, która wyposażona jest w specjalny filtr, który zagłębiony jest w gruncie, a następnie podłączony do pompy. Potrafią one skutecznie odprowadzać wody gruntowe, umożliwiając prowadzenie prac. Wówczas obszar prac jest suchy, i woda nie stwarza niebezpieczeństwa obsunięć.) Przy wysokim poziomie wód gruntowych stosuje się odwodnienia wgłębne (drenaże, studnie depresyjne i studnie chłonne), które mają na celu obniżanie poziomu wód gruntowych. Odwodnienie to wymaga sprawdzenia przed okresem projektowanej eksploatacji (dokonuje się tego za pomocą piezometrów).

Wykonywanie wykopów poniżej poziomu wód gruntowych bez odwodnienia wgłębnego dopuszczalne jest jedynie do głębokości:

·   1m poniżej poziomu piezometrycznego wód gruntowych - dla gruntów spoistych,

·   0,3m - dla gruntów piaszczystych.



  1. Zasady i metody wykonywania nasypów.

  1. Grunty z których należy wykonywać nasypy powinny odznaczać się dużą jednorodnością. Najlepszym materiałem na nasypy są grunty kamieniste, żwirowe, piaszczyste i piaszczysto-gliniaste. Nasypy można wykonywać również z innych gruntów pod warunkiem starannego ich zabezpieczenia przed wpływem wody. Do budowy nasypów można także stosować, przy odpowiedniej technologii, materiały odpadowe z przemysłu ciężkiego takie jak: popioły, żużle czy szlaki wielkopiecowe oraz pyły. W nasypach nachylenie bezpieczne skarp (stosunek h-wysokość trójkąta nasypu do l-podstawa trójkąta nasypu) wynosi w zależności od gruntu z którego jest nasyp : od 1:1,15 do 1:2

  2. Nasypy można wykonywać z różnorodnych gruntów pod warunkiem przestrzegania poniższych zasad:

  • nasyp wykonuje się warstwowo przy czym każda warstwa nie może przekraczać 0,5 m.

  • każda warstwa powinna być z jednorodnego gruntu

  • każda warstwa musi być zagęszczona do stopnia podanego w projekcie

  • nie wolno dopuścić do powstania w warstwach nieprzepuszczalnych zaklęśnięć zdolnych do zatrzymywania wody

  • w każdej warstwie należy zapewnić swobodny odpływ penetrującej wody

  • warstwy z gruntów nieprzepuszczalnych powinny być w przekroju dwuspadkowe

  • nie wolno dopuścić do wymieszania się w bryle nasypu gruntów o różnej wodoprzepuszczalności

  • Górną warstwę nasypu, o grubości co najmniej 0,5 m naleŜy wykonać z gruntów niewysadzinowych,

  1. Nasypy można wykonywać kilkoma różnymi sposobami w zależności od dostępnych maszyn budowlanych oraz kosztów technologicznych:

  • warstwowo (podłużnie) - metoda polegająca na niwelowaniu terenu za pomocą zgarniarek i równiarek przemieszczając grunt z miejsc w których przekracza niweletę do miejsc o ujemnym bilansie mas ziemnych.

  • metoda poprzeczna (boczna) - polegająca na poszerzaniu wybudowanego na właściwą wysokość zalążka nasypu.

  • metoda czołowa - polegająca na usypywaniu od czoła kolejnych warstw pochyłych

  • estakadowa - polegająca na sypaniu gruntu z prowizorycznych estakad (wiaduktów). Metoda ta ma zastosowanie głównie przy budowie linii kolejowych


  1. Sposoby zagęszczania gruntów. Stosowane maszyny i urządzenia

Zadaniem zagęszczania jest zmniejszenie porowatości gruntu w wyniku:

-wibracji: metoda wałowania wibracyjnego, wibroflotacji

-impulsów: metoda ciężkiego ubijania, metoda wybuchów

Ze względu na różne własności gruntów – różne metody zagęszczania

Rodzaj oddziaływania:

-statyczne: maszyny do zagęszczania- walce: gładkie, okołkowane, kołowe i ogumione; ciągnione i samojezdne, ciągniki gąsienicowe i kołowe

-wibracyjne: maszyny do zagęszczania- płyty wibracyjne (samobieżne, ciągnione), walce wibracyjne (gładkie ,okołkowane, na kołach gumowych), wibratory wgłębne

-udarowe: ubijaki swobodne i spadające (grawitacyjne), ubijaki elektryczne i spalinowe, ubijaki pneumatyczne

-hydromechaniczne i wybuchowe- miotacze wodne, ładunki wybuchowe

Zagęszczanie metodą -Obciążenie statyczne powoduje odkształcenie podłoża gruntowego w wyniku procesu przemieszczania ziarn i cząstek gruntu.

Zagęszczanie gruntu metodą wibracyjną polega na przenoszeniu drgań mechanicznych wywołanych przez wibrator na masę gruntową- grunt zachowuje się jak ciecz- w wyniku czego mniejsze ziarna i cząstki wypełniają pory między ziarnami większymi.

Zagęszczanie wgłębne polega na zniszczeniu luźnej struktury gruntu i następnie zwiększeniu stopnia upakowania ziarn i cząsteczek- grunty nasycone(zniszczenie struktury występuje w postaci upłynnienia; wibracja powoduje natychmiastowe zwiększenie ciśnienia wody w porach) grunty nienasycone(upłynnienie nie następuje, zagęszczenie jest wynikiem wyciskania powietrza) wibroflotacja polega na wpłukiwaniu w grunt na żądaną głębokość specjalnego wibratora(wibroflotatora) w dolnej części zaopatrzonego w element wzbudzający drgania poziome

Metoda udarowa- zmiana parametrów mechanicznych gruntu wskutek intensywnego ubijania jego powierzchni stalowymi lub stalowo-betonowymi ubijakami.

Metoda wybuchów- detonacja powoduje powstawanie i rozprzestrzenianie się w gruncie fali uderzeniowej, która wywołuje szybkie i duże przyrosty ciśnienia wody w porach gruntu przy jednoczesnych dużych naprężeniach w szkielecie gruntowym. Przemieszczanie cząsteczek powoduje zniszczenie struktury gruntu, oraz tworzenie się nowej bardziej zwartej struktury pod wpływem działania sił grawitacji(zjawisko osiadania)



  1. Rodzaje deskowań stropów i ścian

Podział deskowań: przestawne, przesuwne, ślizgowe

Materiały na deskowanie: drewno, z materiałów drewnopochodnych (sklejka), tworzywa sztuczne, płaszczyzny wykonane z metal

Kryteria podziału deskowań;

*jednorazowe(drewniane, przy wykonywaniu elementów skomplikowanych )

*powtarzalne (wielokrotnego użycia)

-ze względu na wielkość:

*małowymiarowe (deskowania stopy, słupa)

*wielkowymiarowe

-ze względu na sposób przemieszczania:

*przestawne (ręcznie lub dźwigiem) wykonane z trwalszych materiałów (sklejka, metal krawędzie obite są blachą) stosuje się do jednoczesnego betonowania ścian i stropu łączone przegubowo, poszycie z blachy 2-3 mm usztywnione kątownikami

*przesuwne (ręcznie, dźwigiem lub wciągarką) do jednoczesnego betonowania ścian, stropu, w syst. SBM-75 jako deskowanie systemowe

*ślizgowe (oparte na prętach wiodących) deskowanie typu zamkniętego (tylko do formowania ścian, dwa pomosty robocze zamocowane na jarzmach –deskowanie podnoszone w sposób ciągły 10-50cm/h, deskowanie ma ogromne zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym

*przegubowe- aby je uzyskać to w trakcie przesuwania się deskowania ślizgowego ustawia się wkłady formujące

Ściany ze stropami konstrukcji monolitycznej mogą być połączone w sposób:

-przegubowy ( w trakcie przesuwania się deskowania ślizgowego ustawia się układy formujące)

-sztywny (kiedy deskowanie przestawne lub przesuwne)

-częściowo zamocowane (otwór)

FORMY PRZEGRÓD PIONOWYCH

Przegrody pionowe ściany, ( ściany oporowe , fundamenty ) mogą być betonowane w formach drobnowymiarowych lub większych, zestawianych w duże zespoły przy zastosowaniu odpowiednich stężeń i łączników. Stężenia zapobiegać mają deformacji postaciowej.

Formy przestawne średniowymiarowe:

Przykłady form średniowymiarowych: a) COMBI-10 b) Wandschalung Massiv

Produkowane są w postaci płyt o wysokości odpowiadającej wysokości kondygnacji i szerokości 1 m.

Ciężary płyt w zależności od konstrukcji i użytego materiału wahają się od 40 do 80 kg/m²






Formy przestawne wielkowymiarowe

Są to formy o wysokości wykonywanej przegrody i długości kilku metrów. Wyróżnia się następujące rodzaje

form :

- formy wielkowymiarowe powstałe z połączenia w jedną całość drobnych płyt,

- formy produkowane w wielkich wymiarach z przeznaczeniem dla konkretnych grup budynków,

- formy wielkowymiarowe wykonywane indywidualnie w zależności od potrzeb wykonawcy

Wielkowymiarowe deskowanie z usztywnieniem i stężeniami firmy Hunnebeck

FORMY DLA PRZEGRÓD POZIOMYCH.

Formowanie monolitycznych stropów wykonywane jest w deskowaniach opartych na wolnostojącej

konstrukcji lub samonośnych.

Konstrukcja wolnostojąca – w skład zestawu wchodzą :

- stojaki teleskopowe lub dźwigniki zębatkowe

- dźwigarki rozsuwane

- płyty formujące strop

Wolnostojące deskowanie stropu ( Hunnebeck )


Konstrukcja samonośna – formy ustawione są na specjalnie skonstruowanych konsolkach mocowanych

do ściany co ok. 1,5 m

Forma samonośna : 1 konsolka


Przykłady współczesnych urządzeń formujących

PERI TRIO 330 - Zestaw deskowania dla budownictwa przemysłowego

TRIO 330 ma wszystkie zalety deskowania uniwersalnego TRIO jak np. powlekanie proszkowe, obwodowe

stężenia dla przyłączy, zamknięte profile i co szczególnie ważne: tylko jeden element łączący – zamek

montażowy BFD.

Naroże zewnętrzne z 7, a prosty (normalny) styk z 3 zamkami BFD na wysokości 3,30 m



PERI MULTIFLEX - System dla każdego rzutu i każdej wysokości

Zastosowanie uniwersalnych, stabilnych i trwałych dźwigarów kratownicowych GT 24 umożliwia

stosowanie dużych rozpiętości oraz umożliwia redukcję ilości elementów deskowania.

PERI VT 16, drewno deskowaniowe o stabilnej formie ze środnikiem Maxidur, jest tanim rozwiązaniem

przy deskowaniach cienkich stropów w budownictwie mieszkaniowym.




MULTIFLEX z podporami HL.



DESKOWANIA TRACONE – Concrete Form

Kolejnym krokiem na tej drodze było zastąpienie deskowań przestawnych tzw. deskowaniami traconymi,

przylegającymi na stałe do ścian, chociaż spotykane są także systemy deskowań pozostawianych na stałe

w stropach. W kolejnym etapie rozwoju form traconych zastąpiono materiały o wysokiej przewodności

cieplnej materiałami o niskiej przewodności i wysokiej izolacyjności.

Wśród rozważanych rozwiązań zauważyć można dwojakie podejście do zasad konstruowania przegrody

w zależności od technologii betonowania. Przy zakładanym wypełnieniu mieszanką betonową

ściany na pełną jej wysokość w jednym cyklu betonowania (podawanie mieszanki betonowej pompą) stosowane

są deskowania o większej sztywności i wytrzymałości, ale mniejszej izolacyjności. Do rozwiązań

takich zaliczyć można austriacki system Rastra oraz polski system Radan. W systemie Rastra element

formujący stanowi dyl z betonu lekkiego o wysokości ściany, szerokości 0,375 m i grubości od 0,20 do 0,

36 m. Dyle są wydrążone w półokrąg na płaszczyznach styku sąsiednich elementów oraz kilkakrotnie na

jego wysokości. Puste miejsca po wypełnieniu ich betonem monolityzują ścianę złożoną z ciągu dyli. W

systemie Radan deskowaniami traconymi są prefabrykowane płyty drewniano-cementowe o grubości

0,025m i wysokości kondygnacji. Zakładana grubość ściany wynosi 0,20m (2x0,025+0,15m betonu).

Dystans między płytami wyznacza przestrzenna siatka z prętów zbrojeniowych. Izolacyjność przegrody

zwiększa dodatkowa warstwa termoizolacyjna od zewnątrz.


  1. Zasady układania i zagęszczania mieszanki betonowej


Układanie mieszanki betonowej

Podstawowym warunkiem właściwego ułożenia mieszanki jest niedopuszczenie do

rozsegregowania jej składników. Układanie mieszanki powinno odbywać się przy zachowani

następujących wymagań:

_ maksymalna wysokość swobodnego zrzucania mieszanki powinna się zmniejsza


wraz ze wzrostem jej ciepłości w granicach:

- 3m – mieszanki o konsystencji gęstoplastycznej

- 50cm – mieszanki o konsystencji ciekłej

_ przy większych wysokościach należy stosować rury, rynny spustowe, rękawy

elastyczne

_ wyloty urządzeń pochyłych muszą być wyposażone w klapy pozwalające na pionowe

opadanie mieszanki

Zagęszczenie mieszanki betonowej

Zagęszczenie mieszanki betonowej ma na celu szczelne wypełnienie formy mieszanką oraz

wyeliminowanie pustek w układanym betonie. Zagęszczenie mieszanki może by


przeprowadzone:

_ ręcznie – rzadko stosowane, przy użyciu np. prętu stalowego

_ mechaniczne – polega najczęściej na wibrowaniu ułożonej mieszanki

Najpowszechniej stosowanym sposobem zagęszczenia jest wibrowanie mieszanki betonowej,

prowadzone różnymi rodzajami wibratorów (wgłębnymi – buławowymi, powierzchniowymi,

przyczepnymi).

Przeprowadzone prawidłowo wibrowanie mieszanki zapewnia:

_ dokładne wypełnienie deskowania mieszanką

_ mniejsze zużycie cementu przy zachowaniu wymaganej wytrzymałości

_ jednorodną i szczelną strukturę betonu

_ prawidłowe otulenie prętów zbrojenia mieszanką, co zwiększa przyczepność betonu

do wkładek stalowych

-wibrator podczas zagęszczania powinien być prowadzony pod kątem 45° do poziomu

-- zagęszczać należy za pomocą wibratorów wgłębnych o średnicy buławy 0,06-0,08 m

- nie wolno dotykać zbrojenia wibratorem, gdyż drgania zbrojenia niszczą przyczepność stali do

betonu szczególnie w niższych niezupełnie stwardniałych warstwach; z tego powodu nie należy

wprowadzać buławy do niższych warstw


Prawidłowe sposoby układania mieszanki betonowej:


poziomymi warstwami ciągłymi - mieszankę układa się na całej powierzchni elementu betonowego, sposób ten jest korzystny w przypadku niezbyt dużych powierzchni
kliknij aby powiększyć [108.jpg]

poziomymi warstwami ze stopniowaniem - sposób ten jest stosowany przy dużych powierzchniach i niewielkiej grubości



warstwami pochyłymi - mieszanka układana jest na całą wysokość elementu betonowego, sposób ten stosuje się w przypadku wysokich elementów

 Zagęszczanie mieszanki betonowej wibratorem wgłębnym

 kliknij aby powiększyć [109.jpg]

 




6. Rodzaje rusztowań elewacyjnych (m.in. systemowe).

Rusztowania rurowo-złączkowe

- są pierwszym rodzajem rusztowań, w których zastosowanie znalazły rury stalowe.Rusztowania rurowe są najbardziej uniwersalne, wymagają one jednak projektowania montaż jest pracochłonny. Podstawowe elementy rusztowania rurowego:

- rury stalowe o gwarantowanych własnościach mechanicznych ze szwem lub bez szwu, cynkowane lub lakierowane o średnicy zewnętrznej 48,3mm i grubości ścianki co najmniej 3,2mm,

- złącza (krzyżowe, wzdłużne, obrotowe),

- podstawki (zwykłe, śrubowe),

- drabinki przystawne,

- płyty pomostowe, bale, deski, podkłady,

- deski bortnicowe.

Rusztowania warszawskie

- to rusztowania kolumnowe, stosowane przy robotach murarskich, tynkarskich, malarskich, montażowych, spawalniczych, instalacyjnych, szklarskich. Może być użytkowane na zewnątrz obiektów i wewnątrz pomieszczeń. Charakterystyczne dla rusztowań typu „WARSZAWA” są prostota jego konstrukcji, łatwy i szybki montaż. Elementy łączone są bezśrubowo złączami czopowym (czop – tuleja – lub kielich).

Rusztowania systemowe (ramowe):

- konstrukcja nośna składa się z prefabrykowanych płaskich ram. Ramowa, sztywna poprzecznie konstrukcja rusztowania ma istotne zalety użytkowe, zapewniające szybki montaż i demontaż. Sztywność wzdłużną rusztowania uzyskuje się dzięki pomostom i stężeniom (poziomym i ukośnym). Stężenia w większości firmowych systemów są łączone ze stojakami ram za pomocą uchwytów sworzniowo-zapadkowych. Powszechność ta wynika z dogodności i szybkości ich montażu. Rusztowania ramowe są najbardziej odpowiednie przy konstrukcjach wymagających zmian szerokości pomostów, uzyskiwanych przez stosowanie wsporników (konsol), zestawianych obok siebie ram, lub przy zastępowaniu ram szerszych na węższe.

Rusztowania modułowe

- to rusztowania systemowe, w których połączenia rygli i stężeń ze stojakami powstają w stałych punktach węzłowych rozmieszczonych w regularnych odstępach (modułach). Rolę złączek, głównie obrotowych, przyjmują kryzy przyspawane do rurowych stojaków w odstępach, co 50cm. Na kryzach są mocowane klinowo zaczepy rygli i zastrzałów. Do jednej kryzy można przyłączyć do 8 rygli i stężeń, co w praktyce raczej się nie zdarza. Natomiast możliwość ta pozwala na rozprowadzenie rygli i stężeń w zasadzie pod dowolnym kątem. Rusztowania stojakowo-kryzowe są droższe od rusztowań ramowych, a ich montaż jest bardziej pracochłonny. Są one niezbędne, gdy trzeba użyć rusztowań przestrzennych. Pozwalają na odpowiednie dopasowanie do skomplikowanych powierzchni obiektu, np. jako rusztowania przemysłowe przy budowie, konserwacjach, remontach przemysłowego wyposażenia technologicznego z dużą ilością instalacji, aparatury, przewodów.

Rusztowania przejezdne

- to rusztowania wieżowe, zaopatrzone w ramy z kółkami oraz pomost z poręczami. Przy większych obciążeniach na miejscach pracy opiera się je na stopach w celu odciążenia kółek. Ich przeznaczeniem jest przede wszystkim częsta zmiana stanowiska pracy. Czasem do rusztowań przejezdnych użytkuje się elementy rusztowań ramowych lub stojakowych.

XIX. Wycena i kosztorysowanie robót budowlanych, technologia i organizacja budowy



  1. Analizy kosztów w budowlanym procesie inwestycyjnym.

Faza A - Przygotowanie

Nazwa opracowania dotyczącego kosztów

A-1

Formułowanie przedsięwzięcia

Wstępne Oszacowanie Nakładów

A-2

Programowanie Przedsięwzięcia

Wstępne Zestawienie Nakładów (WZN)

A-3

Planowanie Przedsięwzięcia

Zestawienie Nakładów Inwestycyjnych (ZNI) określające Wartość Kosztorysową Inwestycji WKI

A-4

Wybór wykonawcy zawarcie umowy o:

- prace projektowe,

- zaprojektowanie i wykonanie robót budowlanych,

- realizację w systemie ppp

- Szacunkowa wartość zamówienia

- Planowane koszty prac projektowych i planowane koszty wykonania robót budowlanych

- Kwota wydatków na wykonanie umowy, w tym kwota wydatków budżetu


Faza B - Projektowanie

Nazwa opracowania dotyczącego kosztów

B-1

Dokumentacja wstępna

Wstępne Zestawienie Kosztów (WZK)

B-2

Dokumentacja podstawowa

Zbiorcze Zestawienie Kosztów (ZZK) oraz Zestawienie Kosztów Obiektu (ZKO)

B-3

Dokumentacja wykonawcza

Kosztorys inwestorski lub opcja Planowane koszty robót budowlanych

B-4

Wybór wykonawcy i zawarcie umowy o wykonanie robót budowlanych

Kosztorys inwestorski lub opcja Planowane koszty robót budowlanych

Kosztorys ofertowy


  1. Rodzaje kosztorysów budowlanych oraz podstawy techniczne i rzeczowe kosztorysowania.

Rodzaje kosztorysów:

  • Kosztorys inwestorski stanowi kalkulację szacunkową kosztów wykonania robót i jest przygotowany przez zamawiającego (inwestora). Ma m. in. umożliwić inwestorowi ocenę ofert cenowych, składanych przez wykonawców, ubiegających się o zlecenie wykonania robót, a w następnym kroku wybór wykonawcy.

  • Kosztorys ofertowy stanowi kalkulację ceny oferty i jest opracowywany przez wykonawcę na żądanie zamawiającego w związku z przystąpieniem do przetargu lub otrzymaniu od zamawiającego propozycji złożenia oferty na realizację robót. Jest on sporządzany przed przystąpieniem do robót.

  • Kosztorys zamienny stanowi kalkulację dla ustalenia zmiany ceny ustalonej w umowie i jest przygotowywany przez wykonawcę po wykonaniu robót jako propozycja zmian kosztorysu ofertowego z uwagi na zmiany pierwotnie przewidzianych ilości jednostek przedmiarowych (robót).

  • Kosztorys powykonawczy stanowi kalkulację dla ustalenia wynagrodzenia wykonawcy za wykonane roboty, gdy nie został opracowany kosztorys ofertowy, pojawiły się roboty nie ujęte w kosztorysie ofertowym bądź zmienił się zakres lub/i technologia wykonanych robót; jest on sporządzony przez wykonawcę po wykonaniu robót.

Podstawy sporządzania kosztorysów:

  • Podstawy techniczne:

  • Rodzaj

  • Zakres

  • Ilość robót

  • Podstawy rzeczowe

  • Normy

  • Nakłady rzeczowe czynników produkcji



  1. Koszty pośrednie i zysk w kalkulacji kosztorysowej.

Koszty pośrednie - składnik kalkulacyjny ceny kosztorysowej obejmujący koszty ogólne budowy i koszty zarządu nie ujęte w kosztach bezpośrednich i zaliczane do kosztów wykonania robót, a także inne koszty w zakresie uzgodnionym:

  • Koszty ogólne budowy obejmują:

  • płace i narzuty na płace stałego personelu budowy,

  • koszty zużycia zaplecza budowy,

  • koszty narzędzi i drobnego sprzętu,

  • koszty BHP

  • koszty zatrudnienia pracowników zamiejscowych,

  • inne koszty np. koszty zużycia energii i wody, ogrzewania obiektów zaplecza, dozoru budowy i in., zaliczane przez wykonawcę do kosztów ogólnych budowy

  • Koszty zarządu obejmują:

  • płace i narzuty na płace pracowników zarządu,

  • koszty delegacji i przejazdów,

  • koszty eksploatacji służbowych samochodów osobowych,

  • koszty biurowe i utrzymania obiektów ogólnego przeznaczenia,

  • amortyzację i remonty środków trwałych,

  • czynsze i ubezpieczenia,

  • inne koszty zaliczane przez wykonawcę do kosztów zarządu.

Zysk - składnik kalkulacyjny ceny kosztorysowej, stanowiący nadwyżkę przychodów wykonawcy nad kosztami wykonania robót, uwzględniający również ryzyko wykonawcy.

Zysk w kalkulacji kosztorysowej może być ustalany:

  • kwotowo

  • procentowo, od przyjętej podstawy naliczania

Podstawą naliczania zysku mogą być:

  • koszty wytworzenia (R + M + S + KP)

  • koszty przerobu (R + S + KP)

  • inne



  1. Składniki ceny kosztorysowej i sposoby ich wyliczenia.

Składnikami ceny kosztorysowej są:

  1. Koszty bezpośrednie (R + M + S), a wśród nich:

    1. koszty robocizny „R”,

    2. koszty materiałów „M”, oraz

  • koszty materiałów pomocniczych „Mp”,

  • koszty zakupu materiałów „Kz”, (Kz = Kt + Kpoz)

    1. koszty pracy sprzętu oraz środków transportu technologicznego „S”,

S = Cn + Kj, gdzie: Cn – cena najmu sprzętu, Kj – koszty jednorazowe

  1. Koszty pośrednie „Kp”,(KP = Kog.bud. + Kzarz.)

  2. Zysk kalkulacyjny „Z”,

  3. Podatek od towarów i usług (VAT).



  1. Harmonogramy budowlane.

Harmonogramy budowlane - są jedną z graficznych form przedstawiających różne procesy produkcyjne na budowie i ich wzajemne powiązanie w czasie.

Harmonogram budowy - jest podstawowym dokumentem organizacyjnym umożliwiającym planowanie procesu budowy i przebiegu robót. Niezależnie od wielkości budowy i jej złożoności opracowuje się ogólny harmonogram budowy, który ujmuje całość robót i pozwala na stałą orientację, co do terminowego przebiegu całości procesu budowy. Na podstawie tego harmonogramu opracowane są szczegółowe harmonogramy odcinków budowy lub jej części albo poszczególnych rodzajów robót.

Najogólniej rozróżnia się harmonogramy:

  • Zadań rzeczowych - przedstawiające kolejność realizacji poszczególnych zadań i robót;

  • Środków produkcji - informujące o zatrudnieniu, o maszynach i sprzęcie budowlanym, o materiałach, o nakładach finansowych itp.

Rozróżnia się następujące harmonogramy:

  • Dyrektywne - opracowywane w ramach założeń techniczno-ekonomicznych budowy, stanowią podstawę planowania budowy;

  • Ogólne - dotyczą poszczególnych obiektów i obejmują cały okres ich wykonania, opracowuje się je w ramach projektu technicznego;

  • Szczegółowe - są podstawą do wykonania planów operatywnych miesięcznych, tygodniowych i dobowych: zatrudnienia i zużycia materiałów dla poszczególnych robót budowlanych, np. robót ziemnych, montażu konstrukcji itp.







Współpraca

Wczytywanie...