Fizyka a architektura

1. Fizyka a architektura czyli Co możemy zaobserwować w fortach

2. Łuk kołowy – informacja ogólna Łuk kołowy kształtowany z drobnych elementów (kamienia, cegły), którego oś jest wycinkiem koła jest najstarszym rozwiązaniem konstrukcyjnym, zwieńczającym otwór w murze. Poza zdobiącą go ornamentyką sam łuk uchodzi za wyróżnik stylu romańskiego. Ze względu na swoją wytrzymałość i efekt wizualny, jest również chętnie używany we współczesnych domach mieszkalnych.

3. Łuk kołowy – z fizycznego punktu widzenia Na frontowej części budowli, cegły na podporach łuku ułożone są poziomo. W tej sytuacji obciążenie na mur przenosi się w pionie. Siły wzdłużne, które występują przy bardzo płaskich łukach, nie pojawiają się w łukach kolistych. W szczyt łuku kołowego powinien być zawsze wpasowany kamień zamykający (zwornik).

5. Łuk kołowy– budowa W celu wymurowania łuku potrzebne jest rusztowanie krążynowe, zwane również krążyną albo szablonem. Składa się ono z dwóch poziomych desek, złączonych ze sobą ukośnymi podporami usztywniającymi. Sklepienie łuku układane jest później na deskach szalunkowych. Łuk należy murować poczynając od obu podpór, łącząc cegły na pełne spoiny. Spoiny na górnej części łuku nie powinny być grubsze niż 2 cm, a na podniebieniu sklepienia powinny mieć grubość co najmniej 0,5 cm. Wtedy przy małej rozpiętości łuku nie ma konieczności wstawiania klina.

6. Łuk segmentowy Najczęściej stosowanymi konstrukcjami łukowymi są łuki odcinkowe (segmentowe). Są one o wiele niższe od łuków kolistych tej samej rozpiętości. Wytwarzają więc na podporach znacznie większe siły rozporowe, które są tym większe, im bardziej płasko łuk jest skonstruowany.

8. Korozja • Korozją nazywamy procesy stopniowego niszczenia materiałów, zachodzące między ich powierzchnią i otaczającym środowiskiem. Wyróżniamy korozję mającą charakter chemiczny, mikrobiologiczny, elektrochemiczny lub fizyczny.

9. Korozja o charakterze fizycznym • Materiały niemetaliczne takie jak: skały, szkło czy tworzywa sztuczne ulegają korozji poprzez: • Topnienie, czyli zjawiska polegającego na przejściu substancji ze stanu stałego w stan ciekły. • Rozpuszczanie, czyli proces fizykochemiczny polegający na takim zmieszaniu ciała stałego, gazu lub cieczy w innej cieczy lub gazie, że powstaje jednorodna, niemożliwa do rozdzielenia metodami mechanicznymi mieszanina. • Ługowanie, czyli proces ekstrahowania za pomocą rozpuszczalnika substancji chemicznej ze stałej mieszaniny.

10. Zakleszczanie murów W wyniku zmian atmosferycznych (np. wilgoć) materiały budowlane podlegają zróżnicowanym odkształceniom. Odkształcenia te występują niezależnie od działania obciążeń. Prowadzą one tylko wtedy do zakleszczeń, kiedy nie ma możliwości swobodnego przesunięcia. Ma to miejsce przy połączeniu dwóch materiałów o różnym współczynniku odkształcalności. Mur w części dolnej ma utrudnione swobodne przemieszczanie się wskutek tarcia o podłoże. Jeśli odkształcenie będzie ograniczone, czyli wystąpią naprężenia wywołane zakleszczeniem, które przekroczą wytrzymałość muru na rozciąganie, to w wyniku tego powstaną rysy.

11. Wypełniacz budowlany • Wypełniacz to materiał budowlany, wytwarzany z hydraulicznych środków wiążących i mączki zawierającej glinę. Zmieszany z wodą służy przede wszystkim do wypełniania, uszczelniania i usztywniania. Miesza się z wodą w proporcji 45 do 80% wagowych wody tworząc łatwą do przepompowywania, płynną zawiesinę. Gęstość tej zawiesiny, zależnie od zawartości wody wynosi 1,48 – 1,78 kg/dm3. Prędkość wiązania i osiągana wytrzymałość na ściskanie zależy w znacznym stopniu od rodzaju wypełniacza, udziału wody w mieszaninie i intensywności mieszania.

12. Ścianki działowe • Nienośne wewnętrzne ścianki działowe służą do podziału przestrzeni na pomieszczenia, nie pełniąc funkcji statycznych. Powinny one jednak być w stanie przejąć ciężar własny oraz obciążenie działające na powierzchnię i przekazać je na nośne elementy konstrukcyjne. Przy odpowiedniej konstrukcji ścianki te powinny spełniać ponadto wymagania w zakresie ochrony przeciwpożarowej, przed hałasem, przed wilgocią i stanowić wystarczającą izolację cieplną.

13. Sucha zasypka (podłoże) Sucha zasypka (perlit, wermikulit) jest to naturalny materiał ziarnisty, otrzymywany z kamienia wulkanicznego preparowanego termicznie w temperaturze powyżej 1000˚C. Następnie przez dodanie specjalnej mineralnej otoczki uzyskuje się przemianę sypkiego podłoża w stabilną, wyrównaną warstwę o znacznej wytrzymałości. Przez zastosowanie zasypki można trwale wyrównać każdą niedokładność surowej podłogi.