Podstawowe wiedomości z zakresu Budownictwa Ogólnego

Wycinek temetyki szkoleniowo - egzaminacyjnej czeladników i mistzów kominiarskich

Wynikające z zakresu działania, prawa i obowiązki pracowników służby kominiarskiej zazębiają się w pewnej mierze z działalnością resortu budowlanego. Udział w komisjach kolaudacyjnych, dokonywanie odbiorów kominów, opiniowanie urządzeń i konstrukcji związanych z ogrzewnictwem i klimatyzacją wymagają między innymi podstawowego przygotowania i wiedzy ogólnej z zakresu budownictwa i powszechnie stosowanych materiałów budowlanych. Tej dziedzinie wiedzy poświęca się niniejszy artykuł.
W pierwszym okresie cywilizacji największą rolę w budownictwie odgrywał materiał naturalny, jak drewno, glina, i kamień. W miarę rozwoju umiejętności technicznych asortyment materiałów stosowanych w budownictwie znacznie się rozszerzył i wzbogacony został wyrobami przemysłowymi. Podziwu godne są budowle powstałe w Egipcie w latach 2900 - 2600 p.n.e. a później Babiloni, Grecji i Rzymie. Wspaniale są też budowle średniowieczne, zwłaszcza kościoły i ratusze gotyckie a później pałace odrodzenia.
Dawniejsze budownictwo było sztuką opartą na wielowiekowym doświadczeniu, stale pogłębiającym się z biegiem czasu. Nowoczesne budow-nictwo natomiast posługuje się nauką stosowaną -przede wszystkim mechaniką budowli, pozwalającą w sposób możliwie ścisły wyznaczyć wymiary elementów nośnych konstrukcji oraz nauką o materiałach budowlanych podającą istotne własności techniczne tych materiałów. Budow-nictwo nowoczesne jest zatem dziełem techniki, która umożliwia racjonalne projektowanie i wykorzystanie budowli przy użyciu materiałów budowlanych o własnościach technicznych odpowiadających właściwemu celowi. Obecnie dąży się do wykonywania budowli metodami uprzemysłowionymi, przy których budowa powinna się sprowadzać przede wszystkim do montażu gotowych elementów konstrukcji (prefabrykatów wykonywanych fabrycznie) przy zastosowaniu różnego rodzaju maszyn i urządzeń. Tego typu forma realizacji przyspiesza wykonastwo i zmniejsza wysiłek fizyczny robotników. W wykonywaniu budowli należy uwzględniać zagadnienia fizyki budowlanej, przede wszystkim cieplno-wilgotnościowej i akustycznej. Zagadnienia cieplno-wilgotnościowe dotyczą własności, jakie powinny mieć ściany i stropy, aby w pomieszczeniach zapewnione były odpowiednie warunki zdrowotne - chodzi o to, by uniknąć nadmiernej wilgotności i nie zużywać nadmiernej ilości energii cieplnej do utrzymania wymaganej temperatury. Budynek jest na ogół pewną zamkniętą bryłą geometryczną. Dolne części jego ścian, znajdują się poniżej podłóg najniższych pomieszczeń i przekazujące obciążenia od budynku na grunt noszą nazwę fundamentów. Przegrodami pionowymi są ściany wewnętrzne i zewnętrzne, poziomymi zaś stropy między piętrowe, oddzielające poszczególne kondygnacje. Górnym
przykryciem budynku jest dach. Komunikację pionową umożliwia klatka schodowa. Rozróżnia się dwie fazy wykonywania budynku: stan surowy i roboty wykończeniowe. Stan surowy budynku obejmuje wykonanie fundamentów, stropów, ścian, konstrukcji dachu wraz z pokryciem, klatek schodowych, kominów oraz roboty ziemne i izolacyjne. Do robót wykończeniowych zalicza się prace tynkarskie, okładzinowe, posadzkarskie, instalatorkie, urządzenia grzewcze, roboty szklarskie itp. W dobie obecnej dąży się do redukowania robót bezpośrednio na budowie, zastępując je przez montaż gotowych elementów wykonywanych w zakładach przemysłowych. Każdy budynek składa się z konstrukcji i wypełnienia. Konstrukcja budynku obejmuje zespół elementów budowlanych odpowiedniej wytrzymałości, połączonych ze sobą w sposób zabezpieczający od nadmiernych odkształceń i umożliwiający bezpieczne przenoszenie wszelkich możliwych obciążeń oraz przekazywanie ich na grunt. Konstrukcja budynku jest uzależniona od materiału, z którego jest wykonywana, a ponadto od takich czynników jak warunki geograficzne, gospodarcze itp. Ustroje konstrukcyjne najczęściej stosowane w budownictwie można podzielić na pięć podstawowych grup: rozróżnia się budynki ze ścianami masywnymi (nośnymi), budynki szkieletowe, budynki o konstrukcji mieszanej, budynki z elementów wielkowymiarowych (blokowych lub płytowych) oraz budynki z elementów przestrzennych, tj. skrzyń o wymiarach "na pokój" lub na całą szerokość budynku, całkowicie wykończonych wewnątrz i od zewnątrz. Wśród budynków ze ścianami nośnymi można wyróżnić takie, w których obciążenie od stropów przenosi się na ściany podłużne wewnętrzne i zewnętrzne oraz takie, gdzie obciążenie przekazuje się na ściany poprzeczne. Ściany nośne muszą stali przenosić nie tylko ciężar własny, ale i ciężar stropów wraz z ich obciążeniem. Budynki szkieletowe mają zespół elementów pionowych (słupów) i poziomych (belek), dźwigających obciążenia od stropów, ścian i innych elementów. Szkielet ścian może być wykonany w konstrukcji żelbetonowej monolitycznej (wykonanie betonu w formach "na mokro" na budowie) lub prefabrykowanej, w konstrukcji stalowej niekiedy drewnianej. W konstrukcji mieszanej podłużne zewnętrzne ściany budynku wykonane są z cegły, a zamiast ścian wewnętrznych stosuje się konstrukcje ze słupów i belek. W budynkach płytowych zarówno ściany, jak i stropy wykonane są jak płyty o dużych wymiarach. Płyty stropowe i ściany łączy się ze sobą na krawędziach w sposób odpowiednio mocny, tworząc rodzaj skrzyni konstrukcyjnej. Podobnie wykonane są wielkowymiarowe budynki blokowe. Konstrukcje wykonywane są z różnych materiałów. Konstrukcje murowe wykonuje się z cegieł lub bloków:
ceramicznych, wapienno-piaskowych, cemento-wych, z kamieni naturalnych, z betonów lekkich (piano - i gazobetonów) oraz z pustaków i bloków gruzowe - i żużlobetonowych. Ponieważ wszystkie te materiały mają małą wytrzymałość na rozciąganie, a stosunkowo dużą na ściskanie, konstrukcje murowe stosuje się zasadniczo do wykonania elementów ściskanych a więc przede wszystkim ścian i stropów. Konstrukcje żelbetonowe utworzone z betonu, to jest mieszaniny kruszywa kamiennego i cementu z dodaniem odpowiedniej ilości wody, w którym rozmieszczone są wiotkie wkładki stalowe w postaci prętów- najczęściej okrągłych. Po stwardnieniu masy betonowej, co w zależności od temperatury, rodzaju konstrukcji i rodzaju użytego cementu następuje w czasie od kilku dni do 4 tygodni, pręty stalowe na skutek dużej przyczepności betonu do stali zespalają się z betonem, tak że te 2 materiały współpracują w przenoszeniu obciążeń. W elementach konstrukcji żelbetowej, np. w belkach, powstają przy obciążeniu siły rozciągające. Przejmują je pręty stalowe odpowiednio rozmieszczone w betonie, podczas gdy siły ściskające przejmuje beton, który ma dużą wytrzymałość na ściskanie. Konstrukcje stalowo-ceramiczne (ceramiczne zbrojone) pracują podobnie, z tą różnicą, że zamiast betonu siły ściskające przejmuje cegła lub pustaki ceramiczne. Konstrukcje zespolone ceglano-żelbetowe są to zespoły muru ceglanego, betonu oraz prętów stalowych, w których zapewniona jest wpółpraca wszystkich materiałów przy czym cegła i beton przejmują siły ściskające, a stal rozciągające.
Konstrukcje sprężone struno i kablobetonowe stanowią dalszy postęp w celowej współpracy różnych złączonych ze sobą materiałów. Jeżeli np. betonowy element zginany poddamy najpierw działaniu sil ściskających, czyli sprężaniu, a potem go obciążamy, to we wszystkich przekrojach poprzecznych elementu wystąpią naprężenia ściskające lub co najwyżej nieznaczne rozciągające, które przenieść może bezpośrednio sam beton;
umożliwia to użycie do zginanych konstrukcji materiałów o małej wytrzymałości na rozciąganie. W zależności od sposobu sprężania otrzymujemy elementy strunobetonowe lub kablobetonowe. W konstrukcjach strunobetonowych zbrojenie stanowią cienkie druty o dużej wytrzymałości (do 25000kG/cm2), a więc kilkakrotnie większej niż prętów ze zwykłej stali. Druty te naciąga się przed zabetonowaniem elementów. Po zabetonowaniu i stwardnieniu betonu przecina się zbrojenie na czołach elementów, wskutek czego druty dążą do uzyskania długości, jaką miały przed naciągnięciem. Na skutek przyczepności występującej między drutami i betonem zbrojenie, kurcząc się, powoduje powstanie w elemencie siły ściskającej, mniej więcej równej sile naciągu. W konstrukcjach kablobetonowych zamiast oddzielnych drutów stosuje się kable składające się z cienkich drutów. Sprężenie betonu odbywa się tu dopiero po jego stwardnieniu. Kabel przepuszcza się przez uprzednio pozostawione w betonie rurki z cienkiej blachy i po naciągnięciu końca kabla zaciska się w specjalny sposób na czołach konstrukcji, uzyskując ściskanie elementu. Sprężone konstrukcje można wykonywać przy użyciu nie tylko betonu, lecz także ceramiki, stali, mas plastycznych i innych materiałów. Konstrukcje stalowe stosuje się przede wszystkim w budynkach o dużej rozpiętości lub wysokości, a więc szczególnie w budownictwie przemysłowym. W konstrukcjach tych poszczególne elementy łączy się przez nitowanie, spawanie lub klejenie. Do konstrukcji drewnianych zaliczamy:
-konstrukcje dachowe, w których poszczególne elementy łączy się na wręby ciesielskie,
-konstrukcje inżynierskie dużych rozpiętości, w których elementy łączy się za pomocą łączników. Obecnie w Polsce konstrukcje drewniane stosuje się tylko w bardzo ograniczonym zakresie. Dachy składają się z konstrukcji nośnej i pokrycia. Zależnie od kształtu rozróżnia się: dachy jednospadowe (pulpitowe), dwuspadowe, czterospadowe, mansardowe, uskokowe, naczółkowe, półszczytowe, namiotowe, stożkowe, kopulaste, hełmowe (baniaste) oraz dachy pilaste i wiszące. Ostatnie stosowane są przeważnie jako pokrycia hal przemysłowych. Konstrukcję nośną dachu stanowią: wiązary drewniane, stalowe, żelbetowe, belki kratownice, płyty i łupiny a w wypadku dachów wiszących - liny stalowe. Konstrukcja nośna dachu wykonana z drewna nosi nazwę więźby dachowej a podstawowe jej elementy - wiązarów dachowych. Górne powierzchnie pokrycia dachowego noszą nazwę połaci dachowych, miejsca przecięcia dwóch połaci zwą się narożami - gdy połacie tworzą kąt prosty, a koszami - gdy tworzą kąt rozwarty. Dolna krawędź połaci nazywa się okapem a górna krawędź stanowiąca linię przecięcia dwóch połaci równoległą do do okapu -kalenicą. Nachylenie połaci dachowych jest zależne od warunków klimatycznych i rodzaju pokrycia. Pokrycie dachowe chroni budynek przed wpływami atmosferycznymi oraz stratami ciepła. Rozróżnia się pokrycia ognioodporne (dachówka, blacha, płyty azbesto-cementowe itp.) i łatwopalne (deski, gonty, papa,, słoma itp.). Od materiałów z których wykonany jest dach, zależna jest wielkość spadku połaci dachowych. Im mniej szczelny materiał, tym większy powinien być spadek. Każdy rodzaj pokrycia dachowego wymaga swoistej techniki umocowania oraz odpowiedniego spadku połaci dachowej. Do odprowadzenia wody z dachów służą rynny umocowane przy okapie oraz pionowe rury spadowe montowane do ścian.
Szczegółowe warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie regulują Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994 r. (Dz.U. nr 10 póz. 46) oraz stosowne do przedmiotu znormalizowanego Urzędowe Normy Techniczne. Podstawowym obowiązującym w budownictwie aktem prawnym jest Ustawa Prawo Budowlane uchwalona w dniu 7 lipca 1994 r., (Dz. U. Nr 89 póz. 414).

Antoni Heryszek

Powrot do poprzedniej strony