ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ Δ.Π.Θ. ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ι κτίριο και υλικά Διδάσκοντες Ρίκα Δεληγιαννίδου Νίκος Κ. Μπάρκας Οι σημειώσεις βρίσκονται αναρτημένες στην ιστοσελίδα : http : // eclass.duth.gr (ΤΜD127)

ΣΤΑΔΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΕΝΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ Προγραμματισμός Προεργασίες - χωματουργικά Θεμελιώσεις - προστασία Φέρον οργανισμός (Φ.Ο.) Μέσα κατακόρυφης επικοινωνίας Κατακόρυφα στοιχεία πλήρωσης Μονώσεις Κουφώματα Επενδύσεις - επιστρώσεις Τελειώματα Κατασκευές περιβάλλοντα χώρου Χοντροκατασκευή αποπεράτωση Προεργασίες - χωματουργικά Θεμελιώσεις

ΠΡ Ο ΕΡΓΑΣΙΕΣ  Αναγνώριση και αποτύπωση του χώρου Επισημαίνονται τα χαρακτηριστικά (θέση, γεωμορφολογία, όρια, εμβαδόν, κατάσταση κτισμάτων που υπάρχουν) Εντοπίζονται τα προβλήματα του ευρύτερου χώρου Επισημαίνονται οι δυνατότητες που καλύπτουν τα υφιστάμενα δίκτυα των οργανισμών κοινής ωφέλειας Γίνεται τοπογραφική αποτύπωση, ώστε να γίνουν γνωστά τα μετρικά χαρακτηριστικά του οικοπέδου. Η τοπογραφική αποτύπωση ε ίναι εξαρχής υποχρεωτική και απαραίτητη, καθώς μας παρέχει δύο βασικά «εργαλεία» δουλειάς: Το τοπογραφικό διάγραμμα Το διάγραμμα κάλυψης Βάση τοπογραφικού διαγράμματος και διαφόρων νομοθετικών διατάξεων, ΓΟΚ και πολεοδομικής νομοθεσίας γενικότερα, είναι δυνατό να γίνει η ορθότερη εκμετάλλευση της γης

 Οργάνωση εργοταξίου Εργοτάξιο είναι ο ευρύτερος χώρος μέσα στον οποίο εκτελείται ένα έργο. Στα κτιριακά έργα είναι συνήθως το ίδιο το κτίσμα και οι γύρω από αυτό ακάλυπτες επιφάνειες που χρησιμεύουν για τη αποθήκευση των υλικών και την κίνηση των δομικών μηχανών. Η οργάνωση του εργοταξίου αφορά:  Οργάνωση χώρων εξυπηρέτησης  Οργάνωση χρήσης μηχανημάτων  Χρονικό προγραμματισμό  Ασφάλεια Το ζήτημα της ασφαλείας ενός δομικού έργου καθορίζεται από τις νομοθετικές διατάξεις του εκάστοτε κράτους και αφορά την:  ασφάλεια του προσωπικού  ασφάλεια του εργοταξίου - μέτρα προστασίας εργοταξίου - ασφάλεια ικριωμάτων

Ικριώματα ή σκαλωσιές Είναι οι βοηθητικές και πρόσκαιρες κατασκευές που επιτρέπουν την εργασία σε δυσπρόσιτα τμήματα του έργου. Το σχετικό διάταγμα για την ασφάλεια των εργαζομένων καθορίζει με κάθε λεπτομέρεια τον τρόπο κατασκευής των ικριωμάτων. Είναι κινητές ή σταθερές, κατασκευασμένες από ξύλο ή μέταλλο.

 Κατεδαφίσεις Εννοείται η καταστροφή κάθε παλιού κτίσματος που βρίσκεται μέσα στο χώρο ανέγερσης του κτιριακού έργου. Απαιτείται προσοχή όταν υπάρχει γειτνίαση με άλλα κτήρια ώστε να ελέγχονται οι επιπτώσεις που προκαλεί η κατεδάφιση σε αυτά.  Χαράξεις Είναι η μεταφορά των στοιχείων της μελέτης στο έδαφος Απαραίτητη είναι κατά τη χάραξη, η εξασφάλιση της οικοδομικής και ρυμοτομικής γραμμής. Ρυμοτομική γραμμή είναι το όριο μεταξύ των δομήσιμων εκτάσεων ενός οικιστικού συνόλου και των κοινόχρηστων χώρων. Οικοδομική γραμμή είναι το όριο μέσα στο οποίο επιτρέπεται η δόμηση Αφετηρία ύψους είναι το επίπεδο που ορίζουμε ως αρχή μέτρησης των σταθμών του κτιρίου.

Οι χαράξεις είναι απαραίτητες σε όλες τις φάσεις της κατασκευής από το αδιαμόρφωτο έδαφος μέχρι το διαχωρισμό εσωτερικών χώρων ακόμα και σε εργασίες τελειωμάτων.

Όργανα των χαράξεων  Σύγχρονα όργανα ακριβείας (π.χ. χωροβάτης,, ταχύμετρο)  Παλαιότερα πρόχειρα μέσα - Ζύγι ή βαρίδι - Ράμμα - Πήχεις - Γωνίες - Αλφάδι και αλφαδολάστιχο  Μέτρο – μετροταινία και γνώσεις γεωμετρίας

ΧΩΜΑΤΟΥΡΓΙΚΑ Είναι οι εργασίες που τροποποιούν την αρχική μορφολογία του εδάφους ώστε αυτό να παραλάβει το κτήριο και τις θεμελιώσεις του. Οι εργασίες των χωματουργικών διακρίνονται σε :  Εκσκαφές Γενικές εκσκαφές είναι αυτές που γίνονται για να προσαρμοστεί το έδαφος στην επιθυμητή στάθμη, βάση των απαιτήσεων της μελέτης. Γενικά κάθε εκσκαφή που γίνεται σε έκταση μεγαλύτερη από 12 τ.μ. Εκσκαφές θεμελίων είναι αυτές που γίνονται για να δεχτούν τα θεμέλια του κτιρίου. Γενικά κάθε εκσκαφή που γίνεται σε επιφάνεια μικρότερη από 12 τ.μ. Εκσκαφές τάφρων είναι εκείνες που γίνονται για να τοποθετηθούν οι εγκαταστάσεις υποδομής. Είναι συνήθων μεγάλες σε μήκος και μικρές σε πλάτος.

 Χαρακτηρισμός του εδάφους Είναι απαραίτητος για να προσδιοριστεί η σύστασή του και να επιλεγεί ο τρόπος και τα μέσα εκσκαφής. Οι εκσκαφές ανάλογα με τα είδη των εδαφών διακρίνονται σε: Γαιώδεις, σε εδάφη που χαρακτηρίζονται ως γαίες (άργιλος, μάργα ή πηλός και κάθε άλλο λιτό έδαφος) και που η εκσκαφή τους μπορεί να γίνει με σκαπάνη. Ημι-βραχώδεις, σε κάθε έδαφος ή πέτρωμα που δεν περιλαμβάνεται στην παραπάνω κατηγορία. Βραχώδεις, σε κάθε είδους πέτρωμα που εμφανίζει μεγάλη ανθεκτικότητα. Συνήθως χρησιμοποιούνται εκρηκτικές ύλες.  Αντιστηρίξεις Είναι οι απαραίτητες κατασκευές που χρησιμοποιούνται για τη στήριξη κάθε κατασκευής που κινδυνεύει να ανατραπεί. Το είδος και ο τρόπος αντιστήριξης καθορίζεται από:  Βάθος και φύση του εδάφους εκσκαφής  Στάθμη του υδάτινου ορίζοντα  Καιρικές συνθήκες

 Σε εκσκαφές μεγάλου βάθους τα πρανή διαμορφώνονται κλιμακωτά, στη συνέχεια αποκόπτεται τμηματικά το κλιμακωτό πρανές και τέλος γίνεται σκυροδέτηση για το αντίστοιχο τμήμα του εξωτερικού τοιχώματος του υπογείου.  Σε εκσκαφές μικρού βάθους (μέχρι 1,00-1,50μ), χρησιμοποιούνται ξύλινες αντιστηρίξεις με μαδέρια ή καδρόνια ή μεταλλικούς σφικτήρες κατάλληλα διαταγμένα, ώστε να εμποδίζεται η κατολίσθηση. Μερικοί τρόποι αντιστήριξης Κατασκευή τάφρου μεγάλου βάθους με krings

 όταν το σκάμμα συνορεύει με γειτονικά κτήρια ή δρόμους μεγάλης κυκλοφορίας απαιτείται ειδική στατική μελέτη και οι τρόποι αντιστήριξης ποικίλουν από πολύ απλοί, μέχρι σύνθετοι, όπως υπο-θεμελιώσεις από άοπλο σκυρόδεμα (ντουλάπια).  όταν η εκσκαφή γίνεται μεταξύ δύο γειτονικών κτισμάτων η αντιστήριξη γίνεται με ζευκτά που αλληλοστηρίζουν τους μεσότοιχούς τους. Ανάλογα με την περίπτωση τα ζευκτά μπορεί να είναι από κορμούς δέντρων ή οπλισμένο σκυρόδεμα.

 Επιχ ωματ ώσεις Είναι οι προσθήκες που γίνονται στο έδαφος ώστε να διαμορφωθούν –σύμφωνα με τη μελέτη- τα κατώτερα δάπεδα του κτηρίου και ο περιβάλλον χώρος. Για τις προσθήκες αυτές χρησιμοποιούνται είτε προϊόντα των εκσκαφών ή χώματα από άλλες περιοχές. Προσοχή στα δάνεια  Ο βαθμός συμπύκνωσης του νέου εδάφους πρέπει να πλησιάζει τη συνεκτικότητα του φυσικού.  Η εργασία πρέπει να εκτελείται κατά φάσεις. Να πέφτουν λεπτά στρώματα (30-50εκ.), τα οποία πρέπει να καταβρέχονται και να συμπιέζονται κατά τη διάστρωση ώστε να γίνει σωστή συμπύκνωση.  Σε περίπτωση εξωτερικών κηπευτικών διαμορφώσεων, η συμπύκνωση είναι απαραίτητη μόνο για να συγκρατούνται τα χώματα από τις βροχές.

ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ  ΕΙΔΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ Επιμήκεις θεμελιώσεις  Επιτυγχάνεται η έδραση μεγάλου μήκους σύνθετων ή ολόσωμων κατακόρυφων φερόντων δομικών στοιχείων.  Προβλέπονται επιφανειακές, ή σε μεγάλο βάθος, ανάλογα με τη φύση του εδάφους  Το ελάχιστο βάθος τους είναι 0,80-1,00μ. Και η κατανομή των πιέσεων στα θεμέλια δεν θα ξεπερνά τις 45˚ για λιθοδομές και 60˚ για σκυροδέματα.  Αν το έδαφος έχει μικρή συνεκτικότητα τότε οι επιμήκεις θεμελιώσεις εδράζονται πάνω σε πασσάλους που ενεργούν ως υποστυλώματα και μεταφέρουν τα φορτία σε μεγαλύτερο βάθος με έδαφος περισσότερο συνεκτικό.

Θεμελιώσεις σκελετού από οπλισμένο σκυρόδεμα Εξασφαλίζεται η έδραση των κατακόρυφων μελών του Φ.Ο. και διακρίνονται στις εξής κατηγορίες: Ανεξάρτητα πέδιλα στις περιπτώσεις που οι αποστάσεις μεταξύ των αξόνων των υποστυλωμάτων ή τοιχίων, είναι τέτοιες ώστε να επιτρέπουν την άνετη ανάπτυξη της αναγκαίας επιφάνειας του πεδίλου έδρασής τους. Πεδιλοδοκοί όταν είναι μικρές οι αποστάσεις μεταξύ των κατακόρυφων φερόντων στοιχείων ή όταν η επιτρεπόμενη τάση του εδάφους είναι χαμηλή / ανομοιόμορφη. Κοιτοστρώσεις όταν το έδαφος είναι χαλαρό και τα κατακόρυφα φορτία της ανωδομής αυξημένα. Στεγανoλεκάνες ειδική κοιτόστρωση, ώστε να προστατεύεται το κτήριο από υπόγεια νερά.

Βαθιές θεμελιώσεις Όταν η αντοχή του επιφανειακού εδάφους είναι πολύ μικρή. Διακρίνονται σε:  Βάθρα για βάθη μέχρι το πολύ 5,00μ., μόνο όταν δεν υπάρχουν υπόγεια νερά.  Φρέατα, για θεμελιώσεις μέσα στο νερό. Το βάθος εξαρτάται από την αναζήτηση συνεκτικού εδάφους (συνήθως μέχρι 25μ.). Θεμελιώσεις με πασσάλους Εφαρμόζονται στις περιπτώσεις πολυώροφων κτηρίων ή μεγάλων τεχνικών έργων, πάνω σε χαλαρό έδαφος. Χρησιμοποιούνται πάσσαλοι ξύλινοι, μεταλλικοί ή από οπλισμένο σκυρόδεμα. Διακρίνονται σε: Εδραζόμενους, όταν οι πάσσαλοι σφηνώνονται στο συνεκτικό έδαφος μεταφέροντας εκεί τα φορτία της ανωδομής. Αιωρούμενους, σε περιπτώσεις συνεκτικών εδαφών μεγάλου βάθους ( > 50μ), λειτουργώντας με βάση την τριβή.

Θεμελιώσεις μεταλλικών σκελετών Όλα τα παραπάνω ισχύουν και σε κτίρια με χαλύβδινο σκελετό Μόνη διαφορά η μορφή του πέδιλου και ο τρόπος σύνδεσης / προσαρμογής του με το μεταλλικό υποστύλωμα. Για την αποφυγή των βαθιών θεμελιώσεων (μεγάλο οικονομικό κόστος), είναι εφικτό να ενισχυθεί το χαλαρό έδαφος. Η συμπίεση και συμπύκνωση του εδάφους επιτυγχάνεται με με μηχανικό δονητή με τη χρήση πασσάλων συμπύκνωσης και με συμπληρωματικά ξερά αμμοχάλικα με τη βοήθεια τσιμεντενέσεων ή χημικών διαλυμάτων

ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ Η προστασία των θεμελίων από τα υπόγεια νερά είναι απαραίτητη και αναγκαία. Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται σε δύο φάσεις: μέριμνα για μόνιμη απομάκρυνση των υπόγειων νερών Επιτυγχάνεται με τα στραγγιστήρια. Σε ορισμένες περιπτώσεις απαιτείται και άντληση (με τοποθέτηση αυτόματης αντλίας), για να απομακρύνει τα νερά από το κτίριο, στέλνοντάς τα σε κάποιο υπόνομο. με στεγανοποίηση όλων των επιφανειών του υπογείου και γενικά των δομικών στοιχείων, για μόνιμη προστασία τους. Επιτυγχάνεται με μια ολόκληρη σειρά κατασκευών προστασίας - μονώσεις.

ΕΙΔΗ ΕΔΑΦΩΝ  Αμμώδη Συντίθενται από μακροσκοπικά στερεά σωματίδια στρογγυλεμένα ή γωνιώδη. Στραγγίζουν εύκολα, δεν διογκώνονται ή συρρικνώνονται κάτω από την επίδραση υγρασίας και παρουσιάζουν μικρό τριχοειδές δυναμικό. Δεν παρουσιάζουν επίσης πλαστικότητα, δηλαδή κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες υγρασίας δεν μεταβάλουν σχηματισμό.  Αργιλώδη Συντίθενται από μικροσκοπικά στερεά σωματίδια με πλακοειδές σχήμα. Η επιφάνεια των στερεών σωματιδίων είναι σημαντικά μεγαλύτερη από αυτήν των αμμωδών εδαφών, γεγονός που εξηγεί την επίδραση σημαντικών μοριακών δυνάμεων μεταξύ των αργιλικών στερεών και του νερού. Είναι πρακτικώς αδιαπέρατα, διογκώνονται και συρρικνώνονται σημαντικά κάτω από μεταβολές υγρασίας και κατέχουν μεγάλο τριχοειδές δυναμικό.

 Βραχώδη (στην Ελλάδα συνήθως ασβεστολιθικά) Προέρχονται από πετρώματα και έχουν τα μειονεκτήματα των αργιλωδών εδαφών  Χουμώδη ή κηποχώματα ή μαυροχώματα Έχουν πολλές οργανικές ουσίες και το χρώμα τους είναι σκούρο (καστανό). Είναι αφράτα, απορροφούν και κρατούν τα νερά σαν σφουγγάρια και τα διαπερνά εύκολα ο ήλιος και ο αέρας.  Μικτά Τα συνήθη εδάφη έχουν ενδιάμεσες ιδιότητες των παραπάνω. Τα μικτά εδάφη έχουν από όλα τα κύρια συστατικά (άργιλο, άμμο, ασβέστιο και οργανικές ουσίες) και παίρνουν διάφορες ονομασίες από τα συστατικά που πλεονάζουν σε αυτά

ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ Το έδαφος περιέχει κόκκους διαφόρων μεγεθών και σε διάταξη που ποικίλλει. Από αυτή τη σύνθεση και τη δομή του εξαρτώνται οι μηχανικές του ιδιότητες, δηλαδή η αντοχή του και οι καθιζήσεις που εκδηλώνονται όταν ασκηθούν σε αυτό δυνάμεις. Διακρίνονται σε «μη συνεκτικά εδάφη» ή «εδάφη χωρίς συνοχή», που είναι εδάφη χωρίς συγκόλληση μεταξύ των κόκκων (φυσικά χαρακτηριστικά άμμων, χαλικιών) και σε «συνεκτικά εδάφη», που είναι εδάφη με συγκόλληση μεταξύ των κόκκων τους (χαρακτηριστικ ό της ιλύς –της λάσπης- και της αργίλου ).

 Μη συνεκτικα εδάφη Τα εδάφη χωρίς συνοχή χαρακτηρίζονται από την κοκκομετρική τους διαβάθμιση, δηλαδή από το ποσοστό στο οποίο περιέχονται κόκκοι κάποιας διαμέτρου, και από έναν δείκτη που ονομάζεται σχετική πυκνότητα και που μετράει το πόσο πυκνή ή αραιή είναι η διάταξη των κόκκων. Η κοκκομετρική ανάλυση είναι μία από τις πλέον βασικές μεθόδους κατάταξης των εδαφών και χρησιμοποιείται διεθνώς. Προσδιορίζει την καταλληλότητα ενός εδάφους ως υλικού θεμελίωσης ή ως δομικού υλικού, προσδιορίζει δηλαδή τις διαμέτρους των κόκκων, ως ποσοστών, στο συνολικό όγκο του θεωρούμενου εδάφους. Οι πληροφορίες που παίρνουμε από την κοκκομετρική ανάλυση μας διευκολύνουν να προβλέψουμε τη συμπεριφορά των εδαφών, όσον αφορά στην αντοχή και στην παραμόρφωση, να συμπεράνουμε τη δυνατότητα κίνησης του υπόγειου νερού (διήθηση) μέσα από τα κενά μεταξύ των κόκκων και να εκτιμήσουμε την επιρροή του παγετού στο έδαφος. Η κοκκομετρική ανάλυση γίνεται με κοσκίνισμα.

 Συνεκτικά εδάφη Στα συνεκτικά εδάφη δεν είναι δυνατόν να γίνει κοσκίνισμα λόγω του πολύ μικρού μεγέθους των κόκκων. Τα φυσικά χαρακτηριστικά που αναφέραμε στα μη συνεκτικά εδάφη δεν συσχετίζονται με τις ιδιότητες των συνεκτικών εδαφών. Οι παράμετροι που διακρίνουν τα εδάφη αυτά είναι η περιεχόμενη υγρασία και τα όρια Atterberg. Περιεχόμενη υγρασία Η παρουσία του νερού είναι καθοριστική για τη μηχανική συμπεριφορά των συνεκτικών εδαφών. Με την αύξησή της περιεχόμενης υγρασίας, έχουμε μεταβολή της κατάστασης του εδάφους από τη στερεή κατάσταση στην υδαρή. Όρια Atterberg Τα όρια Atterberg είναι τιμές της περιεχόμενης υγρασίας, στις οποίες παρατηρείται μετάπτωση της κατάστασης του εδάφους από την “ υγρή” στην “πλαστική” και στη συνέχεια στην “ημι-στερεή” και στη “στερεή” κατάσταση.