Budynki o konstrukcji mieszanej

Budynki o konstrukcji mieszanej (typ 9) występują zarówno w budownictwie tradycyjnym jak i w budownictwie z gotowych elementów prefabrykowanych (program uprawnienia budowlane na komputer).

Ze względu na dość rzadkie stosowanie tego rodzaju konstrukcji w budownictwie miejskim ograniczymy się do omówienia podstawowych zagadnień tego typu konstrukcji w tym miejscu, bez szczegółowego rozwijania tego tematu w dalszych rozdziałach książki.
Dość korzystną konstrukcją stosowaną w budownictwie tradycyjnym jest konstrukcja budynku murowanego z cegły o wewnętrznym szkielecie żelbetowym wykonywanym na miejscu budowy (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Tego rodzaju konstrukcja umożliwia, wskutek braku ścian wewnętrznych, swobodne projektowanie pomieszczeń w budynku o dowolnych rozmiarach.

Ujemną stroną tego rodzaju konstrukcji mieszanej, szczególnie przy możliwych błędach wykonania, są odkształcenia w ścianach nośnych i działowych oraz w belkach. Odkształcenia te wynikają przeważnie z niejednakowego osiadania podpór zewnętrznych i środkowych. Część tych podpór wykonana jest z żelbetu, zaś inna część - z muru i to niekiedy na niezbyt mocnej zaprawie. Dochodzą tu niekiedy błędy wykonawstwa, jak np. zbyt grube spoiny w murach, które przy słabej zaprawie podlegają znacznym odkształceniom. Różnice odkształceń między murem a żelbetem (nieraz 10-krotne) powodują pęknięcia ścian działowych i podciągów (uprawnienia budowlane).

Odkształcenia od ściskania murów w kierunku pionowym są powodowane przez zgniatanie oraz wysychanie zaprawy. Pierwsza grupa przyczyn, tzw. „osiadanie spoin” wynosi l-r-6 mm na 1 m wysokości muru, w zależności od marki zaprawy oraz wymiarów spoin.
Dalsze odkształcenia pionowe muru stanowią jego skrócenia jednostkowe, nie odpowiadające prawu proporcjonalności (Hooke’a), lecz skomplikowanej funkcji potęgowej.
Badania te wykazały dużą zależność odkształcalności murów od klasy cegieł i marek zapraw.
Dlatego też przy projektowaniu konstrukcji mieszanych tego typu, tzw. popularnie „półszkieletowych” należy mury wykonywać niekiedy z cegły wyższej klasy i na mocniejszej zaprawie, niż tego wymagają względy czysto statyczne, tj. nośność murów z uwagi na naprężenia dopuszczalne. Zaprawa musi być tym mocniejsza, im wyższy jest budynek. Nie należy przy tym przekraczać więcej niż 10 kondygnacji (program egzamin ustny).

Warunki projektowania

Warunki projektowania tego rodzaju konstrukcji mieszanych można ująć w następujących ogólnych wskazaniach:
a) klasa cegieł i marka zapraw powinny być dobrane w ten sposób, aby osiadanie muru nie przewyższało 1,5-krotnej wielkości odkształcenia słupów;
b) grubość spoiny nie powinna przekraczać wielkości wymaganej wg normy, a przy liczbie kondygnacji przekraczającej 5 powinna ona wynosić 0,8 wielkości określonych w normie;
c) tempo robót powinno być takie, aby umożliwić wstępny skurcz muru wynikający z tężenia świeżej zaprawy (opinie o programie).

Obciążenie wiatrem w budynkach o typie konstrukcji mieszanej może być przenoszone ze ścian zewnętrznych za pośrednictwem stropów na ściany poprzeczne wypełniające przestrzenie między poprzecznymi rzędami słupów. Jeśli zaś ścian poprzecznych nie ma lub są w zbyt dużej odległości, obciążenie wiatrem muszą przenieść odpowiednio obliczone ramy utworzone ze słupów wewnętrznych i podciągów.
Innym rodzajem konstrukcji mieszanej są ustroje, w których szkielety są mieszane z konstrukcją murowaną w poszczególnych kondygnacjach.
Na przykład na jednej lub dwóch kondygnacjach murowanych wykonuje się lekki szkielet lub też na dolnej konstrukcji szkieletowej buduje się 2-3 kondygnacje murowane z cegły lub bloczków z lekkiego betonu (segregator aktów prawnych).

Konstrukcje takie stosowane były u nas w okresie powojennym. Pod względem technicznym nie sprawiały one specjalnych trudności, ze względów ekonomicznych nie znalazły jednak powszechnego zastosowania.
Jedną z podstawowych zasad projektowania konstrukcji budynków miejskich jest nadanie im odpowiedniej sztywności przestrzennej.

Sztywność tę osiąga się za pomocą pionowych przepon podłużnych i poprzecznych przechodzących przez całą wysokość budynku. Zadaniem ich jest przeniesienie na grunt za pośrednictwem stropów sił poziomych, powstających wskutek obciążenia wiatrem i nieściśle pionowego usytuowania elementów ściennych (promocja 3 w 1).