BUDOWNICTWO

I KONSTRUKCJE INŻYNIERSKIE

dr inż. Monika Siewczyńska

Plan wykładów

1. Podstawy projektowania

2. Elementy konstrukcji

3. Materiały budowlane

4. Rodzaje konstrukcji

5. Obiekty inżynierskie

© M. Siewczyńska

Elementy budynku

Fundamenty

Ściany budynków

Stropy i podłogi

Dachy skośne

Okna, drzwi, bramy

Komunikacja

Stropodachy

Wykończenie wnętrz

© M. Siewczyńska

Fundamenty

Fundamenty

Najniżej położony element konstrukcji przenoszący

oddziaływanie z konstrukcji nośnej na podłoże

gruntowe

Bezpośrednie – przekazują obciążenia wyłącznie

przez powierzchnię podstawy

Pośrednie (głębokie) – przekazują obciążenia na

głębsze warstwy podłoża przez np. pale, studnie,

ściany szczelinowe

© M. Siewczyńska

Grunty o różnej nośności

Skały lite – najlepsze

Grunty mineralne sypkie (kamieniste, żwirowe,

piaszczyste) – osiadanie ustaje po zakończeniu budowy

Grunty mineralne spoiste – niebezpieczne pęcznienie

gruntu przy zawilgoceniu, wysadzinowe, osiadanie

długotrwałe i nierównomierne (wypieranie wody)

Grunty organiczne – duże i nierównomierne osiadanie,

kwaśne związki humusowe są szkodliwe dla materiałów

budowlanych, np. betonu

© M. Siewczyńska

Głębokość posadowienia zależy od:

Wymagań użytkowych

Głębokości przemarzania gruntu (0,8 do 1,4 m) – fundamenty wewnątrz obiektu min. 0,5 m od poziomu posadzki

Głębokości występowania warstw nośnych

Poziomu zwierciadła wody gruntowej i zakresu wahań

Zagłębienia sąsiednich budynków

Głębokości występowania gruntów o mniejszej nośności

Możliwości podmycia przez wodę

© M. Siewczyńska

Rodzaje fundamentów

Stopowe

Grupowe

Ławowe pod ściany

Ławowe pod rzędy słupów

© M. Siewczyńska

Rodzaje fundamentów

Rusztowe

Płytowe

Skrzyniowe

© M. Siewczyńska

Materiały

Dawniej: cegły, kamień, drewno, ławy piaskowe

Obecnie: betonowe i żelbetowe

© M. Siewczyńska

Obciążenia fundamentów

© M. Siewczyńska

Fundament schodkowy

© M. Siewczyńska

Posadowienie częściowo na studniach

© M. Siewczyńska

przeciwwilgociowe

Fundamenty - Izolacje

Źródła wilgoci - zewnętrzne

© M. Siewczyńska

Opady atmosferyczne:

Przecieki przez połać i obróbki dachowe

Uszkodzenia rynien

Infiltracja przez ściany i okna

Przenikanie w obrębie obróbek

blacharskich balkonów

Woda rozbryzgowa

Woda spływająca po powierzchni

terenu i infiltrująca w gruncie

Infiltracja w obszarze studzienek okiennych

Podciąganie kapilarne wód gruntowych

Źródła wilgoci - wewnętrzne

Wilgoć technologiczna

Awarie instalacji wod.-kan.

Kondensacja pary wodnej na instalacji zimnej wody

Kondensacja wody w spalinach

w wychłodzonych przewodach

Sorpcja

Kondensacja wgłębna

Kondensacja powierzchniowa

© M. Siewczyńska

Rodzaje izolacji przeciwwodnych

Ze względu na różne obciążenie wodą rozróżnia się

trzy rodzaje izolacji (podział umowny):

Typu lekkiego – zabezpieczające przed wilgocią

gruntową,

Typu średniego – zabezpieczające przed wilgocią

oraz wodą przesiąkającą,

Typu ciężkiego – zabezpieczające przed wodą

naporową

© M. Siewczyńska

Rodzaje izolacji

Woda gruntowa głęboko - części podziemne

budynku narażone na krótkotrwałe oddziaływanie

wody opadowej - hydroizolacja powłokowa – masa

bitumiczna.

© M. Siewczyńska

Rodzaje izolacji

Woda gruntowa czasami nisko, a czasami

wysoko – gdy poziom jest zmienny i bywa wyższy

w pewnych okresach roku (na przykład w czasie

wiosennych roztopów czy jesiennej słoty) -

hydroizolacja wzmocniona wykonywana z jednej

warstwy lub dwóch warstw papy asfaltowej.

© M. Siewczyńska

Rodzaje izolacji

Woda gruntowa wysoko – kiedy poziom jest stale bardzo wysoki. Z budowania piwnic na takim terenie najlepiej zrezygnować, a jeśli nie da się tego uniknąć, architekt na etapie projektowania budynku powinien przewidzieć hydroizolację tej części domu w postaci wanny zewnętrznej szczelnej. Zazwyczaj wiąże się to z wyeliminowaniem z projektu tradycyjnych ław fundamentowych na rzecz płyty fundamentowej pod całym budynkiem i ukształtowaniem szczelnej wanny. Dopiero w niej buduje się zasadniczą płytę fundamentową, ściany itd. Warstwę hydroizolacyjną wykonuje się wówczas z dwóch warstw papy zgrzewalnej najlepszej jakości (modyfikowanej SBS na osnowie z włókniny poliestrowej) przeznaczonej do izolacji części podziemnych budynków (zgodnie z PN-EN 13969:2006).

© M. Siewczyńska

Pozioma izolacja ław fundamentowych

Ochrona przed zawilgacaniem ścian fundamentowych wodą podciąganą kapilarnie z gruntu - pod ławą fundamentową znajduje się ubity, rodzimy grunt, który może podciągać wodę nawet z głębokości 1,5 m

Zapewnienie poślizgu między ławą a ścianą fundamentową - w wyniku nierównomiernych odkształceń pod wpływem osiadania budynku styk ławy i ściany pękałby, a to mogłoby prowadzić do uszkodzenia pionowej izolacji i penetracji wody w głąb ścian fundamentowych.

© M. Siewczyńska

Materiały izolacyjne

Najczęściej stosuje się wyroby bitumiczne w postaci pap (mocowanych łącznikami, przyklejanych lepikiem, samoprzylepnych, termozgrzewalnych).

Cementowe masy wodoszczelne (wodo- i mrozoodporna zaprawa na bazie cementu chroniąca przed wnikaniem wody - piwnice, tarasy, balkony, niecki basenów itp. Do stosowania na podłoża cementowe, cegłę ceramiczną i silikatową)

© M. Siewczyńska

Materiały izolacyjne

Bitumiczna masa (uszczelnia przed wilgocią gruntu i wodą pod ciśnieniem, przeznaczona do wykonywania powłok ochronnych na obsypanych ziemią częściach budowli, jak piwnice, niepodpiwniczone budynki, fundamenty, płyty fundamentowe, zakończenia, przepusty rurowe itd. Może być użyta również jako klej do płyt ochronnych, drenażowych i izolacyjnych w obwodzie. Preparat ten nadaje się do wszystkich podłoży mineralnych, jak tynk, beton, jastrych, podłoża wapiennokrzemowe, beton komórkowy, z pustaków i cegieł)

Materiały izolacyjne

Folia płaska - z polietylenu lub PVC, EPDM produkowane z kauczuku syntetycznego, samoprzylepne folie polietylenowe z warstwą bitumiczną, która ma właściwości klejąco-uszczelniające

Bentonitowa izolacja samonaprawialna (bentonit pęcznieje pod wpływem wody, jest rodzajem aktywnej i samozabliźniającej się hydroizolacji, ciężka izolacja wodna, izolacja płyty dennej, izolacja konstrukcji budowlanych. Mata jest od strony geowłókniny dodatkowo laminowana membraną polimerową)

© M. Siewczyńska

Folia kubełkowa

Folię wytłaczaną (membranę kubełkową) teoretycznie powinno się układać się wytłoczeniami skierowanymi w stronę ściany fundamentowej. W takim układzie folia separuje grunt od muru, zaś pustka powietrzna pozwala ścianie "oddychać".

Przy wysoko podchodzących wodach gruntowych można zastosować odwrotną wersję ułożenia folii wytłaczanej z dodatkowym użyciem geowłókniny sepracyjnej (wytłoczenia skierowane są od ściany) i jej powierzchnię nakrywa geowłókniną od strony gruntu). Geowłóknina separuje grunt. Szczelina pomiędzy nią a wytłoczeniami folii umożliwia wodzie gruntowej swobodny odpływ wód do zainstalowanych rur systemu drenarskiego.

© M. Siewczyńska

System drenażowy

Analiza warunków hydrogeologicznych i ilości

napływającej wody

Zamknięta opaska wokół całego budynku

Rury ułożone ze spadkiem min. 0,5%

Ciągi drenarskie obsypane ze wszystkich stron

warstwą grubego żwiru i zabezpieczone przed

zamulaniem włókniną filtracyjną

© M. Siewczyńska

System drenażowy

© M. Siewczyńska

System drenażowy

© M. Siewczyńska

Cokół i opaska wokół budynku

Pionową izolację przeciwwilgociową wyciąga się na wysokość 30-50 cm nad poziom terenu

Izolacje pionowa i pozioma ścian powinny być szczelnie połączone

Pozioma izolacja ścian powinna być wykonana na całej szerokości ściany

Ściany piwnic ogrzewanych powinny być ocieplone materiałem termoizolacyjnym odpornym na działanie wilgoci (hydrofobizowana wełna mineralna, polistyren ekstrudowany)

© M. Siewczyńska

Cokół i opaska wokół budynku

© M. Siewczyńska

Wjazd do garażu w poziomie

podpiwniczenia

© M. Siewczyńska

Mur oporowy przy ścianie budynku

Dylatacja oddzielająca mur oporowy od ściany

zewnętrznej budynku

Zabezpieczenie przed przemarzaniem ław

fundamentowych przy wjazdach garażowych (np.

obniżenie posadowienia)

Zapewnienie ciągłości izolacji przeciwwodnych

Zachowanie ciągłości drenażu opaskowego

powiązanego z odwodnieniem liniowym wzdłuż

podjazdów garażowych

© M. Siewczyńska

Mur oporowy przy ścianie budynku

© M. Siewczyńska

Mur oporowy przy ścianie budynku

© M. Siewczyńska

podłoga na gruncie

Przyziemie

Wejście do budynku

Spocznik wejściowy na

gruncie

Wyeliminowanie

zalegania wody

deszczowej na spoczniku w

okolicy drzwi wejściowych

© M. Siewczyńska

Wejście do budynku

Dwuwspornikowe ażurowe

stopnie mocowane do

betonowej ściany

posadowionej na tym

samym poziomie co

fundamenty budynku

© M. Siewczyńska

Wejście do budynku

Podest przed drzwiami

wejściowymi we wnęce

© M. Siewczyńska

Podłogi na gruncie

Konstrukcja podłogi:

Podsypka piaskowa układana i zagęszczana warstwami – 15 cm

Betonowa płyta – 10-12 cm

Izolacja przeciwwilgociowa – dwie warstwy papy lub folii

Termoizolacja (grubość wg obliczeń):

o W posadzkach pływających - styropian lub wełna mineralna

o Jako podkład pod płytą podłogową – polistyren ekstrudowany lub hydrofobizowana wełna skalna

Płyta betonowa zbrojona siatką – 5-8 cm

Warstwa wykończeniowa – płytki, panele na izolacji akustycznej, parkiet, wykładzina, itp.

© M. Siewczyńska

Podłogi na gruncie

© M. Siewczyńska

Wentylowane podłogi na gruncie

© M. Siewczyńska

Wentylowane podłogi na gruncie

© M. Siewczyńska

Taras pełny na gruncie

Konstrukcja posadzki:

Podsypka piaskowa zagęszczona – 30 cm

Zbrojona, zdylatowana od ściany budynku płyta ze

spadkiem 2% lub warstwa spadkowa

Pozioma izolacja przeciwwodna

Okładzina z płytek na kleju mrozoodpornym

Elastyczne spoiny, szczególnie w narożach

Zaleca się obniżenie poziomu tarasu w stosunku do

progu drzwi w celu właściwego zabezpieczenia

przed wpływaniem wody

© M. Siewczyńska

Taras pełny na gruncie

© M. Siewczyńska

Taras z ażurowych desek na

podniesionej konstrukcji

© M. Siewczyńska