Konstrukcje Budowlane - Egzamin 2019/2020 PDF

lOMoARcPSD| 14676951 Zestawienie pytań do egzaminu ustnego z przedmiotu „Konstrukcje Budowlane” Architektura studia magisterskie rok ak. 2019/2020 1. Podać zasady określenia wymagań wytrzymałościowych i jakościowych w stosunku do konstrukcji żelbetowych , murowych i stalowych przy o...

lOMoARcPSD| 14676951 Zestawienie pytań do egzaminu ustnego z przedmiotu „Konstrukcje Budowlane” Architektura studia magisterskie rok ak. 2019/2020 1. Podać zasady określenia wymagań wytrzymałościowych i jakościowych w stosunku do konstrukcji żelbetowych , murowych i stalowych przy opracowaniu specyfikacji technicznych zgodnych z aktualnymi przepisami Eurocodów. ŻELBETOWE Wytrzymałość i jakość betonu zależna jest od klasy, a klasa zależy od tego jaką zakładamy trwałość w czasie zdolność do przetrwania konstrukcji przy określonym oddziaływaniu czynników korozyjnych. Korozja, to czynnik decydujący, a nie obciążenia. Trzeba wybrać określoną klasę ekspozycji (przewidywany sposób oddziaływania na konstrukcję w czasie, oraz sposób jej użytkowania). Ostatecznie decyzję podejmuje konstruktor, lecz zdarzały się przypadki sądowe obciążenia odpowiedzialnością architekta. Bierze się pod uwagę: a) Wymiary przekroju słupa b) Grubość otuliny prętów zbrojenia Na wytrzymałość betonu, wpływ mają również wmagania specjalne wynikające z cech użytkowych, np. a) Beton wodoszczelny (TBW) b) Beton fakturowy (beton architektoniczny) MUROWE (aktualizacja: fb uwzględnia wymiary elementu murowego) Wytrzymałość zależy od: a) Wymiarów elementów murowych b) Ilości szczelin c) Rodzaju materiały (grupa, kategoria, wymiary) d) Klasy i kategorii wykonania robót e) Rodzaju zaprawy f) Rodzaju spoin oraz porowatości elementu (grupa ceramiki, zależna od ilości szczelin) Przy projekcie domu jednorodzinnego Prawo Budowlane nie przewiduje Nadzoru Budowlanego, ale jeśli ktoś przewidzi klasę wykonania robót A taki nadzór musi być sprawowany. Od producenta uzyskujemy wytrzymałość znormalizowaną, która uwzględnia proporcje wymiarów elementów murowanych. To co interesuje projektanta to obliczeniowa wytrzymałość muru na ściskanie (fd). Fd = fk / ym DREWNIANE Podział na klasy drewna: C (iglaste, topola); D (liściaste) Przy ustalaniu wytrzymałości obliczeniowej bierze się pod uwagę 2 czynniki: a) Przewidywalny czas trwania obciążenia (stałe, długotrwałe, średniotrwałe, krótkotrwałe i chwilowe) b) Klasa użytkowania (oddziaływanie wilgoci – 3 klasy). Im bardziej wilgotne środowisko, tym mniejsza wytrzymałość. // Współczynnik modyfikujący wytrzymałość z uwagi na czas trwania obciążenia i wilgotności: kmod 2. Omówić zasady opracowania oceny technicznej budynku. Od czego zależy i w jaki sposób określa się stopień zużycia poszczególnych części budynku objętego oceną. Ocena stanu technicznego budynku, może mieć formę opinii lub ekspertyzy technicznej. Opinia techniczna – wystawiana jest na podstawie oględzin i dostępnej dokumentacji proj. Ekspertyza techniczna – ocena oparta badaniami i wyliczeniami wytrzymałości elementów konstrukcyjnych budynku. Każdy materiał oceniamy oddzielnie, ze względu na różny okres trwałości technicznej. Ocenę wystawia się na podstawie: a) Stopnia zużycia (stan zachowania skala umowna) 0-20% - zadowolający, 21-35% - niezadowalający, 35-50% - zły, 51-70% - zupełnie zły, +70% - nie nadaje się do remontu b) Jaki czas projektowany dla danego elementu (ściany – 200 lat, stropy – 100 lat, papa – 10 lat, dachówka – 50-100 lat) c) Ocena estetyki Na jej podstawie protokół w którym zawiera się stan techniczny elementów budynku, rozmiar zużycia, program naprawa, zakres robót remontowych i kolejność prac. Karczmarczyk: Zastosowanie umownej skali przy oględzinach zabudowy w Krakowie. W Auchwitz, ściany są zdeformowane, które prostowane są za pomocą rusztu, dzięki którym ściany są prostowane, obustronnie dociskane. Ocena: trzeba ocenić więźbę, mury i fundamenty, gdzie ich stan można sprawdzić za pomocą oględzin ścian (jeśli mają one zarysowania, pęknięcia czy inne deformacje – fundament jest do niczego!)  lOMoARcPSD| 14676951 3. Dla jednego z podanych rozkładów zarysowania budynku określić najbardziej prawdopodobną przyczynę tych uszkodzeń. a) Wpływ nieszczelnego podłączenia odwodnienia (wypłukanie, uplastycznienie gruntu) b) Różnica w poziomie posadowienia c) Różnica w osiadaniu różnych części budynku d) Wpływ odkształceń termicznych (brak dylatacji) e) Pogłębienie piwnic w części budynku f) Wpływ drgań para-sejsmicznych od ruchu komunikacyjnego g) Wpływ wykopów (związana z infrastrukturą) h) Oddziaływanie systemu korzeniowego drzewa  lOMoARcPSD| 14676951 4. Jakie skutki konstrukcyjne i użytkowe powoduje nadmierne zawilgocenie murów. Podać przedziały stanu powietrzno- suchego dla zapraw wapiennych i dla cegły ceramicznej. a. ESTETYKA - PRZEBARWIENIA b. ZMNIEJSZENIE IZOLACYJNOŚCI TERMICZNEJ MURU (nawet do 3 razy) Duża wilgotność – silikaty i ceramika, kamień nie nasiąka c. EFEKT ROZMIĘKCZENIA – pod wpływem zawartości wilgoci, materiał traci na wytrzymałości (nawet d 20%) d. PRZEDZIAŁY STANU POWIETRZNO – SUCHEGO 1.5 – 2.0 (zależna od objętości porów, im większa objętość, tym większy wskaźnik). Temperatura zamarzania wody w kapilarach, zależna jest od średnicy kapilar. Im drobniejsze, tym temp. Zamarzania wody jest niższa. Bloczek gazobetonowy rozpadnie się przy temp. Trochę mniej niż 0, cegła przy ok. -15 st. Mur kamienny – Wawel, Bazylika Mariacka – chłonie maksymalnie 0.4% w stosunku do swojej masy – bardzo suche, to jest pełny stan nasycenia. Stan powietrzno-suchy to 1/5 stanu pełnego nasycenia, czyli ok. 0.1. 5. Opisać mechanizm korozji murów w następstwie zawartości w strukturze muru soli rozpuszczalnych w wodzie. Na jakie cechy użytkowe pomieszczeń wpływa obecność soli siarczanowych, chlorków, azotanów. Jakie cechy dominują przy ocenie wpływu poszczególnych rodzajów soli. Substancje, które wędrując, krystalizują się przy powierzchni muru. Powiększają swoją objętość. Dają wysolenia szpecą. Chlorki i azotany – białe naloty, siarczany – brązowe. Sole krystalizując się, rozsadzają. (działanie gorsze, niż mróz) – niszczenie przypowierzchniowych warstw muru. 6. Wymień podstawowe mechanizmy i źródła napływu wilgoci występujące w murach ceramicznych, silikatowych i kamiennych. Podaj historyczne (do I połowy XIX wieku) metody zabezpieczeń ścian piwnic przed napływem wilgoci. a. woda rozbryzgowa – brak opaski odwadniającej lub rynny b. od zacinającego deszczu c. napływająca z otaczającego tereny (dyfuzja, brak izolacji pionowej) d. podciąganie kapilarne e. wchłanianie wilgoci przez sole higroskopijne (azotany, chlorki) f. kondesacja pary wodnej g. wilgoć kapilarna, zależna od wilgotności względnej powietrza i struktury porów w mat. MIERZENIA ZAGROŻENIA: Pobranie zwierciny z odpowiedniej głębokości i zbadanie tego metodą suszarkowo-wagową. 7. Czy grubość spoiny w murze z elementów murowych z cegły, bloczków, pustaków może mieć wpływ na wytrzymałość muru? Czy wysokość elementu murowego ma znaczenie? Odpowiedź uzasadnić. Tak. Spoina powinna wynosić od 8-12 mm. Przy 15 mm, spoina ta może być destrukcyjna dla muru, która pod wpływem obciążenia jest wypychana jak plastelina. Jeśli ma ona większą wytrzymałość, od elementu murowego to powoduje rozerwanie tego elementu – pęknięcie wewnątrz muru. Można LOKALNIE zastosować spoinę o grubości 15 mm. w Niemczech rozbierali cały szpital, ze względu na nierówne spoiny. 8. Czy w ramach nadzoru autorskiego na budowie można zamienić projektowany mur z bloczków pierwszej grupy o wytrzymałości 15,0 MPa kategorii II na mur cegły ceramicznej pełnej tej samej kategorii i tej samej wytrzymałości cegły. Nie wolno zamieniać materiałów! Za każdym razem należy sprawdzić, czy przez wprowadzenie innego materiału, o tej samej wytrzymałości na prasie, mur będzie miał tę samą wytrzymałość. Zależne od grupy, materiałów, proporcji geometrycznych bloczków. Musi być sprawdzenie, poprzez przejście przez wytrzymałość charakterystyczną muru, oraz wytrzymałość znormalizowaną elementu murowego. Współczynnik kształtu (δ) jest inny dla bloczków a inny dla cegły, więc nawet jeśli średnia wytrzymałość (fB) będzie taka sama to znormalizowana (fb) będzie już niższa, co wpłynie na obniżenie wytrzymałości muru. Elementy zastępcze należy dobrać tak, by wytrzymałość charakterystyczna i znormalizowana były takie same jak projektowane (lub wyższe). W związku z tym należy dobrać cegłę o odpowiednio większej wytrzymałości średniej.  lOMoARcPSD| 14676951 9. Podać systematykę rozbieralnych konstrukcji pneumatycznych. Naszkicować przykład takiego przekrycia. Współczesne kierunki rozwoju konstrukcji pneumatycznych. Konstrukcje zamknięte - jak np. dmuchany materac. Napompowanie i uszczelnienie. Można obciążać i nic się nie dzieje. Konstrukcje otwarte, ciśnieniowe – powłoki nad magazynami. W środku – niewielkie nadciśnienie. 35 mm x H2O. 350 Pa (N/m2) zmiana ciśnienia (brak zagrożenia zdrowotnego). – 35 l. wody/m2 – taka siła wypiera tę powłokę. Przyjęcie 35 m wysokość. (10 piętro), Waga powietrza – 1.25 kg 35 m x 1.25 kg ~ 450 Pa. (więcej niż w tej powłoce). Wewnętrzne nadciśnienie dociska szczelną membranę PCV do sieci lin stalowych, które przejmują wszystkie obciążenia i przekazują na fundamenty. Wieżowce o konstrukcji pneumatycznej, ale pytanie, jakie ciśnienie? 10. Naszkicować schemat przekrycia prostokątnego rzutu o wymiarach 40 x 80 m wykonanego jako lekka konstrukcja cięgnowa z powłoką membranową. Określić rolę nośną poszczególnych cięgień. Określić podstawowe proporcje geometryczne takiego przekrycia. 11. Omówić przynajmniej dwie metody wzmocnienia posadowienia budynku z projektowaną nadbudową a. Podbicie fundamenu, pale, iniekcja strumieniowa (opis) b. Jeśli nie musimy schodzić do podstawy istniejących fundamentów, to stosujemy płytę odciążającą, skotwioną do ściany (co 50 cm), która włącza się do przenoszenia obciążeń budynku – najtańsze. Na terenie zurbanizowanym bardzo redukuje wpływ drgań ruchu komunikacyjnego. 12. Podać zasady zabezpieczenia i naprawy zarysowanych murów współczesnych i historycznych pod kątem przywrócenia pierwotnej sztywności przestrzennej. Zarysowane mury – wzmacnianie. Pęknięcia skośne – wypełnienie szczeliny pęknięcia. W zależności jaki mur, czy gotycki, czy historyczny wtedy konserwator nie wyrazi zgody na wypełnienie żywicą, tylko MIKROCEMENT, BIAŁY CEMENT – METODA INIEKCJI. Po takim sklejeniu iniekcyjnym, przywrócenie ok. 30% pierwotnej wytrzymałości muru. Jeśli się pojawią pęknięcia, to w tym samym miejscu, bo to miejsce jest najsłabsze. Powierzchniowe wzmacnianie – siatki z włókna węglowego lub szklanego (alkalio-odporne). Zwykłe siatki się rozsypią po kilku tygodniach, prostopadle do rys. Mur warstwowy: a) Zszycie poprzeczne warstw licowych kotwami stalowymi b) Iniekcja objętościowa rdzenia 13. Wymienić grupy czynników uwzględnianych przy ocenie wpływu materiałów konstrukcyjnych na zdrowie człowieka. Które z tych czynników powodują największe zaniepokojenie użytkowników. a. Ustawienie ścian b. Proporcje pomieszczeń c. Dostępność okien d. Kolor, wygoda, estetyka  lOMoARcPSD| 14676951 14. Jakie rozwiązania architektoniczno-konstrukcyjne mogą spowodować efekt klatki Faradaya w budynku. Jakie skutki mogą wynikać z takiego efektu. Efekt klatki Faradaya to natężenie pola elektrycznego = 0. Powstaje wtedy, kiedy obudowuje się zewnętrzną powierzchnię budynku, tworzącą zamkniętą powłokę zaburzającą przepływ fal elektromagnetycznych. Wtedy kiedy obudowuje się zewnętrzną powierzchnię budynku, tworzącą zamknięty obwód elektryczny. Obudowa blachą, tworzy ekran ograniczający przepływ fal elektrycznych. – zakłócenie fal radiowych, połączeń itd. 15. Jakie materiały stosowane do wznoszenia ścian i elementów konstrukcji nośnej budynku mogą stwarzać ryzyko nadmiernego promieniowania radioaktywnego. Podać przykłady. Materiały będące efektem przeróbki przemysłowej – żużle, oraz procesów spalania węgla kamiennego – popioły lotne. Produkt spalania węgla wzbogaca zawartość pierwiastków radioaktywnych do 4 razy ! 16. Naszkicować lub omówić co najmniej dwa rozwiązania zabezpieczenia pionowej skarpy uskoku terenowego o wysokości 3,5 m. a. ściana masywna – geosiatki (zbrojone), b. ściana kątowa – geowłókniny (zawijanie) c. gwoździowanie – gabiony 17. Podać przykłady stosowania geowłóknin i geosiatek do stabilizacji skarp i zboczy. Przykłady ilustrować szkicem rysunkowym. Geowłóknina, zasyp, nawracanie geowłóknina, nasyp itd. Warstwy, które są mocno ze sobą związane. Od 20 lat, stoi, nic się nie dzieje. a) Skarpa pionowa b) Skarpa ukośna – gdy przekracza kąt zapewniający statykę (wewn. Kąt tarcia gruntu) 18. Opisać mechanizm możliwego oddziaływania drzew na budynki i budowle określony we wzorze Driscola. Na czym polega oddziaływanie systemu korzeni drzew na budowlę. – określa wielkość zagrożenia dla obiektu przez rosnące drzewo. Drzewo pobiera wodę systemem korzeniowym, osusza grunt pod fundamentem budynku, grunt musi się skurczyć. Fundament siada, od 2cm – 3cm. Zagrożenie gdy: a. Grunty wysadzinowe – wrażliwe na zmianę wilgoci b. Kurczenie i pęcznienie się gruntu zależne od wilgoci c. Posadowienie budynku powyżej wód gruntowych. Wzór Driscola – współczynnik zagrożenia – IP. IP > 0.5, zgoda na wycięcie drzewa bez opłaty środ. 0-0,25 bardzo małe δ=0 δ dla l > 10 dla 0,25-0,50 małe = 0,5 10 > l > 5 dla l 0,50-1,00 średnie δ=1