Statybos Mokslo Pagrindai Namuose: Nuo Pamatų Iki Stogo

Statybos mokslas apima platų spektrą žinių, pradedant nuo grunto tyrimų ir baigiant stogo įrengimu. Šiame straipsnyje apžvelgsime pagrindinius statybos elementus, kuriuos galima suprasti ir pritaikyti net namų sąlygomis.

Gruntai ir Pamatai

Gruntas statyboje yra pagrindas, kurio dažniausiai pasirinkti negalime. Statyti prisieina visur - ir ant žemės, ir po žeme, ir net vandenyje. Gruntas - tai įvairios litologinės sudėties žemės sluoksniai, kurie vienas nuo kito skiriasi savo fizinėmis, mechaninėmis, cheminėmis ir kitokiomis savybėmis. Gruntai skirstomi į dvi dalis: uolinius ir neuolinius. Uoliniams gruntams priskiriami vulkaninės, metmorfinės ir nuosėdinės kilmės gruntai su standžiais ryšiais tarp grūddelių.

Pamatai yra konstrukcijos, per kurias pastato apkrova perduodama į gruntą. Priimta išskirti dvi pamato būdingas plokštumas: viršutinę, ant kurios paremti laikantieji pastato elementai, ir apatinę, kuria slėgis perduodamas į pagrindo gruntą.

Pamatų Tipai

• Juostiniai pamatai: Po ištisinėmis sienomis pamatai daromi nepertarukiamos juostos pavidalo, todėl vadinami juostiniais. Sienų juostiniai pamatai daromi monolitiniai ir surenkamieji. Monolitiai gelžbetoniai naudojami retai. Pamato padas, keičiant jo įgilinimo gylį, daromas laiptuotas.
• Poliniai pamatai: Naudojami kai stiprūs gruntas yra giliai. Poliai - apskriti arba daugiakraščiai strypai, įgylinti į gruntą. Polinius pamatus sudaro poliai ir juos jungiančios monolitinės sijos ar plokštės, vadinamos rostverku ((antpoliu), į kurį paremta viršpamatinė konstrukciją. Būna mediniai, plieniniai, betoniniai ir gelžbetoniniai poliai.

Sienos

Pagal išdėstymą konstrukcijos skirstomos į vertikaliąsias, horizontaliąsias ir nuožulniąsias. Vertikaliosios - tai išorinės ir vidinės sienos , laiptinių, liftų šachtos, sienos kolonos, pertvaros. Tarpuangis - tai sienos dalis tarp angų. Ji yra labiausiai apkrauta, nes laiko viršutinės sienos dalies, sarąmų virš angų ir perdangų apkrovas. Sarąmos - tai sienų elementai angoms perdengti. Cokolis - išorės sienų apatinė dalis. Ji labiausiai drėkinama atmosferinių kritulių ir dažniausiai mechaniškai pažeidžiama, todėl daroma iš surenkamųjų betoninių blokų arba monolitinio blokų arba monolitinio betono.

Medinės Sienos

Ręstinės sienojų sienos sudarytos iš sujungtų sienojų eilių. Kampuose sienojai jungiami spraustine sandūra arba dygiais. Tokia siena kad neišsikreivintų vertikalioje plokštumoje sutvirtinama vertikaliomis varžomis. Dažniau ręstinės sienos daromos iš tašų. Tašų sienos būna dvejopos: tokios pat konstrukcijos kaip iš rąstų arba daromos tašų karkasas, kuris yra užpildomas. Karkasinės medinės sienos surenkamos iš gamyklose pagamintų elementų. Ant pamato dedama hidroizoliacij, o virš jos - apatinis karkaso vainikas. Ant jo statomi statramsčiai ir sutvirtinami ramsčiais. Paskui uždedamas viršutinis vainikas. Visi karkaso elementai paprastai daromi iš tąšų, jie sujungiami dygiais, kabėmis, plieninėmis juostelėmis iir kt.

Pertvaros

PERTVAROS - tai vidinės sienų konstrukcijos, atsiriančios vieną patalpą nuo kitos. Pertvaras veikia tik savoji masė. Pertvaroms remiamos į perdangas, o įrengtos berūsių pastatų pirmuose aukštuose - į plytų ar betoninius stulpelius, betono paruošiąmajį sluoksnį. Pertvarų paskirtis yra : atskirti patalpas, jas izoliuoti viena nuo kitos. Pagal įrengimo būdą pertvaros yra smulkių ir stambių elementų. Smulkios daromos vietoje, o stambios pertvaros montuojos iš stambių plokščių. Smulkių elementų pertvaros. Smulkių elementų sienos mūrijamos iš natūralių arba dirbtinių mūro medžiagų. Natūralios mūro medžiagos - tai gamtiniai akmenys. Dirbtinės mūro medžiagos - tai keraminiai, silikatiniai ir betoniniai gaminiai.

Perdangos

PERDANGOS - tai vidaus horizontalios konstrukcijos, skiriančios pastatą į aukštus. Horizontaliosios konstrukcijos - perdangos, sijos, snatvaros. Pagal laikančiųjų elementų kkonstrukciją perdangos būna sijinės ir nesijinės. Sijinių perdangų laikančiosios sijos išdėstytos tam tikru žingsniu išilgai ar skersai ir atremtos į sienas ar kolonas. Medinės sijos netinkuotos naudojamos iki 2 aukštų namai, o tinkuotos ir inpregnuotos iki 5 aukštų namui. Medinės sijos perdangoms paparastai vartojamas iki 5 m tarpatramiams.

Pagal skerspjūvį, apkrovas ir grindų konstrukciją, sijos dedamos kas 0,6-1,2 m taip, kad jų įlinkis nuo apkrovos būtų ne didesnis nei 1/250 tarpatramio. Kol statyboms nevartojo betono, perdangos dažniausiai buvo mūriniai skliautai su plieninėmis sijomis. Pradėjus plačiai vartoti betoną, sijų perdangos buvo daromos iš monolitinio gelžbetonio su plokšte viršutinėje perdangos dalyje arba ant plieninių dvitėjų apatinė lentynos buvo dedamos surenkamosios lengvojo betono plokštės. Perdangos su monolite plokšte viršutinėje dalyje gerokai stipresnės ir standesnės, nnes ši plokštė dirba kartu su sijomis.

Surenkamosios monolitinės perdangos montuojamos iš pavienių surenkąmųjų elementų,o tarpai tarp jų pripildomi monolitinio gelžbetonio. Tokios monolitinės juostos sujungia visus elementus į viena bendra konstrukcija. Veikiant apkrovoms, tokios konstrukcijos dirba kaip monolitinės. Tokia perdanga yra padaryta iš lengvojo betono ir keraminių blokų ir monolitinių briaunų, armuotu strypine armatūra. Blokai dažniausiai daromi iš šlakbetonio. Surenkamosios monolitinės perdangos apatinė dalis padaryta iš įtemptojo stygbetonio juostų su iškišta skersine aarmatūra.. Ant šių juostų remiamos lovinio skerspjūvio gelžbetoninės plokštės.

Vartojamos ir kitokios monolitinės perdangos su įtemptaisiais elementais, tai plokščios su įtemptomis stygbetonio juostomis, briaunuotos sklautinės.(pastarosios yra labai stiprios ir netūri išleistos armatūros). Ypač ekonomiškos surenkamosios monolitinės plokštės perdangos su styginiais keraminiais laikančiais sijiniais elementais. Vienos pirmųjų surenkamųjų perdangų - lovine gelžbetoninės. Iš tokių plokščių sunku padaryti lygias lubas, todėl jos buvo vartojamos tik rūsio perdangoms. Racionalesnės yra dvitėjinės gelžbetoninės sijos su plačiomis lentynomis. Tokios sijos sudaro lengvą tuštymėtąją perdangą su gera garso izoliacija, lygiomis lubomis ir lygiu pagrindu grindims. Gerokai racioanlesnės yra tuštymėtosios perdangų plokštės su apskritomis tuštomomis.

Stogai

Stogai be pastogės vadinami - sutapdintaisiais stogais (denginiais). Tarp stogo ir pastogės esanti uždara erdvė vadinama pastogė. Joje talpinamos vėdinimo kameros ir kanalai, liftų mašinų skyriai, išvedžiojami vamzdžiai. Stogo šalito nuolydis numatomas ppagal hidroizoliacinio sluoksnio medžiagą ir stogo konstrukciją. Kuo stogo medžiaga tankesnė ir kuo hermetiškesni sandūrų elementai, tuo stogo nuolydis gali būti mažesnis. Ekonominio požiūriu tikslingas mažiausias nuolydis, leistinas tam tikros konstrukcijos stogui konkrečiomis sąlygomis. Sutapdinti stogai dažniausiai įrengiami su rulonine danga. Jų paklotas daromas iš surenkamųjų gelžbetonių plokščių. Tokie denginiai yra nedidelio nuolydžio arba lėkšti, dažniausiai su vidine vandens nutekėjimo sistema.

Stogo nuolydis daromas įrengiant specialų kintamo storio sauso smėlio sluoksnį arba keičiant termoizoliacijos storį. Stogas dažniausiai susideda iš šių sluoksnių (nuo viršaus): 6..8 mm storio apsauginio sluosnio - smulkaus žvyro, įklampinto į bitumą. Ruloninės dangos - ruberiodo, hidroizolo, suklijuotų mastika. Išlyginamasis sluoksnis. Termoizoliacija (akyto betono, mineralinės vatos, šlako). Garo izoliacijos (ruberoidas priklijuotas mastika). Laikančiosios konstrukcijos - gelžbetoninių plokščių pakloto, padėto ant sienų, sijų arba santvarų. Sutapdintojo stogo nuolydis įrengiamas keičiant termoizoliacijos storį arba iš kintamojo sauso smėlio sluoksnio.

Gyvenamųjų namų konstrukcijomis dažniausiai būna gegnės ir gegninės sistemos. Pagal konstrukcinę schemą jas galima skirstyti į 3 rūšis: paremtines, kkabamąsias ir kombinuotąsias. Paremtines gegnines sistemas sudaro keletas lygiagrečiai išdėstytų gegnių, apatiniais galais įremtų į mūrločius, esančias ant išorinių ir vidinių sienų.

STEAM Veiklos Integravimas į Mokymąsi Namuose

STEAM (mokslas, technologijos, inžinerija, menas ir matematika) metodika namuose skamba bauginančiai, bet iš tiesų tai paprasčiausias būdas paversti kasdienius dalykus mokymosi priemonėmis. Virtuvė - tai tikra lobių skrynia STEAM veikloms. Čia vyksta cheminės reakcijos, matuojami tūriai, stebima medžiagų transformacija.

Pavyzdžiai STEAM Veikloms

• Cheminės reakcijos: Sumaišykite acto ir sodos. Leiskite vaikams patiems eksperimentuoti su proporcijomis ir užrašykite rezultatus.
• Fizika: Įšaldykite vandenį su maisto dažais skirtinguose induose. Vaikas gali stebėti, kaip skirtingos formos ledo gabalai tirpsta nevienodu greičiu.
• Matematika: Kai kepate kartu, netiesiog sekite receptą. Skaičiuokite, kiek reikia kiaušinių dvigubam blynų kiekiui.
• Inžinerija: Surinkite kartono dėžes, tualetinio popieriaus ritinėlius, plastikinius konteinerius. Iššūkis: pastatyti bokštą, kuris atlaikytų knygos svorį.
• Technologijos: Naudokite Scratch programavimo kalbą vaikams, kad kurtumėte interaktyvias istorijas, žaidimus ir animacijas.
• Menas: Eikite į lauką ir surinkite medžiagų - lapų, šakelių, akmenukų, gėlių. Namuose sukurkite mandala arba koliažą.

Sukurkite „mokymosi stotį”: Tai gali būti paprasčiausias stalas arba net padėklas, kurį galima perkelti. Čia laikykite pagrindines medžiagas - popierių, žirkles, klijus, pieštukus, liniuotę. Svarbu - ši erdvė neturi būti tobula ar graži Instagram’ui. Ji turi būti funkcionali ir prieinama vaikui.

Turėkite bloknota arba skaitmeninę bylą, kur vaikas gali užfiksuoti savo eksperimentus. Nuotraukos, užrašai, piešiniai - viskas tinka.

Pradėkite patys: Kartais geriausias būdas įtraukti vaiką - pradėti kažką daryti pačiam. Sėskitės ir pradėkite statyti bokštą. Leiskite jiems vadovauti: Galbūt jūsų planas buvo statyti raketą, bet vaikas nori statyti pilis. Puiku! STEAM ne apie konkretų rezultatą, o apie procesą.

Jums nereikia būti mokytoju ar turėti specialų išsilavinimą. Jums reikia tik smalsumo ir noro tyrinėti kartu su vaiku.

Statybos Mokslo Raida Lietuvoje Istoriniu Kontekstu

Statybines konstrukcijas pagal istoriniui laikotarpiui būdingą technologiją darė vietos meistrai. Konstrukcijų formos, jų apdailos, jungimo vienos su kita ir tvirtinimo būdai, gamybos technologija buvo iš dalies standartizuota, pagrįsta ilgais stebėjimais ir praktine veikla. Apie statybos inžinerijos raidą įvairiais istoriniais laikotarpiais sprendžiama iš archeologinių tyrinėjimų. Iš pavienių statinių liekanų nustatoma statinių plano struktūra ir konstrukcijos, naudotos statybinės medžiagos, jų apdirbimo technologija.

Antrame tūkstantmetyje prieš Kristų rasta karkasinės konstrukcijos ovalaus arba keturkampio plano, vienos arba kelių patalpų statinių su atvira ugniaviete. Sienas ir stogą laikė pėdžios. Sienos buvo pintos iš žabų ir iš abiejų pusių apkrėstos moliu arba iš vertikaliai įkastų suglaustų rąstų. Stogas dengtas šiaudais arba mauknomis. Būta grupinių gyvenviečių, nuo pirmo tūkstantmečio prieš Kristų - įtvirtintų (piliakalniai), kurias juosė mediniai aptvarai ir akmenimis, rąstais sutvirtinti grunto pylimai. Pirmo tūkstantmečio pirmoje pusėje pradėta daryti ręstines sienas. Sienų rąstai kampuose buvo jungiami rentininiu (kryžmiškai suneriant) arba stulpiniu (suleidžiant į stulpus) būdu.

Apie pirmo tūkstantmečio vidurį pradėta statyti medines pilis. Pastatai buvo didesni, turėjo kelias patalpas, jų grindys medinės iš skeltinių lentų, durys iš suleistų lentų su skersinėmis apkalomis. Nuo 13 a. statomi mūriniai pastatai, pirmiausia pilys, kulto pastatai, vėliau - ir civiliniai. Daugiausia naudotas natūralių ir smulkintų laukakmenių, surištų hidraulinių kalkių, smėlio (su molio priemaiša) skiediniu, mūras, vėliau - mišrus ir vienų plytų. Aukštus pastatus mūrydavo nuo pastolių, kurie rėmėsi į statramsčius arba į lauko pusėje įmūrytas gembes. Mūrinių konstrukcijų konstravimo principus ir mūrijimo technologiją Lietuvos meistrai daugiausia perėmė iš Vakarų Europos. Įdiegta ir naujovių: naudojo kitokio formato plytas, kitokios sudėties skiedinį laukakmeniams ir plytoms, mūrijimo būdą laukakmenių eiles išlyginant degtomis plytomis ar jų gabalais (lietuviškasis mūras).

Pamatus darydavo iš akmenų mūro; jų matmenys ir gylis buvo nustatomi pagal grunto stiprumą. Sienos buvo tokio pat pločio kaip pamatas arba 20-30 cm plonesnės, apačioje 1,5-3 m pločio, į viršų šiek tiek plonėjančios (kad būtų stabilesnės). Sienų konstrukcija dažniausiai kiautinė: išoriniai sluoksniai iš didelių laukakmenių arba plytų, vidinis - iš smulkių (mažiau kaip 30 cm skersmens) laukakmenių. Kampuose, kur atsiranda didesni įtempiai, įmūrydavo medinę armatūrą. Kartais sienas (pilių, bažnyčių) stiprindavo kontraforsais (būdingas gotikos elementas). Perdangos dažniausiai būdavo medinės, rūsio ir viršutinio aukšto - skliautinės plytų mūro.

15 a. Lietuvoje vyravo mediniai pastatai, 16 a. - dauguma svarbesnių pastatų buvo mūriniai. 15-16 a. gyvenamiesiems namams naudotos fachverkinės konstrukcijos sienos. Būdingos įvairios konstrukcijų skliautinės perdangos. 16 a. pabaigoje mūrą pradėta tinkuoti spalvotu skiediniu, kai kur aptikta ir sgrafito tinko. Akmenys naudoti dažnai tik pamatams ir rūsiams. Nustatant pastato konstrukcijų matmenis buvo atsižvelgiama į grunto savybes, galimas apkrovas ir statybinių medžiagų stiprumą. Nuo 17 a. vietoj kontraforsų sienas imta tvirtinti į mūrą įleistomis apskrito skerspjūvio arba juostinio profilio geležies templėmis, o sienų kampus ir tarplangius, laikančius didžiausią skliautų apkrovą - piliastrais. Skliautinė perdanga būdavo tik virš pirmojo aukšto, kitur - lygios medinės perdangos.

18 a. Statybos inžinerijos teorinius klausimus imta nagrinėti 18 a. pabaigoje Vilniaus universitete įsteigus Taikomosios matematikos katedrą. T. Kundziczius, be taikomosios matematikos, dėstė mechaniką (statiką ir dinamiką), fortifikaciją, statybinių medžiagų ir statybinių konstrukcijų kursus, kurie sudarė civilinės architektūros kurso dalį. 1793 įsteigta Architektūros katedra. L. Gucevičiaus sudarytoje dėstymo programoje buvo pabrėžiama medžiagų mechanikos ir statikos svarba, patariama projektuojant pamatus atsižvelgti į jų vietą ir pastato masę įvertinant apkrovas ir gruntų savybes, konstrukcijoms naudoti tinkamas medžiagas. Be to, L. Gucevičius sukonstravo statybinių medžiagų keltuvą ir poliakalę.

Šiandien statybos mokslas Lietuvoje yra modernus ir nuolat tobulinamas, naudojant naujausias technologijas ir medžiagas. Tačiau svarbu prisiminti ir istorinį paveldą, kuris formavo dabartinę statybos kultūrą.

tags: #statybos #mokslas #namuose