PRZYRZĄDY STOSOWANE W GEODEZJI BIBLIOGRAFIA

Transkrypt

1

2 Spis treści ROZDZIAŁ I. PODSTAWY RYSUNKU TECHNICZNEGO (K rzysztof G adom ski) Wiadomości wstępne Historia rysunku i jego znaczenie Normalizacja i normy w rysunku technicznym Stanowisko kreślarskie Przybory i materiały kreślarskie Ołówki Przekładnice, liniały, trójkąty, wzorniki, szablony Przybory do rysowania okręgów i łuków kołowych Przybory do kreślenia i opisywania Materiały kreślarskie Organizacja miejsca pracy Posługiwanie się przyborami i materiałami kreślarskimi Kreślenie ołówkiem Kreślenie tuszem Wykorzystywanie techniki komputerowej w rysunku technicznym Formaty arkuszy rysunkowych Rodzaje linii rysunkowych Opisywanie rysunków Rodzaje pisma technicznego Kreślenie prostych figur i konstrukcji geometrycznych Proste prostopadłe, równoległe i nachylone Proste prostopadłe Proste równoległe Proste nachylone Podział odcinka, podział kątów i ich kreślenie Podział odcinka Podział kąta Kreślenie katów Kreślenie figur płaskich Trójkąt Kwadrat Romb Okrąg Sześciokąt foremny Ośmiokąt foremny Pięciokąt foremny Kreślenie stycznych i krzywych płaskich Styczne do okręgu Elipsa Spirala Archimedesa Parabola Ogólne zasady rzutowania

3 J 3.1. Wiadomości ogólne Zasady rzutów aksonometrycznych Dimetria ukośna Izomeria Zasady rzutów prostokątnych Rzutowanie prostokątne na dwie płaszczyzny Rzuty prostokątne na trzy płaszczyzny Rzutowanie elementów budowlanych Zasady wykonywania przekrojów Wiadomości wstępne Przekroje elementów budowlanych Podziałki i podstawowe zasady wymiarowania Podziałki Podstawowe zasady wymiarowania Rodzaje rysunków technicznych Podsumowanie ROZDZIAŁ II. MATERIAŁY BUDOWLANE W ARCHITEKTURZE KRAJOBRAZU (K rzysztof G adom ski) Wiadomości wstępne Klasyfikacja materiałów budowlanych Normy, certyfikaty, aprobaty techniczne Właściwości materiałów budowlanych Właściwości fizyczne Właściwości mechaniczne Właściwości chemiczne Wartość dekoracyjna materiałów budowlanych Kamienie naturalne Wiadomości w stępne Rodzaje skał Skały magmowe Skały osadowe Skały przeobrażone Właściwości kamieni naturalnych Wartość dekoracyjna kamieni Wyroby z kamienia wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Bloki Płyty surowe Kamień murowy Kamienne płyty do okładzin zewnętrznych Kamienne płyty do okładzin wewnętrznych Elementy kamienne do wykonania schodów Materiały drogowe Kruszywa Wiadomości wstępne Właściwości kruszyw Kruszywa naturalne Piaski do zapraw budowlanych Kruszywa naturalne do betonu zwykłego Kruszywa naturalne na nawierzchnie drogowe Kruszywa sztuczne Kruszywa organiczne Zaczyny i zaprawy budowlane... I ()(l 5.1. Zaczyny budowlane... 10( Spoiwa powietrzne Spoiwa hydrauliczne Zaprawy budowlane Wyroby z zaczynów i zapraw wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni... I (i; Wyroby silikatowe (wapienno-piaskowe) Wyroby cementowe... I (13 6. Betony... Ul I 6.1. Klasyfikacja betonów Betony zw ykłe... KI I Składniki mieszanki betonowej zwykłej Właściwości betonów Przygotowanie masy betonowej i pielęgnacja betonu Betony lekkie... Ido 6.6. Betony specjalne Betony zbrojone... I () Wyroby z betonu wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Ceramika... III 7.1. Wiadomości wstępne... I I I 7.2. Właściwości materiałów ceramicznych... I I I 7.3. Wyroby ceramiczne wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Wyroby do budowy ścian... I Wyroby ceramiczne specjalnego przeznaczenia Wyroby szkliwione... III Wyroby okładzinowe... I I I Wyroby do budowy dróg i posadzek... I Wyroby do budowy ogrodzeń... I Szkło Wiadomości wstępne... I Właściwości szkła... I Wyroby ze szkła wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Szkło płaskie... I Kształtki szklane... I Materiały z surowców szklanych... 12( I 5

4 9. Drewno Wiadomości wstępne Właściwości drewna Wady drewna Drewno budowlane wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Podział drewna budowlanego Trwałość drewna i jego konserwacja Metale i ich stopy Wiadomości wstępne Metale żelazne Żeliwo, staliwo, stal Właściwości stali Wyroby ze stali Materiały pomocnicze Wyroby z żeliw a Stopy metali nieżelaznych Glin i jego stopy Miedź i jej stopy Korozja metali Zabezpieczanie metali i ich stopów Łączenie m etali I 1. Lepiszcza bitum iczne Wiadomości wstępne A sfalty Rodzaje asfaltów przemysłowych Rodzaje asfaltów drogowych Lepiszcza bitumiczne do stabilizacji gruntów Tworzywa sztuczne Wiadomości wstępne Podział tworzyw sztucznych Właściwości tworzyw sztucznych Tworzywa sztuczne wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Materiały malarskie, kity, kleje, powłoki specjalne Materiały m alarskie Kity i masy uszczelniające Kleje Powłoki specjalne Łączenie materiałów budowlanych Jednostki miar długości, powierzchni i kątów Tyczenie prostych w terenie Tyczenie kąta prostego w terenie Pomiar kątów w terenie Pomiar odległości w terenie Pomiar odległości w terenie płaskim Pomiar odległości w terenie punktu niedostępnego Pomiar odległości w terenie pochyłym Pomocnicze osnowy pomiarowe Metody pomiaru szczegółów terenowych Prowadzenie pomiarów sytuacyjnych w terenie Zasady sporządzania szkicu pomiarów Kreślenie planu na podstawie szkicu polowego i dziennika pomiarów Prowadzenie pomiarów wysokościowych w terenie - niwelacja Prowadzenie pomiarów niwelacyjnych w praktyce Niwelacja trasy Niwelacja powierzchni Obliczanie powierzchni terenu Przenoszenie planu sytuacyjno-wysokościowego z projektu w teren Tradycyjne i nowoczesne technologie geodezyjne w architekturze krajobrazu Zasady sporządzania inwentaryzacji terenu Inwentaryzacja ogólna Inwentaryzacja szczegółowa Zasady opracowania projektu nasadzeń roślinnych PRZYRZĄDY STOSOWANE W GEODEZJI BIBLIOGRAFIA R( )/DZIAŁ III. TECHNIKI GEODEZYJNE W ARCHITEKTURZE KRAJOBRAZU (Edyta G adom ska) Pojęcie geodezji, mapy, plany Geodezja Mapy i plany

5 Przedmowa Podręcznik Urządzanie i pielęgnacja terenów zieleni", przeznaczony dla uczniów i nauczycieli szkół ponadgimnazjalnych kształcących w zawodzie technik architektury krajobrazu, jest odpowiedzią na rosnące zainteresowanie ładem przestrzennym i dbałością o otoczenie. Sztuka kompozycji, która w stosunku do architektury krajobrazu ma znaczenie podwójne - przestrzenne i kulturowe - nie należy do łatwych, gdyż wymaga znajomości wielu zagadnień z różnych dziedzin. Jedną z tych dziedzin jest znajomość budowy elementów tworzonej kompozycji, które będą ozdobą wnętrza ogrodowego, parku czy też wielkopowierzchniowego terenu zieleni. Ze względu na obszerny zakres materiału podręcznik Urządzanie i pielęgnacja terenów zieleni" został opracowany w trzech częściach, które obejmują: Część I - zagadnienia ogólne, związane z rysunkiem technicznym, materiałami budowlanymi i technikami geodezyjnymi wykorzystywanymi w architekturze krajobrazu; Część II - zagadnienia związane z dokumentacją projektowo-techniczną, organizacją realizacji robót i wykonaniem robót ziemnych oraz technologią wykonania i konserwacji elementów architektury krajobrazu; Część III - zagadnienia związane z sadzeniem, przesadzaniem i pielęgnacją roślin drzewiastych, zakładaniem i pielęgnacją trawników, kwietników i rabat oraz organizacją odbioru robót. Autorzy składają serdeczne podziękowania wszystkim, którzy wspierali powstanie podręcznika i pomogli w jego przygotowaniu. ROZDZIAŁ I PODSTAWY RYSUNKU TECHNICZNEGO 1. W iadom ości wstępne 1.1. H istoria rysunku i jego znaczenie Od niepamiętnych czasów rysunek był jedną z form porozumiewania się. Uważa się, że pierwsze freski były ryte w skałach około trzydziestu tysięcy lat temu. Każda forma komunikacji graficznej niosła ze sobą informacje, które tą drogą były przekazywane drugiemu człowiekowi. Już w starożytnym Egipcie dążono do przedstawienia elementów trójwymiarowych na płaskim rysunku, a Grecy i Rzymianie, projektując gmachy, przedstawiali na planie zarysy budynków oraz przekroje kolumn i profile ornamentów. W istocie były to pierwsze rysunki budowlane, przenoszące informacje od projektanta do wykonawcy na budowie. W kolejnych etapach rozwoju cywilizacji metody przedstawiania przedmiotów za pomocą rysunków doczekały się opracowań naukowych. Pierwszą taką pracą były dzieła Euklidesa (ok. 300 lat p.n.e.). Natomiast wielcy mistrzowie Renesansu opanowali umiejętności przedstawiania przedmiotów, stosując zasadę perspektywy zbieżnej. Wielkim osiągnięciem tej epoki są projekty budowli Leonarda da Vinci, wykonane w formie planu i w perspektywie. Wiek XVIII przynosi pierwsze próby przedstawienia budynków za pomocą rysunków, w których zastosowano widok perspektywiczny, a częściowo plan. Jednak dopiero prace francuskiego matematyka Gasparda Monge'a ( ) objęły podstawy naukowe, zajmujące się rysowaniem widzianych lub projektowanych przedmiotów za pomocą rysunków rzutowych. Uważa się go za twórcę geometrii wykreślnej. Dzięki stosowanej przez Monge'a metodzie rzutów prostokątnych, można precyzyjnie i czytelnie przedstawić skomplikowane przedmioty. Ta nowa metoda oparta na naukowych podstawach rozpoczyna okres stosowania w technice zapisu rysunkowego, który nazywamy rysunkiem technicznym. W Polsce jednym z pionierów rysunku technicznego był Franciszek Spalski, który opublikował w 1822 r. pracę pod tytułem Geometria wykreślna z zastosowaniem do perspektywy, cieniów, gnomoniki, kamieniarstwa, ciesiołki i innych konstrukcji". Wiek XX i rozwój współczesnej cywilizacji stworzyły konieczność opracowania jednolitej i szybkiej metody przedstawiania przedmiotów za pomocą rysunków. Powstał zrozumiały dla wszystkich projektantów i wykonawców sposób komunikowania się. 9

6 Rysunek techniczny przedstawia wyrób - jego konstrukcję, kształt i wymiary, poszczególne elementy oraz wszelkie szczegóły. Podczas jego opracowania stosuje się ujednolicone, powszechnie znane zasady i oznaczenia. Dzięki temu wykonawca może realizować zadania dokładnie tak, jak zaplanował projektant. Z upływem lat zasady sporządzania rysunków technicznych ulegały zmianom i przekształceniom, ale niezmiennie są one ich podstawą N orm alizacja i norm y w rysunku technicznym Wykonywanie rysunków technicznych - ich układ, grubość linii stosowanych we właściwych skalach czy odpowiednie oznaczenia przekrojów - wyznaczają pewne zasady. Wszystkie elementy, jak również rodzaje pisma technicznego, i to, w jaki sposób rysunki są opisywane oraz wymiarowane, przedstawione są w formie zunifikowanej, ujednoliconej. Symbole elementów wykorzystywane w budownictwie, stosowane są również jako uzupełnienie rysunków technicznych. Wszystkie te zasady składają się na pewien kodeks postępowania, stosowany w opracowaniu rysunków technicznych. Umowny język stwarza możliwości zrozumienia i prawidłowego wykonania obiektu na terenie budowy przez wszystkich uczestników tego procesu - od projektanta do robotnika. Ustalaniem tych wszystkich przepisów zajmuje się normalizacja. Normalizacja, wprowadzając ujednolicenie oznaczeń, umożliwia przekazywanie informacji bez popełnienia błędów i złych interpretacji w odczytywaniu rysunków technicznych. Zbiór takich przepisów nazywamy normą. Norma jest dokumentem prawnym i technicznym, zawierającym ustalone w sposób jednoznaczny techniczne i ekonomiczne wymagania ilościowe oraz jakościowe, dotyczące danego wyrobu lub sposobu wykonania. W Polsce normy opracowywane są w formie kart, zeszytów lub broszur i wydawane przez Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości. Informacje o ustanowieniu, zmianach lub unieważnieniu Polskich Norm przedstawiane są w Dziennikach Normalizacji i Miar. Natomiast treść zmian, ich szczegóły oraz zezwolenia na odstępstwa od niektórych norm publikowane są w Biuletynie Polskiego Komitetu Norm Miar i Jakości. W naszym kraju publikowane są polskie normy (PN), które obowiązują na całym terytorium Polski. Do określonego działu gospodarki narodowej przypisane są odpowiednie oznaczenia norm, np.: B - normy budowlane, M - normy w przemyśle maszynowym, D - normy w przemyśle drzewnym. Obecnie trwają prace nad dostosowaniem polskich norm do norm m iędzynarodowych (ISO, IEC) oraz do norm europejskich (EN). Ma to na celu wyeliminowanie barier w międzynarodowej wymianie dokumentacji, jak i 10 towarów. Obecnie stosowanie norm w Polsce nie jest obowiązkowe (ustawa z dnia r. o normalizacji, Dz.U. nr 169 z 2002 r. poz. 136). Wskazane jest jednak stosowanie form graficznych w rysunkach technicznych według norm. Ułatwia to pracę na wszystkich poziomach dokumentacji obiektu, jak również na etapie wykonawczym Stanow isko kreślarskie Stanowisko kreślarskie do prawidłowej pracy powinno być wyposażone w: - rysownicę lub stół kreślarski, - taboret lub krzesło kreślarskie, - lampę kreślarską. Rysownica powinna mieć kształt prostokąta i być dostosowana do wymiarów rysunku 594x841 mm (A,), tak aby mieścił się on na niej swobodnie; wykonana z miękkiego drewna, umożliwiającego w bijanie pinezek kreślarskich i nóżki cyrkla. Powierzchnia deski musi być gładka, a jej krawędzie równe, schodzące się pod kątem prostym (90 ). Proste krawędzie są niezbędne do prowadzenia przy nich przykładnicy. Rysownica może być obustronna (na takiej desce można rysować po obu stronach). Większe deski kreślarskie byłkach R ysow nica usta w iona kolistwy, zaopatrzone są od spodniej strony w zapobiegające paczeniu się powierzchni rysunkowej i umożliwiające zamocowanie podpór. Można również spotkać rysownice ze specjalnym podparciem, które mogą być dowolnie regulowane. Umożliwia to ustawienie powierzchni rysunkowej pod odpowiednim kątem. Stół kreślarski wyposażony jest w deskę kreślarską przeważnie o wymiarach 100x150 cm, z możliwością regulacji poziomu na odpowiednim stelażu (ryc. 1 i 2). Do rysownicy przymocowany jest prostowód z ruchomą głowicą i przymiarami liniowymi ustawionymi pod kątem 90. Lampa kreślarska powinna być zam o c o w a n a z lewej strony rysownicy (dla osób Ryc. 2. Krzesło kreślarskie 11

7 leworcznych z prawej), lub na elementach prostowodu, tak aby przesuwała się wraz z głowicą wzdłuż krawędzi deski. Ramię lampy powinno zapewniać możliwość regulacji wysokości i kąta nachylenia światła Przybory i m ateriały kreślarskie Prawidłowe i sprawne wykonywanie rysunków technicznych wymaga zgromadzenia odpowiednich przyborów kreślarskich, do których należą: - ołówki kreślarskie; - przykładnica, przymiar liniowy, trójkąty kreślarskie, wzorniki, szablony, kątomierze; - cyrkle; - rapidografy; - przybory pomocnicze O łów ki Ołówki kreślarskie dostępne są w oprawie drewnianej lub w postaci pręcików grafitowych przeznaczonych do ołówków automatycznych. Ołówki takie usprawniają pracę, gdyż grafit ma odpowiednią grubość i nie wymaga ostrzenia. Natomiast ołówki tradycyjne, oprawione w drewno, musimy ostrzyć często i w odpowiedni sposób. Ołówki z twardym grafitem ostrzymy odsłaniając dużo grafitu, natomiast z grafitem miękkim - mało. Ołówki do kreślenia dzielą się na: miękkie - oznaczone symbolem B, średnie - oznaczone symbolem F oraz twarde - oznaczone symbolem H. Można TABELA 1.1. Rodzaje ołówków i ich zastosowanie Czynności rysunkowe pisanie i rysowanie szkicowanie, cieniowanie opracowanie rysunków technicznych rysowanie na kalce miękkich Stopnie twardości ołówków średnio twardych twardych 8B 7B 6B 5B 4B 3B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6H rysowanie na twardym podłożu wymiarowanie też spotkać ołówki pośrednie z oznaczeniem HB. Cyfra umieszczona przy literze określa twardość ołówka (ryc. 3) Przykładnice, liniały, trójkąty, w zorniki, szablony Przykładnica służy do rysowania linii równoległych oraz do przesuwania po nich trójkątów kreślarskich, np. przy kreśleniu linii prostopadłych. Składa się z przymiaru liniowego z podziałką zakończoną poprzeczką, nazywaną prowadnicą. Poprzeczka służy do prowadzenia przykładnicy wzdłuż lewego i j i i n i n, R yc. 3. O łów ki tra d ycyjn e - kom plet, ob o k ołób o k u deski kreślarskie). Przy wykony- Wek autom atyczny waniu większych rysunków, dobrze jest zastosować przykładnicę rolkową zamocowaną na krawędziach rysownicy za pomocą żyłki. Jest ona łatwa w użyciu. W stołach kreślarskich przykładnicę zastępuje system prostowodów, który umożliwia rysowanie linii równoległych, prostopadłych lub prowadzonych pod dowolnym kątem. Liniały z podziałką przeznaczone są do odmierzania odcinków na ry-.mikach technicznych (ryc. 4). Najczęściej spotykane przymiary (linijki) mają długość 100, 300, 400, 500 oraz 1000 mm, a ich działki elementarne wynoszą 1 lub 0,5 mm. Oprócz liniałów z podziałką 1:1 warto zaopatrzyć się w przymiary liniowe redukcyjne (skalówki), które wyposażone są w skale redukcyjne 1:5, 110,1:20, 1:25, 1;50, 1:100, ułatwiające przeliczanie skali wykonywanego rysunku. Trójkąty kreślarskie stosowane w kompletach pozwalają kreślić linie nachylone pod różnymi kątami. Najczęściej wykorzystuje się trójkąty o bokach łykających się pod katami 45, 45, 90 oraz 30, 60, 90 (ryc. 5), które pozwalają u,i kreślenie linii nachylonych na przykład pod kątami: 30, 45, 60, 75, 90', R yc. 4. P rzym iary redukcyjne (skalów ki) II II I I Ryc. 5. Trójkąty kreślarskie i przym iar liniowy 12

8 105, 120. Wielkość używanych trójkątów zależy od rozmiarów wykonywanych rysunków. Kątomierze służą do pomiarów i wyznaczania kątów (ryc. 6). Dostępne są dwa rodzaje kątomierzy - w kształcie półkola i koła. Na kątomierzu naniesione są kreski, które tworzą podziałkę Ryc. 6. Kątom ierze kątową co 1 (stopień). Cała podziałka w kątomierzu w kształcie koła ma 360. Można również spotkać kątomierz z podziałką gradową, w których koło podzielone jest na 400 gradów. Krzywiki wykorzystywane są do wykreślania linii krzywych niebędą- I poło żen ie cych wycinkami okręgu. Najwygodniejszy w użyciu jest komplet krzywi I I położen ie ków Burmestra, składający się z trzech przyborów: parabolicznego, hiperbolicznego, eliptycznego. W ykreślanie krzyw izn za pomocą krzywików polega na dopasowaniu co najmniej trzech kolejnych 1, 2, 3... p u n k ty k rz y w e j punktów krzywej. Po w ykreśleniu I, I I... p rz y ło ż e n ia k rz y w ik a fragm entu krzywej krzyw ik przekładamy w drugie położenie i również Ryc. 7. Technika w ykreślania linii krzywych dopasowujemy do co najmniej trzech kolejnych punktów, tak aby dwa pierwsze punkty pokrywały się z dwoma ostatnimi punktami poprzedniego położenia. Zm ieniając ustawienia krzywika wykreślamy całą krzywą (ryc. 7). Można również używać krzywików o giętkiej konstrukcji, którą wyginając dopasowujem y do kształtu krzywizny. Jednak te krzyw iki nie nadają się do wykreślania łuków o małej krzywiź- ' nie i są mało precyzyjne (ryc. 8). Wzorniki zastępują żmudne odzwierciedlanie różnych elementów architektonicznych, urbanistycznych, instalacyjnych lub konstrukcyjnych. Dostosowane są do odpowiedniej skali rysunku, najczęściej dostępne w for- 14 Ryc. 8. Krzyw iki: A - giętki, B - paraboliczny, C - hiperboliczny, D - eliptyczny -a.. *!»)»*«,, t f *v" * Ryc. 9, W zornik niie szablonów, gdzie umieszczone na nich symbole odpowiadają konkretnej branży (ryc. 9). Szablony literowe służą do opisywania rysunków. Zawierają dużą różnorodność kształtów liter oraz cyfr (ryc. 10 i 11), ich wielkość jest dostosowana do odpowiednich przydani w kreślarskich oraz rozmiarów ' opisywanych rysunków Przybory do rysow ania okręgów i łuków kołow ych Cyrkiel służy do kreślenia okręgów i luków zarówno ołówkiem, jak i Iuszom (ryc. 12). Składa się z dwóch i.imion, z których jedno zaopatrzone i- i w ruchomą igłę, a drugie umożliw i.i osadzenie grafitu ołówkowego lu b końcówki rapidografu, służącego do kreślenia tuszem. Do wykreślania większych łuków nóżki cyrkla zginamy w przegubach, tak aby były ustalono prostopadle do powierzchni ipieru. W celu zwiększenia zasięgu yi kia, stosujemy drążek przedłui. cy jedno ramię. Jeżeli kreślimy l dk.i okręgów współśrodkowych, ul simy zastosować specjalną pinezmiejscem na nóżkę cyrkla. Grafit oprawce cyrkla ostrzymy płasko odpowiednio ustawiamy podczas I ieślenia. Ryc. 10. Szablony litrowe Ryc. 11. Technika opisyw ania rysunków przy szablonach Ryc. 12. C yrkle: 1 - w ym ienna końców ka do rapid o gra fu, 2 - w ym ie n n a k ońców ka z igłą, 3 - przedłużacz, 4 - cyrkiel du ży uniw ersalny, 5 - cyrkiel podziałow y, 6 - cyrkiel podziałow y m ały, 7 - cyrkiel uniw ersalny mały, 8 - zerow nik 15

9 Cyrkiel podziałowy duży podobny jest do zwykłego cyrkla, z tą jednak różnicą, że oba jego ramiona zakończone są ostrzami. Służy do przenoszenia długości odcinków na rysunku. Cyrkiel podziałowy mały (kroczek) jest odzwierciedleniem cyrkla podziałowego dużego, ma tylko dodatkową śrubę, umożliwiającą precyzyjne odmierzanie i przenoszenie małych odcinków. Zerownik służy do kreślenia małych okręgów. Rozstaw jego ramion można precyzyjnie ustawić za pomocą śruby. Cyrkiel proporcjonalny zbudowany jest z dwóch ramion, które zakończone są ostrzami. Podziałka umieszczona na ramionach, pozwala na proporcjonalne zmniejszanie lub zwiększanie odcinków na rysunku. R yc. 14. P rzyb o ry ró żne: 1 - klipsy, 2 - o łó w e k trad ycyjn y, 3 - ołów ek autom atyczny, 4 - piórko, 5 - gum ka do ołów ka i tuszu, 7 g u m k a do o łó w k a, 8 - no żyk, 9 - te m p e ró w ka, 10 - ta ś m a sam oprzylepna Przy wykonywaniu rysunków technicznych potrzebne są nam także: gumki do ścierania, pinezki kreślarskie, klipsy przytrzymujące, noże do przycinania papieru, laśma samoprzylepna (ryc. 14) M ateriały kreślarskie Przybory do kreślenia i opisyw ania Rapidografy są to specjalne pisaki do tuszu (ryc. 13). Służą do kreślenia i opisywania rysunków technicznych. Składają się z końcówki, której konstrukcja umożliwia spływanie tuszu przez rurkę o średnicy dostosowanej do grubości kreślonej linii. Umieszczony wewnątrz tłoczek, przy lekkim potrząśnięciu rapidografem, przepycha przepływający w rurce tusz. Do końcówki zamocowany jest zbiorniczek, który napełniamy samodzielnie tuszem lub stosujemy gotowe naboje. Całość rapidografu wkręcona jest w obsadkę, umożliwiającą prawidłowe trzymanie podczas kreślenia, i zaopatrzona w nakręcaną skuwkę, która zapobiega wysychaniu tuszu w końcówce. Rapidografy sprzedawane są w kompletach z zestawami końcówek o zróżnicowanej grubości. Komplety zawierają również elementy, umożliwiające zamocowanie końcówki rapidografu do cyrkla, jak również ramię ułatwiające opisywanie rysunków. Rapidografem można kreślić linie różnych grubości, w granicach od 0,15 do 2,0 mm. Podczas kreślenia pisaki trzymamy prostopadle do płaszczyzny rysunku. Jest to przyrząd bardzo precyzyjny i musimy obchodzić się z Ryc. 13. R apidografy nim bardzo ostrożnie - demontaż końcówki i wyjmowanie tłoczka może spowodować trwałe uszkodzenie pisaka. Po zakończeniu kreślenia nadmiar tuszu pozostałego w zbiorniczku wlewamy do pojemnika, a końcówkę dokładnie myjemy wodą. Do rapidografów używamy specjalnego tuszu rozpuszczalnego w wodzie. Piórka kreślarskie składają się z obsadki i specjalnych stalówek. Stosujemy je do uzupełniania niedociągnięć przy kreśleniu linii lub korekty elementów. 16 Rysunki techniczne, w zależności od ich zastosowania i przeznaczenia, wykonujemy na odpowiednich rodzajach papieru. Szkicówka jest to przezroczysty papier n matowej powierzchni; stosowana do odręcznego szkicowania projektów zarówno tuszem, jak i ołówkiem. Kalka techniczna zwykła jest przezroczysta, o jasnoszarej barwie i połyskliwej powierzchni. Na kalce wykonujemy wszystkie rysunki, prawie wyłącznie tuszem. Zaletą kalki jest to, że możemy na niej dokonywać poprawek, krobiąc żyletką lub wycierając odpowiednią gumką miejsca źle wykreślone. Rysunki na kalce spełniają funkcję matrycy, natomiast do dokumentacji używamy odbitek kserograficznych przenoszonych na papier. Karton (brystol) jest to biały, sztywny papier. Jedna strona ma powierzchnię matową, a druga błyszczącą, na której kreślony jest rysunek. Brystolu używamy do rysunków, które wykonujemy w jednym egzemplarzu. Możemy na nim kreślić ołówkiem lub tuszem. Papier milimetrowy jest cienki i ma nadruk w postaci siatki milimetrowej. ' Iiiży jako podkład pod kalkę przy wykonywaniu precyzyjnych rysunków kon- 11ukcyjnych. Używamy go również do sporządzania wykresów. Tusze kreślarskie służą do utrwalania linii wykreślonych ołówkiem. Tue produkowane są w różnych kolorach, ale do celów kreślarskich używamy p r z e d e wszystkim tuszu czarnego, o takiej gęstości, aby nie zasychał w przy- Imii.ich kreślarskich, a jednocześnie po wykreśleniu wysychał, zachowując na i\.unku prawidłową grubość linii. W sprzedaży są tusze w buteleczkach z I- roplomierzem lub w zasobnikach O r g a n iz a c ja m ie js c a p ra cy Miejsce, w którym ustawimy stół do kreślenia lub rysownicę, powinno i i.ijdować się w pokoju, gdzie dzienne oświetlenie jest z kierunku północnego. 17

10 Niezależnie od oświetlenia dziennego musimy zapewnić oświetlenie sztuczne w postaci lampy kreślarskiej, zamocowanej we właściwym rogu rysownicy lub stołu. Przed przystąpieniem do rysowania dobieramy wysokość stołu i taboretu lub krzesła kreślarskiego odpowiednio do wzrostu. Warunkiem sprawnego wykonania pracy jest prawidłowe rozmieszczenie przyborów i materiałów kreślarskich. Gdy mamy do wykonania rysunek o małym formacie, możemy rozmieścić je z prawej strony stołu kreślarskiego lub rysownicy, natomiast, gdy format rysunku zapełnia większość powierzchni deski kreślarskiej, powinniśmy zapewnić sobie dodatkową półkę lub szafkę do układania przyborów i materiałów Posługiw anie się przyboram i i m ateriałam i kreślarskim i Przed przystąpieniem do kreślenia przypinamy do deski papier, na którym będziemy wykonywać rysunek techniczny. Papier musimy dokładnie naciągnąć i wyrównać. Pod szkicówkę lub kalkę techniczną przypinamy sztywny, nieprzezroczysty podkład z brystolu lub papieru milimetrowego. Papier mocujemy za pomocą pinezek kreślarskich lub taśmy samoprzylepnej K reślenie ołów kiem Przed rozpoczęciem wykreślania linii starannie ostrzymy ołówki: z grafitem miękkim - krótko, gdyż przy nacisku może ulec złamaniu, natom iast z grafitem twardym - dłuższy odcinek drewna i grafitu (ryc. 15). Po zaostrzeniu ołówka w oprawie drewnianej ostrym nożem lub temperówką grafit wygładzamy na drobnoziarnistym papierze ściernym. Jeśli dysponujem y ołówkami automatycznym i, o określonej grubości grafitu, ostrzenie nie jest konieczne. Ołówki podczas kreślenia musimy ostrzyć dosyć często, gdyż zapewnia to prawidłową, niezmienną grubość linii. Podczas kreślenia ołówek pochylamy w kierunku rysowanej linii i lekko odchylamy od siebie. Lewą rękę opieramy wraz z łokciem na rysownicy, którą pewnie możemy przytrzymać przymiar lub przykładnicę. Prawą rękę natom iast unosimy nieznacznie nad arkuszem, a dłoń wspartą na czwartym i piątym palcu przesuwamy, kreśląc odpowiednią linię. Rysując długie linie proste, utrzymujemy jed nakowe położenie ołówka, ponieważ każda zmiana R yc. 15. S p o so b y o s trz e n ia , _.. ołówka powoduje skrzywienie linii (ryc. 16a,b). Ryc. 16. Technika kreślenia ołów kiem (a, b) Ślad grafitu powinien być dobrze widoczny na całej długości. Nacisk ołówkn na papier powinniśmy utrzymywać tak, żeby nie zostawiać wgłębień. Ślady /byt głębokie są potem trudne do usunięcia. Linie poziome kreślimy przy przykładnicy od strony lewej do prawej, nalomiast linie pionowe prowadzimy z dołu do góry, używając do tego trójkątów I roślarskich. Poziome linie równoległe kreślimy, przesuwając przykładnicę do icbie. Linie pionowe i linie pionowe równoległe rysujemy przy trójkącie przerwanym po przykładnicy. Mając większą wprawę, linie równoległe i prostopallc możemy kreślić za pomocą dwóch trójkątów. Do wykreślania linii skośnych używamy trójkątów o odpowiednim kącie nachylenia. Okręgi kreślimy cyrklem, przechylając go nieco w kierunku kreślonej linii K reślenie tuszem Do rysowania tuszem używamy rapidografów. Technika kreślenia rapidor.ilami polega na prostopadłym ustawieniu pisaka do płaszczyzny rysunku (ryc. I7a, b). Kreślenie przy przykładnicy lub trójkątach jest takie samo, jak w f i w m V - / W / S ' ' ^ ^ i LTł d d r 'i rzn o c x ; 17. Technika kreślenia rapidografem (a, b) 18 19

11 wypadku kreślenia ołówkiem. Pamiętajmy jednak, aby rapidograf prowadzić jednostajnie. Przyspieszanie lub zwalnianie tempa kreślenia może doprowadzić do przerwania kreślonej linii, mogą również nastąpić zniekształcenia jej grubości. Kreślenie w tuszu rozpoczynamy od wykreślania linii cienkich, stopniowo przechodząc do coraz grubszych. W pierwszej kolejności wykreślamy wszystkie linie krzywe, dopiero później dorysowujemy proste. Układając liniał lub trójkąt, pamiętajmy, że do kreślenia tuszem wybieramy ten brzeg przyboru, który ma cofniętą dolną krawędź, gdyż takie ułożenie zapobiega podciekaniu pod niego tuszu. Po całkowitym wykreśleniu rysunku przystępujemy do opisywania i wymiarowania elementów rysunku. Gotową pracę po wyschnięciu przecieramy gumką, usuwając pozostałe ślady ołówka. Po zakończonej pracy starannie myjemy sprzęt kreślarski W ykorzystyw anie techniki kom puterow ej w rysunku technicznym Posługiwanie się sprzętem komputerowym do opracowywania rysunków technicznych, wymaga zapewnienia odpowiedniego stanowiska pracy. Komputer musimy ustawić w miejscu, gdzie jest dobra wentylacja. Zapewni to prawidłową pracę sprzętu, a nam komfort. Monitor i klawiaturę ustawiamy na specjalnym, przystosowanym do tego stoliku. Zapewniamy w ten sposób właściwą odległość oczu od ekranu i ułożenie rąk przy pracy. Wzrok, przy prawidłowym siedzeniu, powinien znajdować się w linii prostej z górną krawędzią ekranu. Dostosowanie odpowiedniej pozycji ułatwia fotel z regulowaną wysokością siedzenia, oparcia i podłokietników. Przy komputerze nie powinniśmy pracować dłużej niż 4 godziny. Po takim czasie wymagana jest przerwa, mająca na celu odpoczynek dla oczu, nadgarstków i kręgosłupa. Parametry komputera mają duży wpływ na komfort i szybkość naszej pracy. Pamiętajmy, aby komputer miał odpowiednie parametry w stosunku do wykorzystywanego przez nas oprogramowania. W wyposażeniu powinniśmy również posiadać drukarkę oraz mieć możliwość archiwizowania prac, np. na płytach CD. Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje grafiki komputerowej - rastrową i wektorową. Do opracowania rysunków technicznych wykorzystujemy technikę wektorową, która opiera się na zbiorze figur i odcinków, mających zdefiniowaną wielkość i położenie w przestrzeni. Programy wykorzystujące grafiki wektorowe umożliwiają użycie różnych grubości linii i odpowiednich zakończeń (strzałki, groty), jak również liternictwa. Charakteryzują się także możliwością zmiany skali. Przydatną cechą jest tworzenie rysunków na różnych warstwach. Można w ten sposób nakładać i zmieniać położenie odpowiednich części rysunku. Programy te mają również możliwość wymiarowania rysunku, automatycznego generowania perspektyw, aksonometrii. 20 TABELA 1.2. Wymiary arkuszy rysunkowych Format A0 A l A2 A3 A4 A5 I 7. Formaty arkuszy rysunkowych Wymiary rysunków w mm 841x x x x x x210 Programy tworzące grafikę wektorową mają możliwość zmiany na grafikę rastrową, natomiast przejście z grafiki rastrowej na wektorową jest bardzo i rudne i nie daje oczekiwanych efektów. Pracując w grafice wektorowej, nie mamy do czynienia z rozmiarem arkusza. Jest on umowny (wirtualny). Jego obraz możemy dowolnie ustawiać w zależności od potrzeb opracowania dokumencie i i. Zaletą tych programów jest łatwość wprowadzania zmian czy poprawiania błędów. Rysunki wykonane techniką komputerową możemy drukować na Iomowych drukarkach, jeżeli pozwala na to format, lub po zarchiwizowaniu w przystosowanych do tego punktach usługowych. Proste projekty techniczne możemy wykonywać w programie Corel- I >r.i w, natomiast większość biur projektowych posługuje się do opracowania dokumentacji technicznej programem AutoCAD. W programie tym możemy wykonywać przekroje, perspektywy, ak- 'mometrie, ponadto dowolnie obrabiać i A l 1 li mmatować rysunki. Program ten posiada A0 l/w. nakładki branżowe przystosowane dl.i odpowiednich specjalistów. Dla ar- 1 A3 A2 hilekta krajobrazu przystosowany jest A5 A4 I ANDCAD. S Jr A5 Rysunki budowlane wykonujemy na u I uszach kalki lub papieru o ściśle okre- lonym kształcie. Taki znormalizowany miar nazywamy formatem arkusza. Formaty zasadnicze oznaczamy [i i. A oraz liczbą odpowiadającą wiel- i arkusza. Podstawowym formatem i A4 (210x297 mm), który odpowiada irlkości arkusza papieru do pisania na maszynie lub do drukarki kom puterowi W wyjątkowych sytuacjach dopusz R yc. 18. F o rm aty z a sa d n ic z e i fo rm a ty poch odne 21

12 Ryc. 19. Z a sady składania rysunków technicznych do dokum entacji cza się format A5 o wymiarach 148x210 mm. Największym formatem jest A0 (841x1189 mm). Możemy również stosować formaty pochodne, które są zwielokrotnieniem boku formatu zasadniczego A4 (ryc. 18). Stosowanie odpowiednich formatów ułatwia kopiowanie i kompletowanie dokumentacji. Kopie arkuszy większych przeważnie składamy do formatu A4. W zależności od tego, w jaki sposób będą przechowywane rysunki, wyróżniamy trzy podstawowe sposoby ich składania (ryc. 19): - do teczki, - do wpinania bezpośredniego, - do wpinania z zastosowaniem specjalnej taśmy. Kupiony w sklepie arkusz jest najczęściej większy od znormalizowanego formatu. Po przymocowaniu arkusza do deski kreślarskiej (pinezki lub taśma samoprzylepna) wykreślamy linie obcięcia rysunku. Odpowiadają one potrzeb- nemu formatowi. Na otrzymanym obrzeżu możemy próbować działanie rapidografów itp. Po zakończonym kreśleniu część tę odcinamy. Kiedy mamy już narysowaną linię obcięcia, kreślimy linię obramowania. Linię tę prowadzimy w odległości 5 mm od linii obcięcia. Przed przystąpieniem do kreślenia musimy zastanowić się, czy dany element zmieści się na przygotowanym przez nas arkuszu, a także przewidzieć rozmieszczenie rysunków, tak aby arkusz był wypełniony równomiernie na całej powierzchni (kompozycja arkusza). Elementem dopełniającym rysunek jest jego opis i odpowiednie oznaczenie. Informacje identyfikacyjne dotyczące rysunku umieszczamy w tabliczce tytułowej. Powinna ona znajdować się w prawym -lolnym rogu, a jej długość nie powinna przekraczać 170 mm. Układ i liczba pól może być różna, odpowiednio do po I r/eb. Konieczne jest jednak umieszcza- Nio (jak to przedstawiono na ryc. 20): numeru identyfikacyjnego (I), tytułu rysunku (II), nazwy prawnego właściciela (III). Pola mogą również zawierać: podziałkę, nazwiska projektantów, miejsca na podpisy wykonawców. leżeli rysunki dotyczą jednego projektowanego obiektu, powinny mieć główny tytuł lub symbol powtai /any na każdym arkuszu. Część rysunkowa Ryc. 21. Form a graficzna arkusza : 1 - obja śn ie n ia, 2 - in stru kcje, 3 - po w oła nia, 4 - rysunek inform acyjny, 5 - o b ram o w anie, 6 - linia obcięcia form atu, 7 - ark u sz przed obcięciem, 8 - ta b liczka zm ian, 9 - tabliczka tytułow a Tabliczki tytułowe zawierają jedynie podstawowe dane o rysunku. Zakres mlormacji możemy rozszerzyć o część tekstową. Umieszczamy w niej objaśnieiii.i niezbędne do poprawnego odczytywania rysunku, np.: symbole, skróty ii' i owe i ich objaśnienia, jednostki miary. Wprowadzamy również, jeśli jest to i onieczne, instrukcje dotyczące wykonania lub inne informacje uzupełniające, hematy lub rysunki orientacyjne (ryc. 21). H. R o d zaje linii rysunkowych Ryc. 20. R o z m ie szczenie inform acji w ta bliczce tytułow ej 22 Stosowanie odpowiednich rodzajów linii ułatwia przedstawienie danego mentu, jak również odczytywanie rysunków i sprawia, że zawarta informa- 23

13 TABELA 1.3. Rodzaje linii rysunkowych i ich zastosowanie Nazwa linii Linia Zastosowanie linii Ciągła cienka - zarysy widoczne obiektów i konstrukcji - krawędzie widocznych przejść - zarysy konstrukcji widoczne pod płaszczyzną przekroju - zarysy kładów miejscowych - linie wymiarowe i pomocnicze linie wymiarowe - iinie odniesienia - linie ograniczające powiększany szczegół - linie kreskowania Ciągła gruba - zarysy i krawędzie przekrojów - obramowanie rysunku - linie określające format arkusza rysunkowego - położenie płaszczyzn przekrojów (odcinki) Ciągła bardzo gruba Ciągła zygzakowa lub Ciągła falista cienka - pręty zbrojeniowe w konstrukcji żelbetonowej - instalacje - urwania rzutów przedmiotów - linia oddzielająca widok od przekroju Kreskowa cienka zarysy niewidoczne - linie koordynacyjne modułów - zarysy konstrukcji nad płaszczyzną przekroju Punktowa cienka osie symetrii - linie modułowe dzielące osie - koła podziałowe - linie podziałowe Punktowa gruba. - położenie płaszczyzn przekroju - wiązka zbrojeniowa dla wstępnie sprężonego betonu Punktowa bardzo gruba - zarysy części przyległych Dwupunktowa cienka przedstawienie kształtu pierwotnego - przedstawienie kształtu ostatecznego - skrajne położenie ruchomych części cja jest czytelna dla każdego odbiorcy. Linie stosowane w rysunkach technicznych dzielimy na: linie ciągłe - proste, faliste, łamane; linie przerywane - kreskowe, punktowe; linie przerywane złożone - kreskowe i punktowe. Wybór odpowiedniego zestawu rodzaju linii zależy od rysowanego obiektu. Oprócz właściwego doboru rodzaju linii stosujemy również odpowiednie jej grubości, uzależnione od rodzaju rysowanego elementu. W rysunku tech- 24 TABELA 1.4. Grubości i zastosowanie linii Grupa linii Grubość linii cienka gruba bardzo gruba Zastosowanie na arkuszach formatu 1 0,13 0,35 0,70 A4 i mniejsze 2 0,18 0,50 1,00 A4 i A3 3 0,25 0,70 1,40 A 2i A l 4 0,35 1,00 2,00 A0 i większe 5 0,50 1,40 2,00 nicznym stosujemy następujące grubości linii, oznaczane w mm: 0,13; 018; 0,25; 0,35; 0,50; 0,70; 1,00; 1,40; 2,00. Do kreślenia używamy rapidografów. Przy wykreśleniu jednego rysunku, dobieramy zestaw grubości linii według zasady, że losunek przeciętnych linii (linia cienka, gruba, bardzo gruba) w przybliżeniu wynosi: 1:3:6 lub 1:2:4. Dzięki zróżnicowaniu grubości linii możemy podkreślić pewne elementy ryii nku. Zasady wyboru odpowiedniego zestawu linii, zależą od wielkości i złożoności rysowanego przedmiotu. Uwzględniamy również jego przeznaczenie i treść rysunku. Bardzo ważne jest także, by linie wymiarowe, pomocnicze linie wymiarowr i linie odniesienia, były cieńsze od linii zarysu i krawędzi danego obiektu O pisyw anie rysunków Każdy wykonany rysunek musimy opisać. Opisy wykonujemy przy użyciu i.ilki pomocniczej lub specjalnych szablonów z odpowiednim krojem pisma. I 'o opisywania stosujemy pismo techniczne pochyłe lub proste. Normalizacja pisma technicznego ma na celu ujednolicenie kroju liter i cyfr. Odznacza się prostotą, czytelnością i łatwością wykonania. Stosujemy go do wpisywania ym arów, oznaczeń skrótowych, wypełniania tabliczki rysunkowej itp Rodzaje pism a technicznego Konstrukcja pisma technicznego oparta jest na siatce pomocniczej, z któ- - i li jedna jest siatką o oczkach złożonych z kwadratów o boku d, a druga siatką - in /kach złożonych z rombów o wysokości równej d (ryc. 22). Zasady tworzeii.i pisma opisane są w normach stosowanych w Unii Europejskiej (PN-EN-ISO i >''S:2002). W zależności od stosunku grubości linii pisma (d) do wysokości i ma (//) wyróżniamy następujące rodzaje pisma (ryc. 23): A - grubość linii (d) jest równa 1/14 wysokości (/ /) wielkich liter; B - grubość linii (d) jest równa 1/10 wysokości (h) wielkich liter; CA, CB - odpowiedniki wymienionych rodzajów pisma przeznaczone do "pisywania sterowanego komputerowo. 25

14 Ryc. 22. Siatka pom ocnicza dla pism a prostego i pochyłego Wymienione rodzaje pisma mogą występować jako proste lub nachylone pod kątem 75. W piśmie technicznym, ważne jest zachowanie odpowiednich odstępów między literami, które powinny być dwukrotnie większe od grubości linii pisma (ryc. 24). Istotne są również odstępy pomiędzy wierszami (ryc. 25). Do opisywania odręcznego rysunków technicznych najlepiej używajmy pisma typu B. Szerokości liter, cyfr arabskich i rzymskich w tym rodzaju pisma nie są określone w normie. Ułatwia to znacznie opisywanie rysunków. ZADANIA KONTRO LN E Ryc. 23. K onstrukcja pism a technicznego prostego: a - rodzaj A, b - rodzaj B lin ie ś ro d k o w e I. Co to jest norma?. jak w Polsce oznaczane są normy? t Jak powinno być wyposażone stanowisko kreślarskie? I. Do czego służą krzywiki? ' ak można wykorzystać cyrkiel podziałowy? 0 lakie znasz rodzaje twardości ołówków? Wymień podstawowe linie używane w rysunku technicznym. Jaką techniką posługujemy się przy kreśleniu rapidografem? 11 Co to jest format rysunku; jak je dzielimy? 10. Jakie są rodzaje pisma technicznego? 1I Napisz kilka liter pisma technicznego ołówkiem i tuszem. Kreślenie prostych figur i konstrukcji geometrycznych J in ia b a z o w a Znajomość zasad wykreślania prostych figur i konstrukcji geometrycznych i niezbędna do opanowania podstaw wykonywania rysunków technicznych. I n!,]czenie tych zasad z umiejętnościami ich wykreślania umożliwi kreślenie l >t /.edmiotów prostych, a w przyszłości bardziej skomplikowanych. aj Ryc. 24. P ołożenie linii środkow ej w piśm ie technicznym 1 AMj byg wiersz s z VI f 1 Ryc. 25. E le m e n ty pro ste go i p o ch yłego pism a te ch n iczn e g o 26 I. P roste p ro sto p a d łe, ró w n o le g łe i n a ch y lo n e i.l. Proste prostopadłe Proste p rostopadłe są to proste, które przecinają się pod kątem prostym (90 j. W celu narysowania prostej prostopadłej do danej prostej 1 tak, żeby przeciępunkt A leżący na tej prostej, musimy wykonać opisane poniżej czynności. 1 rzybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. i /ynności do wykonania (metoda pierwsza); ustawiamy ostrze cyrkla w punkcie A; dowolnym promieniem r zakreślamy okrąg, tak aby przeciął prostą I w dwóch punktach; 27

15 a ) Ryc. 26. P rosta pro sto pa dła do prostej I przepro w a d zo n a przez punkt A (m etoda pierw sza): a - dane, b - rozw iązanie - oznaczamy w miejscu przecięcia punkty B i C; - ustawiamy ostrze cyrkla w punkcie B i zakreślamy łuk o promieniu r2 większym od promienia rp - w punkcie C powtarzamy takie same czynności, wykreślając łuk o promieniu r2, tak aby przeciął się z wykreślonym łukiem z punktu B; - punkty przecięcia obu łuków oznaczamy literą D; - łączymy punkty A i D prostą, oznaczając ją literą k. W ten sposób wyznaczyliśmy prostą k prostopadłą do prostej 1, przechodzącej przez punkt A (ryc. 26). Czynności do wykonania (metoda druga): - ustawiamy ostrze cyrkla w dowolnym punkcie D, który nie leży na prostej 1 i zakreślamy okrąg o promieniu r1równym długości odcinka DA; - punkt przecięcia z prostą 1 oznaczamy literą B; - prowadzimy prostą k przez punkty B i D; - miejsce przecięcia prostej k z okręgiem oznaczamy literą C; - prowadzimy prostą przez punkty C i A, i oznaczamy ją literą m. Wyznaczyliśmy prostą m prostopadłą do prostej 1, przechodzącą przez punkt A (ryc. 27). Trochę inaczej będziemy postępować, jeżeli chcemy wyprowadzić prostą prostopadłą do prostej 1, przechodzącą przez punkt A, który nie leży na tej prostej. a ) A Czynności do wykonania: - ustawiamy nóżkę cyrkla w punkcie A i zakreślamy łuk, którego promień rajest większy od odległości dzielącej punkt A od prostej 1; - punkty przecięcia z prostą 1 oznaczamy literami B i C; - ustawiamy nóżkę cyrkla w punkcie B i zakreślamy łuk o promieniu r2 większym od połowy długości odcinka BC; Ryc. 28. P rosta pro sto padła do prostej I przepro w a d zo n a przez punkt A nie le żą cy na tej prostej: a - dane, b - rozw iązanie - z punktu C powtarzamy taką samą czynność, wykreślając łuk o promieniu r tak aby przeciął się z wykreślonym łukiem z punktu B; - punkt przecięcia obu łuków oznaczamy literą D; - prowadzimy prostą k, łączącą punkty D i A. W ten sposób wyznaczyliśmy prostą k prostopadłą do prostej 1, przechodzącą przez punkt A, który nie leży na prostej 1 (ryc. 28). W sytuacji, kiedy jest konieczne kreślenie prostych mniej precyzyjnych, możemy posłużyć się tylko przykładnicą i trójkątem kreślarskim, w którym jeden z kątów ma 90. Przybory: przykładnica, trójkąt kreślarski, ołówek, rapidograf. a) a a a Czynności do wykonania: - układamy przykładnicę wzdłuż prostej 1, do której chcemy poprowadzić linię prostą prostopadłą; - trójkąt kreślarski umieszczamy, tak aby kąt prosty (90 ) przylegał jednym ramieniem do przykładnicy; - przesuwamy trójkąt do miejsca lub punktu, gdzie chcemy poprowadzić prostą a; - wykreślamy prostą a, przechodzącą przez żądany punkt. V A, 28 Ryc. 27. P rosta p ro sto p a d ła d o p ro ste j I p rz e p ro w a d zo n a przez p u n kt A (m e toda druga): a - dane, b - rozw iązan ie Ryc. 29. W y kre ś la n ie prostych p ro sto padłych za pom ocą trójkątów kreślarskich

16 a) b) W ten sposób, mając do wykreślenia szereg prostych prostopadłych, możemy zrobić to szybko i sprawnie (ryc. 29) Proste rów noległe P roste rów noległe są to proste, które leżą na jed n ej płaszczyźnie. Jedn ocześnie m ogą się ze sobą p o k ry w a ć lub nie p o sia d a ją żadnych punktów w spólnych. W celu poprowadzenia przez dany punkt A równoległej do prostej 1, musimy wykonać opisane poniżej czynności: Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. D, \ A jh c, a\ r Ryc. 30. K reślenie prostej rów noległej: a - dane, b - rozw iązanie Czynności do wykonania: - ustawiamy ostrze cyrkla w punkcie A i zakreślamy dowolnym promieniem łuk a, który przetnie prostą 1; - punkt przecięcia z prostą 1 oznaczamy literą B; - ustawiamy nóżkę cyrkla w punkcie B i zakreślamy łuk b o promieniu takim samym, jaki był wykreślony z punktu A, tak aby przeciął się z prostą 1; - punkt przecięcia oznaczamy literą C; - z punktu B zakreślamy łuk c o długości odcinka AC, tak aby przeciął się z łukiem o promieniu a; - punkt przecięcia oznaczamy literą D; - łączymy prostą punkty D i A. Otrzymana w ten sposób prosta jest prostą równoległą do prostej 1 i przechodzi przez punkt A (ryc. 30). Prostą równoległą do prostej 1, przechodzącą przez punkt A, można również wykreślić za pomocą dwóch trójkątów kreślarskich. Przybory: dwa trójkąty kreślarskie, ołówek, rapidograf. 30 Czynności do wykonania: - przykładamy trójkąt nr 1, tak aby jego krawędź pokryła się z prostą 1; - z lewej strony dokładamy drugi trójkąt, nr 2, stykając je krawędziami i przytrzymujemy ręką; - przesuwamy trójkąt nr 1 wzdłuż krawędzi trójkąta nr 2, tak aby krawędź BC przecinała punkt A; - wykreślamy prostą, przechodzącą przez punkt A. Tak wykreślona prosta jest równoległa do prostej 1, a więc spełnia postawione na wstępie warunki (ryc. 31). Metodę tę stosujemy, jeżeli musimy wykreślić pewną ilość prostych równoległych do siebie Proste nachylone W celu narysowania prostej nachylonej, która zawiera się w proporcji 1:2, musimy wykonać opisane poniżej czynności, wiedząc, że r=l. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. R yc. 31. W ykre śla n ie prostych rów n ole głych za p o m o c ą tró jką tó w kreślarskich Czynności do wykonania: - rysujemy prostą 1 w układzie poziomym; - zaznaczamy na niej punkt A; - wstawiamy nóżkę cyrkla w punkcie A i odznaczamy odcinek o długości 2r, a koniec tego odcinka zaznaczamy jako B; - z punktu B, stosując znane metody, wyznaczamy prostą prostopadłą do prostej 1; - za pomocą cyrkla wyznaczamy odcinek z punktu B o długości lr, a jego koniec oznaczamy literą C; - łączymy punkty AC. Tak wyznaczona prosta przechodzi przez punkty A i C, i jest nachylona do prostej 1 w stosunku * u. -i o y r 1 Ryc. 32. Prosta o nachyleniu 1:2 1:2 (ryc. 32) Podział odcinka, podział kątów i ich kreślenie Podział odcinka O dcinek je s t to cz ęść p ro stej z a w a rtej m iędzy dw om a punktam i leżącym i na tej p rostej. Do podzielenia odcinka AB na dwie połowy możemy użyć cyrkla. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. 31

17 Ryc. 33. P odział odcinka na dw ie rów ne części: a - dane, b - rozw iązanie Prosta ta dzieli odcinek na dwie równe części (ryc. 33). Czynności do wykonania: - z punktu A wyznaczamy łuk, którego promień r jest większy od połowy długości danego odcinka; - powtarzamy te same czynności z punktu B, zakreślając łuk o promieniu r, tak aby łuki przecięły się w dwóch punktach; - punkty przecięcia łuków oznaczamy literami C i D; - przez punkty C i D prowadzimy prostą 1. Aby podzielić odcinek AB na pięć równych części, musimy posłużyć się inną metodą. Przybory: dwa trójkąty kreślarskie, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - z punktu A wyprowadzamy dowolną prostą 1; - odmierzamy na tej prostej pięć równych odcinków i oznaczamy je cyframi od 1 do 5; - łączymy punkt B z punktem nr 5; - posługując się dwoma trójkątami kreślarskimi, wyprowadzamy proste równoległe do odcinka B5 kolejno z każdego punktu; - punkty przecięcia z odcinkiem AB oznaczamy cyframi od l'd o 5'. W ten sposób możemy dzielić odcinki na dowolną ilość równych części (ryc. 34). a) b) D Bardziej skomplikowany jest podział odcinka AB w stosunku 3:5. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. 2 Czynności do wykonania: - z końców odcinka AB wyprowadzamy 1 półproste m i n prostopadłe do tego odcinka o przeciwnych zwrotach; A C - na prostej m, wychodzącej z punktu A, odmierzamy 3 równe odcinki i oznaczamy je cyframi od 1 do 3; - na półprostej n, wychodzącej z punktu B, odmierzamy 5 odcinków o długości takiej samej, jak na półprostej m i oznaczamy je od 1 do 5; - łączymy punkt 3, leżący na półprostej m, z punktem 5, leżącym na półprostej n; - punkt przecięcia prostej z odcinkiem AB oznaczamy literą C. Powstała prosta podzieliła odcinek AB w Ryc 35 Podzia) oddnka w stosunku punkcie C w stosunku 3:5 (ryc. 35). 3: Podział kąta K ą t p ła s k i je s t to cz ęść płaszczy zn y ogran iczon a dw om a ram ion am i leż ą cym i na tej sam ej p łaszczyźn ie. Dowolny kąt płaski bac możemy podzielić na równe części, stosując opisaną poniżej metodę. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. A B Czynności do wykonania: - z punktu A, który jest wierzchołkiem kąta wykreślamy łuk o promieniu r, przecinający ramiona kąta b i c; - punkty przecięcia oznaczamy literami B i C; - ustawiamy nóżkę cyrkla w punkcie B i zakreślamy łuk o promieniu rp - wykonujemy taką samą czynność z punktu C, kreśląc łuk o promieniu p w ten sposób, aby przeciął się z poprzednio wykreślonym łukiem; - punkt przecięcia obu łuków oznaczamy literą E; - przez punkt A i E prowadzimy prostą m. R yc. 34. P o d zia ł od cinka na pięć rów nych części: a - dane, b - rozw iązan ie 32 33

18 a) b) K reślenie kątów Na rysunkach technicznych możemy również rysować kąty za pomocą przykładnicy i odpowiedniej kombinacji trójkątów kreślarskich (ryc. 38). Jeżeli natomiast musimy wyznaczyć kąt o takiej wartości stopni, który nie jesteśmy w stanie wykreślić za pomocą trójkątów, możemy posłużyć się kątomierzem. Ryc. 36. P o d zia ł kąta na dw ie rów n e części: a - dane, b - rozw iązanie Prosta m podzieliła kąt na dwie równe części (ryc. 36). Trochę inaczej postępujemy, gdy musimy podzielić kąt prosty (90 ) na trzy równe części. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - z wierzchołka A wykreślamy luk, który przetnie ramiona kąta b i c; - punkty te oznaczamy odpowiednio literami B i C; - używając tego samego promienia, zakreślamy łuk z punktu B, który przetnie poprzedni łuk w punkcie D; - taką samą czynność wykonujemy z punktu C, a punkt przecięcia z łukiem oznaczamy jako E; - wyprowadzamy półproste z wierzchołka A i prowadzimy je przez punkty D i E. W ten sposób otrzymaliśmy podział kąta prostego (90 ) na trzy równe części (ryc. 37). a) b) 2.3. K reślenie figur płaskich Trójkąt T rójkąt je s t to zoielokąt o trzech bokach. W geometrii wyróżniamy trójkąty równoboczne, równoramienne i różnoboczne. Przy wykreślaniu trójkątów bierzemy pod uwagę długość boków lub długość boku i wysokość. Pamiętajmy, że wysokość w trójkącie zawsze jest prostopadła do podstawy. Do wykreślenia trójkąta równobocznego wystarczy, że znamy długość boku. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Ryc. 37. P o d zia ł kąta pro ste go na trzy rów ne części: a - dane, b - rozw iązanie 34 Czynności do wykonania: - wyznaczamy odcinek AB stanowiący podstawę trójkąta; - z punktu A wykreślamy łuk o długości odcinka AB; - zakreślamy taki sam łuk z punktu B, tak aby przeciął się z poprzednio wykreślonym łukiem; - punkt przecięcia oznaczamy literą C; - łączymy punkty AC i BC. 35

19 Okrąg O kręgiem o środku O i prom ien iu r n azyw am y zbió r pu n któw p ła sz cz y zny, których o d leg ło ści od punktu O są rów ne. Okrąg jest najłatwiejszą do wykreślenia figurą płaską. Jeżeli znamy długość promienia danego okręgu, w danym punkcie wbijamy nóżkę cyrkla i odmierzonym promieniem zakreślamy okrąg wokół osi, która wyznacza dany punkt. Z inną sytuacją spotkamy się, gdy mamy wykreślony okrąg, a musimy znaleźć jego środek. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - rysujemy dwie cięciwy a i b, które nie są równoległe względem siebie; - oznaczamy je odpowiednio AB i CD; - stosujemy metodę podziału odcinka na połowy i dzielimy cięciwy AB i CD, tworząc w ten sposób symetryczne c i d; - przedłużamy symetryczne c i d, tak aby się przecięły; - punkt przecięcia oznaczamy literą O. W ten sposób punkt O został jednocześnie środkiem okręgu (ryc. 42). W rysunku technicznym będziemy spotykali się z figurami, które wpisane są w okrąg o promieniu r, miedzy innymi taką figurą jest sześciokąt foremny. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - wykreślamy okrąg o promieniu r; - prowadzimy średnicę okręgu (2r), a punkty przecięcia jej z okręgiem oznaczamy literami A i B; - z punktu A zakreślamy łuk o promienie r w ten sposób, aby przeciął okrąg w dwóch miejscach, a punkty te oznaczamy C i D; - taki sam łuk zakreślamy z punktu B, a punkty przecięcia oznaczamy literami E i F; - łączymy ze sobą kolejno punkty A, C, E, B, F, D. W ten sposób powstał sześciokąt foremny ACEBFD wpisany w okrąg o promieniu r (ryc. 43). a) b) a) b) A Ryc. 43. K onstrukcja sześciokąta forem nego w pisanego w okrąg: a - dane, b - rozw iązanie Ośmiokąt foremny O śm iokąt forem n y je s t to figura p ła sk a, któreg o w szy stkie ścian y i kąty są rów ne, a ich sym etraln e są osiam i sym etrii tego zoielokąta. Figurę tę m ożna w p isa ć w okrąg lub okrąg o p is a ć na niej Sześciokąt foremny S z eścio k ą t forem n y je s t to figu ra p ła sk a, k tó rej w sz y stk ie ścian y i kąty są rów ne, a ich sym etraln e są osiam i sym etrii tego w ielo k ą ta. Figurę tę m ożna w p is a ć w okrąg lub okrąg o p is a ć na niej. 38 Jeżeli ośmiokąt foremny chcemy wpisać w okrąg o promieniu r, musimy zastosować metodę podziału kąta na dwie połowy. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. 39

20 Czynności do wykonania: - wykreślamy okrąg o promieniu r; - prowadzimy średnicę okręgu AB (2r); - prowadzimy średnicę okręgu (2r) prostopadłą do średnicy AB, a punkty przecięcia z okręgiem oznaczamy literami C i D (dwie średnice utworzą cztery kąty proste; - wybieramy dwa sąsiadujące kąty AOC oraz COB i dokonujemy podziału tych kątów na dwie równe części; - proste podziałowe przedłużamy, tak aby przecięły się z okręgiem (każda w dwóch miejscach); - punkty przecięcia oznaczamy literami E, F, G, H; - łączymy ze sobą kolejno punkty A, E, C, F, B, G, D, H. W ten sposób wykreśliliśmy ośmiokąt foremny AECFBGDFI wpisany w okrąg o promieniu r (ryc. 44). - dzielimy odcinek OB na dwie połowy; - punkt przecięcia oznaczamy literą E; - z punktu E zakreślamy łuk o promieniu EC, tak aby przeciął średnicę AB i oznaczamy ten punkt jako F; - łączymy punkty C i F (odcinek CF jest długością boku poszukiwanego pięciokąta); - za pomocą cyrkla odkładamy pięć razy długość odcinka CF, rozpoczynając od punktu C; - wyznaczone punkty oznaczamy literami a, b, c, d, e i łączymy je; Wykreśliliśmy pięciokąt foremny abcde wpisany w okrąg o promieniu r (ryc. 45). a ) b ) D Ryc. 45. K onstrukcja pięciokąta forem nego w pisanego w okrąg: a - dane, b - rozw iązanie 2.4. K reślenie stycznych i krzyw ych płaskich Ryc. 44. Konstrukcja ośm iokata forem nego w pisanego w okrąg: a - dane, b - rozw iązanie Pięciokąt forem ny P ię c io k ą t forem n y je s t to fig u ra p ła sk a, któreg o w sz y stk ie ścian y i kąty są rów ne, a ich sym etraln e są o sia m i sym etrii tego w ielo k ą ta. Figurę tę m ożna w p isa ć w okrąg lub okrąg o p is a ć na niej. Trochę innymi zasadami musimy kierować się przy kreśleniu pięciokąta foremnego wpisanego w okrąg o promieniu r. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. 40 Czynności do wykonania: - wykreślamy okrąg o promieniu r; - prowadzimy średnicę okręgu i oznaczamy ją literami AB; - prowadzimy średnicę okręgu CD, tak aby była prostopadła do średnicy AB; Styczne do okręgu Styczną do okręgu n azyw am y p rostą, któ ra ma jeden punkt w spóln y z tym okręgiem i je s t z a w a rta w tej sam ej p łaszczyźn ie. Aby wyznaczyć styczną do okręgu, musimy znać punkt, w którym będzie ona stykać się z tym okręgiem. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - mając dany okrąg o środku O i punkcie A, leżącym na tym okręgu, wykreślamy prostą 1 przechodzącą przez te punkty; - z punktu A wykreślamy łuk o dowolnym promieniu, tak aby przeciął się w dwóch miejscach z prostą 1; - punkty przecięcia oznaczamy jako B i C; 41

21 - z punktów tych zakreślamy łuki o promieniu większym niż odcinek AO, a punkty ich przecięcia oznaczamy jako D i E; - przez punkty D i E prowadzimy prostą k. Wyznaczyliśmy prostą k styczną do okręgu w punkcie A (ryc. 46). Innym przykładem styczności prostych jest sytuacja, gdy mamy dane dwie proste (k i 1), przecinające się pod kątem prostym, a punkt styczności A leży na jednej prostej 1. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - z punktu O wykreślamy łuk o promieniu OA, a punkt, który wyznaczy przecięcie tego łuku z prostą k, oznaczamy jako B; - z punktu A i B wyznaczamy łuki o promieniu AO; - punkt przecięcia oznaczamy jako C; - tym samym promieniem zakreślamy łuk z punktu C, zaczynający się w punkcie A, a kończący w punkcie B. Po wykreśleniu łuku AB otrzymaliśmy łuk, który jest styczny do prostej 1 w punkcie A i styczny z prostą k w punkcie B (ryc. 48). R yc. 46. K re ś le n ie s tyczn e j do o k rę g u w p u n k cie le żą cy m na o k rę g u : a - dane, b - rozw iązanie a ) b ) W sytuacji, gdy punkt A leży poza okręgiem, będziemy mieli dwie proste styczne do danego okręgu. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - wyznaczamy odcinek AO i wykonujemy jego podział na dwie połowy; - środek odcinka AO oznaczamy literą B; - z punktu B zakreślamy łuk o promieniu równym BO; - miejsca przecięcia z okręgiem oznaczamy jako C i D; - prowadzimy proste, przechodzące przez punkty CA i DA. W ten sposób wyznaczyliśmy dwie proste styczne do okręgu, przechodzące przez punkt A, leżący poza tym okręgiem (ryc. 47). Ryc. 48. K reślenie łuku stycznego do prostych prostopadłych : a - dane, b - rozw iązanie a) b) i 0 Gdy mamy do czynienia z dwiema prostymi k i 1, przecinającymi się w punkcie A pod dowolnym kątem, a dany jest promień r, musimy wykonać opisane poniżej czynności. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. A R yc. 47. K re ś le n ie s tyczn e j d o o k rę g u w p u n k cie nie le żą cym na o krę g u : a - dane, b - rozw iązanie 42 Czynności do wykonania: - w odległości r od prostej 1 i k prowadzimy proste równoległe m i n, a ich punkt przecięcia oznaczamy literą O; - w punkcie O prowadzimy prostą prostopadłą do prostej m i n; - punkty przecięcia z prostymi 1 i k oznaczamy jako B i C; - z punktu O zataczamy łuk o promieniu r, który sięga od B do C. 43

22 a) b) Elipsa Elipsą nazywamy zbiór wszystkich punktów płaszczyzny, któn/ch suma odległości od dwóch ustalonych punktów Et i E, nazywanych ogniskami elipsy, jest wielkością stałą. Jedną z bardziej skomplikowanych do wykreślenia figur płaskich jest elipsa. Do jej wykreślenia potrzebujemy dwóch danych. Mogą to być długości małej i dużej osi lub długość dużej osi i ognisk. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek. Ryc. 49. Łączenie ram ion kata ostrego tukiem stycznym : a - dane, b - rozw iązanie W ten sposób wykreśliliśmy zaokrąglenie o promieniu r kąta ostrego BAC (ryc. 49). Natomiast mając dany kąt bac i punkt D, leżący na jednym z ramion, możemy połączyć ramiona tego kąta lukiem. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - z punktu A odmierzamy długość odcinka AD na prostej c i oznaczamy go jako E; - w punktu D i E prowadzimy proste prostopadłe do prostych b i c; - punkt przecięcia prostych prostopadłych oznaczamy jako F; - z punktu F zakreślamy łuk, sięgający od punktu D do E. Otrzymaliśmy łuk styczny do ramion kąta bac w punktach D i E (ryc. 50). Czynności do wykonania: - mając daną długość dużej osi AB, oznaczamy ogniska E1 i E na prostej 1; - wyznaczamy środek odcinka AB i oznaczamy go jako O; - z punktu Ej wykreślamy łuk o promieniu AB; - tę samą czynność powtarzamy w punkcie E2; - punkty przecięcia dwóch łuków oznaczamy jako C i D; - łączymy punkty C i D. W ten sposób wyznaczyliśmy małą oś elipsy, mając daną długość dużej osi AB i ogniskowe elipsy E i E2 (ryc. 51). Natomiast, gdy chcemy narysować całą elipsę, musimy wyznaczyć więcej punktów, leżących na krawędzi elipsy. Przybory: przymiar liniowy, krzywiki, cyrkiel, ołówek, rapidograf. a) b) a) b) Ryc. 51. W yzn a czanie m ałej osi elipsy: a - dane, b - rozw iązan ie Ryc. 50. Łączenie ram ion kąta rozw artego tukiem stycznym w danym punkcie: a - dane, b - rozw iązanie 44 Czynności do wykonania: - rysujemy poziomo dużą oś elipsy AB; - w połowie odcinka AB wykreślamy prostą prostopadłą i wyznaczamy na niej małą oś CD; - z punktu O wykreślamy dwa okręgi - jeden o promieniu AO, a drugi o promieniu OD; - z punktu O prowadzimy dowolną półprostą, która przetnie zewnętrzny okrąg, oznaczamy ten punkt jako E, a punkt przecięcia tej półprostej z wewnętrznym okręgiem jako F; - z punktu E prowadzimy prostą równoległą do małej osi elipsy; 45

23 - z punktu F prowadzimy prostą równoległą do dużej osi elipsy; - punkt przecięcia oznaczamy numerem 1, wyprowadzamy następny promień z punktu O i postępujemy dokładnie tak, jak w wypadku pojedynczego promienia; - w ten sam sposób wyznaczamy pozostałe punkty elipsy 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12; - za pomocą krzywika łączymy punkty elipsy A, 6, 5, 4, C, 3, 2, 1, B, 12, 11, 10, D 9, 8, 7. Z otrzymanych punktów wykreśliliśmy elipsę, mając daną dużą i małą oś (ryc. 52). - zaznaczamy punkty przecięcia utworzone kolejno - promień O l ' z promieniem okręgu 1 itd.; - oznaczamy te punkty kolejno literami A, B, C, D, E, F, G, H, I; - za pomocą krzywików łączymy ze sobą kolejno oznaczone punkty. W ten sposób skonstruowaliśmy spiralę Archimedesa. Ilość punktów podziału jest dowolna (ryc. 53). a ) b ) a) b) D Ryc. 52. W y kre ś la n ie e lip sy przy danej du że j i m ałej osi: a - dane, b - rozw iązanie Spirala Archimedesa S pirala A rchim edesa je s t to krzyzua p ła sk a w yzn aczon a przez pu n kt o b ra ca ją cy się w o k ó ł osi obrotu, zzu iększający p rop orcjon aln ie sw ą odległość. Jest to również krzywa płaska, którą możemy wykreślić, mając dany okrąg o promieniu r. Przybory: przymiar liniowy, cyrkiel, krzywiki, ołówek, rapidograf. 46 Czynności do wykonania: - wykreślamy okrąg o promieniu r i dzielimy go na osiem równych części; - z punktu O wyprowadzamy osiem promieni, które przetną się w punktach podziału z okręgiem i oznaczamy je cyframi od 1 do 8; - dzielimy promień 0 8 na osiem równych części i oznaczamy je cyframi od 1' do 8'; - wykreślamy kolejno siedem łuków, których promieniami są odcinki podziału promienia 0 8 ( O l, 0 2, 0 3, 0 4 itd.); Ryc. 53. W ykreślanie spirali A rchim edesa : a - dane, b - rozw iązanie Parabola P arabolą nazyw am y w szystkie punkty płaszczyzny równo oddalon e od stałego punktu, z (Danego ogniskiem p araboli i od stałej prostej, zw anej kierow nicą. Odmienną krzywą jest parabola. Możemy ją skonstruować, stosując metody poznane już wcześniej. Przybory: dwa trójkąty kreślarskie (przynajmniej jeden z podziałką liniową), komplet krzywików, ołówek, rapidograf. Czynności do wykonania: - wykreślamy prostokąt o bokach ABCD; - dzielimy odcinek DC na dwie połowy, a punkt środkowy oznaczamy literą E; - dzielimy odcinek DE na sześć równych części i oznaczamy je od 1 do 6; - odcinek AD również dzielimy na sześć równych części i oznaczamy je od l'd o 6'; - z punktów podziału odcinka DE prowadzimy proste równoległe do odcinka DA; - punkty podziału odcinka DA łączymy z punktem E; punkty przecięcia odpowiednich prostych (1-1', 2-2', 3-3' itd.), wyprowadzonych z punktów podziału odcinków AD i DE, wyznaczają zbiór punktów leżących na paraboli; - oznaczamy te punkty jako a, b, c, d, e; - za pomocą krzywików wykreślamy parabolę. 47

24 Prosta prostopadła przechodząca przez punkt E wyznaczyła oś symetrii paraboli. Postępując analogicznie wyznaczamy drugą część paraboli (ryc. 54). a ) b ) - \.. id'\ V V Prosta dująca n D E C Ryc. 54. W ykreślanie konstrukcji paraboli: a - dane, b - rozw iązanie ZADANIA KONTRO LN E 1. Wykreśl szereg prostych prostopadłych do prostej. 2. Wykreśl szereg prostych równoległych. 3. Wykreśl linie o nachyleniu 45, 60, 30, 58, 24, 270, Wykreśl trójkąt równoramienny. 5. Wykreśl prostokąt. 6. Wykreśl równoległobok. 7. Wykreśl ośmiokąt foremny wpisany w okrąg. 8. Znajdź środek okręgu metodami geometrycznymi. 9. Wykreśl styczną do okręgu przez punkt, który nie leży na tym okręgu. 10. Wykreśl parabolę. 3. Ogólne zasady rzutowania 3.1. W iadom ości ogólne W poprzednim rozdziale dowiedzieliśmy się, w jaki sposób można przedstawiać figury płaskie, jeśli nasz wzrok będzie w ułożeniu prostopadłym do płaszczyzny, na której będzie ta figura leżała. Inaczej postrzegane są bryły, których ściany przedstawiają kształt figur płaskich, ale obserwowane pod innym kątem niż 90 zmieniają swój obraz. W rysunkach technicznych przedmioty związane z małą architekturą możemy przedstawiać jako rzuty na określoną płaszczyznę. Przykładowo płaszczyzną rzutowania może być wielki ekran. Gdy oświetlimy punkt leżący w pewnej od- 48 R yc. 55. R zu t p ro s to k ą tn y na je d n ą pta- R yc. 56. R zut śro dkow y szczyznę A A\ B' B A'_ B' A li i D' C C Dr -* c D D Ryc. 57. R zu t rów n ole gły ukośny R yc. 58. R zut p ro sto ką tny ległości od ekranu, to powstały na nim cień będzie rzutem tego punktu na płaszczyznę. W zależności od sposobu, w jaki będzie prowadzona wiązka promieni (proste rzutujące) względem danego przedmiotu, obraz uzyskany na ekranie (płaszczyźnie) będzie określał, z jakim rzutem mamy do czynienia (ryc. 55). O rzucie środkowym mówimy wtedy, gdy obraz przedmiotu na płaszczyźnie powstaje przez zrzutowanie go prostymi rzutującymi wychodzącymi z jednego punktu (ryc. 56). Rzut równoległy ukośny powstaje wtedy, gdy przedmiot jest rzutowany na płaszczyznę wiązkami promieni padającymi pod jednakowym kątem, lecz w stosunku do siebie wiązki te są równoległe (ryc. 57). O rzucie prostokątnym mówimy wtedy, gdy przedmiot jest rzutowany na płaszczyznę wiązką promieni padającą pod kątem prostym do płaszczyzny (ryc. 58). Rzut aksonometryczny stosujemy w celu przedstawienia rysowanej bryły w sposób poglądowy za pomocą jednego rysunku. 49

25 R yc. 59. P rzykłady rysun kó w w: a - izom etrii, b - dim etrii ukośnej, c - dim etrii prostokątnej 3.2. Z asady rzutów aksonom etrycznych Dimetria ukośna W rysunku technicznym bryłę w rzutach aksonometrycznych możemy przedstawić za pomocą jednej z trzech metod (ryc. 59a-c): izometrii, dimetrii ukośnej, dimetrii prostokątnej. Wymienione metody przedstawiania brył na rysunkach technicznych są metodami poglądowymi. Stosujemy je rzadko, ponieważ nie dają dokładnego obrazu przedmiotu. Aby uzyskać prawidłowe odzwierciedlenie bryły, musimy ją przedstawić na kilku rysunkach. Jeżeli rysunek zostanie wykonany z kilku stron w określonym porządku, to mówimy o przedstawieniu bryły w rzutach prostokątnych. W celu przedstawienia bryły w dimetrii ukośnej wykonujemy rysunek promienia osi współrzędnych. Układ ten przedstawia trzy płaszczyzny, do których będą odnosić się rysowane ściany danej bryły. 1:1 y Wielościanem foremnym nazywamy wielościan wypukły, którego wszystkie ściany są przystającymi wielokątami foremnymi, a każdy jego wierzchołek jest końcem tej samej krawędzi wielościanu. W ykreślając sześcian równoległy do krawędzi xyz w dimetrii ukośnej, stosujemy zasady wynikające z przedstawienia ścian bryły w zależności od tego, do której osi układu będą one równoległe (przykład Ryc. 60. Sześcian w dim etrii ukośnej ilustruje ryc. 60): 50 X Ryc. 61. Bryły w dim etrii ukośnej - ściana ABCD jest równoległa do płaszczyzny utworzonej przez osie współrzędnych yoz i nie zmienia swojego kształtu; - ściana EFGH jest równoległa do płaszczyzny utworzonej przez osie współrzędnych yoz i nie zmienia swojego kształtu; - ściana AEHD jest prostopadła do płaszczyzny yoz, a jej krawędzie AE i DH są nachylone pod kątem 45 i ulegają skróceniu o połowę (w stosunku 1:2); - ściana BFGC jest prostopadła do płaszczyzny yoz, a jej krawędzie BF i CG są nachylone pod kątem 45 i ulegają skróceniu o połowę. W celu ułatwienia rysowania przedmiotu w dimetrii ukośnej, musimy go ustawić, tak aby pewne płaszczyzny były równoległe, a inne prostopadłe do płaszczyzny yoz (ryc. 61). Wiemy jednak, że bryły nie mają wyłącznie boków w formie kwadratów. Dlatego pamiętajmy, że inne figury płaskie równoległe do płaszczyzny yoz nie zmieniają kształtu, natomiast prostopadłe do tej płaszczyzny będą ulegały skrótom i przekształceniom zgodnie z zaprezentowanymi zasadami. Przykładem jest kwadrat, który przekształca się w równoległobok, a okrąg w elipsę (ryc. 62 i 63) Izometria Do przedstawienia bryły w izometrii stosujemy układ Ryc. 63. Figury płaskie w dim etrii ukośnej na płaszczyźnie xo z Ryc. 62. Figury płaskie w dim etrii ukośnej na płaszczyźn ie xo y 51

26 3) b ) Ryc. 67. Bryły w izom etrii Ryc. 64. Sześcian w izom etrii c elipsę. Za pomocą układu trzech płaszczyzn możemy przedstawiać w izometrii również inne bryły (ryc. 67). Ryc. 65. Figury płaskie w izom etrii na płaszczyźnie xo y Ryc. 66. Figury płaskie w izom etrii na płaszczyźnie xo z 52 współrzędnych. Zgodnie z teorią geometrii wykreślnej wzdłuż wszystkich osi występują skróty boków bryły. W praktyce jednak skróty te są pomijane i wszystkie wymiary przedstawiamy w formie rzeczywistej. Aby wykreślić sześcian w izometrii (ryc. 64), musimy jego ściany ustawić względem płaszczyzn w następujący sposób: - krawędzie AB, EF, DC i HG są równoległe do osi Oy; - krawędzie AE, DEi, BF i CG są równoległe do osi Ox; - wszystkie krawędzie pionowe są równoległe do osi Oz. Jeżeli poprowadzimy linię poziomą prostopadłą do osi Oz, to możemy stwierdzić, że wszystkie krawędzie równoległe do osi Ox i Oy są ustawione pod kątem 30. W zależności od bryły ich ściany będą również miały kształt różnych figur płaskich (ryc. 65 i 66). Podobnie jak w dimetrii ukośnej, w izometrii kwadrat przekształci się w równoległobok (romb), a okrąg w 3.3. Zasady rzutów prostokątnych Rzutowanie prostokątne na dwie płaszczyzny Rzut prostokątny występuje wtedy, gdy mając dowolną płaszczyznę pionową II, nazywaną rzutnią, poprowadzimy linię prostą prostopadłą do tej płaszczyzny. Prosta ta będzie prostą rzutującą dla punktu A, skierowaną w stronę płaszczyzny. Obrazem rzutowanym na płaszczyznę FI będzie punkt A'. Każdy punkt leżący w przestrzeni ma tylko jeden rzut prostokątny na daną płaszczyznę. Znając rzut punktu na płaszczyznę, nie jest możliwe stwierdzenie, w jakiej odległości znajduje się dany punkt od płaszczyzny. Mogą zdarzyć się również sytuacje, gdy obrazem rzutowanym kilku punktów w przestrzeni będzie jeden punkt. Zjawisko takie występuje wtedy, gdy punkty te leżą na jednej prostej rzutującej i są rzutowane na tę samą płaszczyznę. Aby określić dokładnie położenie punktu w przestrzeni, powinniśmy znać miejsca rzutowania na dwie płaszczyzny tego punktu. b ) c ) R yc. 68. R zut punktu A: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y, c - rysunek rzu tow y z pom inięciem zarysu rzutni 53 A 1

27 a) Przyjmując, że dwie płaszczyzny rzutowania ri1i I l2 są do siebie wzajemnie prostopadłe, możemy określić dokładnie położenie tego punktu w przestrzeni. Jeżeli zostanie on oznaczony literą A, to jego rzut (A') na płaszczyznę II będziemy nazywali pionowym, a rzut (A ) na płaszczyznę n, rzutem poziomym (ryc. 68a). W ten sposób określiliśmy rzut punktu na dwie płaszczyzny. Taki układ można zobrazować, ujmując płaszczyzny n t i II, w rysunku rzutowym (na jednej płaszczyźnie), gdzie krawędź stykowa tych płaszczyzn to prosta x. Jest ona osią rzutów, a rzuty A i A' leżą na jednej prostej prostopadłej do tej osi (ryc. 68b, c). Podobnie postępujemy w wypadku rzutu odcinka AB na dwie płaszczyzny. Wykonujemy rzuty poziomy i pionowy dla punktów A i B. Następnie łączymy rzut pionowy A' z rzutem pionowym B'. W ten sposób otrzymaliśmy rzut pionowy odcinka AB. Tak samo postępujemy z rzutami poziomymi tych punktów. Po połączeniu punktów A" i B" otrzymamy rzut poziomy odcinka AB (ryc. 69a). Sytuację tę możemy również przedstawić na jednej płaszczyźnie (ryc. 69b). R yc. 70. R zu t tró jk ą ta ró w n o le g łe g o b - rysunek rzutow y a) do rzutni poziom ej: a - rysunek przestrze nn y, Figury płaskie rzutowane na dwie płaszczyzny zmieniają obraz rzutowania, w zależności od sposobu ustawienia ich krawędzi w stosunku do rzutni. Jeżeli ustawimy je względem jednej rzutni równolegle (obraz rzutowany odzwierciedla wielkość figury rzutowanej), to obraz rzutowania tej figury na drugą rzutnię będzie odcinkiem (ryc. 70 i 71). Natomiast przy ustawieniu figury pod kątem w stosunku do rzutni, obrazem mogą być figury płaskie, nieprzypominające figury rzutowanej (ryc. 72). W wypadku brył musimy postępować podobnie. Jako punkty rzutujemy wierzchołki brył. Położenie rzutów tych punktów na płaszczyźnie I11 i IX, II, X u, B B i 4" F js 5} t n, R yc. 71. R zu t o k rę g u ró w n o le g łe g o b - rysunek rzutow y do rzutni pionow ej: a - rysunek przestrze nn y, A' r " i B' b) n, I D i B' X I t l D C" i A "1" _ J. B" A D R yc. 69. R zu t od cinka A B : a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzu tow y 54 n 2 11,.. Ryc. 72. R zut pro sto ką ta n ierów n ole głego d o rzutni: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y 55

28 E"( A ") A (D') E"(A ) Ryc. 73. R zu t pro sto ką tn y sześcian u, któreg o ściany s ą ustaw ione rów nolegle do rzutni: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y R yc. 74. R zu t p ro sto ką tn y ostro słu p a o podsta w ie kw adratu, która je s t usta w iona ró w n ole gle do rzutni poziom ej: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzuto w y R yc. 75. R zu t pro sto ką tn y w alca, któreg o podstaw a je s t u sta w iona rów n ole gle do rzutni pionow ej: a - rysunek przestrze nn y b - rysunek rzutow y 56 b) G "(C ") da nam obraz, przedstawiający rzut bryły na dwie płaszczyzny. Rzutowany sześcian będzie zobrazowany na dwóch rzutniach jako dwa kwadraty, o bokach o równych długościach krawędzi. Taka sytuacja ma miejsce, gdy ściany są równoległe do rzutni (ryc. 73). W wypadku rzutowania ostrosłupa na dwie płaszczyzny, gdy jego podstawą jest kwadrat równoległy do rzutni, obrazem na niej będzie kwadrat i trójkąt (ryc. 74). Jeżeli natomiast rzutujemy walec, którego podstawa jest równoległa do rzutni n otrzymamy następujący obraz: rzutem pionowym walca jest koło o średnicy podstawy walca, rzutem poziomym - prostokąt o boku mniejszym, równym średnicy koła (ryc. 75) Rzuty prostokątne na trzy płaszczyzny Bywa również tak, że rzuty przedmiotu wykonane na dwie płaszczyzny nie dadzą właściwego położenia danego przedmiotu w przestrzeni, a ich rzutowany obraz będzie obrazem różnych brył lub figur płaskich (ryc. 76). Dlatego wprowadzono trzecią płaszczyznę nazywaną rzutnią boczną II3. Punkt A rzutujemy według znanych zasad na trzy płaszczyzny (ryc. 77a). Aby sprowadzić rzutnie do jednej płaszczyzny rysunku, wykonujemy obrót płaszczyzny ł l 2 dookoła osi x w kierunku do dołu, natomiast Ryc. 77. R zut punktu na trzy płaszczyzny: a - rysu- nek przestrzenny, b - ry s u n e k rzutow y Ryc. 76. R ysun ek rzutow y (a) je d n a ko w y dla: sześcianu (b), gra nia stosłup a (c) i pro - sto k ą ta (d) o szerokość O A"' R yc. 78. R zu t p u nktu na trz y pła szczyzn y (rysun e k rzu to w y z p o m in ię cie m z a rysów rzutni) Ryc. 79. R zut odcinka rów noległego do rzutni bocznej: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y b) Ul z n3 B' B"' X A'. / A'" \ j A" B". n2 y płaszczyzny FI3 dookoła osi z w prawo (ryc. 77b). W ten sposób otrzymany obraz wyróżnia trzy podstawowe wielkości, charakteryzujące położenie punktu A w przestrzeni, tj. szerokość, wysokość, głębokość (ryc. 78). Należy zwrócić uwagę na odległość poszczególnych rzutów od osi xyz. Okazuje się, że odcinek A'Az jest równy odcinkowi A"Ay, natomiast A'Ax równa się odcinkowi A"'Ay. W ten sposób, mając dowolne dwa rzuty, możemy znaleźć położenie trzeciego. Rzutowanie odcinka na płaszczyznę pionową i poziomą znamy z opisu rzutowania na dwie płaszczyzny. Rzutowanie na płaszczyznę boczną odbywa się analogicznie, lecz dopiero ten obraz pokazuje właściwe położenie odcinka względem rzutni (ryc. 79). y

29 R yc. 80. R zu t tró jk ą ta ró w n o - 3 ) ległego do rzutni bocznej: a - rysu- rff nek przestrzenny, b - rysunek rzuto w y C'J a} C'" CD' : A D': a ) A " S >i? Bc A " A '"=S "'=Ć "* B'" CD' A M,D " Ryc. 84. R zut prostokątny w alca, którego podstaw a je s t u sta w iona ró w n ole gle d o rzutni - rysunek rzutow y b ) A' B'=S'=D' C D"1 A"'=S"'=C" '> 1 i 1 G'H' 0 Ryc. 83. R zut prostokątny sześcianu, którego ścian y s ą u sta w ione ró w n ole gle do rzutni: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y R yc. 85. R zu t p ro s to k ą tn y p ro s to p a d ło ścianu, którego podstaw a je st ustaw iona rów nolegle do rzutni poziom ej - rysunek rzutow y Ryc. 81. R zu t pro sto ką ta - rysunek rzutow y Ryc. 82. R zut okręgu rów noległego do rzutni poziomej: a - rysunek przestrzenny, b - rysunek rzutow y W rysunku technicznym najlepiej, gdy figury płaskie są ustawione prostopadle do jednej, a równolegle do drugiej rzutni. Obrazami w pierwszym wypadku będą odcinki, natomiast przy rzutowaniu na płaszczyznę równoległą będą to obrazy danych figur (ryc. 80, 81 i 82). Rzutując bryły na trzy płaszczyzny, musimy kierować się zasadą ustawiania równoległego do jednej płaszczyzny podstawy lub ściany danej bryły (ryc. 83). W wypadku przedstawiania rzutu walca i rzutu graniastosłupa obrazy rzutów ścian na dwóch płaszczyznach są podobne, dopiero rzut na płaszczyznę boczną przedstawia właściwy obraz podstawy walca czy graniastosłupa (ryc. 84 i 85). Rysując rzuty brył obrotowych (walec, stożek, kula), osie symetrii przedstawiamy odpowiednio do rzutów. Linią punktową oznaczamy osie graniastosłupów o podstawie wielokątów foremnych (ryc. 86 i 87). Przy rzutowaniu brył na trzy 58 Ryc. 86. R zut prostokątny stożka ściętego, którego p o dstaw a je s t usta w io n a ró w n ole gle do rzutni poziom ej - rysunek rzutow y y Ryc. 87. R zut prostokątny graniastosłupa, którego po d sta w a je s t usta w io n a rów n o le g le do rzutni poziom ej - rysunek rzutow y 59

30 T płaszczyzny ustawione równolegle lub prostopadle obrazy rzutowanych ścian ulegają nakładaniu się na siebie Rzutowanie elementów budow lanych 8. Wykreśl rzuty prostokątne gumki do ścierania. 9. Wykreśl rzuty prostokątne cegły drążonej. 10. Wykreśl rzuty prostokątne wazy na kwiaty. 4. Zasady wykonywania przekrojów 4.1. W iadom ości w stępne Ryc. 88. R zut prostokątny kostki brukow ej betonow ej A Ryc. 89. R zut p ro sto ką tny kostki brukow ej betonow ej z pom inięciem rzutni i linii pom ocniczych ZADANIA KONTRO LN E Każdy element przedstawiany w formie rzutów na trzy płaszczyzny pow inien być rozpatrywany jako rzut bryły. Ustawienie przedmiotu lub elementu budowli musi być takie, aby jak najwięcej krawędzi było prostopadłych lub równoległych do rzutni. Zmniejszy to wypaczenie obrazu krawędzi, które przez swoje położenie względem rzutni uległy skróceniu, a także ułatwi, w następnym etapie prac, wymiarowanie (ryc. 88). W praktyce pomijamy linie pomocnicze, jak również osie układu współrzędnych xyz. Na płaszczyźnie pozostają rzuty: pionowy, poziomy i boczny danego elementu (ryc. 89). Stosując rzuty prostokątne, można dokładnie zobrazować zewnętrzny kształt rysowanego elementu. W niektórych wypadkach muszą być podane na rysunku informacje, dotyczące budowy wnętrza danego przedmiotu. W tym celu musimy zastosować przekroje. Pozwolą one na przekazanie informacji, czy dany element zbudowany jest w całości z takiego samego materiału, który widziany jest na zewnątrz, lub czy jest on pusty w środku. W geometrii przekrojem Ryc. 90. Płaszczyzna tnąca nazywamy figury płaskie powstałe po przecięciu bryły płaszczyzną tnącą (ryc. 90). Kształt przekroju uzależniony jest od nachylenia płaszczyzny tnącej i rodzaju bryły, przez którą ona przechodzi. W rysunku budowlanym stosujemy trzy podstawowe rodzaje przekrojów, w których płaszczyzna tnąca jest prostopadła do krawędzi przedmiotu; są to: przekrój poprzeczny - płaszczyzna tnąca prostopadła do poziomu i równoległa do krótszego boku; przekrój podłużny - płaszczyzna tnąca prostopadła do poziomu i równoległa do dłuższego boku;. przekrój poziomy - płaszczyzna tnąca równoległa do poziomu (ryc. 91). 1. Jak wyznaczamy rzut prostokątny punktu na dwie płaszczyzny? 2. Jak wyznaczamy rzut prostokątny punktu na trzy płaszczyzny? 3. Wykreśl rzuty prostokątne trójkąta, który jest równoległy do rzutni poziomej. 4. Jaki obraz przedstaw ia kwadrat w izom etrii ustaw iony rów nolegle do osi xoz? 5. Jaki obraz przedstawia koło w dimetrii ukośnej ustawiony równolegle do osi xoy? 6. Wykreśl rzuty prostokątne okręgu ustawionego prostopadle do płaszczyzny poziomej? 7. Wykreśl rzuty prostokątne walca na dwie płaszczyzny, gdy podstawa ustawiona jest równolegle do rzutni pionowej. a ) j b ) c ) Ryc. 91. R odzaje przekrojów : a - podłużny, b - poprzeczny, c - poziom y 60 61

31 4.2. Przekroje elem entów budow lanych Obrazem przekrojów elementów budowlanych jest zarys przecięcia rysowany grubszą linią, jak również widok tych części, które widzimy poza płaszczyzną tnącą. Powierzchnie przekroju elementów budowlanych oznaczamy w zależności o tego, z jakiego materiału został on wykonany. Oznaczeń materiałów budowlanych nie stosujemy, jeżeli: - powierzchnia materiału jest za mała, a oznaczenie nie jest czytelne; - rodzaj materiału jest podany w opisie; TABELA 1.5. Oznaczenia graficzne materiałów budowlanych na powierzchniach przekrojowych (wg normy PN-B-01030) LP. Nazwa materiału Oznaczenie 1. Powierzchnia gruntu (przekrój) i Podsypka, tynk, zaprawa 3. Beton niezbrojony i kamień 4. Beton zbrojony 5. Beton lekki 6. Beton lekki zbrojony 7. Cegła i pustaki n n 8. Drewno: a) przekrój w poprzek włókien b) wzdłuż włókien 9. Sklejka mmmm 10. Płyty drewnopochodne rnnttltj 11. Metal J 12. Izolacja termiczna i akustyczna 13. Izolacja wodochronna 14. w m fommmą Szkło i materiały przezroczyste w stanie suchym E =...~. - element jest wykonany z jednego materiału, a jego rodzaj podano w opisie; - pomimo braku oznaczenia nie ma wątpliwości, z jakiego materiału jest wykonany element. Przekroje poziome elementów lub budowli nazywamy rzutami poziomymi. Na rzutach zaznaczamy miejsce, przez które przeprowadzamy płaszczyznę tnącą, oraz podajemy kierunek patrzenia. Położenie płaszczyzny przekroju określamy linią punktową cienką, zakończoną dwoma odcinkami linii grubej (ryc. 92). Przy widocznym przebiegu płaszczyzny przekroju linię punktową cienką można pominąć. Nie powinny one przecinać zarysu przedmiotu. W wypadkach szczególnych możemy załamywać płaszczyzny przekroju, tak aby pokazać większą ilość szczegółów. Miejsce załamania przekroju Ryc. 92. Przekrój w jednej płaszczyźnie oznaczamy linią grubą (ryc. 93). Kierunek rzutowania określamy strzałkam i um ieszczonymi w odległości 2-3 mm od zewnętrznych odcinków linii grubych. W celu jednoznacznego zidentyfikowania przekroju nad strzałkami umieszczamy dwie wielkie litery (np. AA). Te same litery umieszczamy nad odpowiednim przekrojem. Ryc. 93. Przekrój w dw óch płaszczyznach Przekroje rysowane w innej skali niż pozostałe rzuty zakreślamy okręgiem oznaczonym wielką literą (np. A), a podziałkę (skalę) podajemy w nawiasie przy danym przekroju (ryc. 94). Oprócz przekrojów prostych, z jedną płaszczyzną tnącą, możemy wykonywać przekroje złożone, z dwoma lub większą liczbą płaszczyzn tnących. Ślady płaszczyzn takich przekrojów oznaczamy linią łamaną, której odcinki stykają się pod & A A (1 :2 ) Tworzywa sztuczne ii. Ryc. 94. P rzekrój cząstkow y przy zw ię kszonej podziałce 63

32 b) M C) Ryc. 95. Przekrój w trzech płaszczyznach rów noległych kątem 90 (ryc. 95). Na przekroju rysujemy te części, które leżą na płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny rzutu. Przedmioty, które są symetryczne, nie wymagają przekrojów całościowych i wykonujemy wtedy: - półprzekrój-półwidok (ryc. 96a), - półprzekrój, a może być również ćwierćprzekrój (ryc. 96b). Symetrię przedmiotu w półprzekrojach oznaczamy osią symetrii, którą rysujemy linią cienką punktową, przecinającą zarys przedmiotu. Na końcach R yc. 96. P rze d m io ty sym etryczne: dok, b - półprzekrój Ryc. 97. Kład miejscowy 64 b) a - półprzekrój-półw i- umieszczamy dwie linie równoległe do siebie i prostopadłe do osi, o długości 3,5 mm (linia cienka ciągła). Aby uprościć i zmniejszyć liczbę przekrojów, stosujemy kłady. Kład różni się od przekroju tym, że nie jest rzutem. Dlatego w kładach nie występują zarysy przedmiotu, znajdującego się za płaszczyzną przekroju. Wyróżniamy dwa rodzaje kładów: kład miejscowy - polega na obróceniu płaszczyzny przekroju o 90 i położeniu go na widoku przedmiotu. Obraz kładu rysujemy linią cienką ciągłą i zgodnie z kierunkiem patrzenia od strony prawej lub od dołu (ryc. 97). kład przesunięty - polega na obróceniu płaszczyzny przekroju o 90, lecz jego zarys, R yc. 98. K łady przesunięte B-B A -A R yc. 99. P rzekroje c zą stkow e Ryc Zasady oznaczania m iejsc przekrojów i ich rozm ieszczanie na rysunku który wykonujemy linią ciągłą grubą, znajduje się poza przedmiotem, przesunięty wzdłuż linii przekroju (ryc. 98). Możemy również wykonywać widoki i przekroje cząstkowe, jeżeli nie potrzebujemy całego przekroju. Przekrój cząstkowy ograniczamy linią cząstkową lub zygzakową (ryc. 99). Przekrój lub widok cząstkowy możemy rysować w większej skali niż widok przedmiotu. Taki przekrój nazywamy szczegółem powiększonym. ZADANIA KO N TRO LN E 1. Co to jest płaszczyzna tnąca? 2. Jakie rozróżniamy płaszczyzny tnące w stosunku do rzutni poziomej? 3. Jak oznaczamy płaszczyzny przekroju? 4. Co to jest kład miejscowy? 5. Wykreśl przekrój złącza ciesielskiego. 6. Wykreśl przekrój podłużny, poprzeczny i poziomy cegły drążonej. B-B 65

33 5. Podziałki i podstawowe zasady wym iarowania lm '...L - 1 _J r n J ----h P 1 d lom 5.1. Podziałki Elementów małej architektury, budynków lub granic działki nie możemy narysować w wielkości rzeczywistej. Dlatego obraz takiego obiektu zm niejszamy lub w wyjątkowych wypadkach powiększamy. Jeżeli jego rzeczywiste wymiary zostały zmienione, to mówimy, że dany obiekt jest przedstawiony w podziałce (skali). Podziałką nazywamy stosunek liczbowy wymiarów linii podstawowych na rysunku do odpowiadających rzeczywistym wymiarom tych linii. Jeżeli narysowany przez nas odcinek długości 1 cm odpowiada w rzeczywistości 100 cm, to rysunek ten wykonaliśmy w podziałce (w skali) 1:100. Wynika z tego, że odcinek zmniejszyliśmy 100 razy w stosunku do oryginału. W zależności od potrzeb, przeznaczenia i rozmiarów obiektu stosujemy różne podziałki zmniejszające, natomiast tylko w wyjątkowych wypadkach - powiększające (np. 2:1). Na każdym rysunku zaznaczamy skalę, w jakiej obiekt został przedstawiony - jeżeli w jednej skali, to podajemy ją w polu tabliczki rysunkowej. Natomiast, gdy na rysunku wystąpi element, który narysowaliśmy w innej podziałce niż główny obiekt, to podziałkę umieszczamy nad tym elementem. TABELA 1.6. Skale stosowane w rysunku budowlanym i odpowiadające im wartości wymiarów na rysunkach Skala Rzeczywista wartość odcinka o długości 1 cm przedstawionego na rysunku Wartość rzeczywistego odcinka o długości 1 m przedstawionego na rysunku 1: m 0,02 mm 1: m 0,05 mm 1: m 0,1 mm 1: m 0,2 mm 1: m 0,5 mm 1: m 1 mm 1:500 5 m 2 mm 1:200 2 m 5 mm 1:100 1 m 10 mm 1:50 0,5 m 20 mm 1:20 0,2 m 50 mm 1:10 0,1 m 100 mm 1:5* 0,05 m 200 mm 1:2 0,02 m 500 mm 1:1 0,01 m 1000 mm * skala dopuszczalna w wypadku specjalnego przeznaczenia rysunku 66 lm 0 1 Ryc Podziałki liniowe m lm lom lm lom W niektórych wypadkach podziałkę możemy przedstawić na rysunkach w formie graficznej, gdzie długość odcinka odpowiada rzeczywistej długości wyrażonej liczbowo. Takie przedstawienie podziałki ułatwia odczytywanie rysunków. Wystarczy za pomocą cyrkla odmierzyć żądany odcinek i nie zmieniając rozstawu przyłożyć do podziałki graficznej, znajdującej się na tym rysunku (ryc. 101). ZAD ANIA KONTRO LN E 1. Co to jest podziałka? 2. Wyjaśnij, co to jest podziałka w formie graficznej, i jak z niej korzystamy? 3. Oblicz ile będzie wynosił odcinek 23 m przeniesiony na rysunek w skali 1: Podstawowe zasady wym iarowania Każdy rysunek, aby przedstawiał część dokumentacji, musi być zwymiarowany, co oznacza, że należy podać rzeczywiste, niezbędne wymiary wykreślonego na rysunku obiektu, tak aby dany obiekt lub element mógł być prawidłowo wykonany na budowie lub w zakładzie usługowym. W celu prawidłowego wymiarowania rysunków ujednolicono stosowane zasady, by projektanci i wykonawcy mogli bezbłędnie interpretować dane. Wymiary na rysunku przedstawiamy za pomocą linii wymiarowych, będących liniam i cienkimi równoległymi do linii konturowych. Najczęściej 67

34 prowadzimy je poza rysowanym przedmiotem, w odległości nie mniejszej niż 0,5 cm. Rysując linie wymiarowe, stosujemy następujące zasady: prowadzimy je równolegle do wyznaczonej krawędzi, promieniowo lub w postaci łuków; przedstawiamy je na rysunku jako linie ciągłe, nawet gdy element potraktowano jako przerwany; unikamy wzajemnego przecinania się linii wymiarowych, a jeżeli tak się stanie, nie przerywamy żadnych z prowadzonych linii; odstęp między równoległymi liniami wymiarowymi musi być równy i wynosić nie mniej niż 7 mm. o - Ryc O zn a cze n ie po czątku linii w ym ia ro w e j Liniami wymiarowymi nie powinny być linie zarysu przedmiotu, ich przedłużenie czy osie symetrii. Każda linia wymiarowa musi mieć wyraźne znaki ograniczające. Jej początek oznaczamy kółeczkiem mm (ryc. 102), a koniec grotem rysowanym pod kątem 10-90, ukośną kreską nachyloną pod kątem 45" lub kropką. Pamiętamy również o kilku zasadach: wielkość znaków powinna być proporcjonalna do rysunku; na danym rysunku stosujemy jeden rodzaj ograniczeń; groty powinny znajdować się wewnątrz granic linii wymiarowej, a gdy brakuje miejsca dopuszczalne jest wykonanie ich na zewnątrz; przy wymiarowaniu promienia stosujemy jeden grot (ryc. 103) z ostrzem skierowanym do łuku. Linie wymiarowe pomocnicze kreślimy prostopadle do kierunku odpowiadających im wymiarom. W rysunku budowlanym dopuszcza się niedoprowadzanie tych linii do krawędzi rysunku, a w wypadku przedstawiania zarysu linią cienką nie należy jej doprowadzać do zarysu przedmiotu. Rysując linie wymiarowe pomocnicze, stosujemy następujące zasady: powinny być lekko przeciągnięte poza linie wymiarowe; prowadzimy je prostopadle do rysowanego elementu; w wyjątkowych sytuacjach możemy rysować je ukośnie, ale muszą być do siebie równoległe; nie powinny przecinać innych linii (ryc. 104). Liczby wymiarowe, będące rzeczywistym wymiarem danej krawędzi, wpisujemy w odległości 1 mm nad środkową częścią linii wymiarowej. Jeżeli linia wymiarowa jest za mała, by zmieścić nad nią liczbę wymiarową, musimy narysować wysięgnik. Umieszczanie liczb wymiarowych na rysunku: - stosujemy oznaczenia cyfrowe odpowiedniej wielkości i nanosimy je, tak aby nie były przecięte lub oddzielone innymi liniami; - na danym rysunku oznaczenia wykonujemy wg jednej i tej samej metody: metoda pierwsza - liczby wymiarowe umieszczamy równolegle do linii wymiarowych, lm m nad ich częścią środkową (ryc. 105a); liczby wymiarowe wielkości kątowych wpisujemy, kierując się podobnymi zasadami (ryc. 105b); metoda druga - liczby wymiarowe nanosimy, tak aby można je było czytać od dołu arkusza (ryc. 105c); liczby wymiarowe wielkości kątowych podajemy, przerywając linie wymiarowe łukowe (ryc. 105d). a) b) C) zn a k i o g ra n ic z a ją c e g ro ty kre sk i s trz a łk i - k ro p k i R yc E le m e n ty w ym ia ru na rysunkach 35 m 35 m 35 m 35 m lin ia w y m ia ro w a po m o cnicza linia w ym iarow a liczba w ym iarow a Ryc Liczby w ym iarow e : a - rów nolegle do linii w ym iarow ych, b - w ielkości kątowych, c - rów nolegle do arkusza, d - w ie lko ś ci ką to w y ch Wymiarowanie szeregowe podajemy na rysunku w postaci ciągów, w tedy, gdy ewentualne nagromadzenie podawanych wymiarów nie wpłynie na czytelność opisywanych elementów. Ciągi szeregowe stosujemy w następującej kolejności: 68 69

35 a ) b ) i c ) f 1 o,o o m m 5,67 Ryc O zn a cza n ie p o zio m ó w na rzutach i przekroja ch pionow ych bazy (a, b), o zn a czanie poziom ów na rzutach i przekrojach poziom ych (c) R yc W y m ia ro w a n ie od je d n e j bazy rów noległe LD rn Ryc W ym iarow anie od jednej bazy narastające lo Ryc O znaczanie kolejnych poziom ów na rzutach i przekrojach pionow ych Ryc Zasada niepow tarzania w ym iarów - ciąg zawierający wymiary szczegółowe; - ciąg zawierający wymiary poszczególnych części; - ciąg z podaniem odległości między osiami dwóch sąsiadujących elementów konstrukcji; - ciąg z całkowitym wymiarem obiektu lub elementu (ryc. 106). Wymiarowanie od jednej bazy stosujemy, gdy kilka wymiarów rozpoczyna się z jednego wspólnego punktu, wykorzystując jedną z metod: - wymiarowanie równoległe (ryc. 107); - nakładające się wymiarowanie narastające (ryc. 108). Wymiarowanie cięciw, łuków i kątów należy do oznaczeń specjalnych, rzadko stosowanych (ryc. 109). cięciw a Ryc W y m ia ro w a n ie cięciw, łu kó w i kątów 70 łu k kąt 128 Na rzutach i przekrojach pionowych wymagane jest zaznaczanie poziomów. Poziom 0 oznaczamy grotem o kącie 90" (ryc. lloa). Jeżeli wymagane jest podanie wysokości bazy, to nanoszone oznaczenie graficzne modyfikujemy, tak że wartość 0,00 znajduje się nad, a rzeczywista wysokość pod linią poziomą (ryc. llob). Kolejne poziomy oznaczamy grotem 90" skierowanym do odpowiedniego poziomu. Na linii umieszczamy wartość rzędnej poziomu (ryc. 111). Na rzutach i przekrojach poziomych zaznaczamy także poziomy. Umieszczamy je nad linią odniesienia, stosując wartości liczbowe połączone ze znakiem x (ryc. lloc). Podczas wymiarowania musimy przestrzegać obow iązujących zasad, tak aby nie popełnić błędów, które będą ograniczały czytelność rysunków. Pamiętajmy o kilku najważniejszych: umieszczamy wymiary niezbędne do wykonania danego obiektu; nie powtarzamy wymiarów, które mogą zacierać przejrzystość rysunku (ryc. 112); Ryc Z asada ła ńcuchów otw artych 71

36 D obrze Źle TABELA 1.7. Rodzaje rysunków Rodzaje rysunków ogólne schematyczne zasadnicze szczegółowe orientacyjne sytuacyjne rzut z góry przekroje poziome przekroje pionowe Ryc Popraw ne i błędne prow adzenie linii w ym iarow ych ciągi wymiarowe zostawiamy niezamknięte, odstępstwem jest wymiarowanie np. ścian) - ryc. 113; linie wymiarowe prowadzimy, tak aby nie zlewały się z krawędziami rysunku (ryc. 114). ZADANIA KONTROLNE 1. Co to jest wymiarowanie od jednej bazy? 2. W jaki sposób wymiarujemy łuki, a w jaki promienie? 3. W jaki sposób oznaczamy poziomy na przekrojach pionowych? 4. O jakich najważniejszych zasadach musimy pamiętać podczas wymiarowania? 5. Przedstaw w rzutach i przekrojach fragment rury stalowej i zwymiaruj te rysunki. 6. Wykreśl rzut pionowy fragmentu murka z cegły klinkierowej i zwymiaruj rysunek. 6. Rodzaje rysunków technicznych W architekturze krajobrazu możemy spotykać się z różnymi rodzajami rysunków technicznych. Najczęściej są to rysunki techniczne budowlane, rzadziej maszynowe. W zależności od przeznaczenia rysunku, jak i od sposobu jego wykonania, wyróżniamy trzy rodzaje rysunku technicznego: - szkic odręczny z zachowaniem proporcji, lecz bez wymiarowania; - szkic odręczny z zachowaniem proporcji i wymiarami; - rysunek wykonany za pomocą przyborów technicznych na podstawie wykonanych szkiców. Każdy obiekt terenów zieleni musi być wykonany zgodnie z zatwierdzoną dokumentacją, w której skład wchodzą m.in. rysunki. 72 Rysunki orientacyjne służą do określenia obiektu w odniesieniu do jego miejsca w krajobrazie (dzielnicy, miasta, regionu kraju). Rysunki sytuacyjne przedstawiają dokładne położenie obiektu wraz z wymiarami. Rysunki schematyczne uzupełniają położenie niektórych elementów, dając ogólny pogląd na całość obiektu. Mogą być pomocne przy tworzeniu analiz. Rzut z góry jest widokiem obiektu lub elementu z góry. Przekroje poziome, nazywane także rzutami, przedstawiają kolejne elementy konstrukcji i ich szczegóły. Przekroje pionowe są niezbędne do zobrazowania wysokości elementów w stosunku do terenu i innych elementów, oraz miejsc montażu szczegółów konstrukcji. Rysunki aksonometryczne przedstawiają w przejrzysty sposób układ danego elementu. Są rysunkami poglądowymi. Rysunki szczegółowe stosowane są w przypadku małych rozmiarów urządzeń lub części obiektu. ZADANIA KONTROLNE 1. Wymień rodzaje rysunków technicznych. 2. Jak dzielimy rysunki zasadnicze? 7. Podsumowanie W architekturze krajobrazu umiejętność sporządzania rysunków technicznych jest podstawą do tworzenia wszelkiego rodzaju dokumentacji. Każdy projekt terenów zieleni wymaga opracowania warunków technicznych do ich prawidłowego wykonania. Na każdym etapie procesu tworzenia obiektu architektury krajobrazu profesjonalność wykonywania i umiejętność czytania rysunków technicznych jest konieczna. Nawet, gdy mamy do czynienia z małymi obiektami (ogród przydomowy, otoczenie miejsca publicznego, element małej architektury), wymagane są takie same opracowania, jak przy projekcie parku miejskiego czy terenu wypoczynkowego nad jeziorem. Stosowanie ogólnie 73

37 R O ZD ZIA Ł II M ATERIAŁY BU D O W LA N E W A R C H ITEK TU R ZE K R A JO BRAZU Ryc R zuty prostokątne opracow ane: a - kom puterow o, b - ręcznie przyjętych zasad sporządzania rysunków technicznych, ułatwia prawidłowe wykonanie obiektu. Techniki, jakimi będą sporządzane rysunki, składające się na całość dokumentacji, podlegają takim samym zasadom. Wszystkie elementy rysunku muszą być naniesione, niezależnie od tego, czy jest on wykonany ręcznie, czy technikami komputerowymi (ryc. 115). Pamiętajmy jednak, że komputer i jego oprogramowanie jest tylko narzędziem w ręku projektanta lub kreślarza. Dopiero zdobyta wiedza na temat zasad rysunku technicznego, konstrukcji elementów czy tworzenia przekrojów jest podstawą do wykorzystywania różnych metod sporządzania dokumentacji. 1. W iadomości wstępne W ogrodach i parkach spotykamy różnorodne materiały budowlane, które są uzupełnieniem kompozycji roślinnych oraz stanowią niezbędne wyposażenie do prawidłowego funkcjonowania obiektu. Ludzie, przebywający w parku, spacerują po alejkach, które są wykonane z różnych materiałów budowlanych (kostki brukowe kamienne lub betonowe, żwir itp.), siadają na ławkach (drewnianych, żeliwnych, stalowych, ze sztucznego tworzywa), dzieci spędzają czas na placach zabaw (metalowe lub drewniane huśtawki, drabinki itp.). Również malownicze zakątki parkowe, jak np. wodospad, po którego kamiennych progach przelewa się woda, wymagają zastosowania materiałów budowlanych o specjalnych właściwościach i wartościach dekoracyjnych. Dobór materiałów do budowy obiektów małej architektury wymaga fachowej wiedzy, tak aby zostały one prawidłowo zastosowane. Ważnym czynnikiem jest ich trwałość. Muszą być odporne na warunki atmosferyczne, zniszczenie oraz odpowiadać wymaganiom co do wykorzystania danych obiektów. Nie należy również zapominać o walorach dekoracyjnych, które mają ogromny wpływ na końcowy efekt projektu K lasyfikacja m ateriałów budow lanych Zgodnie z Prawem Budowlanym, obowiązującym w Polsce jako ustawa, jak również z aktami prawnymi stosowanymi w Unii Europejskiej, materiały budowlane określa się jako materiał bezpostaciowy. Zalicza się do niego cement, gips, kruszywo itp., ale także gotowe produkty, takie jak: stal zbrojeniowa, ceramika, wyroby z zapraw i betonów czy ze szkła. Materiały budowlane dzielimy według kilku kryteriów. Jednym z nich jest ich zastosowanie, np. do budowy dróg czy robót hydrotechnicznych. Innym, ważnym podziałem, jest ich klasyfikacja na materiały: - konstrukcyjne: beton, drewno, lite skały, stal itp.; - niekonstrukcyjne: tworzywa sztuczne, szkło lub wełna mineralna. Każdy materiał budowlany, bez względu na jego późniejsze wykorzystanie, dzielimy na organiczny lub nieorganiczny. Możemy go również sklasyfikować w zależności od surowca, jaki użyto do jego wyprodukowania. Taki podział jest najwłaściwszy i najbardziej przydatny dla architekta krajobrazu. 75

38 1.2. Normy, certyfikaty, aprobaty techniczne W Polsce normami zajmuje się Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości. Normy dla materiałów budowlanych są opracowywane w zespole Budownictwa Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Normy Polskie oznaczane są dużymi literami PN, a z literą B (PN-B) oznaczają, że dotyczą budownictwa. Również Normy Międzynarodowe (ISO) i Normy Europejskie (EN) mogą być wprowadzone do katalogu Polskich Norm, a wtedy w oznaczeniach numer normy zostaje poprzedzony oznaczeniem literowym PN-EN (dla norm europejskich), oraz PN-ISO (dla norm międzynarodowych). Można również spotkać oznaczenia norm PN-EN ISO, jeżeli część normy EN jest identyczna z normą międzynarodową ISO. Normy EN i ISO nie mogą być dowolnie zmieniane, nie wolno również dodrukowywać do nich żadnych załączników krajowych. Ponieważ proces dopuszczania materiałów budowlanych jest dość długotrwały, polskie ustawodawstwo pozwala na ich wprowadzanie do obrotu krajowego po wydaniu dokumentów akceptacyjnych, nazywanych aprobatami technicznymi (AT), którymi zajmują się jednostki naukowo-badawcze, powoływane przez odpowiedniego ministra do spraw budownictwa. Jednostki te są reprezentowane przez Instytut Techniki Budowlanej (ITB) i są uznawane przez międzynarodowe organizacje: Europejską Unię Akceptacji Technicznej w Budownictwie (European Union o f Agregment) i Europejską Organizację Aprobat Technicznych (Europaen Organisation fo r Technical Approvals). Aprobatę Techniczną, dotyczącą danego wyrobu, wydaje się na okres 5 lat (zgodnie z rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia , Dz.U. nr 107 z 1998 r. poz. 679, ze zmianą Dz.U. nr 8 z 2002 r., poz. 71), na wniosek producenta lub importera wyrobu. Aprobata techniczna (AT) oraz Polskie Normy (PN) są podstawą do rozpoczęcia badań atestacyjnych, które potwierdzają, że wyrób budowlany ma odpowiednie właściwości, zgodne z PN lub AT. Wydawany jest certyfikat na znak bezpieczeństwa B" łub certyfikaty zgodności z PN lub AT, a czasami także deklaracja zgodności z PN lub AT. Dopuszczone do powszechnego stosowania są wyłącznie te wyroby budowlane, które uzyskały jeden z wymienionych dokumentów. Certyfikat na znak bezpieczeństwa B" stanowi potwierdzenie zgodności cech wyrobu z kryteriami technicznymi. Konieczność uzyskania takiego certyfikatu dotyczy wyrobów podlegających obowiązkowi certyfikacji. Do grupy tej należą wyroby, które wpływają na wyeliminowanie zagrożeń dla życia, zdrowia i mienia użytkowników oraz dla środowiska. Wykaz takich wyrobów podaje rozporządzenie Rady Ministrów z dnia r. Dz.U. nr 5 ze zmianą w 2000 r. poz. 53). 76 Certyfikat zgodności jest potwierdzeniem zgodności cech wyrobu z Polską Normą lub aprobatą techniczną (wyrób może otrzymać taką deklarację, jeżeli nie dotyczy go obowiązek certyfikatu na znak bezpieczeństwa). Na wyrobach, które uzyskały ten certyfikat, może być umieszczony znak zgodności z PN. Wyroby, które nie podlegają certyfikacji, powinny mieć co najmniej deklarację zgodności, która stanowi potwierdzenie, że istnieje zgodność cech produkowanych wyrobów w odniesieniu do odpowiedniej PN lub AT. Od r. wszystkie wyroby dopuszczone do obrotu w budownictwie musiały być oznaczone znakiem budowlanym, a od r. produkty, które trafiają na rynek, muszą mieć oznaczenie (CE) zgodne z Unią Europejską. Znak ten zastępuje znak bezpieczeństwa i znak budowlany i jest umieszczany bezpośrednio na wyrobie, etykiecie lub opakowaniu danego materiału budowlanego. Materiały budowlane wytwarzane wg tradycyjnie uznanych zasad sztuki budowlanej są dopuszczone do obrotu z mocą prawa. Dla takich wyrobów nie ma konieczności oceny ich przydatności, atestacji czy oznakowania. Oznaczanie znakiem CE wydają instytucje upoważnione przez ministra właściwego dla oceny zgodności, i są to: Inspekcja Handlowa (IH), podlegająca prezesowi Urzędu Ochrony Konkurencji i Konsumentów, lub nadzór budowlany. Zadania nadzoru budowlanego wykonują: Powiatowy Inspektor Nadzoru Budowlanego, wojewoda (Wojewódzki Inspektor Nadzoru Budowlanego) i Główny Inspektor Nadzoru Budowlanego. 2. W łaściwości m ateriałów budowlanych Wszystkie materiały budowlane charakteryzują się pewnymi właściwościami, określanymi jako cechy techniczne. Dzielimy je na cechy: fizyczne, mechaniczne, chemiczne. Dla architektury krajobrazu, oprócz cech technicznych, które niewątpliwie wpływają na dobór i wykorzystanie określonych materiałów w projekcie, ma jeszcze znaczenie wartość estetyczna wyrobów. Rodzaj użytych materiałów ma ogromny wpływ na obraz kompozycji i odbiór plastyczny elementów wyposażenia obiektów architektury krajobrazu. Dlatego też muszą być brane pod uwagę wygląd, barwa, kształt, możliwość obróbki i formowania materiału. Grupy tych cech będziemy rozpatrywali jako wartości dekoracyjne W łaściw ości fizyczne Do podstawowych właściwości fizycznych, które charakteryzują materiały budowlane, można zaliczyć: gęstość, gęstość pozorną, szczelność, porowatość, 77

39 wilgotność, nasiąkliwość, higroskopijność, kapilarność, przewodność cieplną, ogniotrwałość, rozszerzalność cieplną, mrozoodporność. Gęstość (p) - jest to stosunek masy materiału do jego objętości absolutnej (bez porów). Wyrażona jest wzorem: p = m : V [g/cm3] m - masa próbki w g lub kg, Va - objętość absolutna w cm3 lub dm3. Gęstość uzależniona jest od składu chemicznego materiału. Oznacza się ją w piktometrze (metoda dokładna) lub w objętościomierzu Le Chateliona (metoda przybliżona). Do badania musi być przygotowana próbka z różnych części materiału. Po sproszkowaniu i odpowiednim przygotowaniu oraz wysuszeniu dokonany zostaje pomiar. W budownictwie pomiary te służą do obliczania porowatości materiałów. Gęstość pozorna (p ) jest to stosunek masy materiału do jego objętości łącznie z porami. Wyrażona jest wzorem: p = m : V [g/cm3] masa próbki w g lub kg, V - objętość próbki w stanie naturalnie suchym w cm3 lub dm3. Gęstość pozorna uzależniona jest od struktury materiału. Można ją oznaczyć metodą bezpośrednią. W tym celu przygotowaną próbkę (6 kawałków badanego materiału w kształcie sześcianu lub walca o wysokości ok. 50 mm) należy wysuszyć, następnie zważyć i zmierzyć. Wynik podstawiony do wzoru daje wartość gęstości pozornej. Gęstość pozorną materiałów, z których nie jest możliwe pobranie regularnych próbek, określamy metodą hydrostatyczną. Znając wartości gęstości pozornej materiałów budowlanych, można określić np.: porowatość, przewodność cieplną lub nasiąkliwość. Gęstość pozorna jest również podstawowym parametrem do ustalania obciążeń materiałów budowlanych, wykorzystywanym również do obliczania mas przewozowych. Gęstość pozorną można obliczać dla materiałów sypkich, nazywana jest wtedy gęstością nasypową. Szczelność (S) - jest to stosunek gęstości pozornej do gęstości danego m ateriału. Wyrażona jest wzorem: S = PP:P pp - gęstość pozorna w g/cm3 lub kg/dm3, p - gęstość w g/cm3 lub kg/dm3. Szczelność określa zawartość materiału w jednostce jego objętości, jej wartość jest na ogół mniejsza od 1. Jeżeli wartość ta wynosi 1, to oznacza, że materiał jest jednorodny i szczelny. Porowatość (P) - jest to procentowa zawartość wolnych przestrzeni w danym materiale. Wyrażona jest wzorem: P = (1 - S) x 100% S - szczelność materiału. 78 W ilgotność ( to) - jest to procentowa zawartość wody w danym materiale. Wyrażona jest wzorem: W = Km-,- m): m I x 100% m - masa próbki w stanie wilgotnym w g lub kg, m - masa próbki w stanie suchym w g lub kg. Wilgotność materiałów określamy, gdy są w stanie naturalnym (m). Można również określić wilgotność materiałów wystawionych na działanie czynników atmosferycznych. Wilgotność ma wpływ na przewodność cieplną i mrozoodporność materiałów budowlanych. N asiąkliw ość (n) - jest to zdolność materiału do wchłaniania wody. Rozróżniamy nasiąkliwość wagową (n ), która jest stosunkiem wody wchłoniętej przez materiał do jego masy w stanie suchym, lub do jego objętości i wtedy jest to nasiąkliwość objętościowa (no). Obie wartości określamy w procentach. ii W= l(tn W - m): ' nii x 100% nc = /(»;. - m): V] x 100% m - masa próbki w g lub kg, m - masa próbki w stanie suchym w g lub kg, V - objętość w cm3 lub dm3. Nasiąkliwość zależy od struktury materiału. Jeżeli ma on pory zamknięte, to nasiąkliwość jest mniejsza. Materiały o mniejszej szczelności mają również mniejszą mrozoodporność i wytrzymałość oraz gorsze właściwości izolacyjne. H igroskopijność - jest to zdolność wchłaniania wody zawartej w powietrzu. Materiały higroskopijne mają zwykle większą wilgotność niż otoczenie i dlatego są mniej przydatne do produkcji elementów architektury ogrodowej. Kapilarność - jest to zdolność do podciągania wody przez materiał budowlany, stykający się z wodą. Podsiąkanie to odbywa się poprzez wąskie kanaliki, nazywane włoskowatymi. Aby zapobiegać temu zjawisku, stosuje się wszelkiego rodzaju izolacje, odcinające kapilary materiału budowlanego od wody, np. gruntowej. Przewodność cieplna - jest to zdolność materiału do przewodzenia ciepła, będącej wynikiem różnic temperatury na jego powierzchni. Właściwość tę nazywamy współczynnikiem przewodzenia ciepła (A) i jest on równy ilości ciepła przepływającego w ciągu 1 godziny przez jednorodną warstwę materiału (o powierzchni 1 m2 i grubości 1 m), gdzie temperatura wynosi l C/m. Współczynnik ten zależy od porowatości materiału budowlanego, i tym samym wzrost wilgotności powietrza zmienia przewodność cieplną, która również zwiększa się. O gniotrw ałość - jest to zdolność materiałów budowlanych do przeciwstawiania się wysokim temperaturom (np. w czasie pożaru). W zależności od czasu, w jakim materiał nie ulega spaleniu podczas testów próbnych, otrzymuje odpowiednią klasę odporności ogniowej: F0; F0,25; F0,5; F I; F I,5; F2 lub F4. Rozszerzalność cieplna - związana jest ze zmianami wymiarów w wyniku działania temperatury. Wyróżnia się dwa rodzaje rozszerzalności cieplnej i określa odpowiednim współczynnikiem. 79

40 W spółczynnik rozszerzaln ości lin iow ej o k reśla p rzyrost długości m a teria łu zuskutek ogrzan ia go o 1 C. W spółczynnik rozszerzaln ości objętościozoej o k reśla p rzyrost o b jęto ści m ateriału w sku tek ogrzan ia go o 1 C. Mrozoodporność - określa trwałość materiału nasyconego wodą i poddanego działaniom temperatur ujemnych. Na mrozoodporność duży wpływ ma porowatość i nasiąkliwość. Materiały budowlane mało odporne na działanie niskich temperatur szybko ulegają zniszczeniu w sposób nieodwracalny W łaściw ości m echaniczne Właściwości mechaniczne materiałów budowlanych dostarczają informacji na temat ich wytrzymałości. W zależności od działania różnych sił zewnętrznych, możemy wyróżnić wytrzymałość materiałów na: ściskanie, rozciąganie, zginanie, twardość, ścieralność, udarność. Wytrzymałość na ściskanie - to zdolność materiału do zachowania trwałości podczas działania sił ściskających, podawana w MPa. Badania przeprowadza się na próbkach suchych, jak i nasyconych wodą. Niektóre materiały nasycone wodą mają mniejszą wytrzymałość na ściskanie niż w stanie powietrzno-suchym. Wytrzymałość na ściskanie jest różna i zależy od budowy anizotropowej danego materiału (ułożenia włókien lub warstw materiału). Informacje dotyczące wytrzymałości na ściskanie są przydatne np. przy doborze materiałów budowlanych tam, gdzie spodziewamy się dużych obciążeń (wzmożony ruch kołowy, masywna rzeźba na kamiennym cokole). Wytrzymałość na rozciąganie - to największe naprężenia, jakie może wytrzymać próbka materiału poddana siłom rozciągającym. Znajomość tych właściwości przydatna jest przy projektowaniu konstrukcji. Wytrzymałość materiałów na zginanie - polega na największej wytrzymałości materiału podczas działania sił zginających. Materiały posiadające dużą wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie są również wytrzymałe na zginanie. Twardość - jest cechą, która określa odporność materiału na zarysowania i wciskanie w jego powierzchnię twardych przedmiotów. Oznacza się ją przez wciskanie w powierzchnię twardej kulki (metoda Brinella) lub diamentowego stożka (metoda Rockwella). Można również badać twardość materiału przez zarysowanie jego powierzchni, wykorzystując do tego wzorzec o znanej twardości. Wzorce takie ujęte są w 10-stopniowej skali Mohsa, gdzie najbardziej miękki jest talk (1), a najtwardszy diament (10). Twardość jest ważną cechą doboru materiałów tam, gdzie są wykonywane nawierzchnie do chodzenia lub jeżdżenia. Ścieralność - to odporność materiału na ścieranie. Oznaczanie ścieralności naturalnych i sztucznych materiałów kamiennych, wykonuje się na tarczy Boehmego. Po wprowadzeniu tarczy w ruch obrotowy, na którą jest nasypany pro 80 szek ścierny, wyciera się oznaczaną próbkę z czterech stron. Następnie określa się straty masy. Oznaczenie ścieralności materiału jest konieczne przy budowie schodów ogrodowych lub różnego rodzaju nawierzchni. Udarność - to odporność na uderzenia w powierzchnię materiału. Cecha ta odgrywa ważną rolę przy doborze materiałów, np. do budowy schodów czy posadzek. Dobierając materiały budowlane do projektowanego obiektu, nie powinno się brać pod uwagę tylko jednej z cech materiału. Na przykład szkło, które ma dobry współczynnik twardości i jest odporne na ścieranie, jest niestety materiałem udarnym, co eliminuje go z większości obiektów architektury ogrodowej W łaściwości chemiczne Zapoznanie się z właściwościami chemicznymi materiałów budowlanych w pracy architekta krajobrazu jest niezbędne, gdyż procesy zachodzące wewnątrz materiałów, mogą doprowadzić w przyszłości do ich zniszczenia lub znacznego obniżenia wartości użytkowej. Oprócz oddziaływań wewnętrznych, następują również oddziaływania środowiska zewnętrznego na materiał. Głównymi czynnikami wpływającymi na te procesy są: powietrze, woda i kwasy. Powolne niszczenie materiału przez czynniki środowiska przeradza się w procesy chemiczne, nazywane korozją. Właściwości chemiczne są ściśle związane z budową materiałów, które są przeważnie mieszaninami różnych substancji chemicznych. Najczęściej są to związki nieorganiczne (tlenki, kwasy, zasady i sole), ale także organiczne (zawierające związki węgla). Do związków nieorganicznych zaliczamy materiały pochodzenia mineralnego, takie jak: węglany, glinokrzemiany, glin, krzem. Związki organiczne węgla występują m.in. w drewnie, asfalcie naturalnym, tworzywach sztucznych. Materiały budowlane w czasie eksploatacji ulegają przemianom. Oddziaływanie środowiska, w którym zostały zastosowane, doprowadza z czasem do zmiany jednych substancji w drugie. Wody gruntowe i opadowe powodują rozpuszczanie niektórych substancji i tworzenie związków uwodnionych, które w znacznym stopniu naruszają strukturę materiałów budowlanych lub też powodują w procesie hydrolizy rozpad substancji złożonych na proste. W wodach opadowych występują tlenki siarki, tworzące kwasy, które w szybkim tempie niszczą kamień, a nawet konstrukcje stalowe. Również tlen zawarty w powietrzu doprowadza do utleniania powierzchni materiałów budowlanych W artość dekoracyjna m ateriałów budow lanych Zaprojektowany starannie zakątek ogrodu ma dobrane rośliny pod względem ich pokroju, koloru kwiatów czy jesiennych przebarwień liści. Również materiały budowlane zastosowane w elementach małej architektury muszą być 81

41 dobrane pod względem ich dekoracyjności. Do cech, na które musimy zwrócić uwagę, należą: barwa, faktura, rysunek, kształt. Barwy materiałów są naturalne lub nadawane przez producenta. Barwa naturalna jest jedną z głównych cech, stanowiących o doborze danego materiału do projektowanego wnętrza, np. barwa powierzchni kamieni czy wyrobów klinkierowych. Niektóre materiały poddawane są w czasie produkcji barwieniu, np. beton lub szkło, lub zabezpieczane, np. wyroby z drewna farbą, bejcą czy lakierem. Zastosowanie barw i ich odcieni w architekturze krajobrazu jest ograniczone i uzależnione od tła, oświetlenia, a nawet upodobań kolorystycznych zleceniodawcy projektu. Ważnym czynnikiem, wpływającym na wybór materiałów budowlanych, jest trwałość kolorów w czasie eksploatacji, poddanych działaniu światła słonecznego i wody. Faktura materiału charakteryzuje jego powierzchnię. Uzależniona jest od budowy strukturalnej oraz możliwości obróbki. Wyróżnia się powierzchnie połyskliwe, matowe, chropowate oraz ukształtowane przez człowieka. Powierzchnie połyskliwe są gładkie, odbijają światło, dają efekty w postaci refleksów. Uzyskuje się je w procesie polerowania (kamień, metal) lub technologicznym (glazurowanie, lakierowanie), albo są to materiały o naturalnej powierzchni połyskującej. Powierzchnie matowe są gładkie, a padające na nie światło ulega rozproszeniu. Można je uzyskać w procesach obróbki przez matowienie lub wygładzanie. Powierzchnie chropowate charakteryzują się wyraźnymi odkształceniami, uzyskanymi przez zastosowanie odpowiednich narzędzi. Wykorzystując w kompozycji materiały o takiej powierzchni, możemy wydobyć ciekawe efekty cienia. Powierzchnie przestrzennie ukształtowane charakteryzują się nadanym kształtem, np. falistym, albo odciśniętymi odpowiednio wzorami. Faktury takie uzyskujemy za pomocą specjalnych narzędzi (deska ryflowana) lub w procesach technologicznych (szkło wzorzyste, beton fakturowany). Również kształt wyrobu ma wpływ na odbiór plastyczny danego obiektu. Jeżeli do wykończenia ściany użyjemy płytek ceramicznych o wymiarach 2x2 cm, to uzyskamy inny efekt niż gdybyśmy zastosowali płytki o wymiarach 30x30 cm, w takim samym kolorze i o takiej samej fakturze. ZADANIA KONTRO LN E 1. Jak dzielimy materiały budowlane? 2. Co oznacza skrót PN-EN ISO? 3. Co to jest atest materiałów budowlanych? 4. Jakie oznaczenia powinny mieć materiały budowlane po r.? 5. Co można określić i ustalić na podstawie gęstości pozornej materiałów budowlanych? 6. Co to jest kapilarność materiałów budowlanych? 7. Co ma wpływ na wytrzymałość materiałów budowlanych na ściskanie? Kamienie naturalne 3.1. W iadom ości w stępne W środowisku naturalnym kamienie występują w postaci skał zwartych lub luźnych. Składają się z minerałów, związków chemicznych lub ich mieszanin. Mają ustabilizowany skład chemiczny i właściwości fizyczne. Ich skład chemiczny, wygląd i występowanie zależy od różnych procesów geologicznych. Ze względu na sposób powstawania skał dzielimy je na trzy podstawowe grupy: 1. Skały magmowe - powstałe w wyniku zastygnięcia magmy. 2. Skały osadowe - powstałe w wyniku osadzania się elementów pochodzenia mechanicznego, organicznego lub chemicznego. 3. Skały przeobrażone - powstałe w wyniku przeobrażenia skał magmowych lub osadowych pod wpływem panującej wewnątrz skorupy ziemskiej wysokiej temperatury i dużego ciśnienia. Budowę skał charakteryzują takie cechy, jak: struktura, tekstura i skład mineralny. Struktura skały to sposób, w jaki wykształciły się minerały skałotwórcze - ich forma, wielkość i wzajemne powiązania. Wyróżniamy następujące struktury: - ziarnistą, która może być drobno-, średnio- i gruboziarnista, a te z kolei dzielą się na równo- i różnoziarniste; - krystaliczną, która dotyczy uziarnienia skał jednomineralnych, a ich struktura może być drobno-, średnio- i gruboziarnista oraz skryto-, równo- i różnokrystaliczna; - szklistą, bez ujawnienia uziarnienia, tj. bez kryształów; - porfirową, w której kryształy są umieszczone w masie szklistej drobnoziarnistej lub drobnokrystalicznej. Tekstura skały jest to układ, w jakim zostały rozmieszczone minerały w masie skalnej. Ze względu na ułożenie ziaren wyróżniamy tekstury: bezkierunkową i kierunkową, a na wypełnienie przestrzeni: zbitą (cała masa wypełnia przestrzeń zajmowaną przez skałę), porowatą (z przestrzeniami między elementami skał), migdałowcową (wolne przestrzenie wtórnie wypełnione innymi substancjami). Minerały, z których zbudowane są skały dzielimy na: główne (stanowiące o charakterze skały) i podrzędne (domieszki). Do najbardziej rozpowszechnionych minerałów, występujących w skałach zaliczamy: kwarc, skalenie (ortoklaz, plagioklaz kwaśny, plagioklaz zasadowy), oliwin, mikę, dolomit, kalcyt, gips. Należy jednak pamiętać, że nie tylko skład chemiczny stanowi o właściwościach technicznych skał. Przykładem są kreda, wapień i marmur, które mają taki sam skład chemiczny (C ac 03 - węglan wapnia), natomiast przeznaczenie i zastosowanie w budownictwie bardzo różne. 83

42 w 3.2. R odzaje skał Skały magmowe Skały magmowe powstały podczas erupcji wulkanów z wydobywającej się z wnętrza ziemi magmy, która jest ciekłym stopem krzemianów i glinokrzemianów. Podczas jej zastygania wykrystalizowały się minerały skałotwórcze, decydujące o właściwościach tych skał. Wylewająca się z wnętrza ziemi magma zastygała w różnych miejscach, w określonych warunkach klimatycznych, dlatego stworzono dodatkowy podział skał magmowych: _> i.-<è.v» V Ryc G ranit. - J L f V S Skały magmowe głębinowe utworzone zostały w wyniku powolnego zastygania magmy wewnątrz ziemi. M ają strukturę krystaliczną. Do najważniejszych, często wykorzystywanych jako materiały budowlane, należą: granity (ryc. 116), sjenity, dioryty oraz gabra; Skały magmowe wylewne powstały w wyniku szybkiego ostudzenia magmy po erupcji na powierzchni ziemi. Mają strukturę krystaliczną, szklistą lub porfirową. W budownictwie wykorzystywane są: andezyt, bazalt, porfir, diabaz. Skały magmowe w zależności od tego, gdzie powstały i z jakiego pochodzą kamieniołomu, mają różne wartości dekoracyjne i techniczne. Są bardzo często wykorzystywane w budownictwie Skały osadowe Skały osadowe powstały w wyniku nagromadzenia zwietrzałych okruchów skał magmowych, szczątków roślinnych i zwierzęcych lub zachodzących procesów chemicznych. Wyróżniamy skały osadowe pochodzenia: mechanicznego, organicznego, chemicznego. Skały osadowe pochodzenia mechanicznego:.. - okruchowe (brekcje) - powstałe w wyniku zlepienia okruchów skalnych lepiszczem, '. ' np. wapiennym lub kwarcowym; ; - zlepieńce (konglomeraty) - powstałe w wyniku zlepienia zaokrąglonych i wygła- Ryc Piaskow iec 84 dzonych okruchów za pomocą lepiszcza; piaskowce - powstałe w wyniku scementowania piasków lepiszczami wapiennymi, ilastymi, krzemianowymi lub żelazistymi (ryc. 117); - głazy narzutowe - fragmenty skalne, występujące w formie otoczonych brył, przetransportowane podczas zlodowacenia, do których należą: granity, piaskowce, porfiry i wapienie (ryc. 118); - żwiry - luźne zaokrąglone okruchy skalne, różnej wielkości, najczęściej przeniesione przez lodowiec; - piaski - luźne skały o średnicy ziaren do 5 mm, w których skład wchodzą okruchy skalne lub ziarna minerałów; - iły i gliny - produkty wietrzenia chemicznego skał zawierających skalenie; glina składa się z kaolinitu z domieszką węglanów, kwarcu i tlenku żelaza, natomiast ił jest mieszaniną kaolinitu, kwarcu i jasnej miki. Skały osadowe pochodzenia organicznego: - wapienie - powstałe ze szczątków organizmów (otwornic) osadzonych na dnie morskim. Skały te składają się przeważnie z węglanu wapnia, gliny, piasków, substancji bitumicznych i żelazistych. Ze względu na Ryc G łazy narzutow e ich pochodzenie, wiek i budowę, wapienie można podzielić na trzy grupy: wapienie zwykłe (nieodporne na działanie czynników atmosferycznych, używane do produkcji spoiw budowlanych), wapienie zwarte lekkie (odznaczają się dostateczną m rozoodpornością i stosowane jako materiał okładzinowy i do wyrobu kruszyw) oraz wapienie zbite (nazywane potocznie kolorowymi marmurami, stosowane do wykonywania okładzin i posadzek, a ze względu na swoje właściwości niektóre z nich, np. pochodzące z kamieniołomów Morawica i Działoszyn, mogą być używane do robót zewnętrznych); - margle - zbudowane są z wapieni i do 50% z gliny, stosowane do produkcji cementu; - dolomity - składają się z węglanu wapnia i węglanu magnezu, są twardsze od wapieni. Wykorzystywane do wykonywania okładzin i kruszyw budowlanych. Skały osadowe pochodzenia chemicznego: - trawertyny - powstałe w wyniku wytrącenia się z wody węglanu wapnia. Osad powstały na łodygach roślin stworzył porowatą skałę. Stosuje się je do produkcji okładzin. - gips - stosowany do produkcji spoiw gipsowych i do cementu; - alabaster - odmiana gipsu stosowana jako okładzina ścian wewnątrz budynków. 85

43 Skały przeobrażone Skały przeobrażone powstały ze skał magmowych lub osadowych w wyniku działania dużego ciśnienia i wysokiej temperatury. Procesy te zachodziły wewnątrz skorupy ziemskiej. Do stosowanych w budownictwie należą: marmury krystaliczne - powstałe w wyniku przeobrażenia wapieni zbitych; czyste marmury są białe, natomiast zanieczyszczone domieszkami (związki żelaza, bitumy) przybrały różną barwę i rysunek; kwarcyty - powstałe z drobnoziarnistego piasku scementowanego spoiwem krzemianowym; gnejsy - powstałe z przeobrażenia granitu; mimo składu podobnego do granitu, nie są tak chętnie stosowane w budownictwie, gdyż mają mniejszą odporność na przemarzanie; łupki gliniaste - maja strukturę warstwową, dzięki czemu dają się rozszczepiać na płyty; wykorzystywane w budownictwie, np. jako dachówki W łaściw ości kam ieni naturalnych Właściwości materiałów wykonanych z kamieni naturalnych zależą od ich składu i budowy. Są to materiały ciężkie o znacznej trwałości. Do najważniejszych właściwości kamieni naturalnych, na które należy zwracać szczególną uwagę, należą: 1. Gęstość pozorna: - bardzo lekkie do 1,5 kg/dm3, - lekkie 1,5-1,8 kg/dm3, - średnio ciężkie 1,8-2,2 kg/ dm3, - ciężkie 2,2-2,6 kg/dm3, - bardzo ciężkie powyżej 2,6 kg/dm3. 2. Nasiąkliwość wagowa: - kamienie o dużej szczelności 0,0%, - kamienie lekkie porowate 30%. 3. Współczynnik przewodności cieplnej: - zimne powyżej 0,75 W/(m C) - ciepłe poniżej 0,75 W/(m C) 4. Mrozoodporność: - do użytku zewnętrznego wytrzymałość powyżej 25 cykli zamrażania i rozmrażania. 5. Wytrzymałość na ściskanie: - mała poniżej 60 MPa, - średnia MPa, - duża powyżej 121 MPa Ścieralność (na tarczy Boehmego): - mała 0,5 cm, - średnia 0,5-1,0 cm, - duża powyżej 1,0 cm. Przy doborze kamiennych materiałów budowlanych do zastosowania w obiektach architektury krajobrazu należy zwrócić uwagę na procesy ich niszczenia przez czynniki fizyczne, chemiczne i biologiczne. Do czynników fizycznych zaliczamy zamarzanie wody, w wyniku którego następują pęknięcia materiału, do chemicznych - rozluźnienia skał przez nagłe i częste zmiany temperatur, powodujące powstawanie szczelin, przez które wnikają rozpuszczone w wodzie związki, np. dwutlenek siarki, dwutlenek węgla lub kwasy, co wpływa na szybsze niszczenie kamienia. Czynnikami biologicznymi, działającymi niszcząco na kamienie, są bakterie, które rozwijając się na związkach siarkowych i azotowych, wytwarzają kwasy. Korzenie roślin, wrastając w szczeliny, rozsadzają je, a wydzielane kwasy i CO, wpływają na niszczenie materiału. W celu zabezpieczenia kamieni przed tymi szkodliwymi czynnikami, nadaje się im gładką powierzchnię (szlifowaną, polerowaną) lub nasyca środkami hydrofobowymi W artość dekoracyjna kam ieni Do najważniejszych wartości dekoracyjnych kamieni należy ich zabarwienie i rysunek. Nawet wśród tego samego rodzaju skały istnieje wielkie zróżnicowanie, np. marmury krystaliczne czy wapienie zbite. Podczas obróbki powierzchni kamieni, mającej na celu podkreślenie barwy oraz rysunku, można nadać jej odpowiednią fakturę: łupaną - powstaje przez podział brył wg naturalnych płaszczyzn łupliwości; grotowaną - charakteryzuje się równoległymi bruzdami o różnej wielkości odstępów i głębokości; groszkowaną - ma wygląd regularnie rozrzuconych punktowych wklęśnięć i wypukłości; ciosaną - powstaje przy użyciu drapaków, grotów lub ciosaków; wgłębienia i wypukłości przyjmują kształt tych narzędzi; piłowaną - odznacza się wyraźnymi śladami piły; szlifowaną - o równej, szorstkiej powierzchni. Przez odpowiednie szlifowanie można także uzyskać fakturę półpolerowaną i polerowaną. Oprócz wymienionych sposobów fakturowania kamieni można jeszcze spotkać faktury: gadzinowaną, punktowaną, nacinaną i przecinaną W yroby z kam ienia w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni W architekturze krajobrazu wyroby z kamienia naturalnego są stosowane dosyć powszechnie. Przemawiają za tym ich walory dekoracyjne, takie jak: barwa i 87

44 rysunek, a także możliwość obróbki powierzchni czy nadawanie elementom właściwych kształtów. W zależności od przeznaczenia i stopnia obróbki materiały z kamieni naturalnych można podzielić na: bloki, płyty surowe, kamień murowy, materiały okładzinowe, materiały drogowe (patrz tabela II. 1 - na str ) Bloki Bloki to bryły kamienia naturalnego zbliżone do prostopadłościanów, o wszystkich wymiarach większych od 20 cm. Możemy je stosować jako słupki lub krawężniki w alejkach parkowych. Natomiast tzw. formaki są półproduktami potrzebnymi do wykonania z nich elementów budowlanych. W zależności od skał wielkość bloków waha się od 0,2 do 0,5 m3 (np. marmury - 0,2 m3, granity - 0,5 m3) Płyty surowe Płyty surowe to elementy, których grubość nie przekracza 20 cm, otrzymywane w wyniku rozłupywania lub przecinania bloków kamiennych. Powierzchnie takich płyt są uzależnione od rodzaju skały, z której zostały wykonane i wynoszą od 0,15 do 0,3 m2 (np. marmury - 0,15 m2, granity - 0,3 m2), ich grubość natomiast stopniowana jest co 1 cm i wynosi od 3 do 20 cm dla wapieni i piaskowców oraz od 2 do 20 cm dla pozostałych kamieni Kamień murowy W zależności od dokładności w obróbce kształtu i powierzchni wyróżniamy trzy rodzaje kamienia murowego: łamany, łupany i łupany wymiarowy. Kamień łamany stanowią regularne elementy skalne, o naturalnej powierzchni przełomu skalnego. W zależności od przeznaczenia wyróżniamy trzy rodzaje kamienia łamanego (określanego symbolami): B - do budowy murów i fundamentów, J - do budowy dróg i budowli inżynierskich, K - do przerobu na kruszywo. W robotach budowlanych stosuje się kamień łamany o wymiarach przekroju od 2 do 80 cm. W zależności od cech technicznych wyróżniamy cztery klasy (I IV). Klasy III i IV nie stosuje się do budowy dróg i robót inżynierskich. Klasy najwyższe powinny odznaczać się wytrzymałością na ściskanie w granicach MPa i całkowitą mrozoodpornością. Kamień łupany jest prostopadłościenną kształtką, o różnych wymiarach, zależnych od producenta. Może mieć też inne kształty, o powierzchni licowej obrobionej lub nierównej. Wytrzymałość skał, z których wyrabiany jest kamień łupany, powinna wynosić nie mniej niż 30 MPa. 88 Kamień łupany wymiarowy jest przeznaczony do licowania ścian. Wymiary określa producent. Kamień do wyrobu tych płyt powinien się charakteryzować taką samą wytrzymałością jak kamień łupany (ryc. 119) Kamienne płyty do okładzin zewnętrznych Płyty okładzinowe stosuje się jako okładziny ścian, filarów itp. Otrzymuje się je z przetartych płyt surowych ze skał granitowych, sjenitowych, marmurów, trawertynów, piaskowców, dolomitów i wapieni zbitych. Powierzchnia licowa płyt ma fakturę piłowaną, szlifowaną, piaskowaną i polerowaną (płyt z piaskowca i dolomitu nie poleruje się). Grubość płyt dla wapieni wynosi 4 i 5 cm, a dla pozostałych skał 2 i 4 cm, szerokość i długość od 30 do 120 cm. Zakres zastosowania należy dobierać w zależności od właściwości technicznych skał (ryc. 120). Płyty posadzkowe ze skał litych produkowane są z granitów, marmurów, piaskowców, wapieni zbitych i dolomitów. Powierzchnie licowane mają faktury: łupaną, groszkową, piłowaną, szlifowaną lub półpolerowaną (płyt z piaskowca i dolomitu nie poleruje się). Wytwarza się płyty kwadratowe, prostokątne, wielokątne i trójkątne. Grubość płyt wynosi 2 i 3 cm, a szerokość i długość od 10 do 80 cm. Powierzchnia tylna jest piłowana (ryc. 121). Kamienne płyty cokołowe wykonuje się ze skał granitowych, sjenitowych i andezytowych. Powierzchnia licowa tych płyt może mieć fakturę Ryc Kam ień m urow y - granit Ryc Płyty okładzinow e z piaskow ca o fa ktu rze piłow anej łupaną, rwaną, piłowaną, gratowaną, groszkowaną, szlifowaną lub polerowaną. Kamienne podokienniki zewnętrzne wytwarzane są z piaskowców, sjenitów i granitów. Produkowane są dwa rodzaje podokienników - o grubości 4 i 6 cm, ich długość jest uzależniona od szerokości okien (12 typów) i wynosi od 81 do 251 cm. Szerokość dla wszystkich typów jest jednakowa - 23 cm. Na powierzchni spodniej wyżłobiony jest rowek (1,5><0,5 cm), odprowadzający zaciekającą wodę (łzawik). 89

45 Kamienne płyty do okładzin wewnętrznych Zastosowanie płyt okładzinowych wewnątrz lub na zewnątrz zależy od właściwości technicznych skał, z jakich zostały wykonane. Tak samo należy dobierać kamień w stosunku do płyt posadzkowych. Płyty posadzkowe z odpadów kamiennych produkowane są w kształcie kwadratów, o wymiarach boków 30 i 50 cm i grubości 3 i 5 cm. Są dwuwarstwowe. Dolną warstwę stanowi podkład z zaprawy cementowej, a górną fragmenty skał spojone zaczynem cementowym. Płyty z konglomeratów kamiennych składają się z okruchów kamiennych zlepionych zaczynem cementowym (typ C) lub żywicą poliestrową. Do produkcji wykorzystywane są głównie: granit, sjenit, marmur, wapień zbity. Płyty otrzymuje się przez rozcięcie bloków konglomeratowych, nadając im grubość 1-20 cm, długość cm, a szerokość cm. Faktura płyt może być piłowana, szlifowana lub polerowana Elementy kamienne do wykonania schodów cie górne, czyli tzw. górna faza 7 cm) i B (11x22x cm), uliczne z podziałem na proste i łukowe, również w typach A (20x25, 35x cm, górna faza 15 cm) i B (20x25, 35x cm), oraz krawężniki mostowe, niższe od ulicznych (brak łukowych). Powierzchnie zewnętrzne krawężników (widoczne) są ciosane, a pozostałe mają fakturę surową. Obrzeża kamienne (oporniki) używane są do ograniczania nawierzchni pieszych. Produkowane są jako: surowe łupane (8-12x16-28x150 cm), łupane z płyt oraz cięte (4-8x20-30x cm). Widocznym powierzchniom ciętym nadawana jest faktura piaskowana lub groszkowana. Najczęściej produkowane są z granitów, w mniejszym zakresie z wapieni i piaskowców. Kostki brukowe kamienne wykonywane są z bazaltów (ryc. 123), granitów (ryc. 124), porfirów i piaskowców (ryc. 125). Wyróżniamy trzy typy kostek drogowych (oznaczone symbolami): R - regularne, Rz - rzędowe, N - nieregularne. Stopnie monolityczne wykonuje się ze skał twardych, takich jak granity, sjenity, twarde piaskowce, marmury, dolomity i twarde wapienie. W zależności od profilu rozróżniamy stopnie schodowe o przekroju prostokątnym lub podcięte. Ze względu na sposób obróbki dzielimy je na: - lewe - obrobiony lewy bok i powierzchnia przednia, - prawe - obrobiony prawy bok i powierzchnia przednia, - dwuczołowe - obrobione dwie powierzchnie boczne i powierzchnia przednia, - przelotowe - obrobiona powierzchnia czołowa. Górna powierzchnia powinna być piłowana, piaskowana, groszkowa lub szlifowana. Wymiary prostokątnego przekroju wynoszą 15x36 cm, a długość cm. Kamienne okładziny stopni schodowych wykonuje się z płyt z granitowych, sjenitowych, dolomitowych, marmurowych lub twardych wapieni. Górna powierzchnia stopnia (stopnica) i boczna powierzchnia (podstopnica) mogą być: lewe, prawe, dwuczołowe i przelotowe. Wymiary podano w tabeli. TABELA II.2. Wymiary okładzinowych płyt schodowych Nazwa elementu Długość [cm] Szerokość [cm] Grubość [cm] Stopnica AO 2-10 Podstopnica 90,120, ,3,4 Ryc Kraw ężnik drogow y prosty - granit Ryc K ostka b ru ko w a ka m ie n n a - bazalt Materiały drogowe Krawężniki wyrabia się najczęściej z granitów. W zależności od zastosowania dzielimy je na: drogowe (ryc. 122) z podziałem na typ A (11x22x cm, ścię 90 Ryc Kostka brukow a kam ienna - granit R yc K ostka b ru ko w a k am ienna piaskow iec

46 Kostki brukowe stosujemy do układania nawierzchni dróg, ścieżek i placów (ryc. 126). R yc N aw ie rzchnia z kostki kam iennej g ra nitow ej TABELA II.3. Wymiary kostek drogowych (w cm) Brukowiec stosuje się do budowy dróg i placów. Występuje w trzech rodzajach (oznaczonych symbolami), każdy o wysokości cm: O - obrobiony, P - płytow y, jsj _ nieobrobiony R yc K am ień ła m a n y -g r a n it R yc M u rek o g ro d z e n io w y lico w a ny płytam i ła m a n ym i z piasko w ca Kostki regularne Rzędowe Nieregularne 12x12x12 (18)* 12x12x x5x5 14x14x14 (21) 14x14x x6x6 16x16x16 (24) 16x16x x8x8 18x18x18 (27) 18x18x x10x10 * - wartości w nawiasie oznaczają wymiar kostki regularnej łącznikowej Do elementów małej architektury wykonanych z kamieni zaliczmy również: rzeźby (ryc. 127), słupki (ryc. 128), wazy na kwiaty, dekoracje do zbiorników wodnych itp. Wykorzystywane są także odłamy skalne (ryc. 129) do skalniaków lub odpady płyt, tzw. płyta łamana (ryc. 130). ZADANIA KONTROLNE 1. Do jakich skał zaliczamy wapień zbity? 2. Do jakich skał zaliczamy granit? 3. Czym różnią się skały magmowe głębinowe od magmowych wylewnych? 4. Wymień skały osadowe. 5. Jak powstały skały przeobrażone? 6. Co to jest faktura? 7. Wymień kilka rodzajów faktur stosownych przy obróbce kamieni. 8. Co to są płyty surowe? 9. Do czego służy kamień murowy? 10. Czym różni się krawężnik mostowy od ulicznego? 11. Jakie wyróżniamy typy kamiennych kostek brukowych? 4. Kruszywa 4.1. W iadom ości w stępne R yc Z e g a r s ło n e c zn y - cokó ł w yk o n a n y z piasko w ca, a ta rcza z m a rm u ru 92 Ryc Słupek granitow y Kruszywa budowlane stosuje się do zapraw, betonu lub do budowy nawierzchni drogowych oraz jako dodatki dekoracyjne do wykańczania ścian i wyrobów betonowych. Ze względu na pochodzenie kruszywa możemy podzielić na mineralne i organiczne. Kruszywa mineralne dzielimy na: - naturalne - występują w postaci skał okruchowych luźnych (piasek, żwir, pospółka i otoczaki); - łamane - powstają przez rozdrobnienie skał litych (miał, piasek łamany, grys, kliniec, tłuczeń i mieszanki kruszyw łamanych); 93

47 - sztuczne - uzyskiwane z surowców mineralnych przez ich obróbkę cieplną, tzw. spiekanie (węglanoporyt, keramzyt, glinoporyt, żużel wielkopiecowy, łupkoporyt). Kruszywa organiczne dzielimy na: - naturalne (wióry, stróżki drewna, węgiel brunatny); - sztuczne (granulat styropianowy) W łaściw ości kruszyw Zastosowanie kruszyw w architekturze krajobrazu zależy od ich właściwości chemicznych i fizycznych, a także morfologicznych. Wielkość i kształt ziaren decyduje o rodzaju przeznaczenia. Ziarna kruszyw naturalnych są zaokrąglone, o powierzchniach gładkich, natomiast kruszywa łamane tworzą wielościany o ostrych krawędziach. Kształt ziaren jest bardzo istotny, gdyż od niego zależy ich zastosowanie do zapraw czy betonów. Natomiast materiał, z jakiego zostało wykonane kruszywo, ma wpływ na wytrzymałość mechaniczną. Cechą, która wyróżnia kruszywo, jest wielkość ziaren i określamy ją jako uziarnienie kruszywa. Jest to ilość ziaren poszczególnych frakcji wyrażone w procentach. Do jego określania wykorzystuje się specjalny zestaw sit o znormalizowanych, kwadratowych oczkach o wymiarach: 125,0; 63,0; 31,5; 16,0; 8,0; 4,0; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25; 0,63; 0,125 mm. Mianem frakcji określamy wszystkie ziarna przesianego materiału, które mają wymiary mieszczące się w przedziałach między dwoma kolejnymi sitami. Przykładowo kruszywo frakcji 2-4 mm, oznacza, że ziarna przeszły przez sito o oczkach 4 mm, ale zatrzymały się na sicie o oczkach 2 mm. Grupa frakcji kruszyw to zbiór jednej lub więcej kolejnych frakcji. Kruszywa skalne, w zależności od gęstości pozornej, dzielimy na trzy grupy: lekkie kg/m3, zwykle kg/m3, ciężkie - powyżej 3000 kg/m Kruszywa naturalne ' ' Piaski do zapraw budowlanych Piaski do zapraw budowlanych dzielimy na naturalne i kruszone (ryc. 131). W - '>.. * zależności od wielkości ziaren wyróżniamy. - --, dwa rodzaje piasku: jł : * I - wielkość ziaren do 2 mm,. II - wielkość ziaren do 1 mm. T A B E L A II.4. Dopuszczalna zawartość zanieczyszczeń w piaskach do zapraw budowlanych Parametry Rodzaj I gatunek Rodzaj II Pyłów mineralnych (%) <5 <8 <4 <5 Zanieczyszczenia obce (%) <0,1 <0,25 <0,1 <1,0 Zanieczyszczenia organiczne barwa nie ciemniejsza od wzorcowej Ponieważ zanieczyszczenia znajdujące się w piasku wykorzystywanym do zapraw mają dosyć istotne znaczenie w ocenie ich jakości, rodzaje piasku występują w dwóch gatunkach (tab. II. 4) Kruszywa naturalne do betonu zwykłego Kruszywa naturalne do betonu zwykłego można podzielić w zależności od ich pochodzenia oraz obróbki mechanicznej (ryc. 132 i 133). Do najbardziej rozpowszechnionych należą kruszywa pochodzenia polodowcowego wydobywane w kopalniach odkrywkowych lub z dna rzek. Natomiast po obróbce mechanicznej odłamów skalnych otrzymujemy kruszywa łamane. Do najczęściej stosowanych grup kruszyw mineralnych do betonu zwykłego zaliczamy: Piaski naturalne - dzielone są w zależności od uziarnienia na piaski uszlachetnione (płukany i przesiewany) oraz piasek zwykły o nienormowanym składzie ziarnowym. Oba rodzaje mają uziarnienie do 2 mm. W związku z różnorodną procentową zawartością poszczególnych ziaren wykorzystujemy krzywą uziarnienia piasku. Są one stosowane odpowiednio do klasy betonu (wykres). Zawartość pyłów mineralnych nie powinna przekraczać 3-4% i zanieczyszczeń obcych 0,5%. Żwir - jest kruszywem grubym o wiel- kości ziaren od 2 do 63 mm i dzieli się na żwiry: jednofrakcyjne (2,0-4,0; 4,0-8,0; g 8,0-16,0; 16,0-31,5; 31,5-63,0 mm) oraz wielofrakcyjne (2,0-8,0; 2,0-16,0; 2,0- i 31,5; 4,0-16,0; 4,0-31,5; 8,0-31,5 mm). Ryc Ż w ir d ro b n y (4 10 m m ) Ryc Ż w ir śre dni ( m m ) 94 R yc P iasek dro b n y (0,0 2-2 m m ) W Y K R E S. Pola o d p o w ia d a ją ce p a ram etro m piasku do betonów : I - betony klasy poniżej C20/25, II - beto n y klasy co najm niej C 20/25 ta [ mm ]

48 Żwiry do betonu zwykłego powinny mieć marki 10, 20 i 30 oraz nie zawierać zanieczyszczeń mineralnych i związków siarki. Pospółka - jest naturalną mieszaniną piasku i żwiru. W zależności od pochodzenia rozróżniamy pospółkę rzeczną i kopalną. Uziarnienie tego kruszywa jest przypadkowe i można podzielić go na grupy frakcji: 4; 8; 16; 31,5 i 63 mm. M ieszanki kruszyw naturalnych - są kruszywami wielofrakcyjnymi o ustalonym uziarnieniu. W zależności od uziarnienia dzielimy je na drobne (do 4 mm) oraz grube (8; 16; 31,5 do 63 mm). W każdej z frakcji wyróżnia się dwa gatunki, a w zależności od klasy betonu kruszywo to ma marki 10 i 20. Piasek łamany - dzieli się na dwa rodzaje - piasek uszlachetniony i zwykły. Uziarnienie i wymagania są podobne jak dla piasku naturalnego kopanego. Grysy - są kruszywami łamanymi co najmniej dwukrotnie z odpadów skalnych lub otoczaków i granulowymi. Ziarna ich przypominają regularne bryły (sześcian, czworościan itp.). Wyróżnia się trzy podstawowe klasy grysów: - klasa 0 - pochodzące ze skał magmowych i metamorficznych, - klasa 1 - pochodzące ze skał osadowych, - klasa 2 - pochodzące z otoczaków. W zależności od uziarnienia dzielimy je na: jednofrakcyjne (2,0-4,0; 4,0-8,0; ,0; 16,0-31,5; 31,5-63 mm) oraz wielofrakcyjne (2,0-8,0; 2,0-16,0; 2,0-31,5; ,0; 4,0-31,5; 8,0-31,5 mm). Grysy jednofrakcyjne powyżej 4 mm oraz grupy wielofrakcyjne dzielimy na cztery marki: 10, 20, 30 i 50. M ieszanka kruszywa łam anego sortowana - zawiera kruszywo wielofrakcyjne granulowane o ustalonym uziarnieniu. Wyróżnia się mieszanki drobne (do 4 mm) oraz grube (8; 16; 31,5 i 63 mm). Mieszanki drobne i grube produkuje się w dwóch gatunkach i dwóch markach dla kruszyw grubych - 10, 20. M ieszanka kruszywa łamanego niesortowana - składa się z kruszywa wielofrakcyjnego o nieznanym uziarnieniu. Stosowana do betonów niższych klas. - gatunek 3 (do 5%). Kruszywa łamane zwykłe uzyskuje się przez jednokrotne łamanie materiału skalnego. W tej grupie, ze względu na uziarnienie, wyróżniamy: - miał (frakcja 0-4 mm), - kliniec (frakcja 4-31,5 mm), - tłuczeń (frakcja 31,5-63 mm), - mieszanka (frakcja 0-63 mm). Stosuje się je do wykonywania podbudowy dróg (ryc. 134). Kruszywa łamane granulowane otrzymuje się przez dwukrotne łamanie surowca skalnego (ryc. 135,136 i 137). Kruszywa te dzielimy na: - piasek łamany (frakcja 0,075-2 mm), - kruszywo drobne granulowane (frakcja 0,075-4 mm), - grysy (frakcja 2-20 mm). Ze względu na właściwości techniczne wyróżniamy trzy klasy kruszyw łamanych na nawierzchnie drogowe (I, II, III), natomiast mieszanki kruszywa łamanego dzielimy na dwie klasy: I - do warstw górnych nawierzchni, II - do warstw dolnych nawierzchni Kruszywa naturalne na nawierzchnie drogowe Do budowy dróg używa się piasków, żwirów, pospółki, kruszyw łamanych zwykłych. Piasek wykorzystywany do robót drogowych ma uziarnienie do 2 mm. Ze względu na różną zawartość ziaren mniejszych wyróżniamy: - gatunek 1 ( do 1%), - gatunek 2 ( 2-5%), - gatunek 3 (3-10%). Żwir do budowy dróg ma uziarnienie 5-60 mm. Stosowany do mas bitumicznych lub w stanie luźnym. Pospółka naturalna (mieszanina piasku i żwiru) zawiera natomiast ziarna 0-60 mm. Również w tej grupie materiałów, ze względu na zanieczyszczenia, istnieje podział na: - gatunek 1 (do 1,5%), - gatunek 2 (do 3%), 96 Ryc K linie c g ra n ito w y g ru b y ( m m ) Ryc G rys d o lo m ito w y (2-4 m m ) R yc G rys baza lto w y ( m m ) Ryc M iał m a rm u ro w y (1-2 m m ) 97

49 4.4. K ruszyw a sztuczne M ateriały otrzymywane z odpadów przemysłowych i surowców mineralnych, poddanych obróbce termicznej lub rozkruszeniu mechanicznemu, zaliczamy do kruszyw sztucznych. Stosowane są do betonów lekkich lub jako nawierzchnie. Ze względu na rodzaj surowca oraz metodę ich otrzymywania wyróżniamy: - kruszywa z surowców mineralnych poddanych obróbce termicznej (keramzyt, glinoporyt); - kruszywa z odpadów przemysłowych poddanych obróbce termicznej (łupkoporyt, łupkoporyt ze zwałów, popiołoporyt, pumeks hutniczy); - kruszywa z odpadów przemysłowych nie poddanych obróbce termicznej (gruz ceglany, węglanoporyt). Keramzyt produkuje się z iłów lub glin pęczniejących, które wypala się w temperaturze CTC. Ziarna są kuliste, o barwie ceglastej; uziarnienie wynosi: 0-2, 0-4, 2-4, 4-8, 4-10, 8-20 mm. Stosowany do betonów lekkich lub jako drenaż (ryc. 138). Glinoporyt wytwarzany jest w podobny sposób jak keramzyt, jednak z gorszych glin niepęczniejących. Jego powierzchnia charakteryzuje się dużą ilością otwartych porów. Glinoporyt jest również frakcjonowany: drobny o wielkości ziaren do 4 mm i gruby o ziarnach 4-8, 8-16, 16-31,5 mm. Stosowany jako kruszywo do betonów lekkich oraz drenaż do budowy ogrodów na dachach. Łupkoporyt ze zwałów otrzymuje się przez rozdrobnienie łupków, które samoczynnie uległy przepaleniu na hałdach górniczych. Występuje w postaci jednofrakcyjnej o uziarnieniu 4-8, 8-16 i R yc K e ra m z yt (5-1 0 m m ) 4-16 mm. Stosowany jako kruszywo do betonów lekkich i na nawierzchnie ogrodowe. Łupkoporyt uzyskuje się przez spiekanie łupków węglanowych i ich rozkruszenie. W zależności od uziarnienia wyróżniamy łupkoporyt: drobny (o w ielkości ziaren do 4 mm) i gruby jednofrakcyjny (4-8, 8-16,16-31,5 mm). Stosowany jako kruszywo do betonów lekkich oraz jako drenaż ogrodów dachowych. Popiołoporyt uzyskuje się przez zgranulowanie popiołów lotnych i spiekanie w temperaturze 1200 C. W sprzedaży występuje w frakcjach: 0,5-2; 2-4; 4-8; 6-12 mm. Stosowany do betonów, jako warstwy drenażowe i podbudowy drogowe. Pumeks hutniczy otrzymuje się przez zastosowanie wody na płynny żużel. Powstałe bryły, o strukturze porowatej, rozkrusza się. Sortowany jest tak samo jak łupkoporyt. Stosowany jako drenaż przy budowie ogrodów na dachach. 98 Gruz ceglany w postaci mączki powstaje przez zmielenie odpadów ceglanych. Można go stosować przy budowie tradycyjnych nawierzchni kortowych. Węglanoporyt otrzymujemy przez rozkruszenie skał wapiennych lekkich. Stosowany jako kruszywo do betonów lekkich K ruszyw a organiczne Ze względu na pochodzenie kruszywa organiczne dzielimy na naturalne i sztuczne. Naturalne powstają przez rozdrobnienie kory i odpadów drzewnych. Stosowane jako komponent do wytwarzania kompostów lub ściółkowania. Przez odpowiednie preparowanie kory lub strug drewnianych uzyskuje się kruszywo do budowy nawierzchni ogrodowych lub specjalnych, np. na placach zabaw dla dzieci, gwarantujących bezpieczeństwo w trakcie upadku. Trwałość takich nawierzchni jest niewielka (ryc. 139). Sztuczne otrzymuje się podczas przeróbki polimerów, np. granulat styropianowy stosowany do betonów lekkich lub w uprawie hydroponicznej (ryc. 140). Ryc Kora m ielona sosnow a ZADANIA KONTROLNE Ryc G ranulat styropianow y 1. Co to jest frakcja kruszywa? 2. Co to jest grys? 3. Co to jest pospółka? 4. Jakie rodzaje kruszywa zwykłego łamanego są dostępne w sprzedaży? 5. W jakich procesach powstaje keramzyt i jakie są jego rodzaje? 6. Jakie znasz kruszywa organiczne? 99

50 5. Zaczyny i zaprawy budowlane 5.1. Zaczyny budow lane Zaczynem budowlanym nazywamy mieszaninę spoiwa mineralnego z wodą lub innym roztworem. Wyróżniamy zaczyny gipsowe, wapienne, gipsowo-wapienne, cementowe, cementowo-wapienne. Spoiwami mineralnymi nazywamy produkty, które uzyskuje się przez wypalenie i sproszkowanie surowców skalnych. W połączeniu z wodą nabywają one zdolności wiązania i twardnienia. W zależności od przebiegu tych procesów wyróżniamy: spoiwa powietrzne - procesy wiązania i twardnienia zachodzą tylko na powietrzu; należą do nich: wapno zwykłe, wapno suchogaszone (hydratyzowane), gips; spoiwa hydrauliczne - po zarobieniu wodą ulegają wiązaniu i twardnieniu zarówno na powietrzu, jak i w wodzie; należą do nich: wapno hydrauliczne, cementy. W wyniku połączenia spoiwa mineralnego z wodą zachodzą procesy chemiczne. Następuje wiązanie spoiwa, które polega na zmianie stanu skupienia z ciekłego na stały oraz twardnienie, czyli nabieranie wytrzymałości mechanicznej w określonym dla każdego spoiwa czasie Spoiwa powietrzne Gips jest spoiwem powstałym przez wypalenie i sproszkowanie skał gipsowych. Stosowany do zaczynów gipsowych, robót tynkarskich, wyrobu pustaków gipsowych. Wapno niegaszone uzyskuje się przez wypalanie w temperaturze CTC surowców zawierających węglan wapnia. Jest półproduktem do dalszej przeróbki. Wapno gaszone otrzymuje się przez zalanie dużą ilością wody wapna niegaszonego, które ma konsystencję ciasta (ciasto wapienne). Proces ten trwa od 2 tygodni do 6 miesięcy. Wapno suchogaszone (hydratyzowane) uzyskuje się przez zalanie wapna niegaszonego małą ilością wody. Spoiwo to wytwarzane jest przemysłowo i występuje w postaci białego proszku Spoiwa hydrauliczne Wapno hydrauliczne uzyskuje się przez wypalanie w temperaturze 90CTC wapieni marglistych z domieszką 20% gliny, a następnie otrzymany produkt zalewa się małą ilością wody. Po zmieleniu otrzymujemy wapno hydrauliczne w postaci proszku, o lekko brązowym odcieniu. Cement otrzymuje się przez wypalenie w temperaturze 1450 C mieszaniny wapieni i glin. Po zmieleniu dodaje się gips lub inne surowce. W zależności od 100 TABELA II.5. Zastosowanie cementów powszechnego użytku Rodzaj cementu CEM I CEM II CEM III CEM II,III,IV Cement murarski Zastosowanie konstrukcje monolityczne, prefabrykowane i sprężone drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane konstrukq'e masywne elementy, które nie podlegają obliczeniom statycznym, betony wypełniające, warstwy podkładowe, warstwy wyrównawcze zaprawy cementowe i cementowo wapienne wymaganej wytrzymałości na ściskanie, po 28 dniach twardnienia (normowanie zaprawy), otrzymujemy odpowiednią klasę wytrzymałościową cementu (15; 32,5; 42,5; 52,5 MPa). Literą R oznacza się cement szybko twardniejący, natomiast literą N - normalnie twardniejący. Cementy powszechnego użytku dzielimy na cztery rodzaje: CEM I - cement portlandzki, CEM II - cement mieszany, CEM III - cement hutniczy i CEM IV - cement pucolanowy. Podane rodzaje cementów podlegają dalszej klasyfikacji ze względu na ilość dodatków, które oznaczane są literami A i B, a ich ilość jest różna w zależności od rodzaju cementu: CEM II/A- 20%, CEM II/B - 35%, CEM III/A - 65%, CEM III/B - 80%, CEM IV/A - 35%, CEM IV/B - 55% Zapraw y budow lane Zaprawa budowlana jest mieszaniną zaczynu budowlanego z kruszywem drobnym (o ziarnach do 4 mm). Ze względu na użycie odpowiedniego spoiwa dzielimy je na: gipsowe, wapienne, gipsowo-wapienne, cementowe, cementowo-wapienne, a ze względu na zastosowanie na: murarskie, tynkarskie, kwasoodporne, ciepłochronne, szlachetne, wodoszczelne, ogniotrwałe. Zaprawy budowlane stosuje się do: - łączenia materiałów tworzących ściany i mury, - wykańczania powierzchni ścian i murów, - wypełniania spoin, uszczelniania, - produkcji wyrobów i elementów budowlanych. Dozowanie składników zapraw może być objętościowe lub wagowe. W warunkach budowy najczęściej stosuje się dozowanie objętościowe. Ilość składników zapisuje się w postaci stosunku liczbowego, np. 1:3, co oznacza ilościowy stosunek składników (cementu i piasku), odmierzonych w stanie luźno usypanym. Wyróżniamy następujące marki zapraw: MO,3; MO,6; M l; M2; M4; M7; M12; M15; M20. Liczba po literze M oznacza średnią wytrzymałość normowanej próbki zaprawy cementowej po 28 dniach. Zaprawa wapienna składa się ze spoiwa wapiennego, piasku i wody. Ilość wody dodawanej uzależniona jest od konsystencji, jaką należy uzyskać. Marki zapraw wapiennych to: MO,3; MO,6; M l. Zaprawy wapienne używane są do murowania (cegły, kamienie) lekkich ścian i murków nie narażonych na bezpośrednie działanie wody (1:4), jak również do tynków zwykłych i narzutu (1:3). 101

51 Zaprawa gipsowa to mieszanina spoiwa gipsowego, drobnego kruszywa i wody oraz opóźniaczy wiązania gipsu. Stosowana jako obrzutka tynków wewnętrznych (1:1) i wierzchnia warstwa tych tynków (1:3). Wyróżniamy cztery marki zapraw gipsowych: M l, M2, M3 i M4. Zaprawa cementowa jest m ieszaniną cementu, piasku i wody. Tutaj także stosuje się dodatki uplastyczniające, opóźniające wiązanie cementu oraz barwiące. Do zapraw używa się cementu klasy 32,5 i 15. Wyróżniamy sześć marek zapraw cementowych: M2, M4, M7, M12, M15, M20. TABELA II.6. Zastosowanie zapraw cementowych Zastosowanie Marka zaprawy [MPa] Murowanie ścian, fundamentów budynków 4-12 Mocowanie kotew i elementów złączy 7-12 Podłoża pod posadzki 4-12 Obrzutki tynkarskie 4-7 Warstwa narzutu tynkarskiego 2-4 Warstwa wierzchnia tynku 2-M Do wykonywania posadzek Zaprawa cementowo-wapienna sporządzana jest z cementu klasy 32,5 i 15, ciasta wapiennego lub wapna hydratyzowanego (z dodatkiem wody) oraz drobnego kruszywa. Wyróżniamy cztery marki takich zapraw: M l, M2, M4, M7. Stosowane są do murowania ścian, obrzutek tynkarskich, wierzchnich warstw tynku, układania posadzek kamiennych (wnętrza). Do zapraw budowlanych możemy także zaliczyć produkowane przemysłowo zaprawy modyfikowane, których przeznaczenie określa załączona instrukcja. Posiadają odpowiednio dobrane składniki, które łączy się z zalecaną ilością wody. Do zapraw modyfikowanych zaliczamy np.: - suche mieszanki tynkarskie, - suche zaprawy tynkarskie do tynków pocienionych, - zaprawy szamotowe, - zaprawy krzemionkowe, - zaprawy mrozoodporne, - zaprawy montażowe, - zaprawy szybko schnące. Przy stosowaniu zapraw musimy pamiętać, że czas, w którym powinna być ona zużyta, zależy od spoiwa: - zaprawa wapienna do 8 godzin, - zaprawa gipsowa do 15 minut, a z dodatkami do 1 godziny, - zaprawa cementowa do 2 godzin, - zaprawa cementowo-wapienna do 5 godzin Wyroby z zaczynów i zapraw w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Wyroby z zapraw i zaczynów wykorzystywane w architekturze krajobrazu można podzielić, w zależności od zastosowanego spoiwa, na silikatowe i cementowe (ryc. 141) Wyroby silikatowe (wapienno-piaskowe) Wyroby silikatowe otrzymywane są z mieszaniny piasku (90-98%), wapna gaszonego (5-8%) oraz wody. Ukształtowane wyroby poddaje się działaniu nasyconej pary wodnej pod ciśnieniem 10 MPa. Proces utwardzania przebiega w szczelnie zamkniętych komorach (autoklawach). W wyniku tego procesu tworzą się nierozpuszczalne krzem iany wapnia. Do wyrobów stosowanych w architekturze krajobrazu zaliczamy cegły pełne i drążone. Do konstrukcji murów i ścianek ogrodowych stosuje się kształtki pełne (o wymiarach 65x120x250 mm i 104x120x230 mm). Wyroby wapienno-piaskowe mogą być białe lub barwione. Można również spotkać w handlu płytki elewacyjne wykonane z zapraw wapiennych, przypominające lico cegły, a stosowane do okładania ścian Wyroby cementowe TABELA II.7. Orientacyjny skład zapraw cementowych Klasa cementu Proporcje objętościowe cementu i piasku w zależności od marki zaprawy [MPa] M2 M4 M7 M12 M15 M :5 1:4 32,5-1:5,5 1:4,5 1:3,5 1:3 1:1,5 102 Z wyrobów cementowych w handlu materiałami budowlanymi można spotkać dachówki i gonty cementowe. W zależności od sposobu barwienia wyróżniamy dachówki barwione w masie i powierzchniowo. Produkowanych jest dziesięć typów dachówek: rzymska podwójna, zakładkowa płaska, zakładkowa zwykła z wrębem, zakładkowa zwykła bez wrębu, zakładkowa mijankowa, karpiówka podwójna, karpiówka wąska oraz trzy typy gąsiorów. 103

52 ZADANIA KONTROLNE 1. Co to jest zaczyn budowlany? 2. Jak otrzymujemy wapno suchogaszone? 3. Co to są spoiwa hydrauliczne? 4. Z czego składa się zaprawa wapienna i w jakich markach występuje? 5. W jakim czasie powinna zostać zużyta zaprawa cementowa? 6. Co to są wyroby silikatowe? 6. Betony 6.1. K lasyfikacja betonów Beton powstaje w wyniku związania kruszywa za pomocą spoiwa lub lepiszczy. Określany jest również jako sztuczny kamień. W zależności od funkcji, jaką mają pełnić, wyróżniamy: - betony konstrukcyjne zwykle, - betony specjalne (termicznie izolacyjne, wodoszczelne, odporne na ścieranie, drogowe). Można je też podzielić ze względu na składniki wiążące mieszanki, i są to: - beton cementowy, - beton żywiczny, - beton asfaltowy, oraz ze względu na użyte kruszywo: - beton żwirowy, - beton tłuczniowy, - beton keramzytowy, - beton łupkoporytowy itp. Do betonów zaliczamy również wyroby powstałe z zapraw z dodatkiem środków gazotwórczych. Najczęstszym jednak kryterium, branym pod uwagę przy klasyfikacji betonów, jest gęstość pozorna. Podział ten wyróżnia trzy grupy betonów: - lekkie o gęstości pozornej kg/m3, - zwykłe o gęstości pozornej kg/m3, - ciężkie o gęstości pozornej powyżej 2600 kg/m Betony zw ykłe Beton zwykły jest to materiał, który powstaje w wyniku stwardnienia mieszanki betonowej. Mieszanka betonowa jest natom iast mieszaniną spoiwa cementowego, kruszywa i wody, lub można przyjąć, że jest to mieszanina zaprawy cementowej z kruszywem grubym (uziarnienie powyżej 2 mm). Mie- 104 TABELA II.8. Zalecane klasy betonów do konstrukcji budowlanych Zastosowanie betonu Klasa betonu Fundamenty budowli C8/10 i C I2/15 Elementy zginane (< 8kN/m2) C8/10 i C12/15 Elementy zginane (> 8kN/m2) C8/10 i C16/20 Elementy ściskane osiowo C8/10 i C16/20 Żelbetonowe elementy prefabrykowane C12/15 i C35/45 Łupiny i elementy cienkościenne C16/20 i C25/30 szanka betonowa może także zawierać dodatki, gdy ilość ich przekracza 5% w stosunku do masy cementu, lub domieszki, gdy nie przekraczają one 5%. Ważną cechą mieszanki betonowej jest jej ciekłość (konsystencja). Według Polskiej Normy stosuje się pięć rodzajów konsystencji, tj. wilgotną, gęstoplastyczną, plastyczną, półciekłą i ciekłą). Podstawową cechą, określającą beton, jest klasa wytrzymałości na ściskanie, którą oznacza się na znormalizowanych próbkach po 28 dniach dojrzewania. Wyróżniamy siedem klas wytrzymałości dla betonów zwykłych (C8/10, C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45) i dziewięć klas dla betonów ciężkich (C40/50, C45/55, C50/60, C55/67, C60/75, C70/85, C80/95, C90/105, 000/ 115). Litera C oznacza klasę betonu, pierwsza z liczb - wytrzymałość dla próbki o kształcie walca (normowanej), druga - dla próbki sześciennej (normowanej). Beton ocenia się również pod względem mrozoodporności i nadaje symbole, np. F50. Liczba po literze F oznacza ilość cykli zamrażania i rozmrażania próbki betonowej bez zniszczenia. Również ważną cechą betonu jest jego stopień wodoszczelności, który określamy przez działanie na próbkę wodą pod dużym ciśnieniem. Stopień wodoszczelności określa się symbolem, np. W5, gdzie liczba oznacza dziesięciokrotną wartość ciśnienia wody (MPa) Składniki mieszanki betonowej zwykłej Podstawowymi składnikami betonu zwykłego są: spoiwo (cement), kruszywo, domieszki, dodatki i woda. Cement i jego klasy należy dobierać w zależności od tego, jaki beton chcemy uzyskać (klasę) i jakie będzie jego wykorzystanie. Jako wypełniacz stosuje się kruszywo mineralne, takie jak: piasek, żwir, grys oraz jego mieszanki. Woda, nazywana wodą zarobową, powinna być czysta (woda pitna, jeziorna, rzeczna), bez przebarwień i gnilnego zapachu, a wskaźnik kwasowości powinien być większy lub równy ph 4. Do betonu stosujemy również dodatki mineralne w postaci popiołów lotnych lub domieszki chemiczne. Domieszki chemiczne, ze względu na rolę, którą pełnią, dzieli się na: uplastyczniające, superplastyfikujące, napowietrzające, przyspieszające wiązanie i twardnienie, przeciwmrozowe, opóźniające wiązanie i twardnienie oraz domieszki uszczelniające. 105

53 6.3. W łaściw ości betonów Beton powinien charakteryzować się wytrzymałością na ściskanie, ścieranie, odpowiednią nasiąkliwością, mrozoodpornością, wodoszczelnością. Wytrzymałość na ściskanie zależy od rodzaju składników i ich wzajemnych proporcji, szczelności i od warunków dojrzewania. Aby właściwości betonu były jak najlepsze, należy użyć odpowiednią markę cementu i właściwą ilość wody (stosunek cementu do wody C:W) oraz odpowiedni rodzaj kruszywa, którego przydatność ocenia się na podstawie takich cech, jak: wytrzymałość na ściskanie, kształt i rodzaj powierzchni ziaren, uziarnienie. Wytrzymałość betonu zwiększa się wraz ze wzrostem stosunku ilościowego C do W (cementu do wody) Przygotow anie m asy betonow ej i pielęgnacja betonu Do prac betoniarskich należy: przygotowanie mieszanki, jej transport, układanie, zagęszczanie i pielęgnacja. Przygotowanie mieszanki przy dużym zapotrzebowaniu jednorazowym należy zlecać wytwórniom betonu. Natomiast przy niewielkim zapotrzebowaniu można przygotować mieszankę w betoniarkach lub ręcznie. W czasie transportu masa powinna zachować jednorodność i właściwą konsystencję. Masa powinna być układana warstwami (20 cm) i zagęszczana przez ubijanie lub wibrowanie. Po upływie 24 godzin beton wymaga pielęgnacji - należy polewać go wodą. Beton z cementu portlandzkiego powinno się pielęgnować przez okres co najmniej jednego tygodnia. Nawilżanie elementów betonowych zmniejsza niekorzystny skurcz w czasie wiązania i twardnienia. Po upływie dwóch dni świeży beton można obciążać. Na dojrzewanie betonu wpływa temperatura otoczenia, najkorzystniejszą jest 20 C Betony lekkie Jak już wspomniano, gęstość pozorna betonów lekkich mieści się w granicach kg/m3, co jest wynikiem zastosowania lekkich kruszyw lub działania środków porotwórczych. Dzielimy je na: - betony z kruszyw lekkich lub porowatych, - betony zwarte, - betony półzwarte, - betony jamiste, - betony komórkowe z dodatkiem środków porotwórczych B etony specjalne Betony specjalne charakteryzują się właściwościami, które są uzależnione od rodzaju ich przeznaczenia. W grupie tej wyróżniamy betony: - odporne na ścieranie, - wodoszczelne, - dekoracyjne Betony zbrojone Są to betony, w których zastosowano stal zbrojeniową w postaci prętów, zwiększających wytrzymałość elementów. Nazywane są także żelbetonami. Wytrzymałość betonów na rozciąganie jest mała, natomiast dziesięć razy większa na ściskanie. Wykorzystując stal do zbrojenia betonu, zwiększamy jego parametry na rozciąganie. Włożone w odpowiedni sposób pręty stalowe przyjmują naprężenia rozciągające, a przede wszystkim zginające. Zbrojenie wzmacnia również beton przy ściskaniu osiowym i mimośrodowym. Dzięki zbrojeniu beton staje się materiałem o większej jednorodności. Do wykonania takich elementów można użyć mniejszej ilości mieszanki betonowej W yroby z betonu wykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Beton, obok kamieni, jest najczęściej wykorzystywanym materiałem budowlanym przy urządzaniu terenów zieleni. Stosowana jest masa betonowa do wylewania na miejscu: fundamentów, nawierzchni drogowych, murków, ścian zbiorników wodnych, słupów ogrodzeniowych czy pergoli. Jej użycie na budowie zależy od warunków atmosferycznych, gdy są niesprzyjające (niska temperatura), wpływają na gorszą jakość betonu i wydłużenie czasu budowy. Można również wykorzystywać dostępne na rynku gotowe elementy (tzw. prefabrykaty), które są przygotowywane w wytwórniach. Przyspiesza to wykonanie obiektu i zapewnia odpowiednią jakość elementów betonowych. Płyty drogowe są stosowane do budowy nawierzchni placów i dróg; najczęściej prostokątne pełne i ażurowe, albo w kształcie sześciokątów (tzw. trylinka), o wymiarach boku 20 cm i grubości 12 cm. Mogą być zbrojone. Płyty chodnikowe produkowane są z betonów żwirowych; są jedno- lub dwuwarstwowe. Podstawowym modułem dla płyt chodnikowych są kwadraty o wymiarach 50><50x7 cm, 35x35x5 cm, 25x25x5 cm. Wykonywane w różnych kolorach (szary, czerwony, żółty), z wyciskanymi wzorami lub bez, fakturach im itujących ułożoną kostkę czy łupany kamień, wzbogacane żwirem lub grysem wypłukiwanym (ryc. 142). Krawężniki betonowe służą do oddzielania chodników od jezdni (ryc. 143). W zależności od przeznaczenia produkuje się cztery ich rodzaje: proste z fazą *-*R Ryc N aw ierzchnia z płyt chodnikow yc h o w ym ia ra ch 5 0 x 5 0 cm Ryc Kraw ężnik łu ko w y betonow y 107

54 Ryc O brzeża betonow e w naw ierzchni z kostki betonow ej (15, 20x30x100 cm), łukowe z fazą (15x30x78 cm), łukowe zaokrąglone (15x30x78 cm), proste zaokrąglone (15, 20x22x100 cm). * Obrzeża betonowe oddzielają nawierzchnię chodników i ciągów pieszych (ryc. 144). Najczęściej mają długość 100 cm, ale także. \ 75 lub 50 cm (6, 8x20, 25x100 cm). Mogą być barwione. Betonowa kostka brukowa jest małym elementem prefabrykowanym, o różnych kształtach i kolorach, przeznaczonym do układania nawierzchni pieszych i jezdnych (ryc. 145 i 146). Produkowana jako kostka jedno- lub dwuwarstwowa. W zależności od sposobu zazębiania dzieli się je na trzy kategorie (oznaczone symbolami): A - zazębiają się czterema bokami, B - zazębiają się dwoma bokami, C - nie zazębiają się. Wymiary kostek, pomimo różnych kształtów, zawierają się w pewnych granicach: długość mm, szerokość Vi- 1 wymiaru długości, grubość mm. Posadzkowe płyty lastrykowe wykonuje się z jednej lub dwóch warstw betonu. Warstwa górna wykonana jest z lastryka szlifowanego lub polerowanego. Do wyrobu płytek stosuje się cementy białe i barwione. Najczęściej spotykanymi wymiarami są: 2x15x15, 20, 25, 30; 2x20x20, 25, 30; 2x25x25, 30; 2x30x30 cm. Ryc P a lisady b e to n o w e i e lem enty betonow e do konstrukcji m urków Palisady betonowe stosowane są do wykańczania skarp, umocnień zbiorników wodnych, opasek drzew, tarasów (ryc. 147 i 148). Produkowane w różnych kształtach i kolorach, o średnicy 0,9-20 cm i wysokości cm. Elementy L- i U-kształtne o wymiarach 40x40x40 cm i 40x40x30 cm. Stosowane do umacniania skarp, jako schody lub części ławek. Mogą być barwione. Elementy do budowy schodów wytwarzane w różnych formach, barwione; do najprostszych należą elementy o wymiarach 14x20x40 cm. Muszą być ustawiane na fundamencie betonowym. W ibroprasowane donice i kwietniki najczęściej zbrojone, o uszlachetnionej powierzchni zewnętrznej (barwa, grys, żwir sortowany itp.). Elementy w kształcie donic można zestawiać w formie murków i obsadzać je kwiatami (ryc. 149). Elementy do wodoprzepuszczalnych nawierzchni są ażurowe, stosowane na parkingi porośnięte trawą, albo jako zabezpieczenie skarp lub nawierzchni wokół drzew miejskich. Do najpopularniejszych należą płyty ażurowe o wymiarach 8x40x60 cm, które mogą być barwione (ryc. 150). Ryc W ykorzystanie palisady typu ring do zabezpieczania drzew Ryc B etonow y pojem nik na roceliny Ryc B e to n o w e kostki brukow e Ryc N aw ie rzchnia z kostki bru ko w e j betonow ej Ryc B etonow a płyta ażurow a 109

55 Ryc M u rek z pre fab rykow an ych ele- m entów betonow ych Elementy na murki oporowe lub do wykańczania fasad produkowane są w formie bloków o wymiarach 10x60x20 cm (ryc. 151). Po rozłupaniu otrzymujemy sześć elementów o fakturze łupanej (dwie lub jedna strona), które można stosować jako kształtki do murowania (wymiary 10x10x20 cm). Do elementów prefabrykowanych można również zaliczyć: słupki, c ie k i wodne (tzw. rynna stokowa), elementy ogrodzeń, kanały odwodnienia liniowego, rury itp. (ryc. 152 i 153). Przy wykonywaniu nawierzchni stosuje się także technologię pressbeton, która polega na wylewaniu warstw betonu wzmocnionych włóknami fibrin, a następnie impregnowanie i barwienie górnych warstw nawierzchni oraz wyciskanie różnych wzorów (imitacja kostki, kamienia łupanego, brukowców, cegły klinkierowej itp.). W końcowym etapie impregnuje się i dodatkowo utwardza powierzchnię. Uzyskana nawierzchnia jest trwała, długo utrzymuje pożądane kolory. Podbudowa tych nawierzchni zależy od ich użytkowania. ZADANIA KONTROLNE 1. Jak można podzielić betony ze względu na składniki wiążące? 2. O czym mówi nam symbol klasy betonu i jak go zapisujemy? 3. Co to jest woda zarobowa? 4. Na co ma wpływ w produkcji betonu stosunek C do W? 5. Jakimi najgrubszymi warstwami można układać masę betonową? 6. Co to jest skurcz betonu i jak można mu zapobiegać? 7. Jakie kruszywo używane jest w betonach lekkich? 8. Jakie podstawowe wymiary mają betonowe płyty chodnikowe? 9. Gdzie wykorzystywane są obrzeża betonowe? 10. Do czego służą prefabrykowane elementy L- i U-kształtne? 11. Na czym polega technologia pessbeton" stosowana przy wykonywaniu nawierzchni? 7. Ceramika 7.1. W iadom ości wstępne Ceramiką nazywamy materiały otrzymane przez uformowanie i wypalenie lub spieczenie masy, zawierającej glinę oraz dodatki schudzające i topniki. Do produkcji wyrobów ceramicznych używa się głównie glin pospolitych łatwo topliwych (temp C) i glin trudnotopliwych (temp C). Ze wzglądu na strukturę i cechy techniczne wyroby te można podzielić na trzy grupy: I - struktura porowata, nasiąkliwość do 22%; wyroby ceramiczne: cegła budowlana, cegła dziurawka, cegła kratówka, dachówka, gąsiory dachowe. II - struktura zwarta, nasiąkliwość do 12%; wyroby ceramiczne: cegła budowlana klinkierowa, cegła kanalizacyjna, cegła klinkierowa elewacyjna, cegła kominowa, cegła drogowa, płytki klinkierowe, płytki terakotowe, płytki kamionkowe. III - obejmuje wyroby fajansowe, płytki ścienne szkliwione, wyroby sanitarne W łaściw ości m ateriałów ceram icznych Ryc Korytka betonow e do odw odnień liniow ych Ry c O dw odnienie liniow e w naw ierzchni Inny rodzaj nawierzchni, wykonywanej również w terenach zieleni, uzyskuje się w technologii TerraWay". Na przygotowanych podbudowach tłuczniowo-żwirowych rozkłada się mieszaninę żwirów sortowanych z lepiszczem z tworzyw sztucznych. Po stwardnieniu otrzymana nawierzchnia jest przepuszczalna dla wody i przypomina nawierzchnie żwirowe. 110 Wyroby ceramiczne, dzięki swojej niepowtarzalnej wartości dekoracyjnej, mają bardzo duże znaczenie w architekturze krajobrazu. Odznaczają się ciekawą naturalną barwą i fakturą powierzchni. Mają dobre właściwości mechaniczne i fizyczne. Jedną z istotnych wad niektórych wyrobów ceramicznych jest ich niedostateczna mrozoodporność i ogniotrwałość. Do najważniejszych właściwości materiałów ceramicznych zaliczamy: gęstość kg/m3; gęstość pozorną kg/m3; 111

56 nasiąkliwość - mierzona wagowo, zależy od stopnia spieczenia czerepu i waha się od kilku do 20%; przewodność cieplną - 0,7 W/(m C). Właściwości chemiczne materiałów ceramicznych zależą od surowców i technologii produkcji. Ceramika porowata nie jest odporna na działanie kwasów i zasad. Odporność ceramiki wzrasta wraz ze stopniem spieczenia czerepu i wykończenia powierzchni (szkliwienie). Wytrzymałość mechaniczna też jest uzależniona od wyrobów i działających sił. Największa jest wytrzymałość ceramiki na ściskanie i rośnie ze wzrostem szczelności, podobnie jak odporność na ścieranie i twardość. Różna jest odporność ceramiki na niskie i wysokie temperatury, dlatego bardzo ważne przy doborze elementów jest zwrócenie uwagi na jej mrozoodporność i ogniotrwałość. Ryc O g ro d ze n ie z cegły klinkierow ej szkliw ionej Ryc O gro d ze n ie z c e g ły klinkierow ej z zadaszeniem z dachów ek ceram icznych 7.3. W yroby ceramiczne w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni O wyborze materiałów ceramicznych do zastosowania w architekturze krajobrazu decyduje miejsce, w którym zostaną one usytuowane. Powinny odznaczać się małą nasiąkliwością, co związane jest z mrozoodpornością i trwałością elementów, oraz powierzchnią spiekaną (spiekany czerep) lub szkliwioną Wyroby ceramiczne do budowy ścian R yc C eg ła b u dow lana drą żo na i cegła budow lana pełna Cegła budowlana zwykła pełna ma kształt prostopadłościanu o wymiarach 6,5(h)xl2*25 cm. Największa powierzchnia nazywana jest podstawą, pośrednia - wozówką, a najmniejsza - główką. Produkowana jest w klasach: 3,5; 5; 7,5; 15; 20; 25, określających wytrzymałość na ściskanie. Wykorzystywana do budowy ścian, ale jej zastosowanie w architekturze krajobrazu jest niewielkie (ryc. 154). Cegła drążona dziurawka z otworami podłużnymi, nazywana jest wozówkową (W), z otworami poprzecznymi - główkową (G). Produkowana w trzech klasach: 3,5; 5; 7,5 i wymiarach 6,5x12x25 cm. Wykorzystywana do budowy ścian. Cegła klinkierowa budowlana jest produkowana w wymiarach odpowiadających cegłom budowlanym (6,5; 14; 22x12x25 cm). Może być pełna, jak również drążona. Występuje w klasach: 30, 35, 45, 60. Wykorzystywana do budowy 112 ścian, murków ogrodowych, ogrodzeń, stałych pojemników na rośliny, słupów pergoli itp. (ryc. 155 i 156) Wyroby ceramiczne specjalnego przeznaczenia Cegła kominowa ma kształt wycinków pierścienia kołowego. Przeznaczona jest głównie do budowy kominów przemysłowych, ale także do budowy łukowych murków ogrodowych. Produkowana w dwóch klasach: 20 i 25. Promień łuku produkowanych elementów wynosi R-60, 90, 105 i 250. Dachówki ceramiczne dzielą na kilka rodzajów, np. karpiówka, zakładkowa, marsylska, holenderka, mnich-mniszka i gąsiory dachowe. Dachówki mogą być wykorzystywane do krycia dachów altan, wykańczania murków itp. (ryc. 157). Kształtki i cegły szamotowe produkowane z gliny ogniotrwałej i szamotu. Ich wytrzymałość na ściskanie wynosi 1-1,4 MPa. Wykorzystywane do okładzin ogniotrwałych w kominkach, paleniskach czy rusztach ogrodowych (ryc. 158). Kształtki kamionkowe izolacyjne zawierają 90% krzemionki, a ich wytrzymałość wynosi 4 MPa. Wykorzystywane do okładzin ogniotrwałych przy Ryc D achów ka ceram iczna holenderka i dachów ki ceram iczne karpiów ki n Ryc C egła szam otow a I 113

57 wysokich temperaturach (1450 C). Do ich łączenia należy używać zaprawy krzemionkowej Wyroby szkliwione Kafle piecowe produkowane z glin wapiennych lub szamotowych, strona zewnętrzna szkliwiona. Kafle mogą być kwadratowe (3-5x22x22 cm) i prostokątne (3-4x12,5x19,5 cm). Wykorzystywane są do budowy pieców, kominków itp Wyroby okładzinowe Ryc E lew acyjne kształtki klinkierow e Ryc P iaskow nica z kształtek klinkierow ych Kształtki podokienne w zależności od wymiarów produkowane są w dwóch typach: W - wewnętrzne (6,5x14,5-19,5x25 cm), Z - zewnętrzne (7x14,5-19,5x20 cm). Elewacyjne płytki klinkierowe produkowane są w czterech grupach (oznaczonych symbolami), w zależności od sposobu wykończenia powierzchni licowej: GS - gładkie szkliwione, GN - gładkie nieszkliwione, PS - profilowane szkliwione, PN - profilowane nieszkliwione. Barwa płytek jest ciermnobrązowa. Mogą mieć różne wymiary: grubość 15, 25 i 35 mm, szerokość mm i długość od mm. Stosowane do okładzin zewnętrznych elewacji, murków itp. (ryc. 159). Płytki kamionkowe produkuje się z glinianej masy i nadaje powierzchnię licową szkliwioną lub nieszkliwioną. Mogą być jedno- lub wielobarwne. Produkowane jako kwadraty i prostokąty (0,7x10-25x10-25 cm, 0,7x10-20x10-30 Ryc Płytki klinkierow e elew acyjne cm).wykorzystywane do wykładania zewnętrznych ścian. Płytki ścienne szkliwione są wyrobami fajansowymi. Dostępne są płytki gładkie i wzorzyste, o wymiarach 1x10-30x30 i 15x7,5 cm. Wykorzystywane do okładzin wewnętrznych. Elewacyjne kształtki klinkierowe produkowane są w formie cegieł, o wym iarach 71x115x240 mm. M ogą mieć zaokrąglone lub ścięte narożniki. Dostępne są pełne i drążone, w różnych gamach kolorystycznych od żółtej do ciemnego brązu. Spotkać można również kształtki o fakturach starych cegieł (ryc. 160 i 161) Wyroby ceramiczne do budowy dróg i posadzek Klinkier drogowy produkowany jest w kształcie prostopadłościanów, o nasiąkliwości od 6-12%, jako: cegły klinkierowe drogowe o wymiarach 80x100x220 mm, 65x100x25 mm, 52x100x200 mm, 52x118x240 mm, 52x59x240 mm, kostki klinkierowe drogowe o wymiarach 52x59x60 mm, cegły trawnikowe ażurowe o wymiarach 71x115x240 mm (ryc. 162 i 163). Ryc C egła klinkierow a drogow a R yc N aw ie rzchnia z kostki klinkierow ej Płytki ceramiczne posadzkowe do wykorzystywania na zewnątrz, nie mogą mieć większej nasiąkliwości niż 3-4%. Produkowane w formie kwadratów i prostokątów, o zróżnicowanym wymiarowaniu, bogatej kolorystyce i fakturowaniu. Do tej grupy wyrobów można zaliczyć płytki gresowe, które są wytwarzane z mielonych skał magmowych, a następnie utwardzane w procesach termicznych. Odznaczają się małą ścieralnością i dużą odpornością na przemarzanie (ryc. 164 i 165). Płytki ceramiczne schodowe produkowane są podobnie jak płytki ceramiczne posadzkowe; różnica polega na wykończeniu brzegów płytek. Mają 115

58 H U Ryc Płytki ceram iczne okładzinow e Ryc Elew acja z płytek gresow ych Ryc Sączki drenarskie Ryc Pojem niki i doniczki ceram iczne zaokrąglony lub ścięty brzeg (brzeg stopnia) i fragment ukształtowany tak, aby zapobiegać poślizgom. Płytki kamionkowe kwasoodporne produkowane są w formie kwadratów i prostokątów o wymiarach: 1,8x x240 mm, 1,8x60-120x cm. Wyglądem przypominają płytki szkliwione. Mają barwę od jasnokremowej do szarej. Wykorzystywane do okładzin dna zbiorników, nawierzchni ogrodowych pieszych Wyroby do budowy ogrodzeń Do wykonywania niewielkich murków i ogrodzeń można wykorzystywać pustaki ogrodzeniowe o wymiarach 65x215x215 mm i 100x215x215 mm. Nasiąkliwość pustaków wynosi 16%. Kształt otworów jest zróżnicowany (ryc. 166). Z ceramiki produkowane są również: rury kanalizacyjne, sączki drenarskie, elementy wykończeniowe murków, pojemniki i doniczki, rzeźby ogrodowe itp. (ryc. 167 i 168). ZADANIA KONTROLNE 1. Z czego produkowane są materiały budowlane ceramiczne? 2. Jaką nasiąkliwość powinny mieć m a teriały ceramiczne wykorzystywane na zewnątrz budynków? 3. Do czego służą wyroby szamotowe? 4. W jakiej formie występują elewacyjne płytki klinkierowe? 5. Do czego służą płytki kamionkowe? D Czy można wykonać elementy wykoń- R yc O g ro d ze n io w e pustaki ce ra m icz- J J j j ne czeniowe schodów z ceramiki? Szkło 8.1. W iadom ości wstępne Szkło powstaje w wyniku przetopienia piasku kwarcowego (SiO,), wę glanu sodu (Na C03) lub potażu (K2C 0 3), węglanu wapnia (C ac 03) ora/ do datków. Węglan sodu lub potaż obniżają temperaturę topnienia krzemionki, wapń zaś zwiększa odporność chemiczną szkła (topnikami są tlenki zawarło w węglanach). Szkło składa się w przeważającej części z krzemionki, której szkło zwykłe zawiera 70-72%, a pozostałe związki występują w następujących ilościach: 15% tlenku sodowego, 9% tlenku wapniowego, 3,5% tlenku mag,niżowego, 0,5-2,5% dodatków. Zaletą szkła jest jego przezroczystość, która może być wykorzysty wana w architekturze krajobrazu do stwarzania ciekawych efektów świetlnych. S/.c/.e golnie nadaje się do tego celu szkło barwione, uzyskiwane w procesach techno logicznych dzięki zastosowaniu tlenków metali: - tlenku manganu (barwa fioletowa), - tlenku miedzi (barwa czerwona), - tlenku żelaza (barwa zielona). Wytapianie masy szklanej w piecach szklarskich następuje w temperatur/e C. Po wytopieniu szkło formuje się za pomocą sprężonego powie trza, wyciągania masy szklanej poziomo lub pionowo, wytłaczania, walcowa nia lub odlewania. Szklane wyroby mogą być poddane procesowi hartowania przez ogrzanie do temperatury 650 C i gwałtowne ostudzenie (wyrobów haftowanych nie można przecinać) W łaściwości szkła Szkło jest materiałem szczelnym, nienasiąkliwym. Ma dużą przepuszczał ność światła i wysoką wytrzymałość na ściskanie. Wadami szkła, które ograni 117

59 czają jego zastosowanie w terenach zieleni, jest kruchość, łamliwość oraz mała przewodność cieplna. Do najważniejszych właściwości szkła zaliczmy: gęstość kg/m3, przewodność cieplną - 1,05 W/(m C), wytrzymałość na ściskanie MPa. Szkło budowlane jest całkowicie odporne na działanie warunków atmosferycznych W yroby ze szkła w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni Szkło ma ograniczone znaczenie w architekturze krajobrazu ze względu na swoją kruchość. Jednak dostępnych jest na rynku wiele wyrobów, które mogą być z powodzeniem stosowane w obiektach publicznych, jak i w ogrodach przydomowych Szkło płaskie Szkło płaskie ciągnione jest bezbarwne, produkowane w taflach 180x350 cm i grubości 2-12 mm. Dzieli się na cztery gatunki: S, I, II, III. Stosowane do szklenia okien itp. Szkło float powstaje przez wylanie płynnego szkła na taflę roztopionej cyny. Tafle tego szkła mają wymiary: długość 450, 510, 600 cm, szerokość 321 i grubość 2-25 mm. Szkło płaskie bezpieczne jest szkłem hartowanym, z którego wykonuje się gotowe skrzydła drzwi lub innych elementów narażonych na uderzenia. Wszystkie otwory i kształty elementów muszą być przygotowane przed hartowaniem, gdyż potem nie nadaje się ono do obróbki. Szkło płaskie antisol jest szkłem ciągnionym lub float, barwionym w masie. Charakteryzuje się dużym pochłanianiem promieniowania podczerwonego. M aksym alne wymiary tafli wynoszą: 180x300 cm, grubość 4-8 mm. Stosowane do dużych powierzchni przeszkleń, zwłaszcza od strony południowej. Szkło płaskie walcowane jest szkłem walcowanym przezroczystym lub barwionym w masie. Może być gładkie (surowe) lub wzorzyste. Wymiary tafli wynoszą: długość 450 p)askie^zbrajone^askie walcowane wzorzys*e ' sz^ cm, szerokość cm, grubość 118 3,5-10 mm. Stosowane do szklenia otworów drzwiowych wewnątrz budynków (ryc. 169). Szkło płaskie walcowane barwne nieprzezroczyste jest barwione w masie. Produkowane w kolorach: czarnym, białym, niebieskim, seledynowym, różowym i popielatym. Najczęściej produkuje się płytki o wymiarach: 15x15; 15x7,5; 15x30 cm oraz płyty - 120x180 cm. Grubość wynosi 6 mm. Stosuje się je jako materiał okładzinowy (ryc. 170). Szkło płaskie zbrojone jest odmianą szkła walcowanego z wtopioną siatką stalową. Tafle mogą mieć długość cm, szerokość cm i grubość 6 lub 7 mm. Stosowane do oszkleń wiat, drzwi, ścianek. Szkło emaliowane jest szkłem płaskim lub wzorzystym hartowanym, na które nakłada się kolorową warstwę emalii ceramicznej lub transparentnej (utwardzana R yc S zkło płaskie w a lc o w a n e barw ne nieprzezroczyste termicznie). Kolory emalii: żółty, niebieski, czerwony, pomarańczowy, zielony, wiśniowy, turkusowy, popielaty, beżowy. Wymiary szkła: 60x120, 70x140 cm i grubości 6 i 7 mm. Stosowane jako elementy okładzinowe elewacji Kształtki szklane Pustaki szklane to dwie jednakowe kształtki spojone w czasie produkcji. Mogą być bezbarwne, barwione w masie lub powierzchniowo. Wyróżnia się cztery wielkości pustaków f szklanych: 19x19x8 cm; 20x20x8 cm; 24x24x8 cm; 25x25x8cm. Stosowane do budowy przejrzystych ścianek, których konstrukcja musi opierać się na prefabry Ryc Luksfery i pustaki szklane kowanych elementach z tworzyw sztucznych lub metalowych. W niektórych wypadkach do budowy używa się prętów zbrojeniowych i zaprawy. Luksfery to kwadratowe kształtki o wymiarach 15x15x4,5 i 20x20x4,5 cm, które stosuje się do budowy ścianek (ryc. 171). Pustaki podłogowe wykonywane są podobnie jak pustaki szklane. Mogą mieć kształt prostopadłościanu lub walca, są przejrzyste. Wykorzystywane do 119

60 ZADANIA KONTRO!,NF, Ryc Profilow ane płyty szklane doświetleń podziemi przy ulicach lub w posadzkach. 1. W jakich procesach powstaje szkło i jaki jest jego skład? 2. Czym można barwić szkło? 3. Do czego wykorzystywane są pustaki szklane? 4. W jaki sposób wykorzystuje się włókna szklane? 9. Drewno 9.1. W iadom ości w stępne Profilowane płyty szklane to wydłużone elementy o przekroju ceowym, długości 400 cm i szerokości cm. Mogą być zbrojone drutami stalowymi. Stosowane do budowy ścianek, daszków, szklarni itp. (ryc. 172) Materiały z surowców szklanych Ze szkła są produkowane welony z włókien szklanych, stosowane do izolacji cieplnych rurociągów. Podobne zastosowanie izolacyjne mają wojłoki z włókien szklanych. Do wykonywania izolacji w ekranach dźwiękochłonnych stosowane jest szkło piankowe czarne. Włókna szklane stosowane są również jako elementy konstrukcyjne, np. przy wykonywaniu elementów z laminatów (ryc. 173). Drewno pozyskiwane jest ze ściętych drzew liściastych i iglastych. W budownictwie wykorzystuje się pień drzewa (kłoda), konary i strzałę (pień z wierzchołkiem o średnicy do 7 cm). Pień w swoim przekroju zbudowany jest z rdzenia, drewna właściwego (twardziel i biel), łyka i kory. Wewnętrzna, ciemniejsza część drewna to twardziel, a jasna, to biel. Większą wytrzymałością w stanie suchym charakteryzuje się twardziel. Duży wpływ na właściwości drew 120 na ma stosunek przyrostu drewna wczesnego (wiosennego) do późniejszego oraz ich grubość (ryc. 174). Drewno wykorzystuje się w budow nictwie od najdawniejszych czasów, a zawdzięcza to swoim zaletom, do których należą: niewielka gęstość pozorna, duża wytrzymałość mechaniczna, łatwość obróbki, mały w spółczynnik przewodnictwa ciepła, możliwość utrzymywania wkrętów i gwoździ. Oprócz niewątpliwych zalet drewno posiada również wady, do których zaliczamy: niejednorodną ' budowę, zmienny kształt pod t j r Ry C jją Betowa. d re w n a : 1- kora, wpływem wilgoci (paczeme), uleganie de- 2 - łyko, 3 - biel, 4 - tw ard ziel, strukcji i korozji biologicznej, zmienne właści- 5 - rdzeń wości fizyczne i mechaniczne W łaściw ości drew na Właściwości drewna są zmienne i zależą od gatunku i miejsca jego pozyskiwania. Najważniejsze cechy zestawiono w tabeli II.8. Do bardzo niekorzystnych zjawisk, któremu ulega drewno, należy jego paczenie. Polega ono na zmianie objętości i wymiarów liniowych podczas absorpcji pary wodnej. W momencie wyparowywania wody z drewna następuje jego kurczenie, którego rozmiary są uzależnione od kierunku przebiegu cewek lub włókien i wynoszą: 0,4% wzdłuż włókien, 8% w kierunku stycznym, 0,4% w kierunku promienistym (ryc. 175). Drewno położone bliżej obwodu wysycha szybciej, powodując naprężenia wewnętrzne prowadzące do pęknięć. W zależności od rodzaju kurczliwości drewno można podzielić na: mało kurczliwe - orzech, jodła, topola; średnio kurczliwe - sosna, świerk, modrzew, dąb, robinia akacjowa; silnie kurczliwe - grab, buk, jesion. R yc 175 Z m ia n a kształtu e le m e n tó w drew na w czasie w ysychania Aby zapobiec deformacjom i pęknięciom drewna, należy zastosować odpowiednie suszenie (sezonowanie drewna). Z uwilgotnieniem związany jest również współczynnik przewodności cieplnej. Przewodzenie ciepła wzdłuż włókien jest dwukrotnie większe niż w kierunku 121

61 TABELA II. 9. Cechy fizyczne wybranych gatunków drewna Rodzaj drewna Gęstość pozorna (wilgotność 12%) [kg/m3] Porowatość I%] Współczynnik przewodzenia ciepła [W/(m C)] Jodła ,14 Świerk ,15 Sosna ,17 Modrzew ,17 Buk ,21 Jesion ,22 Dąb ,22 do nich prostopadłym. Ten fakt powoduje, że drewno chętnie stosowane jest jako siedziska ławek i mebli ogrodowych, a także wyposażenie placów zabaw dla dzieci. Ważną i wyróżniającą cechą drewna jest możliwość utrzymywania przez nie gwoździ i wkrętów. Nie wszystkie gatunki drewna tak samo utrzymują te elementy: najsłabiej - świerk, topola, lipa; średnio - sosna, wiąz, dąb, klon; najmocniej - jesion, brzoza, robinia akacjowa, grab. Naturalna barwa drewna jest różna dla różnych gatunków drzew: biała - jodła, świerk, grab, klon; czerwona - modrzew, wiśnia; zielona - robinia akacjowa; żółta - sosna, brzoza. Z walorami dekoracyjnymi drewna wiąże się także łatwość jego barwienia, dzięki któremu można wydobyć i podkreślić charakterystyczny, niepowtarzalny rysunek drewna Wady drewna Drewno jest materiałem niejednorodnym, co powoduje eliminację niektórych jego partii przy doborze do produkcji pewnych elementów i konstrukcji. Drewno eliminują: wady wrodzone - sęki, rdzeń mimośrodowy, rdzenie podwójne, skręt włókien, zbieżność pnia oraz wady nabyte - pęknięcia rdzeniowe, mrozowe, łukowe, czołowe, powierzchniowe. Na trwałość drewna wpływają również czynniki destrukcyjne (niszczące), które można podzielić na: abiotyczne (wpływ czynników środowiska - opady atmosferyczne, wiatr, temperatura) i biotyczne (gnicie drewna, grzyby niszczące drewno, niszczenie drewna przez owady). Procesy te zależne są od gatunków drzew, z jakich pochodzi drewno. Trwałość poszczególnych gatunków drewna zastosowanych w konstrukcjach budowlanych na wolnym powietrzu (gdzie najbardziej na skrócenie ich trwałości wpływa zmiana środowiska wodnego na powietrzne) jest różna i wynosi: 122 dla drzew iglastych: jodła - 45 lat, modrzew - 90 lat, sosna - 80 lat, świerk - 50 lat; dla drzew liściastych: brzoza - 5 lat, dąb lat, jesion - 20 lat, wiąz lat Drewno budowlane w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni W architekturze krajobrazu drewno jest jednym z najchętniej używanych materiałów do budowy małej architektury. Z drewna powstają nawierzchnie, ogrodzenia, ławki, podpory dla pnączy, jak również rzeźby. Wpływają na to właściwości fizyczne i chemiczne materiałów drewnianych, takie jak: stosunkowo duża wytrzymałość, niska przewodność cieplna, łatwość obróbki. Bardzo ważnym czynnikiem są właściwości plastyczne i oddziaływanie drewna na odbiór kompozycji ogrodowych Podział drewna budowlanego Drewno budowlane dzielimy na: drewno okrągłe, tarcicę iglastą, tarcicą liściastą, oraz wyroby drewnopochodne, które w architekturze krajobrazu nie mają jednak większego znaczenia. Drewno okrągłe - okorowane, bez gałęzi i sęków oraz wierzchołków (ryc. 176). W zależności od długości i grubości (nie mniejszej niż 7 cm) wyróżniamy: - dłużycę (iglaste powyżej 9 m, liściaste powyżej 6 m), - kłody (iglaste 2,5-8,9 m, liściaste 2,5-5,9 m), - wyrzynki (do 2,5 m), - żerdzie (do 6 m i średnicy 7-14 cm). Tarcica - otrzymywana przez przetarcie piłą drewna okrągłego. W zależności od kształtu tarcicę dzielimy na: - tarcicę nieobrzynaną, która powstaje, gdy Ryc A ltana leśna z e lem entam i zostaną przetarte piłą dwie płaszczyzny boczne z clrewna okrąg łeg o i czołowa. Dalszy podział tarcicy nieobrzynanej jest uzależniony od rodzaju drewna, jego długości i asortymentu: tarcica iglasta nieobrzynana obejmuje tarcicę sosnową, świerkową, jodłową, modrzewiową. Ze względu na jej grubość i jakość, wyróżniamy: - deseczki, klasy I-IV (grubość 0,5-1,3 cm), - deski, klasy I-IV (grubość 1,8-4,5 cm), 123

62 - bale, klasy I-IV (grubość 5-10 cm); tarcica liściasta nieobrzynana obejmuje tarcicę dębową, jesionową, bukową i grabową; ze względu na grubość i jakość wyróżniamy: - deski, klasy I-III (grubość 1,6-4,5 cm), - bale, klasy I-III (grubość 5-10 cm); - tarcicę obrzynaną, która ma obrobione wszystkie cztery płaszczyzny boczne i oba czoła; podobnie jak w wypadku tarcicy nieobrzynanej, podział tej tarcicy jest uzależniony od rodzaju drewna i jego wymiarów: tarcica iglasta obrzynana - deseczki, klasy I-IV (grubość 0,5-1,3 cm), - deski, klasy I-III (grubość 1,9-4,5 cm), - bale, klasy I-IV (grubość 5-10 cm), - łaty, klasy I-II (3,8x6,3-7,5x14 cm), - krawędziaki, klasy I-II (10x10-17,5x17,5 cm), - belki, klasy I-II (20x20-25x27,5 cm); tarcica liściasta obrzynana - deski, klasy I-III (grubość 1,6-4,5 cm), - bale, klasy I-III (grubość 5-10 cm), - listwy, klasy I-II (1,9x2,5-2,5x3,2 cm), -ła ty, klasy I-II (3,2x3,2-9,0x2,9 cm), - krawędziaki, klasy I-II (10x10-18x18 cm), - belki, klasy I-II (12x12-24x28 cm). Długość tarcicy jest uzależniona od materiału przetartego i dzieli się ją na: długą (2,4-6,3 m) i średnią (0,9-2,3 m). Tarcica, w zależności od klasy, ma różne przeznaczenie. Klasy wyższe wykorzystuje się w elementach konstrukcyjnych (I, II), natom iast niższe (III, IV) - jako materiał pomocniczy, na przykład do robót betoniarskich, rusztowań czy tańszych ogrodzeń. Do wyrobów z tarcicy, stosowanych sporadycznie w architekturze krajobrazu, mogą posłużyć materiały drewniane do wykonywania torowisk (podkłady z drewna sosnowego, rzadziej dębowego), które występują na przykład w rozmiarach: - podkłady IB x 150x2600 cm, - podrozjezdnice IB 260x 160x6000 cm, - mostownice I 220x 240x2500 cm. Wykorzystując ten rodzaj materiału w obiektach architektury krajobrazu, należy pamiętać, że impregnaty używane do zabezpieczania drewna, mogą być toksyczne. Dlatego miejsce zastosowania powinno być tak wybrane, aby kontakt bezpośredni z tymi elementami był ograniczony. Drewniana kostka brukowa - stosowana jest na nawierzchnie piesze i jezdne w parkach i ogrodach. Dostępna w trzech rodzajach: I - 6; 7; 8 x 6-7,2 x 1 1,7-2 0 (stopniowane co 1 cm), II - 6; 8; 1 0 x 3,2-1 0 x (stopniowanie jak grubość i szerokość tarcicy), III- 0 6; 8; 1 0 x Ryc Tarcica Iglasta o b rzynana (sosna) - deski Ryc Tarcica iglasta o b rzynana (so sn a ) - bale Ryc A s o rty m e n t tarcicy: nieo brzyna na A - o k o rk i, B - d e s k i, C - bale; o b rzy n a n a D - ta ty, E - b a le, F - listwy, G - kraw ędziaki, H - deski 124 Ryc O gro d ze n ie z ob rzyna nej ta rcicy R yc O brzeże z ta rcic y R yc O b rz e ż e z podob rob ion ej o b rz y n a n e j im p re g n o w a n e kładów kolejow ych ciśnienlow o 125

63 ńy' N \,... 'V; - - I ' * r?... " fe ; " ** ' Ryc Ła w ka ogrodow a \ : ^ Ryc P ojem nik dre w nia ny na rośliny Ryc B ruk d re w n ia n y okrąg ły R yc N a w ie rzchnia z bruku drew nianego okrągłego Ze względu na rodzaj drewna wyróżniamy kostkę iglastą (sosnowa, modrzewiowa, jodłowa) oraz liściastą (bukowa - tylko do wnętrz, dębowa) - ryc. 183 i 184. Drewno do krycia dachów - stosowane w obiektach ogrodowych (altany, zadaszenia, wiaty) w postaci gontów, darnie i wiórów; wykonuje się je z drewna iglastego i drewna topoli osiki: - gont to deszczułka o przekroju klina, gdzie grubsza krawędź ma wpust, a cieńsza to tzw. grzebień; wymiary gontu są następujące: długość cm, szerokość 8-10 cm; - darnica to deszczułka łupana ręcznie, z drewna iglastego; może mieć następujące wymiary: długość cm, szerokość 3-9 cm, grubość 3-5 cm; - wiór to deszczułka skośnie cięta do włókien, z drewna osikowego. Ten rodzaj pokrycia dachów rozpowszechniony jest w północno-wschodniej Polsce. Wymiary: długość cm, szerokość cm, grubość 0,7-1 cm. Palisady drewniane toczone - wykonywane najczęściej z drewna iglastego, o średnicach przekroju 6, 8 i 10 cm. Jeden koniec jest zaostrzony, co ułatwia wbijanie w grunt (ryc. 185 i 186). Deski tarasowe - (ryflowane i gładkie) obrobione, stosowane są do wykonywania tarasów, pomostów, ogrodzeń itp. Najczęściej spotykane wymiary: 2,8x14,5x300 cm. Drewno warstwowo klejone - stosuje się do konstrukcji inżynierskich. Sklejone muszą być równolegle do przebiegu włókien nie mniej niż cztery warstwy tarcicy. Gatunek drewna, grubość i jakość poszczególnych warstw nie musi być jednakowa. Do wyrobów drewnianych, które w architekturze krajobrazu mają m niejsze zastosowanie, zaliczamy: forniry, sklejki stolarskie, tarcicę podłogową, deszczułki posadzkowe, wyroby drewnopochodne (płyty pilśniowe - porowate, dźwiękochłonne, półtwarde, twarde). W handlu można również spotkać gotowe wyroby z drewna: pergole, ogrodzenia, altany, pojemniki na roślinność, kratki dla pnączy, płoty kratowe, furtki, kratki podłogowe, płotki grządkowe, meble ogrodowe itp. (ryc. 187,188, 189, 190, 191). Ryc Pojem niki drew niane na rośliny Elem ent do oddzielania rabat Ryc Płoty prefabrykow ane R yc P alisada dre w nia na 126 Ryc Palisada drewniana Ryc O g ro d ze n ie z e le m e n tó w prefabrykow anych 127

64 9.5. Trwałość drewna i jego konserwacja Trwałość drewna uzyskuje się przez jego odpowiednią konserwację. Do najważniejszych zabiegów należą: - suszenie drewna (naturalne, sztuczne), które zapobiega paczeniu, spękaniom itp.; - nasycanie drewna (impregnacja) środkami antyseptycznymi; stosuje się: chlorek cynku, siarczan miedzi, fluorek sodu, fluorokrzemiany cynku, dwukrzemian sodu, karbolineum, olej kreozotowy, olej łupkowy, fenole; głębokość przenikania warstw drewna, przy nasycaniu wymienionymi substancjami, wynosi kilka centymetrów, - nasycanie drewna przez kąpiele polega na zanurzaniu elementów drewnianych w roztworach (substancjach) zimnych lub gorących, albo najpierw gorących, potem zimnych; stosowane są roztwory solne (drewno mokre i suche), a także substancje oleiste (drewno suche); czas kąpieli dla cieczy gorących wynosi 1-3 dni, a zimnych 3-12 dni; użyte w ten sposób środki głębiej penetrują strukturę drewna; - wstrzykiwanie polega na nakłuwaniu i wprowadzaniu w głąb struktur drewna odpowiednich preparatów konserwujących; zabieg wykorzystywany przy konstrukcjach już stojących; - nasycanie drewna pod ciśnieniem jest zalecane dla drewna suchego; nasycane są komórki przez ścianki do wewnątrz środkami impregnującymi. Ochrona drewna przed ogniem polega na wygładzaniu jego powierzchni i polerowaniu lub pokrywaniu różnymi preparatami w postaci roztworów albo farb, np.: Fobos M2, Ocean 44, Ogniochron, Kromos B-796 itp. (ryc. 192). Pamiętać także należy, że czynnikiem niszczącym drewno są grzyby i owady (czynniki biotyczne). Zabezpieczamy przed nimi elementy drewniane, używając odpowiednich środków (preparaty solne i oleiste). Ze względu na toksyczność preparatów stosowanych do zabezpieczania drewna, należy sprawdzić instrukcję BHP, znajdującą się na opakowaniu i bezwzględnie się do niej stosować. ZADANIA KONTROLNE 3. Wymień najważniejsze wady drewna. 4. Co to jest tarcica obrzynana? 5. Co to jest tarcica nieobrzynana? 6. Wymień znane ci wyroby z drewna stosowane w ogrodach przydomowych. 7. Do czego wykorzystywane są drewniane kostki brukowe? 8. Jakie elementy drewniane stosuje się na pokrycia dachowe? 9. Jakimi metodami można zwiększyć trwałość drewna? 10. Metale i ich stopy W iadom ości wstępne Metale, oprócz nielicznych wyjątków, nie występują w przyrodzie w formie naturalnie czystej. Najczęściej są to tlenki, siarczki, węglany, wodorotlenki, krzemiany. Aby otrzymać metal w postaci czystej, rudy metalu należy poddać procesom hutniczym. W budownictwie wykorzystywanie czystego metalu jest bardzo znikome. W celu uzyskania lepszych właściwości technicznych metali, produkuje się ich stopy, których zastosowanie jest bardzo szeroko rozpowszechnione w konstrukcjach, wykończeniach czy zdobieniu obiektów architektonicznych. Metale stosowane w budownictwie można podzielić na dwie grupy: - metale żelazne, do których należą stopy żelaza (Fe) z węglem (C) i innymi dodatkami; - metale nieżelazne (kolorowe), do których należą aluminium (Al), miedź (Cu), cynk (Zn), cyna (Sn) oraz ich stopy. Wyróżnia się również podział metali ze względu na procesy technologiczne (temperatura topliwości), jakim są poddawane: - metale łatwo topliwe - temperatura topnienia "C (cyna, ołów, cynk, magnez, glin); - metale trudno topliwe - temperatura topienia 'C (miedź, nikiel, żelazo, tytan) M etale żelazne Żelazo w przyrodzie występuje w postaci rud, z których w procesach hutniczych w obecności węgla i topników (wapienie, dolomity), wytapiana jest surówka. Surówka jest stopem żelaza z węglem (5%) oraz z małą ilością siarki, krzemu, manganu, fosforu. Z surówki otrzymujemy żeliwo i stal. Ryc Pergola zabezpieczona im pregn ata m i barw iącym i Wymień zalety drewna jako materiału budowlanego. 2. Co to jest paczenie drewna i na czym ono polega? Żeliwo, staliwo, stal Żeliwo powstaje w procesach hutniczych w wyniku przetopienia surówki szarej ze złomem stalowym. Żeliwo zawiera 2% węgla oraz inne pierwiastki (krzem, mangan, fosfor, siarka). Dzielimy je na: 129

65 - żeliwo ciągnione (białe i czarne), - żeliwo szare. Staliwo jest produktem, w którym zawartość węgla wynosi do 2%. Zawartość pierwiastków stopowych w staliwie węglowym nie przekracza: mangan - 0,9%, krzem - 0,5%, chrom - 0,4%, nikiel - 0,35%, miedź - 0,30 %, molibden - 0,1%. Zmiana któregoś z tych składników powoduje, że mamy do czynienia ze staliwem stopowym. Stal powstaje w wyniku usuwania nadmiaru węgla i innych pierwiastków w procesach stopowych. Dzielimy ją według zawartości różnych pierwiastków na dwa rodzaje: stal niestopową (konstrukcje ogólnego stosowania) i stal stopową. Stale stopowe podlegają dalszemu podziałowi na: - niskostopowe - o zawartości jednego z pierwiastków do 2%, łączna suma pierwiastków 3,5%; - średniostopowe - o zawartości jednego z pierwiastków 2-8%, łączna suma pierwiastków 12%; - wysokostopowe - o zawartości jednego z pierwiastków powyżej 8%, łączna suma pierwiastków do 55%. W zależności od tego, którego z pierwiastków użyto w największej ilości, stal stopową można podzielić na: manganową, krzemową, manganowo-krzemową i niklową, natomiast ze względu na stan jej odgazowania w formie ciekłej, na: uspokojoną (niewielka ilość pęcherzy gazowych), częściowo uspokojoną (półuspokojoną), nieuspokojoną (znaczna ilość pęcherzy gazowych). Oznaczenia stali niestopowych wyrażone są literami St z dodatkowymi symbolami (cyfrowymi i literowymi): - cyfry 0, 3,4, 5, 6 lub 7 oznaczają gatunek stali; - litera S dla gatunków St3 i St4 oznacza przydatność do konstrukcji spawanych; - litera V oznacza obniżoną zawartość węgla; - litera W oznacza obniżoną zawartość węgla, fosforu i siarki; - litery V i W oznaczają także przydatność do spawania; - litera X oznacza stal niskostopową; - litera Y oznacza stal półuspokojoną. Przykład oznaczenia stali niestopowej: St4SX. Stal stopowa również oznaczona jest symbolami, np. 18G2: - liczba 18 określa zawartość węgla w procentach i wynosi w tym wypadku 0,18%; - litery oznaczają składniki stopowe: G - mangan, S - krzem, B - bor, V -wanad, Nb - niob, H - chrom, N - nikiel, J - glin; - cyfra 2 występuje wtedy, gdy zawartość składników stopowych mieści się w przedziale 1-2% W łaściw ości stali Dzięki jednorodnej budowie stal jest niezmienna we wszystkich płaszczyznach przekroju. Gęstość pozorna stali wynosi 7850 kg/m3, współczynnik przewodności cieplnej - 41 W/(m C), a współczynnik rozszerzalności liniowej - 0, Właściwości mechaniczne zależą od składu chemicznego stali oraz struktury, rodzaju obróbki i kształtu. Obróbka termiczna zmienia strukturę krystaliczną stali. Obróbkę dostosowujemy do potrzeb i np. możemy stal zahartować, wyżarzać, odpuszczać lub kuć i walcować. Jedną z ważniejszych cech stali jest współczynnik sprężystości wzdłużnej ( MPa), który nadaje jej sztywność Wyroby ze stali Do wyrobów stalowych stosowanych w budownictwie należą: kształtki, pręty walcowane, pręty zbrojeniowe, blachy, wyroby z blachy, rury, materiały pomocnicze. Kształtki to elementy, z których wykonujemy elementy konstrukcji. Dzielimy je na: - kształtowniki walcowane na gorąco ze stali niestopowej, do których zaliczamy: dwuteowniki, ceowniki, teowniki, kątowniki, profile specjalne (ryc.l93a); - kształtowniki stalowe gięte na zimno, profilowane z blachy lub taśmy walcowanej, do których zaliczamy: kątowniki, ceowniki, zetowniki. Kształtowniki wykonuje się ze stali StOS, St3SX, St3S, 18G2, ich długość wynosi od 2 do 6 m. Walcówka kwadratowa wykonywana jest na gorąco ze stali niestopowej lub stopowej, R Vcu a kształtow niki stalo w e, b - prę r r ty zbrojeniow e w wymiarach 7x7 lub 11x11 mm. Zwijana jest w kręgi o masie od 110 do 160 kg. Walcówka okrągła ogólnego stosowania, wykonywana jest w średnicach od 5,5 do 25 mm. Walcówka i pręty do zbrojenia betonu to pręty o profilu okrągłym gładkim lub z wyżłobionymi żeberkami na powierzchni. W zależności od średnicy sprzedawanie są w postaci prętów (ryc. 193b) lub zwijane w kręgi. Ze względu

66 na wytrzymałość stal przeznaczona do zbrojenia betonu dzieli się na 5 klas (AO, Al, A li, AIII, AIIIN). Wyróżniamy dwa rodzaje prętów zbrojeniowych: - ze stali gładkiej (PB 240, PB 300) o średnicy 6, 8, 10, 12, 16, 20 mm; - ze stali żebrowanej (trudno spawalne RB 300, RB 400, RB 500, spawalne RB 400 W i RB 500 W) o średnicach 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40 mm. Bednarka jest produktem ze stali zwykłej jakości. Ma grubość 1,5-5 mm i szerokość 2-30 mm. Sprzedawana jest w zwojach o masie kg. Stosowana do robót ślusarskich (kraty, ogrodzenia itp.). Pręty stalowe płaskie walcowane na gorąco, produkowane są ze stali niestopowej. Pręty te mogą mieć przekrój w kształcie prostokątów, sześciokątów, półkoli, owalnym i owalnym płaskim. Ich długość wynosi 3 7 m. Stosowane są do konstrukcji stalowych i robót ślusarskich. Blachy produkowane są w dwóch grupach: - blachy grube (grubość 3-60 mm) są walcowane na gorąco ze stali niestopowej, w wymiarach: szerokość cm, długość minimalna to dwie szerokości; przeznaczone do wykonywania konstrukcji; - blachy cienkie (grubość 1-2,8 mm) zwykłej jakości, walcowane na gorąco ze stali niestopowej i stopowej. Produkowane w arkuszach: szerokość cm, długość 2-4 m. Stosowane do pokryć dachowych i prac ślusarskich. Ponadto wyróżniamy: - blachy żeberkowe, które mają na powierzchni żeberka w kształcie rombów lub elips. Ich grubość wynosi 0,35-2 cm, szerokość 150 cm, długość 3-6 m; stosowane są do wyrobu pomostów i schodów; - blachy stalowe profilowane o dwóch kształtach - faliste i trapezowe; wymiary: grubość 0,5-1,25 cm, szerokość cm, długość 2,25 i 3 m; profilowane blachy stosowane są jako materiał na pokrycia dachowe; - blachy stalowe ocynkowane powstają przez ocynkowanie cienkich blach ze stali niskowęglowej; ich grubość wynosi 0,5-2,5 cm; sprzedawane są w arkuszach o wymiarach od 71x142 do 125x250 cm oraz w rolkach o masie 2,5-15 t (ryc. 194). Stosowane są do pokryć dachowych i robót dekarskich. Rury stalowe są walcowane na gorąco, o średnicy 4-50 cm i długości 4-22,5 m, oraz na zimno, o długości 1,5-9 m. Produkowane są ze szwem i bez szwu. Rury mogą być zabezpieczone przed korozją powłokami organicznymi lub ocynkowane. Stosowane są do elementów konstrukcji i przewodów instalacyjnych. Mają przekroje okrągłe, kwadratowe i prostokątne. Są produkowane ze stali niestopowej (ryc. 195) Materiały pomocnicze Siatki ogrodzeniowe produkowane są z drutu gołego, ocynkowanego lub zabezpieczone tworzywami sztucznymi. M ają splot ślimakowy, o oczkach 1-7 cm, wysokość 1-2,5 m, długość 10-25m (ryc. 196). Siatki jednolite wykonywane są z blachy stalowej, S. - ^ - i 8 R yc S ia tk a o g ro d z e n io w a p le c io n a o c y n k o w a n a odpowiednio naciętej i rozciągniętej. Ich szerokość może osiągać 2,5 m, a długość do 4 m. Wielkość oczek mierzona jest po przekątnej. Siatki plecione wykonywane są z drutu o średnicy 0,5-1 mm. Oczka w kształcie kwadratu (10x10 cm). Stosowane są do lekkiego zbrojenia konstrukcji betonowych lub ogrodzeń. Gwoździe stosowane do łączenia elementów drewnianych lub mocowania innych materiałów do konstrukcji drewnianych (ryc. 197). W budownictwie najczęściej używane są gwoździe z trzpieniem okrągłym i kwadratowym. Mają grubość 1-13 mm i długość mm. Można również spotkać gwoździe paletowe walcowane, gwoździe walcowane hartowane z główką płaską i stożkową oraz ze skręconym trzpieniem ( 0 2,5-4,6 mm, długość mm), gwoździe papowe o specjalnych, dużych główkach ( 0 główki 6-9 mm, długość 1,7-6,4 cm). Stosowane są także gwoździe o przeznaczeniu stolarskim. Wkręty do drewna stosowane do łączenia konstrukcji drewnianych (ryc. 198). Mogą mieć rożne rodzaje łebków: półpłaskie (długości 0,6-12 cm), soczewkowa- # * -% m ę - t Ryc B lachy ocynkow ane Ryc R ury ze stali nierdzew nej Ryc G w oździe Ryc W kręty

67 te (długości 0,6-12 cm), z główką płaską (długości 0,6-12 cm) i sześciokątne (długości 2-20 cm) oraz różne rodzaje nacięć główki: rowek «p «- i prosty, wgłębienie krzyżowe, wgłębienie na M S i klucz amplowy. Gwint na wkrętach może być na całej długości lub na części trzpienia. Rye Ś ruby Śruby i nakrętki służą do rozłącznego łączenia różnych materiałów i elementów konstrukcyjnych (ryc. 199). Mogą mieć łebki stożkowe, grzybkowe, półkoliste lub sześciokątne. Gwintowane są na całej długości trzpienia lub na jego części. Oznaczenie śrub i nakrętek zapisywane jest literą M oraz liczbą, mówiącą o średnicy trzpienia śruby lub otworu w nakrętce, np. M10 lub M20. Śruby fundamentowe stosuje się najczęściej w dwóch typach: fajkowe i kotwowe. Wykonywane ze stali węglowej służą do łączenia elementów drewnianych i metalowych z betonem. Spotkać je można w różnych wymiarach: fajkowe - długość mm i 0 MIO, M12, M16, M20; kotwowe - długość mm i 0 MIO, M12, M16, M20. Ściągacze śrubowe wykonywane ze stali węglowej używane są do regulacji lin odciągowych. Liny stalowe są splecione z siedmiu drutów stalowych gołych lub ocynkowanych i mają 0 0,7-120 mm. vÿ" *rv î, -ifí m s m m l W " Ryc K rata do pn ączy z rur i p rę tów sta low ych g p m g a m m m - r m f l fm l g fê S is k i m # '..." -r- i.- r - - i.!rwgęgl * 5 0 * Ryc Elem enty do m ocow ania słupów drew nianych do fundam entów betonow ych Do wyrobów stalowych, które mogą być przydatne w architekturze krajobrazu, możemy ponadto zaliczyć: łączniki metalowe, kausze (kształtki stalowe zapobiegające przecieraniu się lin), łańcuchy, a także elementy nietypowe, związane z okuciami huśtawek, kotwy metalowe do pergoli czy drobne elementy ozdobne (ryc. 200 i 201) Wyroby z żeliwa Rury i kształtki żeliwne produkowane są o wymiarach średnicy 5-15 cm i długości 2-5 m. Stosowane do instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych. 134 Dla potrzeb architektury krajobrazu z żeliwa odlewa się różne elementy ozdobne, takie jak: słupki, nogi do ławek ogrodowych, ruszty do palenisk ogrodowych, lampy ogrodowe, pompy ręczne, fontanny (ryc. 202 i 203). Żeliwo stosuje się także do produkcji specjalnych kratownic, zabezpieczających korzenie drzew w warunkach miejskich Stopy m etali nieżelaznych Glin i jego stopy Glin (Al), nazywany również aluminium, jest czystym metalem. Czyste aluminium otrzymujemy przez przeróbkę w procesach hutniczych boksytów lub innych minerałów zawierających aluminium. Aluminium jako czysty metal nie ma większego zastosowania w budownictwie. Aby lepiej wykorzystać właściwości glinu, stosuje się jego stopy. Najważniejszymi składnikami stopów glinu są: miedź (Cu), magnez (Mg), cynk (Zn), mangan (Mn), krzem (Si). Ilość składników stopowych wpływa na właściwości stopu, dlatego podzielono je na: - stopy odlewnicze (zawartość innych składników od 5-20%), - stopy podatne na obróbkę plastyczną (zawartość innych składników do 5%). Oznaczenia stopów aluminium składają się z liter: Al - symbolu pierwiastka głównego, symbolu pierwiastka, będącego składnikiem stopowym, oraz cyfry opisującej procentową ilość pierwiastka stopowego, np. AlCu4. Właściwości techniczne stopów aluminium R yc E le m e n t żeliw n y ław ki parkowej Ryc L a m p a og ro d o w a z żeliw a i blach stalow ych Stopy aluminium są stopami lekkimi, o gęstości wynoszącej 2700 kg/m3 i przewodności cieplnej W/(m C). Istotną wadą tych stopów jest rozszerzalność liniowa, która wynosi 0, Ma to wpływ na ograniczone zastosowanie aluminium jako materiału konstrukcyjnegp. Podobnie jak w wypadku stali, właściwości stopów aluminium są uzależnione od składu i ilości dodatków stopowych. Wadą jest także mały moduł sprężystości ( MPa), co powoduje, że elementy mają mniejszą sztywność i są podatne na wysokie temperatury (mała ogniotrwałość). 135

68 Wyroby ze stopów aluminium Do najczęściej stosowanych wyrobów ze stopów aluminium należą: kształtowniki (ryc. 204), taśmy, blachy, elementy pomocnicze. * Kształtki są produkowane metodą wyci- 3 - rfa», j - 'j B f ^ skania na zimno i wyróżniamy tutaj: î " ^ I j T - kątowniki (o wymiarach 1x1-12x12 ctn), - teowniki (o wymiarach 1,5x1,5-10x10 cm), - ceowniki (o wymiarach 4x5-6x16 cm), / A l i - pręty okrągłe, kwadratowe, sześciokątne, rury (o średnicy mm - wyciskane, <wfliiasr - / mm - ciągnione), M k - profile złożone.».. ' y Ę ' * Taśmy produkowane metodą walcowania Ir ł k \ na zimno. Mają grubość 0,5-3 mm i szero- / T t m ' Ś - M \ w m kość 1-70 cm. Ryc Kształtow niki alum iniow e Blachy mogą być walcowane na zimno, o grubości 0,3-10 mm, oraz walcowane na gorąco, o grubości 0,6-4 mm Miedź i jej stopy Miedź (Cu) jako pierwiastek czysty ma zastosowanie w wyrobach stopowych w budownictwie. Duży wybór materiałów mają również stopy miedzi z innymi pierwiastkami. Do najważniejszych stopów należą: - mosiądz [miedź (Cu) cynk (Zn)], - brąz [miedź (Cu) cyna (Sn)]. Właściwości techniczne miedzi Miedź jest metalem o największej przewodności cieplnej W/(m C). W spółczynnik rozszerzalności cieplnej wynosi 0, Wytrzymałość na rozciąganie waha się od MPa, a gęstość dochodzi do 8960 kg/m3. Miedź charakteryzuje się dużą kowalnością i plastycznością oraz dobrym przewodnictwem prądu. Barwa miedzi ma odcień czerwony. Wyroby z miedzi Blacha miedziana jest walcowana na zimno. Ma postać arkuszy o szerokości 50, 70, 100 cm, długości cm i grubości od 0,3-2 mm. Blacha miedziana stosowana jest głównie do wyrobów dekarskich, m etaloplastyki lub ozdobnych naczyń używanych np. do kompozycji roślinnych w pomieszczeniach (ryc. 205). 136 Ryc. 205 B lacha m iedziana Taśmy miedziane produkowane są w zwojach o szerokości do 30 cm (ryc. 206). Z miedzi produkuje się również rury, druty, gwoździe i elementy do instalacji wodnych i elektrycznych. Kształtki miedziane produkuje się w procesach wyciskania i wyciągania. Najczęściej produkowane są: pręty (okrągłe, kwadratowe, sześciokątne), kątowniki, dwu teowniki, teowniki, ceowniki, zetowniki. Ryc R ynny i taśm y m iedziane WB&y Ą f. jjpkflr ą /^/, i y M iw /;/*- / /Mli wmfujii, W yroby ze stopów m iedzi Z mosiądzu produkuje się kształtki, pręty yjm/m/jum] Miiii (ryc. 207), a także blachy. Do bardzo często stosowanych należą wszelkiego rodzaju wkręty i śruby. Z mo- msmm/ ń* J g f ę, siądzu odlewane są także elementy instalacji wodnych t oraz dysze fontann. Brąz natomiast używany jest do J? * i wyrobów odlewanych ozdobnych i rzeźbiarskich. Ryc Pręty m osiężne K orozja m etali Jak większość materiałów budowlanych, metale również ulegają niszczeniu. Wpływ czynników środowiska powoduje korozję chemiczną lub elektrochemiczną. Najbardziej narażone na korozję są wyroby produkowane ze stali (ryc. 208), w mniejszym stopniu stopy aluminium. Najbardziej odporne są miedź i jej stopy. Korozja chemiczna następuje w wyniku reakcji zachodzących na pow ierzchni metali. Najczęściej jest to oddziaływanie gazów zawartych w atmosferze. Rezultatem jest powstawanie tlenków danego metalu. Korozja chemicz Ryc Kształtki stalow e - korozja 137

69 na sama w sobie nie jest groźna dla metalu, ale może być początkiem groźniejszej korozji elektrochemicznej. Niektóre metale (aluminium, miedź) w wyniku pokrywania się tlenkami własnego metalu, spowalniają procesy korozji. Taki proces nazywamy pasywacją powierzchni metalu. Korozja elektrochemiczna jest wywołana przepływem prądu elektrycznego w makro- i mikroogniwach. Makroogniwa powstają na styku dwóch metali w obecności elektrolitu (np. woda zanieczyszczona bezwodnikami kwasów, solami, zasadami) lub w wyniku rożnych wartości temperatur w cząsteczkach metalu. Mikroogniwa natomiast powstają w wyniku niejednorodnej struktury wewnątrz metalu. Korozja niszczy warstwy metalu w różny sposób, w związku z tym wyróżniamy: - korozję równomierną (takie same zniszczenia na całej powierzchni), - korozję miejscową (na powierzchni powstają plamy), - korozję wżerową (małe plamy, ale głębokie wżery), - korozję punktową (kropki rdzy, a penetracja nawet na wylot), - korozję międzykrystaliczną (występuje wzdłuż powierzchni kryształów, zachodzi w głębi materiałów), - korozję śródkrystaliczną (przechodzi przez kryształy, zachodzi wewnątrz materiałów) Zabezpieczanie m etali i ich stopów Większość konstrukcji w terenach zieleni jest poddawana działaniu różnych warunków atmosferycznych. W zależności od narażenia różnych metali i ich stopów na procesy korozji, należy je poddawać zabezpieczeniom. Do najczęściej stosowanych zaliczamy: - naturalne pokrycie tlenkiem tego samego metalu (pasywacja), - pokrycie cienką powłoką metalu odpornego na korozję (nikiel, chrom, kadm, cynk itp.), - pokrycie metalu warstwą tlenków (farby tlenkowe), - pokrycie metalu kilkoma warstwami farb lub lakierów, - pokrycie warstwą substancji bitumicznych (elementy zakopywane w ziemi), - pokrycie metalu warstwą tworzyw sztucznych. W praktyce stosuje się kilka metod jednocześnie Łączenie m etali Łączenie stali można wykonać przez spawanie, zgrzewanie i lutowanie. Spawanie polega na stopieniu dwóch krawędzi stykających się elementów i ich połączeniu. Wyróżniamy spawanie łukowe (elektryczne) i gazowe (np. acetylenowo-tlenowe). Zgrzewanie polega na stopieniu metalu za pomocą prądu elektrycznego w miejscu styku elementów. 138 Lutowanie polega na połączeniu dwóch elementów spoiwem z metalu o niższej temperaturze topnienia. Wyróżniamy dwa rodzaje lutowania: miękkie (temp. do 450 C) i twarde (temp. powyżej 450 C). Łączenie stopów aluminium wykonuje się za pomocą spawania elektrycznego lub gazowego, używając prętów z glinu z domieszkami innych metali. ZADANIA KONTROLNE 1. W jakich procesach powstaje stal? 2. Jakie informacje o gatunku stali uzyskasz z oznaczenia St4SX? 3. Wymień rodzaje kształtek stalowych. 4. Do czego służą pręty zbrojeniowe? 5. Gdzie w architekturze krajobrazu wykorzystywane są wyroby z żeliwa? 6. Jakie metale wchodzą w skład mosiądzu? 7. Co to jest pasywacja? 8. Co to jest korozja elektrochemiczna? 9. Jakie zabezpieczenia stosujemy w celu ochrony metali przed korozją? 10. W jaki sposób można łączyć metale? 11. Lepiszcza bitumiczne W iadom ości wstępne Lepiszcza bitumiczne to substancje organiczne, które dzięki swoim właściwościom fizycznym umożliwiają zmianę konsystencji. W zależności od pochodzenia dzielimy je na: - lepiszcza smołowe, - lepiszcza asfaltowe, - papy. W budownictwie, a więc i w terenach zieleni, ze względu na właściwości fizyczne i różnorodność wyrobów, stosowane są lepiszcza asfaltowe A sfalty Asfalty to substancje o barwie czarnej, konsystencji stałej lub półpłynnej. Odporne są na działanie wody, kwasów i ługów. Mogą być pochodzenia naturalnego lub wyprodukowane z ropy naftowej. Asfalty naturalne Występują w przyrodzie w pobliżu złóż ropy naftowej. Mają postać złóż bitumicznych lub nasyconych skał porowatych (wapienie, dolomity). Asfalty naturalne są twarde i nie stosuje się ich samodzielnie, lecz jako domieszki (5-15%) do asfaltów ponaftowych. 139

70 Asfalty ponaftowe Są pozostałością po destylacji ropy naftowej. W zależności od przeróbek technologicznych możemy otrzymać: - asfalty przemysłowe, - asfalty drogowe Rodzaje asfaltów przemysłowych Asfalty przemysłowe stosuje się głównie jako materiały powłokowe impregnacyjne, do produkcji pap i jako główny składnik lepików i kitów. Są to wyroby wykorzystywane do zabezpieczania różnych materiałów i obiektów przed wilgocią. Podstawowymi materiałami do izolacji przeciwwilgociowych są materiały bitumiczne płynne oraz papy. Do płynnych materiałów bitumicznych należą: - emulsj e asfaltowe, które są zawiesiną cząstek asfaltów w wodzie; stosuje się je do izolacji przeciwwilgociowych podłoży betonowych, murów ceglanych itp.; - asfaltowe pasty emulsyjne, które składają się z wody, asfaltu i gliny bentonitowej; stosowane są do zacierania rys i pęknięć, do lekkich powłok samonośnych, konserwacji pokryć dachowych i przyklejania innych materiałów; oznaczane są literami NP, SP, WP; - roztwory asfaltowe, które otrzymuje się przez zastosowanie szybko schnących rozpuszczalników i asfaltów; stosowane jako gładkie powłoki izolacyjne; - lepiki asfaltowe, które mogą być stosowane na zimno i na gorąco: lepiki stosowane na zimno są mieszaniną asfaltów, wypełniaczy (mączka lub włókna) i rozpuszczalników, lepiki stosowane na gorąco są mieszaniną asfaltów i wypełniaczy z dodatkami (oleje, paki tłuszczowe); - masy asfaltowe to masy asfaltowo-alum iniowe, asfaltowo-kauczukowe, dyspersyjne masy asfaltow o-kauczukow e i asfaltowa masa zalewowa; są stosowane do pokryć antykorozyjnych, prac dekarskich, izolacji przeciwwilgociowych, izolacji w odochronnych, do gruntowania podłoża i w ypełniania spoin; - asfaltowy kit uszczelniający jest masą składającą się z asfaltów, wypełniaczy, plastyfikatorów i dodatków; stosowany do wypełniania szczelin dylatacyjnych (przerw konstrukcyj W Ryc P lęciow arstw ow a izolacja przeciw w ilgociow a nych); lakiery asfaltowe są roztworami asfaltów z dodatkiem żywic syntetycznych w odpowiednim rozpuszczalniku; stosowane jako powłoki antykorozyjne na instalacjach znajdujących się pod ziemią lub pod wodą. Drugą grupą zastosowania asfaltów przemysłowych są papy, które występują w postaci zrolowanej. Składają się z wkładki (np. tektura, tkanina z włókien naturalnych, szklanych lub syntetycznych) nasyconej bitumem lub dodatkowo powleczone są bitumem z posypką, bez posypki, albo z przyklejoną folią aluminiową. Wyróżniamy papy: izolacyjne, z mineralizowaną powłoką i modyfikowaną powłoką. Stosowane są jako: - papy izolacyjne, - papy podkładowe, - papy wierzchniego krycia. Oprócz materiału rolowanego produkowane są również gonty asfaltowe, wykonywane z pap asfaltowych o osnowie z tkanin, siatki z włókna szklanego, z włókien z tworzyw sztucznych. Stosowane są do pokryć dachowych Rodzaje asfaltów drogowych Asfalty drogowe oznaczone są symbolem D i liczbą równą wartości penetracji. Penetracja jest to miara penetracji asfaltu igłą penetracyjną, która zanurza się pod stałym obciążeniem w czasie 5 sek. i temp. 25 C. Wyróżniamy asfalty o symbolach: D-300, D-200, D-100, D-70, D-50, D-35, D-20. Do budowy nawierzchni używa się mieszaniny asfaltów drogowych z odpowiednim kruszywem. Masy bitumiczne nawierzchniowe dzielą się na: - masy bitumiczne nawierzchniowe typu makadamowego, które zawierają kruszywo jednofrakcyjne; układane są w kolejności warstw od najgrubszego kruszywa do najdrobniejszego; wyróżniamy trzy masy o numeracji: 4, 3, 2; jako lepiszcze bitumiczne stosowane są asfalty drogowe D-300, D-200; masy te przede wszystkim stosowane są jako podbudowy nawierzchni; - masy bitumiczne nawierzchniowe typu betonowego, które zawierają kruszywa o równomiernym uziarnieniu (mączka kamienna, piasek, grys, tłuczeń); oznaczone są jako masa nr 1; lepiszczami są asfalty drogowe D-100, D-150. Masy bitumiczne betonowe w zależności od technologii wykonania i przeznaczenia można podzielić na: - beton asfaltowy (kruszywa łamane i naturalne) - drogi kołowe; - asfalt lany (kruszywo grube i miał kamienny) o konsystencji płynnej - nawierzchnie parkowe, place; - asfalt piaskowy (piasek i mączka kamienna) - drogi o średnim nasileniu ruchu. 141

71 11.3. Lepiszcza bitum iczne do stabilizacji gruntów Lepiszcza bitum iczne do stabilizacji gruntów stosowane są w celu zabezpieczania gruntów przed erozją i do stabilizacji nawierzchni gruntowych. Wykorzystuje się do tych prac emulsję bitumiczną, która składa się z wody, asfaltów drogowych (D-200 lub D-100) i smoły stabilizowanej. ZADANIA KONTROLNE 1. Gdzie i w jakiej postaci występują asfalty w stanie naturalnym? 2. Gdzie wykorzystywane są asfalty przemysłowe? 3. Do czego służą emulsje asfaltowe? 4. Jak wykorzystywane są papy? 5. Z czego zbudowana jest papa? 6. Jakie kruszywo wykorzystywane jest do betonu asfaltowego? 7. Co to są warstwy makadamowe? 8. Czym charakteryzuje się asfalt lany? 9. Czy za pomocą lepiszczy bitumicznych można stabilizować nawierzchnie gruntowe? 12. Tworzywa sztuczne W iadom ości w stępne Tworzywa sztuczne to materiały, których podstawowymi składnikami są sztuczne lub organiczne związki wielkocząsteczkowe. Składowe takie nazywamy polimerami lub też żywicami syntetycznymi. Polimery powstają przez połączenie prostych, jednakowych lub różnych cząstek, nazywanych monomerami. Reakcje zachodzące podczas powstawania tworzyw sztucznych określane są ogólnym mianem polimeryzacji. Naprawdę jednak wyróżniamy trzy rodzaje procesów: - polimeryzacja - łączenie wielokrotne monomerów w substancje wielkocząsteczkowe, bez wydzielania produktów ubocznych (polichlorek winylu, polioctan winylu, polimer ABS); - polikondensacja - powolna reakcja chemiczna substancji wyjściowej, której zawsze towarzyszy wydzielanie prostych związków chemicznych (poliamidy, żywice poliestrowe); - poliaddycja - reakcja związana z przegrupowaniem atomu wodoru, w której nie występuje wydzielanie substancji ubocznych (żywice epoksydowe, poliuretany). Oprócz polimerów do produkcji tworzyw sztucznych stosuje się wszelkiego rodzaju dodatki, takie jak: plastyfikatory, stabilizatory, wypełniacze, barw 142 niki i pigmenty. Plastyfikatory zwiększają elastyczność i giętkość tworzywa, natomiast stabilizatory - odporność tworzyw na starzenie się pod wpływem czynników atmosferycznych. Wypełniacze nieaktywne wpływają na twardość i odporność na działania substancji chemicznych oraz zmniejszają koszty produkcji, natomiast wypełniacze aktywne wpływają na polepszenie właściwości. Barwniki i pigmenty nadają odpowiedni kolor Podział tw orzyw sztucznych Właściwości użytkowe tworzyw sztucznych wpływają na ich podział. Wyróżniamy elastomery i plastomery. Elastomery to tworzywa, które w normalnej temperaturze mogą ulegać dużym odkształceniom (np. kauczuk). Plastomery to tworzywa, które w normalnej temperaturze ulegają nieznacznym odkształceniom sprężystym. Ze względu na ich reakcje pod wpływem temperatury dzieli się je na: - tworzywa termoplastyczne - miękną pod wpływem ciepła i twardnieją po ochłodzeniu; - tworzywa termoutwardzalne - twardnieją pod wpływem podwyższonej temperatury, a reakcja jest nieodwracalna; - tworzywa chemoutwardzalne - twardnieją w temperaturze pokojowej pod wpływem substancji chemicznych, nazywanych utwardzaczami W łaściw ości tw orzyw sztucznych Gęstość tworzyw sztucznych wynosi od kg/m3, a gęstość pozorna uzależniona jest od porowatości tworzyw. Dla tworzyw porowatych wynosi 10 kg/m3. Nasiąkliwość waha się od 0 do 50%. Współczynnik przewodności cieplnej dla tworzyw litych wynosi 0,14-0,40 W/(m C), a dla tworzyw porowatych waha się w granicach od 0,035 do 0,058 W/(m C). Wadą tworzyw sztucznych jest duża rozszerzalność cieplna, co wpływa na bardzo małą odporność na wysokie temperatury. Wytrzymałość na rozciąganie mieści się w granicach od 25 do 80 MPa, również wytrzymałość na ściskanie ma dużą rozpiętość i waha się od 10 do 350 MPa. Tworzywa sztuczne ulegają zjawisku pełzania pod wpływem stałego obciążenia (deformacji), a także w czasie eksploatacji starzeją się (następuje powolne utlenianie, co prowadzi do pęknięć i utraty elastyczności). Zjawisko to można opóźnić, wprowadzając do tworzyw sztucznych w czasie procesów technologicznych stabilizatory, czyli tzw. antyutleniacze. 143

72 Tworzywa sztuczne charakteryzują się różnymi właściwościami, a te decydują o możliwości ich wykorzystania w produkcji. Na przykład wytrzymałość i elastyczność nie zawsze idą w parze. W architekturze krajobrazu wykorzystuje się tylko niektóre rodzaje tworzyw sztucznych, np.: polichlorek winylu (dawniej potocznie określany jako PCW, obecnie coraz częściej PVC), polietylen, polipropylen, polistyren, polioctan winylu, poliamidy, poliwęglany, poliestry nienasycone, silikony, żywice epoksydowe, poliuretany Tworzywa sztuczne w ykorzystywane w urządzaniu terenów zieleni W architekturze krajobrazu tworzywa sztuczne wykorzystywane są bardzo często i w różny sposób, np. jako: materiały drogowe, elementy instalacyjne, melioracyjne, izolacyjne, wyroby do zabezpieczeń gruntów, dekarskie, materiały malarskie i inne. Nawierzchnie z tworzyw sztucznych wykorzystywane są bardzo często jako bieżnie, boiska sportowe, tereny zabaw dla dzieci (ryc. 210, 211, 212). Mają doskonałą elastyczność, sprężystość i brak poślizgu, tłumią hałas i są wytrzymałe mechanicznie. Najczęściej wykonywane na bazie poliuretanu, polietylenu, polichlorku winylu, poliamidu, żywic epoksydowych i kauczuków syntetycznych. Tworzywa te są lepiszczami, natomiast jako wypełniacz stosuje się granulat gumowy. Łączone są w różnych proporcjach (np. 1:1, 1:5). Do niektórych nawierzchni dodaje się również grys marmurowy lub bazaltowy (dolna warstwa). Nawierzchnie te produkowane są jako jedno- lub wielowarstwowe, o grubościach powyżej 4 mm. Wykonywane są na podbudowach betonowych, bitumicznych, tłuczniowych i tłuczniowo-żwirowych. Mogą być wylewane na miejscu, przyklejane w formie dywaników lub produkowane jako elementy prefabrykowane, np. w kształcie kwadratów 50><50 cm lub przypominające betonową kostkę brukową. Spotyka się również płyty betonowe pokryte warstwą Ryc Boisko z na w ierzch nią z tw orzyw sztucznych Ryc O brzeże z tw orzyw sztucznych nawierzchni z tworzyw sztucznych. Czasami na boiska piłkarskie stosowana jest mata imitująca nawierzchnię trawiastą. Obrzeża z tworzyw sztucznych produkowane są z odpadów (tzw. PET) w postaci ażurowego kątownika. Przeznaczone są do ograniczania nawierzchni z kostek brukowych betonowych lub kamiennych oraz tworzonych wzorów. Mocowane są za pomocą betonu lub specjalnych gwoździ z tego samego tworzywa. Po przecięciu kilku elementów można z nich uzyskiwać łuki. Produkowane są w postaci metrowych odcinków zazębiających się wzajemnie (ryc. 213). Kratka ochronna do trawników produkowana w postaci ażurowych plastronów z polietylenu (PE-HD) o wymiarach 404x364x37 mm (ryc. 214). Stosowana jest na zielone parkingi, wjazdy do garaży, drogi osiedlowe, zabezpieczenia skarp itp. Wyroby instalacyjne, do których można zaliczyć rury do przewodów wodociągowych lub kanalizacyjnych, produkowane są z polichlorku winylu, polietylenu i polipropylenu (ryc. 215). Rury wodociągowe PVC ( mm) najczęściej łączy się na klej, natomiast kanalizacyjne ( mm) mają odpowiednie kielichy i uszczelki. Wyroby produkowane z polietylenu przeznaczone są do instalacji wodociągowych ( 0 od mm). Rury z polipropylenu mają Ryc Próbki naw ierzchni z tw orzyw sztucznych 144 R yc N aw ie rzchnia z tw o rz yw sztu cznych w fo rm ie płyt 5 0 x 5 0 cm Ryc Kratki ochronne do traw ników Ryc R ury kanalizacyjne z PVC 145

73 zastosowanie przy instalacjach wodociągowych ( 0 od mm). Łączone są przez zgrzewanie z odpowiednimi złączkami. Materiały do izolacji wodochronnych produkowane są w postaci folii i taśm uszczelniających (ryc. 216). Do folii zaliczamy: - folie z polichlorku winylu twarde (grubość 0,6 mm) przeznaczone do izolacji przeciwwodnych, przeciwwilgociowych, na pokrycia dachowe oraz miękkie stosowane jako izolacja parochronna i przeciwwilgo- R yc Folia izolacyjna c io w a ; - folie polietylenowe szerokie (grubość 0,1-0,5 mm) przeznaczone do izolacji wodoszczelnych, izolacji fundamentów, zbiorników wodnych; - folie z PVC grube (grubość 0,5-lm m ) stosowane do budowy zbiorników wodnych; - folie poliizobutylenowe (grubość 1,5-2,5 mm) stosowane jako izolacje przeciwwilgociowe, parochłonne i zbiorników wodnych; - wykładzina EPDM (syntetyczny kauczuk) produkowana w belkach o szerokości 1,7-7,6 m i grubościach 0,75-1 mm z możliwością zamówienia płachty na odpowiedni wymiar, przeznaczona do budowy zbiorników wodnych. Taśmy dylatacyjne służą do uszczelniania szczelin dylatacyjnych (przerw konstrukcyjnych) w budowlach, przede wszystkim hydrotechnicznych. Są to profilowane taśmy z PVC, o długości nie mniejszej niż 10 m, które łączy się ze sobą za pomocą prętów spawalniczych z PVC gorącym powietrzem. Wyroby melioracyjne produkowane najczęściej w postaci rur karbowanych perforowanych z PVC służą do odwadniania gleb rolnych, boisk sportowych, trawników itp. Średnice rur wynoszą 50, 65, 80, 100 i 125 cm, a łączone są za pomocą kształtek drenarskich. Do odwadniania terenów budowlanych i boisk sportowych służą spiralnie zwijane, profilowane taśmy z PVC, których średnice są różne i wahają się w granicach mm. Włókniny filtracyjne produkowane w postaci mat i tkanin z włókien syntetycznych (polipropylen, poliamid, polietylen). Najczęściej są to maty o nieuporządkowanej strukturze nitek, stosowane do: - umacniania skarp, brzegów zbiorników, nasypów ziemnych, - odwadniania boisk, - zabezpieczania podłoży glebowych, - zabezpieczania podłoży przy konstrukcjach nawierzchni. Mogą być również wykorzystywane do produkcji mat bentonitowych, w których między kilkoma warstwami włóknin i tkanin pozaszywany jest bentonit. Maty te służą do zabezpieczania dna zbiorników, wysypisk, cieków wodnych itp. 146 R yc S iatka d o stab ilizacji gruntu, m ata przeciw ero - zyjna, w łóknina filtracyjna, folie izolacyjne Maty przeciwerozyjne służą do zabezpieczania wierzchnich warstw skarp, oraz przed osuwaniem się głębszych partii zboczy. Umożliwiają rozwój roślin, zatrzymując ziemię i wodę (ryc. 217). Wyroby dekarskie produkowane w postaci płyt profilowanych (trapezowych i falistych), najczęściej z żywic poliestrowych wzmocnionych włóknem i,. ; ^ Ryc R ynienki z tw orzyw szklanym. sztucznych do odw odnień linio- Materiałem porowatym do izolacji są styropian i w ych pianki poliuretanowe elastyczne. Styropian produkowany jest ze spienionego polistyrenu w postaci płyt grubości 2-50 cm. Do wyrobów z tworzyw sztucznych, które maja zastosowanie w terenach zieleni, można zaliczyć również: rynienki do odwodnień liniowych (ryc. 218), siatki, siatki ochronne, węże zbrojone, maty i siatki do cieniowania, maty do ściółkowania, wiązadła do drzew, maty do wzmacniania naw trawiastych, siatki ochronne do drzew itp. ZADANIA KONTROLNE 1. Na czym polega proces polimeryzacji? 2. Co to są plastomery i jak je dzielimy? 3. Od czego zależy gęstość pozorna tworzyw sztucznych? 4. Jak zbudowana jest nawierzchnia z tworzyw sztucznych? 5. Gdzie w architekturze krajobrazu są używane wyroby instalacyjne? 6. Jakie znasz wykorzystanie folii izolacyjnych? 7. Co to są taśmy dylatacyjne? 8. Do czego wykorzystywane są wyroby melioracyjne? 9. Co to są włókniny filtracyjne? 10. Do czego służą maty przeciwerozyjne? 147

74 13. M ateriały m alarskie, kity, kleje, powłoki specjalne M ateriały m alarskie Materiały malarskie służą do wykańczania elementów budowlanych, dekoracji, a także ochrony przed czynnikami zewnętrznymi. Ze względu na rodzaj składników wyróżniamy: - farby mineralne wodne, - farby emulsyjne, - farby olejne, - farby chlorokauczukowe, - materiały epoksydowe, - materiały poliwinylowe, - wyroby malarskie asfaltowe, - wyroby malarskie krzemianowe, - lakiery, - emalie. Farby gotowe do malowania zawierają w swoim składzie pigmenty, spoiwa, ciecze upłynniające oraz wypełniacze. Pigment stanowi drobno zmielona substancja barwiąca. Pigmenty mogą być organiczne lub nieorganiczne. Spoiwa to substancje powłokotwórcze, spajające składniki farb ze sobą i z podłożem, na które są nakładane. Najczęściej spotykanymi spoiwami są: kleje roślinne, zwierzęce, kazeinowe, pokost, szkło wodne, żywice syntetyczne, asfalty. Od nazwy spoiwa swoją nazwę biorą farby, np. farby olejne, farby asfaltowe itp. Ciecze upłynniające to substancje stosowane w farbach zbyt gęstych. Pospolicie nazywane rozpuszczalnikami lub rozcieńczalnikami. W niektórych wypadkach spoiwo może być rozcieńczalnikiem (pokost lniany). Jako rozcieńczalniki do farb używane są: terpentyna, solwentnafta, benzyna lakowa, aceton, woda. Wypełniaczem farb, stosowanym najczęściej, jest kreda lub sproszkowane białe pigmenty (biel cynkowa, litopon, biel barytowa). Należy pamiętać, że pigmenty dodawane do farb muszą być bezwzględnie suche. Do materiałów malarskich wykorzystywanych w urządzaniu terenów zieleni należą: farby mineralne wodne, olejne i chlorokauczukowe, materiały malarskie epoksydowe i poliwinylowe, lakiery oraz emalie. Farby mineralne wodne - zaliczamy do nich: - farby wapienne - stosowane na ściany ceglane, betonowe, mokre tynki wapienne; - farby klejowe - stosowane na suche tynki wewnętrzne; - farby kazeinowe - stosowane na tynki i mury zewnętrzne i wewnętrzne; farby krzemianowe - stosowane do malowania drewna, szkła, tynków, betonów itp. Farby olejne - zaliczamy do nich farby, które zawierają w swoim składzie wypełniacze, pokost i rozcieńczalnik. Możemy je stosować do malowania powierzchni suchych drewnianych, stalowych, tynków zewnętrznych, jak i wewnętrznych. W sprzedaży są m.in. farby olejne: - do gruntowania, - przeciwrdzewne podkładowe, - ftalowe nawierzchniowe. Farby chlorokauczukowe - są bardzo odporne na działanie czynników atmosferycznych. Do ich wyrobu stosuje się chlorowany kauczuk z dodatkami żywic, olejów. Farb tych używa się do uszczelniania zbiorników, malowania nawierzchni betonowych i zabezpieczania antykorozyjnego. Materiały malarskie epoksydowe - charakteryzują się tym, że są dwuskładnikowe (żywica utwardzacz). Spoiwem są mieszaniny żywic epoksydowych z dodatkami modyfikującymi. Powłoki te stosuje się do zabezpieczania stali metali kolorowych, drewna, betonu, tworzyw sztucznych itp. Materiały malarskie poliwinylowe - wytwarzane z chlorowanego polichlorku winylu. Są odporne na działanie czynników atmosferycznych i w związku z tym stosowane do zabezpieczania metali, drewna, betonu, ceramiki. Lakiery - to mieszaniny rozpuszczonych materiałów powłokotwórczych oraz dodatków. Mogą być bezbarwne lub lekko barwiące. Stosowane do zabezpieczania drewna i metali. Dają trwałą i odporną powłokę. Emalie - to zawiesiny pigmentów i wypełniaczy w lakierach. Są barwne, nieprzezroczyste, o właściwościach powłok lakierniczych. Służą do zabezpieczania metalu, drewna, tworzyw sztucznych Kity i m asy uszczelniające Kity szklarskie - przeznaczone do uszczelniania okien na styku konstrukcji i szyb. Wyróżniamy kity do ramiaków drewnianych (proszek kredowy 80% pokost 20%) i do ramiaków metalowych (proszek kredowy 60% pokost 20% minia żelazowa 20%). Kity i masy uszczelniające - produkowane z wykorzystaniem asfaltów, olejów i żywic syntetycznych, kauczuków syntetycznych. Służą do uszczelniania szczelin dylatacyjnych, połączeń elementów budowli wodnych oraz jako środki wiążące różne materiały Kleje Kleje są substancjami trwale łączącymi powierzchnie materiałów bez zmian ich właściwości. Głównym składnikiem klejów jest spoiwo oraz roz 149

75 puszczalniki, wypełniacze, środki zwilżające i stabilizujące. Kleje ze względu na pochodzenie spoiwa można podzielić na: - roślinne, - zwierzęce, - celulozowe (np. nitrocelulozowe, acetylocelulozowe, etylocelulozowe), - syntetyczne (fenolowe, aminowe, winylowe, poliestrowe, epoksydowe, poliuretanowe, poliamidowe), - kauczukowe syntetyczne, - asfaltowe, - mineralne Pow łoki specjalne Powłoki specjalne nadaje się materiałom, aby zmienić ich właściwości. Zaliczamy tutaj wszelkiego rodzaju impregnaty, farby ognio- i wodochronne, środki grzybobójcze (do drewna). W grupie tej mieszczą się również środki zmniejszające nasiąkliwość, uszczelniające, wpływające na spowalnianie lub przyspieszanie procesów w mieszaninach betonowych itp. Są one różnego pochodzenia, wytwarzane z wykorzystaniem substancji bitumicznych, tworzyw sztucznych, roztworów solnych, chlorków, tlenków itp. ZADANIA KONTROLNE 1. Do czego służą materiały malarskie? 2. Jakie zadania spełniają spoiwa w materiałach malarskich? 3. Jakie ciecze upłynniające stosuje się w materiałach malarskich? 4. Do czego służą farby chlorokauczukowe? 5. Co to są emalie? 6. Jakich kitów używamy do szklenia, a jakich do uszczelniania szczelin dylatacyjnych? 7. Co kryje się pod pojęciem powłok specjalnych? 14. Łączenie materiałów budowlanych Przed przystąpieniem do projektowania wyposażenia obiektów architektury krajobrazu należy zastanowić się nad doborem odpowiednich materiałów. Oczywiście najważniejsze są właściwości fizyczne, chemiczne i plastyczne poszczególnych elementów. Natomiast odpowiednie ich łączenie wpływa na trwałość, bezpieczeństwo i estetykę wykonania. Wyróżniamy pięć rodzajów połączeń materiałów budowlanych: - chemiczne, - mechaniczne nierozłączne, 150 -m echaniczne rozłączne, - konstrukcyjne, - zwiększające trwałość materiałów. Zazwyczaj, przy konstruowaniu nawet najmniejszych elementów małej architektury, występują wszystkie rodzaje połączeń. Przykładem niech będzie murek oporowy z cegły. W celu zabezpieczenia go przed wilgocią użyjemy materiałów izolacyjnych, które zapobiegną niszczeniu materiałów ceramicznych, wpłyną ponadto na trwałość konstrukcji i walory estetyczne w czasie eksploatacji. Zaprawa użyta do murowania, trwale połączy elementy składowe murka, tworząc element konstrukcyjny, przeciwstawiający się siłom naporu gruntu. Prawidłowa konstrukcja murka wymaga, aby miał on fundament zagłębiony poniżej strefy przemarzania. Powstanie z materiałów luźnych, które po połączeniu stworzą monolit. Przebiegające reakcje chemiczne na trwałe zwiążą wykorzystane materiały, zwiększając trwałość murka. Wykonując drewnianą konstrukcję dla pnączy, również będziemy mieli do czynienia z różnymi połączeniami, np. fundament, który musimy połączyć z drewnianym słupem. Można to wykonać za pomocą kotew stalowych zagłębionych na trwałe w fundamencie. Ponieważ są to elementy metalowe, musimy zabezpieczyć je przed korozją. Do tak przygotowanego elementu można przykręcić drewniany słup pergoli. Mamy tutaj przykład połączenia rozłącznego za pomocą śrub, które jest jednocześnie połączeniem konstrukcyjnym, wpływającym na bezpieczeństwo i statykę obiektu. Mocowanie kolejnych elementów pergoli, musi również być przemyślane w stosunku do występujących sił, obciążeń itp. Jak już wiemy, drewno wykorzystywane na zewnątrz, musi być zabezpieczone przed czynnikami atmosferycznym i biotycznym. Pamiętajmy jednak, że dobierając kolor impregnatów czy lakierów, wpływamy na estetykę wnętrza ogrodowego. Nawierzchnia wykonana z kostki brukowej betonowej, jest również przykładem połączenia materiałów, w tym wypadku rozłącznych. Oznacza to, że w zasadzie każdy z użytych materiałów, może być przeznaczony po rozbiórce do ponownego (innego) wykorzystania. Mimo że elementy nie są ze sobą połączone trwale, ich ułożenie ma ogromny wpływ na trwałość i eksploatację nawierzchni. Grubość warstw podbudowy będzie związana z gruntem, na jakim ta nawierzchnia jest położona oraz z użytkowaniem, tzn. czy będzie to nawierzchnia piesza czy jezdna. Dlatego należy pamiętać, że dobór materiałów budowlanych do wykonywania obiektów architektury krajobrazu, nie może być przypadkowy - musi być dobrze przemyślany. Wykorzystywane elementy muszą mieć odpowiednią trwałość, nie mogą stwarzać zagrożenia w czasie eksploatacji, a przede wszystkim powinny być dekoracyjne i estetyczne, tak aby nie zakłócały kompozycji. 151

76 ZADANIA KONTROLNE 1. Co należy zrobić, żeby przedłużyć trwałość pergoli? 2. Czy piaskowiec jest odpowiednim materiałem na nawierzchnie jezdne? 3. Jak połączyć kratkę dla pnączy ze ścianą budynku? 4. Zaprojektuj i dobierz materiały do wykonania ławki ogrodowej. 5. Zaprojektuj i dobierz materiały do wykonania wolno stojącego murka o dłu gości 4 m i wysokości 1 m. Oblicz zużycie materiałów. 6. Zaprojektuj i dobierz materiały do wykonania kosza na śmieci. Oblicz zuży cie materiałów. R O ZD ZIA Ł III TEC H N IK I G EO D EZYJN E W A R C H IT EK T U R Z E K R A JO BR A ZU 1. Pojęcie geodezji, mapy, plany 1.1. G eodezja Geodezja jest nauką o pomiarach Ziemi. Ma ona swoją bogatą historię, sięgającą starożytnego Egiptu i Babilonii. Już wtedy mierzenie gruntów było wykorzystywane do ustalania granic działek i obliczania ich powierzchni w celu pobierania podatków, przy budowie kanałów nawadniających, świątyń i piramid. Rzymianie prowadzili zaawansowane technicznie pomiary zdobytych ziem, sporządzali mapy miast i dróg o charakterze strategicznym. Wprowadzili oni tzw. rejestr pogłówny do celów podatkowych, który stał się w XVIII w. podstawą do tworzenia tzw. katastru podatku gruntowego w Europie. Z tego okresu pochodzą mapy katastralne, bardzo często stanowiące istotne źródło wiedzy dla architektów krajobrazu na temat terenów, na których powstały - obecnie już zabytkowe - ogrody. Geodezja ma bardzo duże znaczenie gospodarcze, bowiem z owoców jej pracy, w postaci tworzonych map topograficznych i tzw. map zasadniczych, korzysta wiele działów gospodarki, związanych z górnictwem, astronomią, urbanistyką, budownictwem, planowaniem przestrzennym, a także architekturą krajobrazu. Dzieli się ona na tzw. geodezję wyższą i niższą, nazywaną też miernictwem. Geodezja wyższa zajmuje się badaniem kształtu i rozmiarów Ziemi z uwzględnieniem krzywizny jej powierzchni. Miernictwo zajmuje się natomiast pomiarami na mniejszych obszarach, bez konieczności uwzględniania tej krzywizny. Do podstawowych pomiarów w geodezji niższej należą: pomiary sytuacyjne, które przedstawiają obraz rozmieszczenia na planie szczegółów terenowych, takich jak budynki, granice działek, drogi, rzeki itp.; dzięki nim pow stają plany sytuacyjne obiektów, które pokazują wzajemne rozmieszczenie elementów terenu po ich zrzutowaniu na płaszczyznę odniesienia, bez podawania rzeźby terenu; pomiary wysokościowe, które przedstawiają obraz rzezby danego terenu, w wyniku ich przeprowadzenia powstają plany wysokościowe obiektów, które przedstawiają wysokości punktów terenowych mierzone od poziomu morza (tzw. wysokości bezwzględne) lub - od obranej dowolnie płaszczyzny rzutów (wysokości względne); wysokości podawane są w postaci rzędnych, czyli liczb wskazujących odległość punktu od płaszczyzny rzutu, lub w postaci warstwie, czyli linii łączących punkty terenu o tej samej wysokości; układ warstwie daje

77 25,55 wyraźny obraz rzeźby terenu; przykłady takich oznaczeń prezentuje ryc. 219; pomiary sytuacyjno-wysokościowe, które łączą wymienione wcześniej rodzaje pomiarów; dzięki nim powstają plany sytuacyjno-wysokościowe obiektów. Do podstawowych układów współrzędnych w geodezji należą w spółrzędne: prostokątne, geograficzne i biegunowe. Pełnią one ważną rolę zarówno przy wykonywaniu pomiarów R yc P rzykład opisania p lan ów w ys o k o - sytuacyjnych i wysokościowych w celu ściow ych sporządzania różnego rodzaju map, jak też przy obliczaniu powierzchni, opracowaniu projektów wykonawczych i ich realizowaniu w terenie. Precyzyjnie określają położenie każdego punktu w terenie w odniesieniu do danego układu współrzędnych. System punktów, tak określonych i ustabilizowanych na stale, może tworzyć dla danego obszaru, np. kraju, podstawę dalszych szczegółowych pomiarów. Układ opracowanych punktów geodezyjnych nazywa się osnową geodezyjną. Przykładowo wyróżniamy następujące ich rodzaje: osnowy podstawowe - będące zbiorami punktów wyznaczanych w celu badania kształtu i wymiarów Ziemi, oraz nawiązania i wyrównania osnów szczegółowych w państwowych układach: współrzędnych i wysokości; osnowy szczegółowe - będące zbiorami punktów wyznaczanych w celu nawiązania i wyrównania osnów pomiarowych w państwowych układach: współrzędnych i wysokości, oraz nawiązania zdjęć fotogrametrycznych i numerycznych modeli terenu; R yc a -b. S p o só b stabilizacji p u n k tó w w gru ncie: a - w id o k z góry, b - w id o k z boku 154 a osnowy pomiarowe (realizacyjne) - będące zbiorami punktów wyznaczanych w celu oparcia pomiarów sytuacyjnych i rzeźby terenu, wytyczania projektów na gruncie i wykonania pomiarów realizacyjnych przy obsłudze inwestycji, oraz badania i określania przemieszczeń obiektów budowlanych i podłoża gruntowego. Osnowy geodezyjne mogą mieć charakter poziomy lub wysokościowy. Tworzące je punkty są w specjalny sposób stabilizowane w zależności od tego, jaki mają charakter i gdzie się znajdują z przodu -naziem nie i podziemnie. Punkty wysokościowe noszą nazwę reperów. Ryciny 220a-b i 220c-d prezentują przykłady oznaczania takich punktów. W ostatnich latach przystąpiono do prac m ających na celu modernizację osnowy geodezyjnej w Polsce (tworząc POLREF - sieć satelitarną dla obszaru Polski) w związku z potrzebą dostosowania jej do europejskiego układu współrzędnych (w postaci sieci satelitarnej EUREF). W yznaczono na obszarze Polski równomiernie rozm ieszczone punkty oraz określono param etry przeliczeń m iędzy układem geodezyjnym ogólnoeuropejskim i naszym. W iąże się to ściśle z wykorzystaniem nowoczesnych technik pom iarowych, jak fotogram etria i technika term alna, oraz now oczesnego sprzętu elektronicznego (w spółdziałającego z kom puterem i pozw alającego na autom atyczną rejestrację danych, ich opracowanie i wydruk w postaci mapy num erycznej bądź graficznej), a także zastosowaniem Globalnego Systemu Pozycyjnego (GPS - Global Positioning System) M apy i plany Plany są rzutami prostokątnymi charakterystycznych punktów, znajdujących się na powierzchni Ziemi na poziomą płaszczyznę odniesienia, bez uwzględnienia kulistości Ziemi (w odpowiednim zmniejszeniu). Mapy natomiast powstają w wyniku prostokątnego rzutowania punktów, znajdujących się na powierzchni Ziemi na kulę lub elipsoidę obrotową i proporcjonalnego zmniejszenia mierzonych wielkości. Powierzchnia ta jest następnie przedstawiana w postaci wycinków na płaszczyźnie poziomej - jest to tzw. odwzorowanie kartograficzne. Mapy mogą mieć charakter topograficzny (wtedy są odwzorowaniem rzeźby terenu i rozmieszczenia gór, rzek, lądów) i tematyczny (ujmujące różne zagadnienia, zjawiska społeczno-gospodarcze, przyrodnicze itp.). Typowe skale dla map topograficznych wynoszą: 1:50000,1:25000, 1:10000 i 1:5000. Przykładami map tematycznych z zakresu przyrodniczego są: mapy fizjograficzne, do których należą przykładowo mapy geologiczne, glebowe, rzeźby terenu, szaty roślinnej, hydrograficzne i klimatyczne, oraz mapy sozologiczne dotyczące np. zanieczyszczenia wód, erozji i stepowienia gleb czy zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Bardzo istotnym rodzajem map, przydatnych dla celów m.in. planowania przestrzennego i budownictwa, są mapy inżynieryjno-gospodarcze. 155

78 Podstawowym źródłem informacji, służącym jako podkład kartograficzny do wykonania projektów zagospodarowania, jest mapa zasadnicza, zawierająca dane o rozmieszczeniu obiektów, ewidencji gruntów i budynków, sieci uzbrojenia terenu: nadziemnego, naziemnego i podziemnego. Mapa zasadnicza może mieć postać klasyczną lub numeryczną. W architekturze krajobrazu wykorzystuje się mapy zasadnicze w związku z wykonywanymi projektami wstępnymi i technicznymi, najczęściej w skalach 1:1000, 1:500 i 1:250. M ateriały geodezyjne, kartograficzne i dokumentacje związane z ich pomiarem przechowywane są w archiwach służb geodezyjnych: centralnych, wojewódzkich oraz w lokalnych archiwach, istniejących np. przy przedsiębiorstwach geodezyjnych. Każde przedsięwzięcie inwestycyjne wymaga aktualnych map zasadniczych, zwłaszcza w przypadku opracowania dokumentacji technicznej. Mapa taka powinna zawierać wszystkie informacje o uzbrojeniu terenu, zwłaszcza uzbrojeniu podziemnym. Kartometryczność map to ich właściwość, związana z pomiarem różnego rodzaju wielkości, takich jak: odległość, kąt czy powierzchnia, bezpośrednio na mapach. Mapy są zwykle opracowane w pomniejszeniach, które oznacza się za pomocą tzw. skali. Skalą mapy jest stosunek odległości odcinka 1, znajdującego się na mapie, do długości rzutu rzeczywistego L tego odcinka w terenie. Skala może być przedstawiona na mapie matematycznie lub graficznie. Zapis matematyczny ma postać ułamka, np. 1:500 (gdzie 500 jest stopniem zmniejszenia odcinka w terenie w stosunku do odcinka na mapie). Graficzne przedstawienie skali może mieć postać podziałki liniowej lub transwersalnej. Podziałka liniowa jest bardzo często spotykanym oznaczeniem skali starych map i planów, narysowanej linii z zaznaczonym punktem 0, jak na osi okładamy kilkukrotnie obliczoną odległość w prawo i raz w lewo. Dokładność podziałki wynosi 10 m. Jeśli odcinek położony po lewej stronie przyjętej osi podzielimy proporcjonalnie na 10 odcinków, dokładność podziałki wzrośnie i będzie wynosiła 1 m. Najdokładniejszym rodzajem R yc P od ziałka tra nsw e rsa lna podziałki jest podziałka transwersalna, nazywana też podziałką poprzeczną (ryc. 222). Początkowo powstaje podobnie do podziałki liniowej, gdyż dokonujemy takich samych obliczeń. Następnie, po wykreśleniu podziałki liniowej, wykreślamy w równych odstępach 10 równoległych do podziałki liniowej linii. W punktach odpowiadających przyjętemu podstawowemu podziałowi podziałki (tu 10 m), kreślimy linie pionowe. Na górnej linii podziału, na lewo od prostopadłej wykreślonej w punkcie 0 podziałki, odmierzamy proporcjonalnie 10 odcinków, analogicznie do dolnej części podziałki. Następnie łączymy punkty górne i dolne liniami ukośnymi, jak w przykładzie, czyli punkt 0 na dole z punktem 1 na górze itd. Wykreślona w ten sposób podziałka (transwersalna) zwiększa dokładność podziałki poprzedniej (liniowej) do 1 cm. ZADANIA KONTROLNE Ryc P odziatka liniow a które wykorzystuje się w architekturze krajobrazu przy okazji podejmowanych działań w odniesieniu do terenów o bogatych tradycjach zabytkowych, przy analizowaniu stopnia zachowania i rewaloryzacji, np. ogrodów zabytkowych. Podziałka liniowa jest linią z podziałem na podstawowe odcinki, o długości związanej z wymaganą dokładnością podziałki. Podany przykład (ryc. 221) wskazuje sposób odmierzania za pomocą podziałki liniowej odległości na planie, odpowiadającej w rzeczywistości 14 metrom. Podziałka powstaje w następujący sposób: obieramy odcinek określonej długości, np. 10 m, obliczamy za pomocą przyjętej skali mapy długość tego odcinka na planie, a następnie na Czym zajmuje się geodezja? 2. Wymień rodzaje pomiarów stosowanych w geodezji niższej. 3. Wymień rodzaje osnów geodezyjnych. 4. Podaj przykłady różnych rodzajów map przydatnych w architekturze krajobrazu. 5. Wyjaśnij, co to jest mapa zasadnicza terenu. 6. Wyjaśnij, co to jest kartometryczność mapy. 7. Wymień rodzaje podziałek stosowanych w kartografii i omów zasady ich konstruowania. 8. Skonstruuj podziałkę liniową o dokładności 10 m dla skali 1: Skonstruuj podziałkę liniową dla tej samej skali z dokładnością do lm. 10. Skonstruuj podziałkę transwersalną dla tej samej skali z dokładnością do lcm. 157

79 2. Jednostki miar długości, powierzchni i kątów W miernictwie znajdują zastosowanie geometryczne jednostki miar, takie jak: długość, powierzchnia i kąty. Podstawową jednostką długości stosowaną w miernictwie jest metr i jego pochodne (wielokrotności): zwiększające - kilometr lkm = 1000 m, zmniejszające - decymetr ld m = 0,1 m, - centymetr lcm = 0,01 m, - milimetr lm m = 0,001 m, - mikrometr lp m = 0,0001m. Jednostką pola powierzchni stosowaną powszechnie jest kwadrat o boku równym 1 m, czyli tzw. metr kwadratowy - m2. Pochodne tej jednostki spotykane najczęściej to: - ar la = 100 m2, - hektar lh a = m2. Jednostki kąta płaskiego występują w dwóch systemach: stopniowym, opartym na stopniu kątowym [ ], który stanowi 1/360 część kąta pełnego 360 ; stopień kątowy dzieli się na 60 minut kątowych ['], które z kolei dzielą się na sekundy kątowe ["], których też jest 60: - kąt pełny = 360, - kąt półpełny = 180, - kąt prosty = 90, - 1 = 60' = (71/I8O ) radianów, - 1' = 60"; gradowym, opartym na jednostce w postaci grada [«], będącego 1/400 częścią kąta pełnego; podział kąta w systemie gradowym jest dziesiętny; oznacza to, że 1 grad dzieli się na 100 centygradów, tzw. minut dziesiętnych [c] itd.: - kąt pełny = 400«, - kąt półpełny = 200«, - kat prosty = 100*, - 1«= 100c. Zależność pomiędzy tymi dwoma najpopularniejszymi systemami miar kątów jest następująca: 360 = 400«, a więc 1«= 0,9 ZADANIA KONTROLNF 1. Wymień jednostki długości stosowane w miernictwie. 2. Wymień jednostki powierzchni stosowane w miernictwie. 3. Powierzchnia terenu wynosi m2. Oblicz ile to arów. 4. Wymień podstawowe jednostki pomiaru kątów w terenie. 5. Pomiar kąta w terenie wynosi 45 gradów. Oblicz ile to stopni Tyczenie prostych w terenie Tyczenie prostych w terenie może odbywać się za pomocą tyczek mierniczych, a wytyczane punkty - główne i pośrednie - powinny być stabilizowane za pomocą drewnianych kołków (oznaczonych numerami lub literami), które pomagają znaleźć potrzebne nam punkty po zabraniu tyczek. Tyczki wyznaczają prostą wtedy, gdy są ustawione w jednej płaszczyźnie pionowej, stoją pionowo i pokrywają się" dla obserwatora patrzącego w płaszczyźnie wytyczonej prostej. Pionowe ustawienie tyczki można skontrolować za pomocą pionu w postaci obciążnika zawieszonego na sznurku, który zgodnie z zasadą przyciągania ziemskiego będzie przyjmował położenie pionowe. Do pionowania tyczki służy też proste, uniwersalne urządzenie w postaci libelli, zaopatrzonej w system odczytu położenia pionowego (np. libella pudełkowa), który jest podobny S êèêsê è ê S j y p t Ryc P om ocnicza libella pudełkow a do budowlanej poziomicy jak na (ryc. 223). Tyczenie prostej ma na celu wytyczenie kierunku, w którym będzie prowadzony pomiar odległości. Może się ono odbywać różnymi metodami w zależności od naszych potrzeb oraz rzeźby terenu, co wiąże się ściśle z dobrą widocznością. Zawsze powinniśmy wybierać metodę, która w danych warunkach terenowych jest najłatwiejsza do zastosowania i najszybsza. Tyczenie wykonuje się za pomocą tyczek, samodzielnie lub z pomocnikiem. Wyróżnia się trzy metody tyczenia prostych w terenie: w przód", na siebie" i za pomocą kolejnych przybliżeń. I. Tyczenie w przód" - polega na tyczeniu prostej pomiędzy punktami A i B, czyli znalezieniu punktów pośrednich leżących na tej prostej. Odbywa się ono przy udziale pomocnika. W punktach A i B ustawia się pionowo tyczki. Pomocnik z tyczką C ustawia się pomiędzy punktami A i B, w punkcie C v który jego zdaniem ( na oko"), należy do prostej AB. Tyczący staje za tyczką ustawioną w punkcie A w odległości około 2-3 m i patrzy, zasłaniając jedno oko, w kierunku tyczki B. Takie ustawienie w pewnej odległości od tyczki pozwoli obserwować czy tyczki pokrywają się ze sobą. Zbyt bliskie położenie tyczącego spowodowałoby zasłonięcie przez najbliżej położoną tyczkę całości pola w i dzenia. Nakierowanie pomocnika na właściwe ustawienie, następuje poprzez dawanie mu znaków ręką, aż do takiego ustawienia tyczki w punkcie C3, aby wszystkie obserwowane przez tyczącego tyczki pokryły się (były widziane jako jedna). W zależności od potrzeb, można analogicznie wyznaczyć kolejny 159

80 punkt D3 it d u ś c iś la ją c położenie prostej w terenie. Metodę prezentuje ryc I I. Tyczenie na siebie" - polega na tyczeniu prostej na przedłużeniu punktów A i B. Ten sposób tyczenia można wykonać samodzielnie, ustawiając poza tyczkami w punktach A i B, tak jak w poprzednim przypadku D 00, tyczkę w punkcie C, który na oko" Ryc Tyczenie prostej w terenie m e tod ą w,.,, J p rz ó d wydaje się leżeć na przedłużeniu prostej AB. Następnie należy odsunąć się o 2-3 m w celu uzyskania lepszej widoczności i spojrzeć w kierunku tyczki ustawionej w punkcie A. Jeśli tyczki nie pokrywają się, należy korygować położenie tyczki C aż do skutku, czyli do momentu, w którym tyczki A, B i C będą widziane przez tyczącego jako jedna. Metodę prezentuje ryc I I I. Tyczenie za pomocą kolejnych przybliżeń (nazywane też metodą ze środka lub tyczeniem przez przeszkody) - polega na tyczeniu prostej pomiędzy dwoma punktami, siebie "^5Myczenie prostej w terenie metodą na znajdującymi się w terenie uniemożliwiającym wykorzystanie wymienionych wcześniej metod (przydatny jest pomocnik). Może to dotyczyć terenu: pomiędzy dwoma budynkami (wyjście poza punkty A i B jest więc niemożliwe), terenu górzystego jak na ryc. 226, lub bardzo wklęsłego, w którym niemożliwe jest zaobserwowanie tyczek A, B i C w jednej linii. W celu wytyczenia prostej wyznacza się na oko" dwa punkty pomocnicze C4 i Dr Tyczący ustawia się za tyczką w punkcie Cj i patrzy w kierunku tyczki ustawionej w punkcie A. Sprawdza, czy tyczki A, C] i D, pokrywają się. Jeśli nie, nakierowuje odpowiednio pomocnika z tyczką, tak aby wszystkie się pokryły, aż do ustawienia tyczki w punkcie D, jak w prezentowanym przykładzie na ryc Następnie pomocnik ustawiony w punkcie D patrzy z odpowiedniej Ryc Tyczenie prostej w terenie m etodą kolei-,,,,.. nych przyb liżeń odległości w kierunku tyczki w punk 160 cie B i sprawdza, czy tyczki Dx, C, i B pokrywają się. Jeśli nie, nakierowuje tyczącego na taki punkt C2, aby wyżej wymienione tyczki były widziane jako jedna. Podany sposób postępowania trwa tak długo, aż obydwaj tyczący stwierdzą, że zarówno patrząc w kierunku punktu A tyczki w punktach A, C4 i D4, jak i patrząc w kierunku punktu B, tyczki w punktach C4, D4 i B pokrywają się. Nie mniej ważna od tyczenia prostych w terenie jest umiejętność tyczenia punktu ich przecięcia. Może się to odbywać dwoma metodami: z jednym lub dwoma pomocnikami. 1. Tyczenie z jednym pomocnikiem - polega na wytyczeniu punktu przecięcia dwóch prostych AB i CD poprzez uprzednie wytyczenie dodatkowego punktu E na prostej AB metodą w przód" (ryc. 227a). Po wytyczeniu dodatkowego punktu E zaznacza się go tyczką analogicznie do punktów A, B, C i D. Następnie tyczący staje np. z tyczką ustawioną w punkcie D, a pomocnik staje z tyczką F, w punkcie leżącym na przedłużeniu odcinka EB, tycząc jakby prostą metodą na siebie. Tyczący ukierunkowuje pomocnika, tak aby wyznaczany punkt F znalazł się na prostej CD. Punkt przecięcia jest wyznaczony wtedy, gdy jednocześnie pomocnik widzi, że tyczki pokrywają się w punktach F, E i B, a tyczący, że w punktach D, F i C. 2. Tyczenie z dwoma pomocnikami - polega na ustawieniu pomocników za tyczkami znajdującymi się w punktach A i C, tak aby obserwowali proste AB i CD przy jednoczesnym ustawieniu się tyczącego w punkcie, w którym przypuszcza, że proste te się przecinają (ryc. 227b). Tyczący, przy pomocy kierujących nim pomocników (każdy z nich tyczy swoją prostą metodą w przód"), szuka punktu F, który musi należeć do obydwu prostych - wtedy jest punktem ich przecięcia. : l Ryc T yczenie punktu p rzecię cia dw ó ch prostych w terenie: a - z je d n ym p o m o cn ikiem, b d w o m a p o m o cn ika m i ZADANIA KONTROLNE 1. Wymień metody tyczenia prostych w terenie. 2. Od czego zależy wybór metody tyczenia prostej w terenie? 3. Wymień metody tyczenia punktu przecięcia w terenie. 4. Omów sposób tyczenia prostej metodą kolejnych przybliżeń.! c : 161

81 4. Tyczenie kąta prostego w terenie Umiejętność tyczenia kąta prostego w terenie jest bardzo cenne w prowadzeniu różnego rodzaju prac pomiarowych związanych w szczególności z inwentaryzacją terenu, a także z przenoszeniem projektu z planu na grunt. W zależności od wymaganego stopnia dokładności pomiarów oraz od posiadanego sprzętu można zastosować różne metody tyczenia. Tyczenie kąta prostego w terenie w wyznaczonym punkcie, leżącym na prostej, można wykonać kilkoma sposobami, używając: sznura, taśmy mierniczej, węgielnicy i busoli. Sznur - metoda polega na odłożeniu za pomocą sznura tej samej odległości w jednym i w drugim kierunku wyznaczonej prostej i oznakowaniu ich palikami. Następnie, z tak znalezionych punktów, należy odłożyć te same długości sznura i doprowadzić do ich zetknięcia (metoda przypomina sposób postępowania podczas wyznaczania prostej prostopadłej do danej prostej w geometrii płaskiej za pomocą cyrkla i linijki). Kierunek wyznaczony przez tak znalezione punkty jest prostopadły do danej prostej w wybranym jej punkcie - tak więc kąt prosty został wytyczony. Taśma miernicza - metoda polega na posłużeniu się konkretnymi długościami taśmy zastosowanymi jak w poprzedniej metodzie, a więc na wyznaczeniu trójkąta równobocznego lub równoramiennego, stosując konkretne odległości, jak np. na ryc. 228a. Można to również wykonać przez zbudowanie trójkąta prostokątnego, opierając się na znanych z geometrii zależności pomiędzy kwadratami przyprostokątnych i kwadratem przeciwprostokątnej w trójkącie prostokątnym (twierdzenie Pitagorasa), co prezentuje ryc. 228b. Należy dobrać długości boków konstruowanego trójkąta, tak aby przytoczona zależność była spełniona, np. 4232=52. Z punktu A należy odmierzyć na prostej odległość 4 m; następnie z otrzymanego w ten sposób punktu B odłożyć odległość 5 m przy jednoczesnym odkładaniu z punktu A w górę odległości 3 m, aż do momentu ich zetknięcia; wyznaczony w ten sposób punkt C połączony z punktem A wyznaczy kierunek prostopadły do danej prostej. Węgielnica - metoda dokładniejsza od poprzednich i możliwa do zastosowania, gdy mamy do czynienia z nieco większymi odległościami. Polega na wyznaczeniu kąta prostego za pomocą węgielnicy i tyczek. Węgielnica, przedstawiona na ryc. 229, jest prostym przyrządem optycznym wyposażonym w system lusterek, które umożliwiają oglądanie jed nocześnie tego, co jest na wprost obserwatora, jak i tego, co znajduje się po jego lewej i prawej stronie. Jej działanie jest oparte na prawach odbijania i załamania promieni świetlnych; węgielnica (przykłady węgielnie widoczne są na ryc. 230 i 231) jest zaopatrzona w pion sznurkowy z ostro zakończonym ciężarkiem. Należy pamiętać o tym, że obrazy tyczek w węgielnicy mogą być różnej szerokości, co związane jest z ich różnymi od niej odległościami. Im bliżej znajduje się tyczka, tym jej obraz w węgielnicy jest większy. Należy zawsze pamiętać o pionowym ustawieniu tyczek, w przeciwnym razie, ustalenie kąta prostego będzie sprawiało trudność i powodowało niedokładności. Zjawisko to prezentuje ryc. 232ab. Wyznaczenie kąta prostego za pomocą węgielnicy może dotyczyć wykonania zadań dwojakiego rodzaju: - wyznaczenia kąta prostego na prostej AB w punkcie C należącym do tej prostej; należy wyznaczyć na prostej punkt A, w pewnej odległości od C, i ^ 5 R yc S c h e m a t p rz e d s ta w ia ją c y ukła d lu ste re k w w ęgielnicy: L - o b ra z lewy, P - o b ra z pra w y a) b) Ryc T yczenie kata pro ste go w te re n ie za p o m o c ą ta śm y m ierniczej przez skonstruow a nie : a - trójkąta rów noram iennego, b - trójkąta prostokątnego 162 Ryc W ę g ie ln ica p e nta go nalna podw ójna z pionem R yc W ę g ie lnica p e n ta g o n a ln a dw u pryzm atyczna z pionem 163

82 l ł D. I A' i B r A - A' - B R yc P rzykła d y o b ra z ó w tyczek w lusterkach w ęgielnicy: a - położonych w różnych odległościach. b - g d y je d n a z nich nie je s t spionow ana kiego usytuowania przemieszczamy się delikatnie w lewo i w prawo po prostej, starając się nie stracić uzyskanego obrazu tyczek i poszukując jednocześnie obrazu tyczki ustawionej w punkcie D, tak aby wszystkie trzy tyczki pokryły się i tworzyły w systemie lusterek węgielnicy obraz tyczki widzianej jako jedna; w momencie uzyskania takiego obrazu należy opuścić delikatnie pion na ziemię, wyznaczając tym samym punkt C, który po połączeniu z punktem D utworzy kąt prosty, wystawiony w tym właśnie punkcie do prostej AB (ryc. 234). Busola - metoda z wykorzystaniem busoli jest opisana w następnym podrozdziale dotyczącym pomiaru kątów w terenie. A D L, C D C Ryc T yczenie kąta pro ste go za p o m o c ą w ę g ie ln ic y w pu nkcie C, na leżącym do prostej AB A C C Ryc S zuka n ie kąta pro ste go za p o m o c ą w ę g ie ln ic y w punkcie D, po łożo n ym w pe w n e j od le gło ści od prostej A B 164 I i D I D B B I B ustabilizować punkt A za pomocą pionowo ustawionej tyczki mierniczej; następnie ustawić się z węgielnicą dokładnie nad punktem C, tzn. tak, aby ostry koniec obciążnika pionu znajdował się dokładnie nad punktem C, a węgielnicą na wysokości naszego wzroku skierowana była w stronę punktu A; w węgielnicy musi być widoczna tyczka ustawiona na stałe w tym punkcie; pomocnik z drugą tyczką ustawia się z boku obserwatora i kierowany przez niego dąży do takiego ustawienia tyczki w punkcie D, aby obrazy obydwu tyczek A i D pokryły się w węgielnicy. Tak znaleziony punkt D połączony z punktem C daje kierunek prostopadły do prostej AB w punkcie C: można tę czynność wykonać z udziałem dwóch tyczek ustawionych w punktach A i B, patrząc przez węgielnicę w stronę szukanego punktu D, jak prezentuje to ryc. 233; - wyznaczenia kierunku prostopadłego do prostej AB z punktu D leżącego w pewnej odległości od prostej AB (stosowane w geodezji jako tak zwany domiar prostokątny); należy przede wszystkim wyznaczyć punkty A i B na prostej, mniej więcej w równych odległościach w lewo i w prawo od punktu D; punkty te należy zaznaczyć pionowo ustawionymi tyczkami; następnie ustawić się z węgielnicą nad prostą AB i naprzeciwko punktu D; jeśli widzimy pokryte obrazy tyczki lewej i tyczki prawej w lusterkach węgielnicy jako jedną tyczkę, to stoimy dokładnie nad prostą; po znalezieniu ta- ZADANIA KONTROLNE 1. Wymień metody tyczenia kąta prostego w terenie. 2. Omów tyczenie kąta prostego w terenie za pomocą taśmy mierniczej. 3. Omów sposób tyczenia kąta prostego w terenie za pomocą węgielnicy i tyczek. 4. Omów sposób tyczenia kierunku prostopadłego do danej prostej z punktu znajdującego się w pewnej od niej odległości. 5. Omów sposób tyczenia kąta prostego oparty na twierdzeniu Pitagorasa. 5. Pomiar kątów w terenie Bardzo ważny w prowadzeniu pomiarów w terenie jest pomiar kątów, który może dotyczyć kątów: poziomych i pionowych. Najprostszym, tradycyjnym sposobem pomiaru kątów w terenie, stosowanym jeszcze bardzo często, jest pomiar z wykorzystaniem busoli i wskazań jej igły magnetycznej. (Igła magnetyczna jest podstawowym elementem busoli, oprócz koła podziałowego do odczytu wartości mierzonego kąta i urządzeń celowniczych, służących do celowania na określony kierunek.) Busola (ryc. 235) służy do oznaczania przede wszystkim tzw. azymutu, czyli kąta zawartego pomiędzy kierunkiem wyznaczającym północ a danym kierunkiem, wskazanym zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Kierunek o wartości 0 wskazuje więc dokładnie północ, a np południe. Za pomocą busoli można: - określić położenie względem stron świata, - wyznaczyć kąt kierunkowy, Ryc P rzykład busoli 165

83 - wyznaczyć odległość punktu niedostępnego, - sporządzić szkic terenowy. Określanie położenia względem stron świata polega na ustawieniu busoli w pozycji poziomej i zwolnieniu igły magnetycznej, która po uspokojeniu się" układa się w płaszczyźnie południkowej. Busolę należy ustawić tak, aby kierunek N -S (północ-południe) pokrył się z kierunkiem igły magnetycznej. Wyznaczanie kąta kierunkowego należy rozpocząć od określenia stron świata. Zgodnie z podaną definicją azymutu, jest to kąt zawarty pomiędzy kierunkiem północy a wskazanym kierunkiem (np. w przypadku biegów terenowych jest to kąt zawarty pomiędzy kierunkiem północy a kierunkiem marszu). Po ustawieniu busoli zgodnie ze stronami świata, należy wycelować przez urządzenie celownicze do wskazanego punktu, wtedy kąt zawarty pomiędzy południkiem N -S a linią celowania będzie szukanym kątem kierunkowym. Przykłady kątów kierunkowych przedstawia ryc A i w takim położeniu wyzerować odczyt koła poziomego. Następnie celujemy dokładnie lunetą do punktu B i odczytujemy na kole poziomym wartość kąta (X (AOB). Pomiar taki prezentuje ryc W odróżnieniu od niwelatora, który działa w poziomie, teodolity i tachimetry mogą działać i dokonywać pomiaru przy pochyleniu lunety, co daje możliwość pomiaru kąta pionowego za pomocą specjalnych systemów odczytowych w dwóch położeniach koła pionowego: lewym i prawym, obecnie w formie elektronicznej, np. w tachimetrach elektronicznych typu total-station. ZADANIA KONTROLNE R yc P om ia r kąta p o ziom ego terenie a w 1. Wyjaśnij, do czego służy i jak działa busola. 2. Wyznacz kierunek północ-południe za pomocą busoli. 3. Oznacz kąt kierunkowy 55 za pomocą busoli. 4. Omów sposób określania punktu niedostępnego w terenie za pomocą busoli. 5. Wytycz kąt prosty za pomocą busoli. 6. Pomiar odległości w terenie Ryc Przykłady określania kąta kierunkow ego za po m o cą busoli W szczególnych wypadkach do pomiaru kąta w terenie można użyć węgielnicy, np. gdy chcemy sprawdzić czy kąt ma 90 lub 180. Pomiaru kąta w terenie można dokonać także za pomocą niwelatora (kąt poziomy), teodolitu lub tachimetru, które są wyposażone w specjalne systemy odczytu kątów poziomych i pionowych. Przykładowo w niwelatorze znajduje się tzw. koło odczytu kąta poziomego. Wykorzystanie tego urządzenia polega na ustawieniu odczytu na zero przy wycelowaniu na kierunek, w stosunku do którego chcemy zmierzyć kąt. Jeśli chcemy zmierzyć w terenie kąt zawarty pomiędzy punktami AOB, musimy ustawić niwelator dokładnie nad punktem O, po jego spoziomowaniu wycelować do łaty niwelacyjnej ustawionej w punkcie 166 O ko Pomiary odległości w terenie mogą mieć charakter bezpośredni - za pomocą przyrządów geodezyjnych, lub pośredni - za pomocą różnego rodzaju dalmierzy z przyrządami optycznymi lub elektronicznymi. Wybór metody zależy od wymaganej dokładności, odległości do pokonania, zróżnicowania terenu, jak również od posiadanego sprzętu. Do pomiarów bezpośrednich używa się przede wszystkim taśm geodezyjnych (niegdyś stalowych, a obecnie głównie taśm z włókna szklanego powlekanego tworzywem sztucznym, które są dokładniejsze i łatwiejsze w użyciu) - ryc Oprócz taśm stosowane bywają łaty geodezyjne, a w terenie pochyłym przyrządy do pomiaru kąta nachylenia terenu oraz Ryc K om plet szpilek geodezyjnych Ryc Przykłady taśm ge od ezyjnych 167

84 śródwaga i pochylnik. Sposób postępowania w terenie płaskim jest inny niż w terenie pochyłym Pom iar odległości w terenie płaskim Ryc P om ia r bezp ośredni w te renie za p o m o c ą ta śm y g e odezyjn ej W terenie płaskim pomiar odległości jest sprawą stosunkowo prostą, najczęściej wykorzystuje się do tego taśmę mierniczą. Za teren płaski, dla uproszczenia, przyjmuje się teren o nachyleniu nie przekraczającym 3 (około 5%). Prowadzenie tego rodzaju pomiaru prezentuje ryc Przede wszystkim należy przystąpić do wytyczenia prostej, na której będzie odmierzana odległość. Można to zrobić za pomocą wcześniej omówionych metod tyczenia prostych w terenie. Ważne jest ustabilizowanie zarówno punktów, pomiędzy którymi mierzymy odległość, jak i tych, które oznaczają kolejne przyłożenia taśmy mierniczej. Tradycyjnie pomiar taki wykonują dwie osoby: kierujący pomiarem (prowadzący pomiar) i jego pomocnik. Prowadzący pomiar trzyma kółko przygotowane do zbierania szpilek, przykłada miejsce taśmy oznaczone 0,00 do punktu początkowego A mierzonej odległości i następnie nakierowuje pomocnika z taśmą na wytyczony uprzednio kierunek pomiaru (prostą) tak, aby posuwał się on w linii tyczek wyznaczających prostą AB. Pomocnik, idący z kompletem szpilek geodezyjnych, po przyłożeniu taśmy zgodnie z nakierowaniem prowadzącego pomiar, pilnując jednocześnie, aby taśma leżała prosto i była lekko naprężona, zaznacza koniec przyłożenia taśmy, najlepiej szpilką geodezyjną. Następnie obaj, prowadzący pomiar i pomocnik, przemieszczają się po wytyczonym kierunku i ponownie przykładają taśmę, teraz zaczynając od punktu zaznaczonego przez pomocnika szpilką. Prowadzący pomiar zabiera szpilkę i nakierowuje pomocnika z taśmą na wytyczony kierunek pomiaru. Ten po przyłożeniu taśmy zaznacza następny punkt i dalej postępują analogicznie, aż do momentu dotarcia do punktu B, gdzie odkładają na ogół nie całą długość taśmy, lecz tzw. resztę. Po zliczeniu zebranych szpilek i dodaniu reszty pomiaru, uzyskuje się odległość pomiędzy punktami A i B, zgodnie ze wzorem: L = n x 1 r gdzie: n - ilość szpilek, 1- długość taśmy, r - reszta. 168 W celu sprawdzenia prawidłowości przeprowadzonego pomiaru należy go powtórzyć, przemieszczając się np. w kierunku odwrotnym. Różnica w wynikach prowadzonych pomiarów nie powinna przekraczać 2%. W przypadku niezgodności należy pomiar wykonać po raz trzeci. Prowadzone pomiary należy notować w dzienniku pomiarów geodezyjnych, mającym formę tabeli: Odcinek Ilość Reszta AB BA Odległość mierzona średnia Uwagi Poza tradycyjną metodą pomiaru odległości w terenie płaskim za pomocą taśm mierniczych, stosuje się również inne metody z wykorzystaniem dalmierzy optycznych i elektronicznych, znajdujących się w lunetach takich przyrządów pomiarowych, jak: niwelatory, teodolity i tachymetry (znane też jako techimetry) oraz występujące jako samodzielne przyrządy pomiarowe. Dalmierz optyczny, np. w niwelatorze, działa na zasadzie obliczania odległości na podstawie odczytów prowadzonych na łatach niwelacyjnych. Odczyt na łacie podawany jest w metrach z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Na podstawie dwóch odczytów na nitkach krzyża kresek - górnej i dolnej, znajdujących się w lunecie niwelatora, oblicza się różnicę pomiędzy nimi. Następnie mnoży się ją przez 100, otrzymując w ten sposób odległość w metrach od niwelatora do łaty niwelacyjnej, na której były prowadzone odczyty z dokładnością do 0,1 metra Pom iar odległości w terenie punktu niedostępnego Pomiar odległości w terenie punktu niedostępnego może się odbyć np. za pomocą busoli (jak na ryc. 241). Wykorzystujemy w tym wypadku pomocni- N A ' 45 AB = AN Ryc O kreślanie odległości punktu niedostępnego w terenie za po m o cą busoli B 169

85 Ryc O kre śla nie odle gło ści punktu n ie d o stę p n e g o w te re n ie za p o m o c ą w ę g ie ln icy czą konstrukcję trójkąta równoramiennego o kącie 45 w podstawie, który jest m ożliwy do wytyczenia za pomocą busoli. Aby określić odległość punktu niedostępnego N, widocznego z daleka, należy ustawić się z busolą w punkcie A, z którego celujemy do żądanego punktu. Busola musi się znajdować w pozycji poziomej. Następnie należy wytyczyć kierunek prostopadły do kierunku AN (czyli wyznaczyć kąt kierunkowy 90 ). Na tak wytyczonym kierunku należy za pomocą busoli poszukiwać takiego punktu B, z którego punkt N byłby widoczny pod kątem 45. Zgodnie z przyjętą zasadą budowy trójkąta równoramiennego, odległość AB możliwa do zmierzenia, jest równa odległości punktu niedostępnego N od punktu A. W przypadku braku widoczności z punktu A do punktu N i - w związku z tym - z powodu niemożliwości wytyczenia kierunku AN, odległość AN można zmierzyć w sposób, który ilustruje ryc W punktach A i N umieszcza się tyczki. Następnie obiera się taki punkt B w terenie, z którego dobrze widoczne są obydwa punkty. W tym miejscu należy ustawić się z węgielnicą w kierunku tyczki, np. N, i szukać takiego punktu, w którym obrazy tyczek A i N pokryją się w węgielnicy. W wyznaczonym w ten sposób trójkącie prostokątnym, mierzy się długości dostępnych boków trójkąta, czyli AB i BN, a następnie, na podstawie twierdzenia Pitagorasa, wylicza się długość boku z przeszkodą Pom iar odległości w terenie pochyłym Ryc N ajdalsze w ychylenie pionu (p) gw arantuje poziom e położenie taśm y (t) - taśmy mierniczej i pionu, - łat mierniczych, libelli i pionu, - taśmy i przyrządów pomocniczych do mierzenia kąta nachylenia terenu. Pomiar za pomocą taśmy mierniczej i pionu jest pracochłonny i mało dokładny, dlatego stosowanie go ogranicza się do raczej małych odległości w trudno dostępnym terenie, w którym zastosowanie innych metod wydaje się utrudnione. Stosuje się go przy nachyleniach terenu, które nie przekraczają 10%. Dotyczy to na przykład niezbyt rozległych, ale ze zmiennym nachyleniem wąwozów. Sposób wykonania pomiaru prezentuje ryc Pomiar prowadzi się z góry do dołu. Jak zwykle rozpoczyna się od wytyczenia prostej, na której będzie prowadzony pomiar. Na wytyczonej prostej przykłada się kolejne odłożenia taśmy, począwszy od przyłożenia zera taśmy do punktu początkowego A, starając się, aby taśma przyjmowała pozycję poziomą. Na końcu taśmy przykłada się pion, którego zadaniem jest wskazanie następnego punktu kolejnego przyłożenia taśmy. Pomiar wykonują dwie osoby. Jedna przykłada początek taśmy do odpowiedniego punktu i nakierowuje pomocnika na wytyczony kierunek pomiaru, druga natomiast stara się trzymać taśmę lekko naprężoną w poziome i przykłada pion w celu wyznaczenia następnego punktu na wyznat Ryc S posób prow adzenia pom iaru schodkow e g o za p o m o c ą ta śm y m ierniczej i pionu 170 Podstawą tworzenia map jest przenoszenie nie bezpośrednich odległości w terenie, lecz ich rzutów. Dlatego pomiar bezpośredni w terenie pochyłym musi być odpowiednio zredukowany o odległość wynikającą z kąta nachylenia terenu. Pomiar odległości w terenie pochyłym można wykonać przez zastosowanie tzw. pomiaru schodkowego za pomocą: czonym kierunku pomiaru. Taśma zajmuje położenie poziome przy najdalszym wskazaniu pionu (wtedy kąt zawarty pomiędzy kierunkiem przyłożenia taśmy a pionem wynosi 90 ), co ilustruje ryc Ostateczną odległość otrzymuje się przez zsumowanie odłożonych odcinków taśmy, możliwych w danych warunkach terenowych do odłożenia (odległość możliwa do odłożenia zależy od stromizny terenu: im bardziej stromy teren, tym krótsze odcinki się odkłada). Odcinki te mogą być bardzo różnej długości. Wszystkie pomiary należy odnotować w dzienniku pomiarów: kolejne punkty i odległości pomiędzy nimi. W celu sprawdzenia dokładności pomiaru wykonuje się go dwukrotnie i wylicza średnią arytmetyczną. 171

86 Ryc P o m ia r sch o d k o w y za p o m o c ą ła ty m iern i czej i pionu Pomiar za pomocą łat mierniczych, libelli i pionu wykonuje się podobnie do poprzedniego, również metodą schodkową z góry do dołu, z tą jednak różnicą, że możemy uniknąć błędu wynikającego z tzw. zwisu taśmy, ponieważ łata jest sztywna, a jej poziome położenie można sprawdzić za pomocą libelli. W związku z tym jest to metoda uznawana za dokładniejszą od poprzedniej. Pomiar rozpoczyna się od wytyczenia prostej - kierunku pomiaru, następnie przykłada się zero łaty do punktu początkowego A i poziomuje ją za pomocą libelli. Przyłożony do końca łaty pion wyznaczy następny punkt przyłożenia łaty. Pomiar prowadzą dwie osoby: jedna kieruje pomiarem i przykłada łatę do odpowiedniego punktu, druga natomiast poziomuje łatę, umieszcza przy jej końcu pion i zaznacza następny punkt przyłożenia łaty Sposób postępowania przedstawia ryc Mierzona odległość jest sumą odłożonych łat całkowitych i ewentualnie częściowych. Pomiar wykonuje się dwukrotnie i wyciąga średnią arytmetyczną. Jest to metoda typowa do zastosowania w stromym terenie. Pomiar za pomocą taśmy i przyrządów pomocniczych do mierzenia kąta nachylenia terenu może być stosowany dla terenów o jednostajnym nachyleniu. Pomiar taki prowadzi się bezpośrednio w terenie za pomocą taśm mierniczych, analogicznie do prowadzenia pomiaru taśmą w terenie płaskim, z tą jed nak różnicą, że mierzy się jednocześnie kąt nachylenia terenu, np. za pomocą śródwagi, pochylnika lub innych przyrządów służących do tego celu. Śródwaga jest bardzo prostym przyrządem opartym na konstrukcji trójkąta równoramiennego z umieszczonym w jej wnętrzu kątomierzem i pionem sznurkowym, służącym do odczytu kąta. Jej użycie prezentuje ryc Sródwagę umieszcza się podstawą na danym terenie, co powoduje przechylenie się całego trójkąta w stosunku do pionu, który zajmując zawsze pozycję pionową, wskazuje nam kąt odchylenia trójkąta, będący kątem nachylenia terenu. W terenie płaskim podstawa trójkąta przyjmuje położenie poziome, a pion wskazuje kąt 0. Pochylnik stosuje się w sposób prezentowany na ryc W terenie, na wytyczonym kierunku pomiaru, ustawia się: stojak w postaci tyczki określonej długości i drugi stojak, który jest wyposażony w listewkę do celowania, umocowany do niej kątomierz i zawieszony w środku pion. Zero kątomierza musi się pokrywać z pionem w momencie, kiedy listewka do celowania zajmuje położenie poziome. Przechylenie listewki celującej powoduje automatycznie wskazanie przez pion kąta nachylenia terenu. Ryc P om ia r nach ylenia te renu za p o m o c ą po ch ylnika Ponieważ w terenie nachylonym mierzona bezpośrednio odległość jest większa niż jej rzut, pomierzone i obliczone odległości należy pomniejszyć o tzw. poprawkę, wynikającą ze wspomnianej różnicy. Wielkość poprawki uzależniona jest od kąta nachylenia terenu - im większe nachylenie, tym większa wartość poprawki. Wielkości poprawek można obliczyć za pomocą wzorów trygonometrycznych lub znaleźć w specjalnych tabelach poprawek, które podają ich wartości dla odległości 100 m, w zależności od kąta nachylenia terenu. Wielkość poprawki przedstawia tabela poprawek wg W. Fedorowskiego. Przykładowe wartości z tabeli poprawek wg W. Fedorowskiego Kąt nachylenia ' 3 0 ' 3 30' 5 0 ' 5 3 0' 6 0' 6 30' 10 0' 10 30' Poprawka 0,06 0,14 0,19 0,38 0,46 0,55 0,64 1,52 1,67 Ryc P o m ia r nach ylenia te renu za p o m o c ą śró dw agi 172 Prowadzenie pomiarów w terenie może być obarczone różnego rodzaju błędami, stąd konieczność ciągłego sprawdzania przeprowadzonych pom iarów. Popełniane błędy mogą wynikać z: 173

87 nieuwagi prowadzących pomiar - tego rodzaju błąd stosunkowo łatwo wykryć przy powtórnym wykonaniu pomiaru; wady sprzętu użytego do prowadzonego pomiaru - błąd trudny do wyeliminowania przez powtarzanie pomiaru, dlatego ważne jest systematyczne sprawdzanie sprawności używanego sprzętu; przypadkowych drobnych niedokładności związanych np. z trudnościami zastanymi w terenie - kilkakrotne wykonywanie pomiaru zwykle je eliminuje. B, osnowa przebiegała w dogodnych dla mierzenia taśmą warunkach terenowych (teren w miarę równy i nie porośnięty roślinnością), a szczegóły terenowe znajdowały się w odległości nie większej niż 50 m od założonej osnowy. Przykład takiej osnowy prezentuje ryc Osnowa w postaci trójkąta stosowana jest w przypadku obiektów o niewydłużonym i niezbyt skomplikowanym kształcie oraz niedużej ilości szczegółów terenowych. Przykład osnowy prezentuje ryc. 249a. ZADANIA KONTR OT,NF 1. Omów sposób postępowania przy prowadzeniu pomiaru liniowego w terenie płaskim. 2. Wymień metody pomiaru liniowego w terenie pochyłym. 3. Wymień metody pomiaru kąta nachylenia terenu oraz przyrządy, które do tego służą. 4. Omów jak przebiega pomiar schodkowy w terenie nachylonym. 5. Wymień rodzaje błędów, które mogą wystąpić w trakcie prowadzenia pomiarów liniowych. Z czego one wynikają? Ryc Przykład osno w y pom iarow ej w postaci odcinka 7. Pomocnicze osnowy pomiarowe Podczas prowadzenia prac pomiarowych w terenie zakłada się pomocnicze osnowy pomiarowe w celu usprawnienia i usystematyzowania prowadzonych pomiarów. Pomiar taki ma na celu utworzenie szkicu polowego, na podstawie którego można wykonać plan danego terenu w określonej skali, który z kolei może służyć później jako materiał wyjściowy do prac projektowych. Wybór rodzaju osnowy pomiarowej zależy przede wszystkim od kształtu i stopnia skomplikowania mierzonego terenu. Z założonej osnowy muszą być dostępne do pomiaru wszystkie szczegóły terenowe. Należy dążyć do tego, aby osnowa jak najbardziej uprościła i skróciła czasowo prace pomiarowe. Jest ona bazą wyjściową do udokumentowania położenia wszystkich szczegółów terenowych. Im lepiej założymy osnowę, tym sprawniej przebiegną zdjęcia szczegółów terenowych. Rodzaje pomiarowych osnów geodezyjnych Do podstawowych rodzajów osnów pomiarowych należą: - osnowa w postaci odcinka, - osnowa w postaci trójkąta, - osnowa w postaci wieloboku, - osnowy w postaci sieci poligonowej. Osnowę w postaci odcinka stosuje się w przypadku terenów o wąskim i wydłużonym kształcie, przy czym ważne jest, aby punkty A i B, wyznaczające osnowę, były tak dobrane, żeby była dobra widoczność z punktu A do punktu 174 Ryc Przykład osnow y pom iarow ej w postaci: a - trójkąta, b - wieloboku Osnowa w postaci w ieloboku złożonego z kilku przylegających do siebie trójkątów stosow a na jest w przypadku dużych terenów, o skom plikow anych kształtach, i przy dużej liczbie szczegółów terenow ych (sytuacje, w których osnowa w kształcie trójkąta nie w ystarcza). Przykład osnowy prezentuje ryc. 249b. Osnowy w postaci sieci poligonowej zakłada się przy pomiarach większych obszarów. Poligon w zależności od sytuacji w terenie (kształt terenu i rozmieszczenie interesujących nas szczegółów terenowych), może mieć charakter otwarty lub zamknięty. Przykłady poligonów ilustruje ryc R yc P rz y k ła d y o s n ó w g e o d e z y jn y c h p o lig o n o w y c h : a - cią g p o lig o n o w y z a m knię ty, b - cią g p o lig o n o w y o tw a rty a) 175

88 8. M etody pomiaru szczegółów terenowych Do podstawowych metod pomiaru szczegółów terenowych należą: - metoda domiarów prostokątnych, - metoda wcięć liniowych, - metoda wcięć kątowych, - metoda przedłużeń linii konturów. Metoda domiarów prostokątnych (nazywana też metodą rzędnych i odciętych) wymaga zastosowania węgielnicy, tyczek i taśm mierniczych. Jest najczęściej stosowaną metodą pomiaru szczegółów terenowych. Jest prosta, szybka i dokładna. Stosuje się ją w ten sposób, że każdy szczegół terenowy rzutowany jest za pomocą węgielnicy na linię osnowy pod kątem prostym (analogicznie do omawianego wcześniej sposobu wyznaczenia kierunku prostopadłego do prostej AB z punktu D, leżącego w pewnej odległości od prostej AB). W tym celu, po wyznaczeniu linii osnowy, oznacza się ją tyczkami, staje się na wyznaczonej linii osnowy, mając przed sobą zaznaczony również tyczką szczegół terenowy, np. pień drzewa czy róg budynku, i szuka się domiaru prostokątnego do szczegółu. Następnie mierzy się za pomocą taśmy mierniczej odległość tego szczegółu od linii osnowy, jak też odległość zrzutowanego na linię osnowy punktu od jej punktu początkowego (zerowego). Na podstawie tak sporządzonych pomiarów można bardzo szybko i sprawnie narysować plan mierzonego terenu, odkładając w odpowiedniej skali na narysowanej osnowie punkty rzutowania oraz konstruując kąt prosty, i na tak wytyczonym kierunku odłożyć odległość szczegółu od linii osnowy. Metoda wcięć liniowych stosowana jest w wypadku ograniczonej widoczności i braku możliwości zastosowania poprzedniej metody. Zastosowanie metody prezentuje ryc. 251a. W przypadku zasłonięcia punktu szczegółu, który ma być zdjęty, można dokonać odmierzenia odległości tego punktu od takich dwóch punktów na osnowie, z których punkt ten jest dobrze widoczny, oraz oznaczenia ich na osnowie przez podanie ich odległości od początku osno wy. W tym wypadku, sporządzając plan terenu, znajdujemy najpierw punkty oznaczone na osnowie, z których następnie za pomocą cyrkla zakreślamy odpowiedniej (dostosowanej do skali planu) długości łuki, tak jak w przypadku konstruowania trójkąta. Punkt przecięcia się zakreślonych łuków jest miejscem położenia szczegółu terenowego. Tak więc do jednego punktu szczegółu terenowego prowadzą dwie linie wcięć. Metoda wcięć kątowych może być stosowana w warunkach zarówno dobrej, jak i złej widoczności, a więc również w podobnych sytuacjach jak poprzednia metoda, z tą różnicą, że zamiast dwóch linii wcięć prowadzona jest jedna linia, która charakteryzowana jest przez podanie jej długości, kąt zawarty pomiędzy linią poprowadzonego wcięcia a linią osnowy oraz przez podanie odległości tak znalezionego punktu osnowy od jej początku. Przykład zastosowania tej metody prezentuje ryc. 251b. Metoda przedłużeń linii konturów sytuacyjnych na linie pomiarowe to metoda najrzadziej stosowana ze wszystkich wymienionych, gdyż ograniczają ją warunki terenowe. Może być stosowana tylko na terenach łatwo dostępnych, a stosunek długości przedłużenia do długości linii przedłużonej nie powinien być większy niż 2:2, natomiast kąt zawarty pomiędzy linią przedłużenia i linią pomiarową nie powinien być mniejszy od 45. Wykonanie metody polega na przedłużeniu linii, będących konturami danego szczegółu terenowego, na tyle daleko, aby przecięły się one z liniami osnowy. Punkty B j 0,00 hr' A % przecięcia charakteryzujemy poprzez podanie ich odległości od początku osnowy, a dodatkowo podajemy miary czołowe szczegółu terenowego (np. długości boków budynku). Przykład zastosowania tej metody prezentuje ryc \ S? 58,49 ć5 2 9,78 17,89 27,4 4 \ 17,89 3 3, ,11 % 19,59 \ > C Ryc M etoda przedłużeń linii konturów ZADANIA KONTROLNE 1. Wymień podstawowe rodzaje osnów pomiarowych. 2. Od czego zależy wybór zastosowanej w terenie osnowy pomiarowej? 3. Wymień metody pomiaru szczegółów terenowych. 4. Omów sposób wykonania metody domiarów prostokątnych. 5. Omów przydatność metody wcięć liniowych w prowadzeniu pomiaru szczegółów terenowych. R yc M e tod a w cięć: a - kątow ych, b - liniow ych

89 9. Prowadzenie pom iarów sytuacyjnych w terenie Każdy pomiar prowadzony w terenie powinien być zorientowany w stosunku do stron świata, np. przez podanie azymutu. Ponadto wszelkie pomiary powinny być prowadzone na uprzednio wytyczonych kierunkach w postaci wytyczonych prostych. Pomiar obszaru obejmuje następujące podstawowe czynności: wywiad w terenie i wybór rodzaju osnowy - pomiar zaczyna się od wywiadu w terenie i dokładnego przemyślenia, jaki układ osnowy będzie dla danego terenu najkorzystniejszy; założenie osnowy liniowej - polega na zaznaczeniu przez wbicie palików i towarzyszących im świadków" punktów głównych osnowy, pomiarze długości boków osnowy (zgodnie z zasadami prowadzenia pomiarów liniowych w terenie), pomiarze kątów zawartych pomiędzy bokami osnowy liniowej, zorientowaniu osnowy w stosunku do stron świata i w przypadku pomiarów wysokościowych nawiązanie osnowy do reperu (punktu o znanej wysokości n.p.m., będącego punktem stałej osnowy geodezyjnej opracowanej przez geodetów dla całego kraju); odnalezienie i oznaczenie szczegółów terenowych - należą do nich granice działki, ogrodzenia, budynki, drzewa lub istniejące elementy małej architektury ogrodowej; pomiar szczegółów terenowych wybranymi metodami - polega na określeniu położenia szczegółów terenowych przez ich nawiązanie wybranymi metodami do linii założonej osnowy (metody pomiaru szczegółów terenowych zostały omówione w poprzednim podrozdziale) Z asady sporządzania szkicu pom iarów W szystkie prace pomiarowe prowadzone w terenie pow inny być starannie dokum entowane w postaci szkicu polowego i dziennika prac pom iarowych. Szkic połowy tworzy się rysując zarys mierzonego terenu, zaznaczając orientacyjnie przebieg linii osnowy i linii pom iarowych, num erując poszczególne punkty i notując zmierzone wielkości. Powinien on być wykonany w możliwie największej przybliżonej skali (oddawać proporcje danego terenu), starannie i wyraźnie, tak aby nie było konieczności powtarzania pomiarów w związku z brakiem czytelności szkicu. Musi być na tyle jasny i czytelny, aby na jego podstawie można było wykonać mapę danego terenu wraz z jego szczegółam i (ryc. 253). Przy sporządzaniu szkicu należy przestrzegać następujących zasad: - zaznaczamy przede wszystkim kierunek północy; - linie osnowy oznaczamy grubymi liniami: kreska, kropka, kreska - -; - linie pomiarowe oznaczamy linią cienką przeryw aną: ; 178 Ryc Przyktad szkicu pom iarów w ykonanego m e tod ą dom iarów prostokątnych - oznaczamy miary bieżące, np. długości linii wcięć czy boków budynków, np.: ; - początek linii osnowy zaznaczamy symbolem 0,00 i strzałką wskazującą kierunek prowadzonych pomiarów; - końcową miarę na linii osnowy podkreślamy dwukrotnie, a przecięcia się linii osnowy jednokrotnie; - w wypadku oznaczeń domiarów prostokątnych wpisujemy długość linii domiarowej nad nią, a odległość od punktu 0 osnowy naprzeciwko linii domiarowej, prostopadle do jej kierunku; - punkty osnowy możemy opisać symbolami literowymi lub cyfrowymi, ale najczęściej przyjmuje się symbole literowe dla punktów osnowy, a cyfrowe dla szczegółów terenowych. Przy pomiarach dużych obszarów wykonuje się zwykle kilka rysunków, dzieląc obszar na części i numerując je kolejno. Jeśli jest duże zagęszczenie szczegółów terenowych na pewnym fragmencie obszaru, można go wyodrębnić i pokazać dokładniej w powiększeniu. Szkic powinien być zaopatrzony w informacje ogólne, np.: jakiego obszaru dotyczy, gdzie obiekt się znajduje, kto i kiedy go wykonał, a jeżeli wykonujemy kilka szkiców dla danego obszaru, to każdy z nich powinien być zaopatrzony w kolejny przypadający mu numer. 179

90 Przykład dziennika pomiarów Bok osnowy Nr punktu Odległość na osnowie [m] Pomiar szczegółowy [m] Uwagi Dziennik pomiarów ma z reguły formę tabeli, w której (w systematyczny i uporządkowany sposób) odnotowuje się kolejne wykonywane czynności pomiarowe, oraz otrzymane w wyniku przeprowadzonych pomiarów wielkości Kreślenie planu na podstaw ie szkicu polowego i dziennika pom iarów Na podstawie przeprowadzonych pomiarów terenowych kreśli się plany obmierzonych gruntów w określonej skali za pomocą podziałki. Kreślenie rozpoczyna się od narysowania osnowy pomiarowej, przy czym najlepiej od razu usytuować plan, tak aby północ była na górze rysunku. Po wykreśleniu i sprawdzeniu za pomocą sporządzonej pomocniczej podziałki wymiarów wykreślonej osnowy przystępuje się do przeniesienia szczegółów terenowych zgodnie z zastosowanymi metodami ich zdejmowania. W przypadku domiarów prostokątnych, za pomocą cyrkla i podziałki transwersalnej, odmierza się na odpowiednim boku osnowy odległość od rzutu prostokątnego pierwszego punktu szczegółowego na osnowę, następnie przez tak znaleziony punkt kreśli się prostopadłą, na której odmierza się długość rzędnej, czyli długość domiaru. W ten sposób zostało znalezione położenie pierwszego punktu szczegółu terenowego. Sporządzając plan terenu, z wykorzystaniem metody wcięć liniowych, postępuje się następująco: odmierza się, w sposób analogiczny do poprzedniego, najpierw punkty oznaczone na osnowie, z których następnie za pomocą cyrkla i podziałki zakreśla się odpowiedniej, dostosowanej do skali planu, długości łuki, których punkt przecięcia się jest miejscem położenia szczegółu terenowego. Natomiast przy wykorzystaniu metody wcięć kątowych, należy po odłożeniu odpowiedniej odległości na osnowie i znalezieniu charakterystycznego dla przeprowadzonego wcięcia punktu osnowy, wytyczyć prostą pod podanym kątem i odłożyć na niej odpowiednią odległość. W metodzie przedłużania linii konturów punktami charakterystycznymi są natomiast punkty leżące na osnowie, które po ich znalezieniu (przez odłożenie odpowiadających im odległości) należy odpowiednio połączyć prostymi, na których przecięciu wyłonią się charakterystyczne punkty szczegółu terenowego. Po naniesieniu wszystkich punktów szczegółowych łączy się je odpowiednio liniami, uzyskując w ten sposób obrys poszczególnych obiektów i plan terenu. 180 ZADANIA KONTROLNE 1. Wymień kolejne czynności składające się na wykonanie pomiarów sytuacyjnych w terenie. 2. Podaj zasady sporządzania szkicu pomiarów terenowych. 3. Jakie oznaczenia obowiązują przy wykonywaniu szkicu pomiarów w terenie? 4. Do czego służy szkic pomiarów przeprowadzonych w terenie? 5. Omów sposób wykorzystania informacji ze szkicu pomiarów przy wykreślaniu planu. 10. Prowadzenie pomiarów wysokościowych w terenie - niwelacja Pomiary wysokościowe w terenie przeprowadza się za pomocą tzw. niwelacji, którą można wykonać kilkoma sposobami: w odniesieniu do różnic wysokości występujących wzdłuż linii (jak w wypadku niwelacji trasy wykonywanej przy budowie dróg) lub w odniesieniu do powierzchni (jak w wypadku niwelacji przeprowadzonej w celu wykonania np. boiska do gry w koszykówkę). Niwelacja polega na określaniu różnicy wysokości pomiędzy porównywanymi punktami i określeniu ich wysokości poprzez nawiązanie prowadzonych pomiarów do reperów rzeczywistych (wysokość bezwzględna - n.p.m.) lub ustalanych pomocniczo (wysokość względna w odniesieniu do tzw. poziomu porównawczego). Za bezwzględny poziom uznaje się średni poziom morza. W związku z tym tereny położone powyżej tego poziomu mają wysokości ze znakiem dodatnim natomiast położone poniżej (depresyjne) ze znakiem ujemnym. Reper jest punktem stałym - utrwalonym, którego wysokość nad poziomem morza jest ustalona. Na terenie całego kraju znajduje się sieć takich punktów, które mogą być oznakowane w sposób zaprezentowany na ryc. 220a-d. W wypadku przeprowadzania pomiarów o charakterze lokalnym, dla których nie ma większego znaczenia bezwzględna jego wysokość, przyjmuje się względny poziom odniesienia, za który można przyjąć dowolny poziom położony poniżej najniżej położonego punktu mierzonego terenu i oznacza pomocniczo jako poziom zero. Przyjmuje się wtedy na terenie tzw. reper pomocniczy. W wyniku przeprowadzonej niwelacji powierzchni otrzymuje się plan wysokościowy terenu. Wysokości podawane są w postaci rzędnych, czyli liczb wskazujących odległość punktu od płaszczyzny rzutu lub w postaci warstwie, czyli linii łączących punkty terenu o tej samej wysokości. Układ warstwie daje wyraźny obraz rzeźby terenu w postaci pagórków, dolin, wąwozów itd. Na podstawie planu warstwicowego można wykonać przekrój przez teren, jak na ryc. 254 wykonany po wyznaczonej linii przekroju, na której znajdują się przykładowo punkty: 1, 2, 3, 4..., 9. W tym celu należy przyjąć poziom odniesienia poniżej najniższego punktu na planie warstwicowym (wzdłuż linii przekroju). 181

91 i i \ 1 \ * 1/L.2L3,..', ,A./ s \ ' : i -... ; Ryc Przekrój przez teren w ykonany na podstaw ie planu w arstw icow ego Następnie od tak obranego poziomu odmierzyć odpowiednie dla poszczególnych warstwie odległości w skali przyjętej dla przekroju (może być stosowane tzw. przewyższenie w górę - wtedy skala może być np. 1: 20/100) zgodnie z cechami warstwie. W ten sposób otrzymujemy przekrój przez teren na podstawie planu warstwicowego. Na podstawie planu warstwicowego można łatwo obliczyć wysokość, na jakiej znajduje się punkt K, położony pomiędzy dwiema warstwicami, jak na ryc W tym celu prowadzi się przez punkt K prostą pod kątem prostym lub zbliżonym do kąta prostego do najbliżej położonych warstwie i wykonuje przekrój przez teren na znalezionym w ten sposób odcinku AB. Znając różnicę wysokości pomiędzy warstwicami, odległość AB i korzystając z podobieństwa trójkątów, które znajdują się na pokazanym na rysunku przekroju, można ułożyć następującą proporcję: x : a = c : b. Stąd można obliczyć x, czyli odległość punktu K od warstwicy 144,0. Po dodaniu obliczonej wartości X do 144,0 m otrzymuje się wysokość punktu K. B Wyróżniamy następujące rodzaje niwelacji terenu: barometryczną, schodkową, hydrostatyczną, trygonometryczną i geometryczną. Niwelacja barometryczna polega na określeniu różnic wysokości z pomiarów ciśnienia powietrza za pomocą barometru, przy jednoczesnym pomiarze temperatury i czasu. Różnicę wysokości odczytuje się z tablic. Pomiar powtarzany jest dwukrotnie przy różnych ciśnieniach i wylicza się z nich średnią. Przy określaniu różnicy wysokości dwóch punktów prowadzi się pomiary jednocześnie w obydwu punktach w tym samym czasie. Metoda oparta jest na zasadzie zmniejszania się ciśnienia powietrza o 1 hpa przy wzroście wysokości o około 8 m. Jest to metoda łatwa i szybka w wykonaniu, ale mało dokładna. Stosuje się ją w terenach mało dostępnych, gdzie wykorzystanie innych metod jest bardzo ograniczone, np. w terenach górskich. Niwelacja schodkowa stosowana jest, gdy mamy do wykonania pomiar bardzo stromych powierzchni, takich jak ściany wąwozów i skarp (podobnie jak w przypadku pomiaru schodkowego odległości). Metoda polega na tym, że na wytyczonym kierunku pomiaru zaznacza się i stabilizuje kołkami, równo z gruntem, punkty A i B, pomiędzy którymi będzie liczona różnica wysokości. Na kołku wyższego punktu A przykłada się łatę mierniczą, poziomuje ją, a następnie opuszcza z jej końca pion i mierzy dokładnie odległość (a^ od dolnej krawędzi łaty do kołka wbitego równo z poziomem gruntu w miejsce wyznaczone przez pion. Punkt ten jest miejscem następnego przyłożenia łaty. Odmierzone wysokości i odległości notuje się w dzienniku pomiarów. Różnica wysokości pomiędzy punktami A i B będzie sumą zmierzonych cząstkowych różnic wysokości (a y a a3...) pomiędzy poszczególnymi punktami wyznaczanymi przez pion. Niwelację należy sprawdzić przez dwukrotne, a nawet trzykrotne powtórzenie pomiarów (jeśli wyniki bardzo się różnią). Różnica wysokości wyliczana jest jako średnia arytmetyczna. Metodę prezentuje ryc Niwelacja hydrostatyczna polega na określaniu różnic wysokości na podstawie porównania i zmierzenia poziomu hydrostatycznego cieczy w naczyniach połączonych. W terenie naczynia połączone może stanowić gumowy, najlepiej przezroczysty wąż, zakończony rurkami z tworzywa sztucznego i zaznaczoną podziałką. Metoda opiera się na prawie fizyki, mówiącym, że ciecz umieszczona w naczyniach połączonych dąży do wyrównania w nich poziomu. Jest to bardzo praktyczna i prosta metoda, którą można zastosować w warunkach braku AH ab 4- d? 4-04 a-i R yc N iw elacja s ch o d kow a za p o m o c ą taty m ie r niczej i pionu Ryc O b liczanie w ysokości punktu w te re n ie na podstaw ie planu w a rs tw ico w e g o

92 Ryc N iw elacja geom etryczna specjalistycznego sprzętu podczas wykonywania prostych prac związanych ze /.inianą wysokości terenu. * Niwelacja geometryczna jest dokładnym pomiarem różnic wysokości sporządzanym za pomocą specjalnie do tego przeznaczonego przyrządu pomiaru wego zwanego niwelatorem i łat niwelacyjnych, na których wykonuje się odczyty. Zasadę niwelacji ilustruje ryc Ustalenie różnicy wysokości pomiędzy punktami A i B, znajdującymi się w odległości nieprzekraczającej zasięgu określanego dla użytego niwelatora, odbywa się przez ustawienie na tych punktach łat niwelacyjnych. Przy ustawianiu i trzymaniu łat należy zwrócić uwagę na to, aby zajmowały one pozycję pionową. Pomagają w tym specjalne libelle pudełkowe montowane do łat, klóre w trakcie prowadzenia odczytów należy kontrolować i do ich wskazań dostosować położenie łat. Pomiędzy łatami, mniej więcej w połowie odległości pomiędzy punktami A i B, ustawia się niwelator, który powinien być odpowiednio przygotowany do pracy, tj. wypoziomowany i z nastawioną ostrością nitek krzyża kresek w lunecie. Poziome położenie lunety jest podstawowym warunkiem metody. Następnie, po dokładnym wycelowaniu lunetą na łaty, prowadzi się odczyty wstecz HA (na łacie ustawionej w punkcie A) i w przód HB (na łacie ustawionej w punkcie B). Różnica tych odczytów daje różnicę wysokości A HAB pomiędzy punktami A i B. Niwelacja trygonometryczna polega na wyznaczaniu różnic wysokości na podstawie znanej odległości pomiędzy niwelowanymi punktami i wartości kąta osi celowej instrumentu, którym może być np. busola, zaopatrzona w system odczytu kąta przy pionowym jej ustawieniu. Zasadę tę wykorzystuje również tzw. wysokościomierz, widoczny na Ryc Wysokościom^ ryc' 258' któr>' w Prac-V architekta krajobra zu wykorzystywany jest najczęściej do pomiaru wysokości drzew w ramach przeprowadzanej inwentaryzacji, a także może być stosowany jako pochylnik. Wykorzystanie wysokościomierza jest bardzo proste. Przyrząd działa w dwóch systemach pomiaru wysokości uzależnionych od odległości od mierzonego obiektu. Są to odległości: 15 m i 20 m. Podczas pomiaru wysokości drzewa należy: - odmierzyć odległość 15 lub 20 m od drzewa, - wycelować za pomocą wysokościomierza na najwyższy punkt drzewa, - dokonać odczytu w systemie odczytowym przeznaczonym dla danej odległości, - do odczytanej wielkości dodać swoją własną wysokość. Kąt pionowy można zmierzyć również za pomocą teodolitu i tachimetru. Przy znanej odległości poziomej L i kącie pionowym a (ryc. 259) można obliczyć wysokość danego punktu, korzystając ze wzoru: h = L tg a. Tachimetria polega na wyznaczaniu różnic wysokości na podstawie pomiaru kątów pochylenia osi celowej i mierzonych dalmierzem odległości, przy jednoczesnym pomiarze kąta poziomego, a więc z wykorzystaniem biegunowej zasady pomiaru szczegółów terenowych. Metoda ta, nazywana też tachimetrią, oznacza szybkie wy- _ ^, Ryc Zasada w ykonyw ania niwelacji konanie pomiarów sytuacyjno-wysokościo- trygonom etrycznej wych za pomocą niwelatora i teodolitu lub tachimetru. Tachimetr składa się przede wszystkim ze spodarki, dolnej części z kołem poziomym (w teodolitach nazywany jest limbusem), części górnej (w teodolitach nazywanej alidadą) z dźwigarkami, kołem pionowym i lunetą, a także z odpowiednich libelli, pionu, śrub zaciskowych i tzw. leniwki (podobnie jak w niwelatorze, służącej do wykonywania minimalnych, bardzo precyzyjnych ruchów lunetą). Prowadzenie pomiarów tachimetrycznych składa się z pomiaru sytuacyjnego i wysokościowego. Pomiar sytuacyjny polega na pomiarze współrzędnych biegunowych danego punktu, czyli kąta zawartego pomiędzy przyjętym kierunkiem stałym a celem na dany punkt, i odległości biegunowej punktu zdejmowanego od stanowiska tachimetru. Pomiar wysokościowy polega na określeniu różnicy wysokości między stanowiskiem instrumentu a punktami charakterystycznymi terenu, przez prowadzenie odczytów na łatach przy poziomym lub nachylonym pod różnym kątem ułożeniu lunety. W metodzie tej zakłada się na danym obszarze sieć punktów pomiarowych w postaci poligonu. Następnie dokonuje się pomiaru poligonu (długości jego boków i kątów) i ustala wysokości poszczególnych punktów przy poziomym ustawieniu lunety lub za pomocą niwelatora. Tachi- 185

93 Hst - wysokość stanowiska, Hi - wysokość osi celowej instrumentu, h - przewyższenie osi celowej instrumentu, czyli odległość na łacie pomiędzy odczytem środkowym a poziomem i wynosi L tg«, Os - odczyt środkowy na łacie Prow adzenie pom iarów niw elacyjnych w praktyce Ryc Przykład pom iaru tachim etrycznego metr ustawia się nad jednym z punktów poligonowych i przygotowuje go do prowadzenia odczytów. Należy zmierzyć wysokość osi celowej instrumentu. Następnie sprzęga się zero noniusza z zerem limbusa i po zwolnieniu limbusa od spodarki celuje się na sąsiedni punkt poligonowy, następnie unieruchamia limbus na czas prowadzenia pomiarów na tym stanowisku. W ten sposób kierunek na sąsiedni punkt poligonowy staje się układem odniesienia pomiarów prowadzonych na tym stanowisku, jak prezentuje ryc. 260, na którym punkty A i B stanowią fragment osnowy, a kierunek na punkt B jest przyjętym poziomem odniesienia pomiarów prowadzonych z punktu A. Zwalnia się alidadę i dokonuje pomiaru szczegółów terenowych. Po ustawieniu łaty nad zdejmowanym punktem dokonuje się: odczytów kąta na kole poziomym (jest to kąt zawarty pomiędzy bokiem poligonu a kierunkiem na punkt zdejmowany) i kąta na kole pionowym (jest to kąt nachylenia osi celowej do poziomu) oraz trzy odczyty na trzech nitkach krzyża kresek (jak w niwelatorze optycznym omówionym przy prowadzeniu pomiarów niwelacyjnych w praktyce). Na zaprezentowanym przykładzie ze stanowiska tachimetru, znajdującego się w punkcie A, wykonane są pomiary biegunowe w postaci kąta poziomego «i odległości 1 (np. do szczegółu terenowego 1: a, i 1,). Odległość jest obliczana na podstawie odczytów z nitek: górnej i dolnej krzyża kresek przy poziomym lub nachylonym położeniu lunety. W wypadku położenia poziomego odległość L w metrach określa się przez pomnożenie przez stałą instrumentu (k) różnicy pomiędzy odczytem górnym i dolnym (Og - Od). W wypadku nachylenia lunety pod kątem «odległość L = k 1 cos2cx, gdzie k jest tzw. stałą instrumentu, a 1 odległością pomiędzy odczytami: górnym i dolnym (Og - Od). Wysokość mierzonego obiektu można wyliczyć ze wzoru: Hp = Hst Hi h - Os gdzie: Hp - oznacza wysokość mierzonego punktu, 186 Niwelator jest przyrządem często wykorzystywanym i bardzo przydatnym w pracy architekta krajobrazu, dlatego zostanie omówiony dokładniej. Rycina 261 prezentuje niwelator optyczny, który składa się z następujących części: 1. lunety, za pomocą której celuje się do łaty; na jej korpusie znajduje się proste urządzenie celownicze w postaci muszki i szczerbinki, umożliwiające wstępne wycelowanie na łatę; 2. śruby ogniskującej, która służy do ustawiania ostrości obrazu; 3. okularu, który służy do ustawiania ostrości krzyża kresek, znajdującego się w lunecie i pozwalającego wykonać odczyty na łacie; 4. libelli pudełkowej z lusterkiem, umożliwiającym skontrolowanie wypoziomowania instrumentu; 5. leniwki koła poziomego, która służy do wykonywania bardzo precyzyjnych drobnych ruchów lunetą w poziomie, pozwala dokładnie wycelować krzyż kresek na łatę niwelacyjną; 6. kola odczytu kąta poziomego, wyposażonego w system stopniowy lub gradowy; 7. śrub nastawczych, które służą do wypoziomowania instrumentu; 8. spodarki, stanowiącej podstawę instrumentu, wyposażonej w śrubę do mocowania niwelatora ze statywem w postaci charakterystycznego trójnogu. ł W Ryc N iw elator optyczny 187

94 Ważnymi czynnościami, poprzedzającymi sam pomiar prowadzony na lalach, są: zamontowanie instrumentu na statywie i spoziomowanie niwelalora. Ustawienie niwelatora rozpoczyna się od stabilnego ustawienia statywu ze zwróceniem uwagi na względnie poziome ustawienie jego głowicy, do której będzie mocowany instrument. Następnie mocuje się niwelator za pomocą przeznaczonej do tego celu śruby, usytuowanej w spodarce instrumentu. W dolnej części spodarki znajduje się haczyk przeznaczony do zamocowania pion u sznurkowego (takiego jak w węgielnicy), który służy do precyzyjnego usytuowania instrumentu - dokładnie nad punktem, w którym mają być prowadzone pomiary. Po wyznaczeniu stanowiska przystępujemy do poziomowania instrumentu za pomocą trzech śrub nastawczych, znajdujących się w spodarce. Wykonujemy tę czynność w następujący sposób: 1. ustawiamy lunetę nad jedną z trzech śrub i w takiej pozycji manipulujm y pozostałymi śrubami, które w tym momencie znajdują się po lewej i po prawej stronie, aż do uzyskania jak najdalszego lub jak najbliższego położenia bąbelka powietrza w libelli pudełkowej; 2. trzecią śrubą doprowadzamy bąbelek powietrza do położenia centralnego w libelli pudełkowej (tak jak w wypadku pomocniczej libelli pudełkowej); 3. sprawdzamy wypoziomowanie instrumentu przez skontrolowanie, czy przy innych położeniach lunety instrument jest również wypoziomowany. Aby przygotować niwelator do prowadzenia odczytu, trzeba ustawić w lunecie ostrość krzyża kresek, na którym będą prowadzone odczyty. Można to zrobić, celując lunetą na jasne tło, na którym ustawia się ostrość krzyża nitek z.) pomocą okularu. Po takim ustawieniu można już celować lunetą na łatę i po ustawieniu ostrości obrazu za pomocą śruby ogniskującej oraz krzyża nitek dokładnie na środku łaty za pomocą leniwki koła poziomego, można przystąpić do odczytów na łacie. Podstawową umiejętnością w prowadzeniu pomiarów niwelacyjnych jest umiejętność prowadzenia odczytów na łacie niwelacyjnej. Krzyż kresek w lunecie, zwany też krzyżem nitek ze względu na to, że jest bardzo cienki, składa się z trzech nitek: górnej, środkowej i dolnej. Nitki krótsze (górna i dolna) służą do obliczenia odległości i stanowią dalmierz, natomiast nitka dłuższa (środkowa) służy do odczytu wysokości. Niezależnie od tego, na której nitce wykonywany jest odczyt, zasada prowadzenia odczytu jest taka sama. Każda łata niwelacyjna, niezależnie od swej długości, podzielona jest na odcinki metrowe, pomalowane n.i przemian na kolor czarny i czerwony na białym tle. Każdy metr na łacie jest zaznaczony dużą cyfrą: 0, 1, 2 itd. Z kolei każdy metr podzielony jest na odcinki decymetrowe (dziesięciocentymetrowe), oznaczone symbolami cyfrowymi, np. 0,8 - oznacza 0 metrów i 8 decymetrów. Natomiast każdy decymetr jest podzielony na dwa charakterystyczne E-kształtne odcinki pięciocentymetrowe. Prowadząc odczyt, podajemy go w metrach z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku. Metry i decymetry odczytuje się z łaty, centymetry zlicza 188 się z E-kształtnych odcinków łaty, a milimetry szacuje na oko". Przykład odczytów prezentuje ryc Na łacie wykonano trzy odczyty na trzech nitkach krzyża kresek: odczyt górny (Og) - 1,629, odczyt środkowy (Os) - 1,548 i odczyt dolny (Od) 1,467. Zasada wykorzystania dalmierza optycznego opiera się na odczytach na nitkach krzyża kresek przy poziomym ułożeniu osi celowej. Na podstawie różnicy odczytów: górnego i dolnego (wykonanych na nitkach: górnej i dolnej), w lunecie niwelatora, pomnożonej przez 100 otrzymuje się odległość w metrach od niwelatora do łaty niwelacyjnej, na której były prowadzone odczyty z dokładnością do 1 decymetra. Na podanym przykładzie odległość ta wynosi: (1,629-1,467) x 100 = 16,2 [m] Zasada prowadzenia niwelacji geometrycznej dwóch punktów A i B ulega pewnej modyfikacji w wypadku, gdy punkty A i B są położone w dużej odległości od siebie (zdecydowanie większej niż zasięg optyczny instrumentu). W takiej sytuacji istnieje konieczność wytyczenia tzw. punktów pośrednich: P, P2,...,Pn na prostej AB, które wraz z punktami A i B utworzą ciąg niwelacyjny. Opisywany przykład prezentuje ryc Pomiary przebiegają w sposób następujący: Pomiędzy punktami A i P, mniej więcej w połowie odległości pomiędzy nimi, ustawiamy niwelator, poziomujemy go i przygotowujemy do prowadzenia odczytów. Następ?iie prowadzimy odczyty na pionowo ustawionych łatach w punktach A (odczyt wstecz) i PI (odczyt w przód). Dalej przenosimy łatę z punktu A i ustawiamy ją w punkcie P, a niwelator przenosimy ze stanowiska I, położonego pomiędzy punktami A i P, na stanowisko II, znajdujące się pomiędzy punktami P i P,. Z drugiego stanowiska niwelatora, po jego Ryc Ciąg niw elacyjny Ryc P rzykłady odczytów na łacie niw elacyjnej: O g - 1,629; O s - 1,548; O d - 1,

95 odpowiednim przygotowaniu do prowadzenia pomiarów, dokonujemy odczytóio na talach ustawionych w punktach: P1(odczyt wstecz) i P2 (odczyt w przód). W analogiczny sposób postępujemy aż do osiągnięcia odczytu w przód na tacie ustawionej w punkcie B. Różnicę zoysokości pomiędzy punktami A i B można obliczyć dwoma sposobami: poprzez zliczenie różnic zoysokości pomiędzy wszystkimi punktami pośrednimi i dodanie ich z takimi znakami, jakie są wynikiem tych różnic (w wypadku podnoszenia się terenu różnice są dodatnie, natomiast iv wypadku opadania terenu różnice będą ujemne). Tak więc różnica zoysokości pomiędzy punktami A i B (AHAB) będzie równa sumie różnic zoysokości pomiędzy punktami: A i (AhAP = WA - PP ), P i P, i. \hp1p2 = WP: - PP.) Pn i B (A hpb = W (n -l) - PB). AHAB = A hap, AhPP,... AhP B n poprzez dodanie do siebie wszystkich odczytów wstecz i odjęcie od nich sumy wszystkich odczytóio 10 przód. Opisany sposób postępowania prozoadzi jedynie do określenia różnicy wysokości pomiędzy punktami A i B. jeżeli potrzebna jest wysokość punktów A i B, pomiary należy nawiązać do najbliższego reperu. Jeśli jego odległość jest w zasięgu instrumentu,. można ustawić łaty i dokonać analogicznie do poprzedniej sytuacji odczytóio na punktach: Rp (odczyt zostecz WRp) i A (odczyt w przód PA). W ten sposób, po dodaniu do znanej wysokości reperu różnicy wysokości obliczonej na podstawie odczytóio na lalach, ustawionych: na reperze i na punkcie A, otrzymujemy wysokość punktu A (względną lub bezwzględną, w zależności od tego, czy korzystaliśmy z reperu pomocniczego czy oryginalnego). Do tego samego wyniku można dojść poprzez obliczanie poziomu osi celowej dla poszczególnych stanowisk niwelatora. Znając wysokość reperu, należy dodać do niej wartość odczytu zostecz, dokonanego na łacie ustawionej na reperze. Aby obliczyć wysokość punktu A, należy od poziomu osi celowej odjąć wartość odczytu w przód, wykonanego na łacie ustawionej w punkcie A. Analogicznie można obliczyć wysokości dalej położonych punktów: Py P2,..., Pn i B. Każda niwelacja wymaga tzw. zamknięcia, czyli sprawdzenia. Oznacza to, że prowadząc pomiary, należy dojse z pomiarami do następnego reperu o znanej wysokości lub wrócić" do reperu wyjściowego tą samą lub inną drogą. Niezależnie od przyjętego sposobu postępowania wynik niwelacji powinien się zgadzać z zoysokością reperu kończącego pomiary. Przyjmuje się, że popełniony błąd w obliczeniach wysokości na długości ciągu ok. 1 km, nie powinien przekraczać wartości 1 cm. Opisany przykład ma charakter uproszczony w celu objaśnienia zasady postępowania. Wszystkie odczyty powinny być zapisywane w dzienniku niwelacyjnym, klory przykładowo może wyglądać w następujący sposób: Stanowisko niwelatora: Punkt Odczyty na łacie wstecz w przód Różnica wysokości Wysokość osi celowej Wysokość punktu Niwelacja trasy Niwelacja trasy wiąże się np. z potrzebą wytyczenia i wybudowania w terenie trasy, czyli drogi. W celu odpowiedniego zaprojektowania spadków na trasie, przy jednoczesnym zminimalizowaniu kosztów projektowanej drogi, bada się istniejące spadki i załamania terenu. Wynikiem przeprowadzonej niwelacji trasy jest jej profil podłużny. Wykonanie niwelacji trasy polega przede wszystkim na wytyczeniu jej w terenie. Następnie mierzy się ją i zaznacza dwa rodzaje punktów: tzw. punkty hektometrowe zaznaczane co 100 m przez wbicie i opisanie palika równo z gruntem i drugiego palika, tzw. świadka (wystającego obok); punkty opisuje się na świadkach, podając odległość od początku trasy; przykładowo punkt hektometrowy 1 0,0 oznacza odległość 100 m; punkty charakterystyczne dla istniejącej rzeźby terenu, tj. takie, w których zmienia się nachylenie terenu na linii tyczonej trasy; zaznacza się je również palikami wbitymi równo z gruntem i wbitymi obok nich odpowiednio opisanymi świadkami; w wypadku tych punktów podaje się kolejny punkt hektometrowy i odległość, w której znajduje się dany punkt charakterystyczny, np.: 1 76 oznacza odległość 176 m od początku trasy. Rozmieszczenie punktów i ich opisanie zaznacza się na szkicu pomiarów, który powinien mieć charakter szkicu sytuacyjnego, oddającego w przybliżeniu proporcje i sytuację w terenie (w rzucie z góry jak na przykładowym rysunku). W celu wykonania pomiarów znajdujemy reper istniejący (niwelacja bezwzględna) lub obieramy pomocniczy (niwelacja względna), od którego należy rozpocząć pomiary. Sposób postępowania prezentuje ryc Ustawiamy niwelator pomiędzy reperem a punktem początkowym trasy (stanowisko I) R p 3 4 R yc N iw elacja tra sy - s ch e m a t w w ido ku z gó ry i dokonujemy odczytu wstecz, na pionowo ustawionej łacie na reperze, i w przód, na pionowo ustawionej łacie na punkcie początkowym (0 00). N astępne stanowiska niwelatora mogą znajdować się nieco z boku trasy, co ułatwia dokonanie odczytów również na tzw. punktach pośrednich, którymi są w tym Dziennik niwelacji trasy I I I Stanowisko nowelatora Punkt Odczyty na łacie Różnica wysokości wstecz pośred. w przód Wysokość iisi celowej Wysokość punktu

96 wypadku punkty charakterystyczne terenu. Wszystkie odczyty zapisujemy na bieżąco w dzienniku niwelacji trasy, którego wzór podano na str Wynikiem niwelacji jest profil podłużny trasy, który ze względu na potrzebę wyraźnego pokazania załamań terenu, kreśli się w tzw. przeskalowaniu, co oznacza, że inna skala występuje w poziomie, a inna (dokładniejsza) w pionie. Skala w pionie jest najczęściej pięcio- lub dziesięciokrotnie dokładniejsza. Najczęściej występujące skale to: 1:100/1000, 1:20/100. W kreśleniu profilu konieczne jest przyjęcie poziomu porównawczego poniżej najniższego zniwelowanego punktu N iw elacja pow ierzchni Niwelację powierzchni wykonuje się w celu sporządzenia planu wysokościowego danego terenu (najczęściej w wypadku potrzeby zmiany rzeźby terenu w odniesieniu do większych powierzchni, np. wybudowania placu zabaw czy boiska sportowego). Niwelację taką można wykonać dwoma metodami: za pomocą siatki kwadratów lub tzw. punktów rozproszonych. W wyniku przeprowadzonej niwelacji otrzymuje się sieć punktów (rozmieszczonych regularnie przy zastosowaniu metody siatki kwadratów lub nieregularnie w metodzie punktów rozproszonych) o znanych wysokościach. Punkty te nie dają jeszcze planu wysokościowego, który stanowią dopiero warstwice, będące liniami utworzonymi przez punkty o jednakowej całkowitej wysokości. Aby znaleźć przebieg warstwie na planie, należy z otrzymanych w wyniku przeprowadzonej niwelacji punktów interpolować punkty o wartościach całkowitych, a następnie połączyć ze sobą punkty jednoimienne, odszukując w ten sposób przebieg warstwie. Interpolowaniem nazywamy szukanie przebiegu określonej wartości warstwie przez wyznaczanie punktów o całkowitych rzędnych, a następnie łączenie ich w linie. Można tę czynność wykonać metodami: graficzną, analityczną i za pomocą tzw. paletki. Metoda graficzna - polega na wykreśleniu w skali profilu podłużnego terenu pomiędzy punktami o znanej wysokości i znalezieniu w ten sposób punktów o wartościach całkowitych, jak na ryc Po wykreśleniu w skali odcinka AB' w punkcie B' kreślimy prostą prostopadłą i zaznaczamy, w przyjętej dla rysunku skali, wysokości punktu B 6,10 8 6,00 5,00 B (6,10) F(6,Q0) E(5,00) A (4,30) Ryc M e tod a gra ficzn a od szukiw an ia punktów o rzędnych całkow itych 192 i wysokości całkowite (w tym wypadku 5,00 i 6,00). Po połączeniu punktów A i B otrzymujemy przebieg linii terenu w tzw. profilu podłużnym. Z tak znalezionych punktów wartości całkowitych kreślimy proste równoległe do prostej AB', aż do ich przecięcia z narysowaną linia terenu. Następnie z tak znalezionych punktów C i D kreślimy proste prostopadłe do AB' i w ten sposób znajdujemy położenie szukanych punktów o rzędnych całkowitych na planie. Metoda analityczna polega natomiast na połączeniu prostą punktów o znanych wysokościach A i B, zmierzeniu odległości pomiędzy nimi, a następnie podziale tego odcinka w odpowiednich proporcjach (w przyjętym przykładzie stosownie do zaznaczonych na ryc. 266 proporcji). Przykładowo: jeśli odległość AB wynosi 2 cm, a chcemy znaleźć odległość punktu F, o rzędnej 6,00, od punktu A, możemy ułożyć następującą proporcję 0,1 : 1,80 = x : 2, gdzie x stanowi szukaną odległość od punktu A. Metoda tzw. paletki polega na zastosowaniu kalki lub folii poliniowanej równoległymi liniami w odstępach 1,10) F A(4,30) Ryc M etoda analityczna znajdow ania punktów o rzędnych całkow itych mm, a as^pnm odpowiednie jej przy- łożenie, tak aby znane wysokości odpowiadały wartościom na paletce jak na ryc Znalezione punkty całkowite można zaznaczać przez nakłucia foli za pomocą igły lub szpilki. Jest to najszybsza, najwygodniejsza i w związku z tym najczęściej stosowana metoda. I. Metoda siatki kwadratów Metoda ta polega na wytyczeniu na danym obszarze siatki kwadratów, o określonej wielkości oczka siatki, dostosowanej do stopnia skomplikowania rzeźby terenu. Im bardziej urozmaicony teren, tym gęstsza siatka, a więc i mniejsze jej oczka. Długość boku siatki może przykładowo wynosić: 5, 10, 20, 40, 50, a nawet 100 m. Siatkę wytyczamy, wykorzystując umiejętność tyczenia prostych i kąta prostego w terenie. W miejscach wierzchołków wbijamy kołki równo z gruntem i numerujemy je. W trakcie pracy rysujemy szkic sytuacyjny. Po wytyczeniu i opisaniu siatki należy zastanowić się nad wyborem miejsc na stanowiska niwelatora. Z jednej strony stanowisk niwelatora powinno być jak najmniej, co gwarantuje nam szybkość pomiaru i jego mniejszą pracochłonność, z drugiej jednak strony muszą one objąć wszystkie punkty przeznaczone do zniwelowania. Ponadto prowadzone pomiary, podobnie jak w wypadku niwelacji trasy, należy nawiązać do reperu. Samo niwelowanie poszczególnych punktów wykonujemy podobnie do niwelacji trasy, z tą jednak różnicą, że jest 193

97 Rp. c*. \ \ \ / \ \ 1 / 7 \ 8 i / 9 ^ ^ \ w ^ 13 /> f / / / / 25 y / \ \ \ / / \ / / \ 11 / 10 \ / / l l W // \ l7 ^... \ \ 20 \21 /22 \ 23 \ 26/ \ / \ j \ IV m / " / \ / \ / \ R yc N iw elacja p o w ierzch ni m e to d ą siatki kw adratów / vo / dużo większa ilość punktów pośrednich. Podobnie może też wyglądać dziennik niwelacyjny. Ciąg niwelacyjny tworzą w przedstawionym na ryc. 268 przykładzie punkty: Rp II III IV, gdzie I, II, III, i IV oznaczają stanowiska niwelatora. Niwelacja powinna być sprawdzona przez dojście z pomiarami do najbliższego reperu o znanej wysokości lub przez powrót do repem wyjściowego, np. tą samą drogą. W wyniku tak przeprowadzonej niwelacji otrzymujemy regularną sieć punktów o różnych wysokościach. Znając ich wysokości, poszukujemy punktów o wartościach całkowitych i łączymy je w linie stanowiące warstwice, otrzymując w ten sposób plan wysokościowy terenu. II. Metoda punktów rozproszonych Metoda punktów rozproszonych oparta jest na punktach charakterystycznych terenu. Wykonanie niwelacji powinniśmy rozpocząć od wizji lokalnej w terenie, polegającej na znalezieniu, oznaczeniu palikami i ponumerowaniu punktów charakterystycznych, tj. takich, w których zmienia się nachylenie terenu. Po tak przeprowadzonym oznakowaniu wykonujemy szkic sytuacyjny i wybieramy miejsca na stanowiska niwelatora (wg analogicznej zasady jak przy zastosowaniu metody siatki kwadratów, tj. jak najmniej stanowisk, z których można zniwelować wszystkie oznakowane punkty). Niwelacja obejmuje w tym wypadku nie tylko odczyt, dotyczący obliczenia wysokości punktów, ale również odległości od niwelatora i kąta, np. w odniesieniu do odczytu na reperze (pomiar o charakterze biegunowym). Odczyty zapisujemy w dzienniku niwelacji, który w tym wypadku powinien zawierać rubrykę dotyczącą odczytu kątów. Prosty przykład dziennika przedstawia tabela III. 3, a uproszczony typ niwelacji ryc Niwelację rozpoczynamy od odczytu na reperze, a następnie ustawiamy koło poziome w pozycji zero i celujemy lunetą na łatę ustawioną w punkcie oznakowanym jako pierwszy. Dokonujemy pomiaru odległości, R y n 269. N iw elacja m e to d ą p u n k tó w rozpro szo- w y s o k o ś c i j k ą t a n a k o le p o z i o m y m. 194 TABELA III.l. Dziennik niwelacji metodą punktów rozproszonych St. Nr odcz. środk. Wysokość Różnica do odcz. repem Odległość Odczyt górny dolny różnica St. - stanowisko niwelatora Nr - numer punktu Odl. - obliczona odległość Odczyty: górny, dolny i środkowy - odczyty z krzyża kresek Odl. Kąt poziomy odczyt rzędna różnica Analogicznie prowadzimy odczyty dla pozostałych punktów zdejmowanych z tego stanowiska. Kolejne stanowiska niwelatora z punktami, które są niwelowane z dwóch stanowisk, stanowią ciąg niwelacyjny. Pozostałe punkty mają charakter punktów pośrednich. Podobnie jak w poprzedniej metodzie niwelację należy sprawdzić. W wyniku niwelacji otrzymujemy sieć nieregularnie rozmieszczonych punktów o zróżnicowanych wysokościach. Ich położenie względem siebie na planie można znaleźć, wykreślając plan w skali na podstawie danego kąta i odległości. Spośród tak znalezionych punktów interpolujemy przebieg warstwie całkowitych, otrzymując na koniec plan warstwicowy terenu. ZADANIA KONTROLNE 1. Wyjaśnij, co to jest niwelacja. 2. Wymień podstawowe rodzaje niwelacji i krótko je scharakteryzuj. 3. Wyjaśnij, na czym polega niwelacja geometryczna punktów położonych w dużej odległości od siebie. 4. Wyjaśnij zasadę działania wysokościomierza. 5. Omów sposób przygotowania niwelatora do prowadzenia pomiarów. 6. Wyjaśnij, jak prowadzi się odczyty na łatach niwelacyjnych. 7. Omów sposób wykonania niwelacji trasy. 8. Omów sposób wykonania niwelacji powierzchni różnymi metodami. 9. Wymień metody służące znalezieniu położenia punktów o rzędnych całkowitych, a następnie rysowania planu warstwicowego na podstawie planu w postaci punktów rozproszonych o podanych rzędnych. 10. Oblicz wysokość dowolnego punktu, znajdującego się pomiędzy dwoma sąsiednimi warstwicami, na podstawie planu warstwicowego. 195

98 11. Obliczanie powierzchni terenu Obliczanie powierzchni na podstawie planu i miar, uzyskanych w terenie lub na podstawie pomiaru mechanicznego za pomocą planimetru, jest potrzebne w architekturze krajobrazu, zwłaszcza przy sporządzaniu wstępnych kosztorysów bądź w wypadku tzw. obmiaru wykonanych robót, który często wyraża się powierzchniowo (np. ilość m2 założonego trawnika). Dlatego bardzo ważne jest umiejętne obliczanie powierzchni terenu różnymi metodami, które są zależne od zastanej sytuacji. Wyróżniamy następujące metody obliczania powierzchni: analityczną, graficzną i mechaniczną. Metoda analityczna, zwana też matematyczną, opiera się na podziale obmierzanej powierzchni R yc P o d zia ł po w ierzch ni na p o w ie rz ch n ie cząstkow e w m etodzie analitycznej na proste figury geometryczne, takie jak: trójkąty, prostokąty, trapezy, równoległoboki itp., których powierzchnię łatwo można obliczyć, korzystając z wzorów na obliczanie powierzchni figur geometrycznych: trójkąta P= (ah):2 równoległoboku P= a-h trapezu P= [(ab)-h]:2 prostokąta P = a-b W celu obliczenia powierzchni wieloboku dzieli się go na szereg prostych figur, tak jak prezentuje to ryc. 270, oblicza się ich pola powierzchni, a następnie sumuje (w podanym na rysunku przykładzie P = Pj P2 P P P P ). Najdokładniejszy jest pomiar na podstawie miar uzyskanych w terenie. Opierając się na miarach z planu, należy korzystać z podziałki, a pomiar traktować jako nieco mniej dokładny. Metoda graficzna polega na tym, że sprowadza się wielobok, o kłopotliwym do policzenia kształcie, do trójkąta o powierzchni równoważnej powierzchni wieloboku, jak na ryc. 271 (za pomocą zamiany wieloboku na trójkąt równoważny, można uniknąć dzielenia wieloboku na dużą ilość figur). Zamiana przebiega w sposób następujący: obieramy dowolny wierzchołek wieloboku ABCDEF, np. B, który przyjmujemy za wierzchołek docelowo konstruowanego trójkąta. Podstawę wieloboku przedłużamy w obydwu kierunkach. Następnie wierzchołek B łączymy z wierzchołkiem F. Z wierzchołka A kreślimy prostą równoległą do FB, aż do uzyskania jej przecięcia z przedłużeniem postawy 196 A, F E Ryc Z a m ia n a w ielob oku na tró jką t rów n ow ażny wieloboku w punkcie Ar Tak uzyskany punkt A 1i wierzchołek B stanowią już pierwszy bok docelowego trójkąta. Następnie łączymy wierzchołki C i E. Do CE kreślimy równoległą przez wierzchołek D, uzyskując w ten sposób punkt Dj na przedłużeniu podstawy wieloboku. Tak uzyskany punkt łączymy z wierzchołkiem C, uzyskując w ten sposób redukcję do wieloboku o trapezoidalnym kształcie AjBCDj. Teraz łączymy punkt D z wierzchołkiem B, a następnie wykreślamy równoległą do BD( przez C. Uzyskany w ten sposób punkt C, jest szukanym wierzchołkiem trójkąta A BCj, który jest zredukowaną powierzchnią wieloboku ABCDEF. Metoda pomiaru mechanicznego polega na pomocniczym wykorzystaniu: planimetru nitkowego, paletki, kalki milimetrowej lub planimetru biegunowego, do obliczenia powierzchni z posiadanego planu. Wspomniane metody są bardzo przydatne do obliczania powierzchni figur krzywoliniowych, których nie da się łatwo podzielić na trójkąty, prostokąty itp. Pomiary za pom ocą planim etru nitkowego lub paletki przebiegają w bardzo podobny sposób. M etody pom iaru prezentuje ryc Planim etr nitkow y stanow i ram ka z naciągniętym i w jednakow ej odległości nitkam i. a, a, a, a, a. a. a P,=CEa P,=C Z b, Ryc P om ia r po w ierzch ni za p o m o c ą planim etru n itko w ego lub paletki 197

99 R yc P o m ia r p o w ierzch ni za p o m o c ą kalki m ilim etrow ej Paletka natom iast to kalka lub folia, na której są w ykreślone w jednakow ych odstępach linie. Planimetr lub paletkę nakłada się na daną figurę, mierzy długość paska pomiędzy liniami równoległymi, np. ay a,, a3 itd., i mnoży przez odległość pomiędzy nitkami planimetru lub liniami paletki wynoszącą c (powierzchnia figury została podzielona na dużą ilość figur zbliżonych do trapezów, o wysokościach równych odległości pomiędzy liniami paletki czy nitkami planimetru - c ). Przy obliczaniu powierzchni należy uwzględniać skalę, w której wykonany jest plan, a więc mnożyć Ryc Z asada prow adzenia odczytu w planim e trze biegunow ym 198 wymiary po ich przeliczeniu na wartości rzeczywiste. Otrzymujemy pole powierzchni Pr Pomiar powierzchni powinien być sprawdzony. Sprawdzenia dokonuje się, powtarzając pomiar przy innym położeniu planimetru nitkowego lub paletki i otrzymując pole powierzchni P Z pomiarów, które różnią się nie więcej niż o 3%, wylicza się średnią arytmetyczną, która stanowi wynik pomiaru. Ostatecznie więc P = (P] P,) : 2. Pomiar za pomocą kalki milimetrowej polega na nałożeniu jej na plan i obliczeniu ilości kwadratów o wybranej powierzchni, mieszczących się w figurze, której powierzchnia jest szacowana. Przykład metody prezentuje ryc Na wstępie można policzyć, ile kwadratów o powierzchni 1 cm2 mieści się w danej figurze, a następnie policzyć dla pozostałych fragmentów ilość kwadratów o powierzchni 1 mm2. W wypadku kwadratów częściowo wypełnionych szacuje się ich ilość w przybliżeniu. Powierzchnie mierzy się dwukrotnie przy zmienionym ustawieniu kalki milimetrowej i jeśli różnica pomiędzy wynikami nie przekracza 3% wylicza się z nich średnią arytmetyczną. Korzystając ze skali rysunku, przelicza się wynik na wielkości rzeczywiste. W tym celu najlepiej obliczyć, jakiej wielkości rzeczywistej odpowiada lm m 2 na planie i pomnożyć tę wartość przez obliczoną ilość takich kwadratów, mieszczących się w danej figurze. Pomiar powierzchni z wykorzystaniem planimetru biegunowego przedstawiony jest na ryc Planimetr ten składa się z ramienia biegunowego (8) połączonego przegubowo H "['lup z ramieniem wodzącym (2). Na ramieniu R E I S S wodzącym znajduje się wodzidło z lupką j _ (1) i mechanizm, służący do dokonywania odczytów z kółkiem całkującym (6) oraz tarczą (7). Poza tymi najistotniejszymi elementami, występują jeszcze śruby regulacyjne (3, 4 i 5), które służą m.in. do Ryc Planim etr regulacji długości ramienia wodzącego. Za pomocą planimetru biegunowego obwodzi się figurę, a w wyniku przepro wadzonych odczytów i obliczeń, otrzymuje się wielkość powierzchni wprost proporcjonalną do ilości obrotów kółka całkującego, które obraca się w trakcie obwodzenia figury wodzidłem. System odczytu pomiaru oparty jest na odczycie prowadzonym na tarczy, kółku całkującym i noniuszu. Zasadę prowadzenia odczytu prezentuje ryc. 273 i 276. Na obwodzie danej figury zaznaczamy, np. ołówkiem, punkt, od które go zaczniemy jej obwodzenie. Następnie ustawiamy planimetr, tak aby punki początkowy znalazł się dokładnie w centrum lupy znajdującej się na końcu r.i mienia wodzącego. Zanim przystąpimy do pomiaru, sprawdzamy, próbując oh wieść figurę, czy w trakcie wykonywania tej czynności kąt zawarty pomiędzy ramieniem biegunowym a wodzącym mieści się w zakresie (co jesl warunkiem wiarygodności pomiaru). Jeśli nie jest możliwe obwiedzenie figury ze spełnieniem tego warunku, możemy ją podzielić na mniejsze, i obliczamy powierzchnię całkowitą jako sumę poszczególnych powierzchni. Jeśli spełńio ny jest warunek kąta, możemy przystąpić do pomiaru. Po ustawieniu wodzidlu dokładnie nad punktem początkowym, wykonujemy odczyt początkowy wg, podanej na ryc. 276 zasady. Odczyt zapisujemy w dzienniku pomiarów. Naslęp nie obwodzimy całą figurę dokładnie nad linią graniczną, w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Po dojściu do punktu początkowego, ponownie wykonujemy odczyt, tym razem końcowy. Z tak wykonanych odczytów wyli czarny różnicę w postaci n, czyli liczby obrotów kółka całkującego. 1) 2) Ryc Przykład odczytu w planim etrze: ) odczyt licznika 2 3) 2) odczyt kółka 71 3) odczyt noniusza 8 wskazania planimetru

100 Okj - Op, = n. Pomiar powtarzamy przynajmniej dwukrotnie i jeśli różnica pomiarów nie jest większa niż 2%, wyliczamy z nich średnią arytmetyczną. 0 k 2 - P 2 = n2 N = (n j n2) : 2 Powierzchnię mierzonej figury obliczamy na postawie wzoru: P = K N gdzie: P - pole powierzchni, N - średnia liczba obrotów kółka całkującego, K - stała planimetru. Liczba K jest stałą planimetru dla określonej długości ramienia wodzącego i określonej skali planu. W tabelach dołączanych do planimetru są podane wartości K dla określonej długości ramienia i skali. Można ją również zmierzyć samodzielnie w następujący sposób: w tej samej skali, w której jest wykonany plan, należy narysować prostą figurę geometryczną, którą łatwo jest obwieść planimetrem i której powierzchnię łatwo jest obliczyć analitycznie. Następnie należy tę znaną powierzchnię zmierzyć trzykrotnie planimetrem i obliczyć N. Na koniec, korzystając z wzoru na obliczanie powierzchni za pomocą planim e tru, po jego odpowiednim przekształceniu (K = P : N), wyliczyć stałą K. Przykładowy uproszczony wzór dziennika pomiarów planimetrem biegunowym przedstawia tabela III. 2. TABELA III.2. Wzór dziennika pomiarów planimetrem biegunowym Nazwa figury pomiar I Odczyty pomiar II ZADANIA KONTRO! NF Średnia z pomiarów Stała planimetru Pole powierzchni Uwagi 1. Wymień podstawowe metody obliczania powierzchni na podstawie planów. 2. Omów sposób zamiany wieloboku na trójkąt równoważny. 3. Wyjaśnij, co to jest planimetr nitkowy i do czego służy. 4. Opisz części planimetru biegunowego. 5. Wyjaśnij zasadę prowadzenia odczytów w planimetrze biegunowym. 6. Wyjaśnij, jak można obliczyć stałą planimetru biegunowego. 7. Opisz, jak powinno przebiegać planimetrowanie. 8. Na czym polega analityczna metoda obliczania powierzchni? 9. Oszacuj powierzchnię dowolnego fragmentu wybranego planu za pomocą kalki milimetrowej. 10. Wybierz fragment planu i zmierz jego powierzchnię różnymi metodami. Porównaj stopień dokładności poszczególnych obliczeń Przenoszenie planu sytuacyjno-wysokościowego z projektu w teren Przenoszenie planu sytuacyjno-wysokościowego w teren jest czynnością jak gdyby odwrotną do sporządzania inwentaryzacji w terenie. Inwentaryzację wykonuje się w celu ustalenia wzajemnego położenia określonych punktów względem siebie. W wypadku przenoszenia projektu w teren, musimy punkty charakterystyczne dla projektu wytyczyć w terenie, zgodnie z ich usytuowaniem na projekcie. W tym celu projekt musi być odpowiednio opracowany, tj. zaopatrzony we wszystkie informacje potrzebne wykonawcy do jego przeniesienia w teren. Przenoszenie projektu z planu w teren można podzielić na dwie podstawowe czynności: przenoszenie punktów sytuacyjnych oraz przenoszenie punktów wysokościowych. I. Przenoszenie punktów sytuacyjnych W zakresie przenoszenia punktów sytuacyjnych potrzebne są przede wszystkim umiejętności: - tyczenia prostych różnymi metodami, - tyczenia punktów przecięcia prostych, - tyczenia kąta prostego w terenie różnymi metodami, - tyczenia kątów w terenie, - tyczenia prostych prostopadłych, - tyczenia prostych równoległych, - tyczenia łuków, - tyczenia okręgu różnymi metodami. Tyczenie prostych, punktu ich przecięcia oraz kątów, w tym w szczególności kąta prostego, zostało omówione wcześniej w ramach metod pomiaru terenu. Są one przydatne również na tym etapie prac, związanych bezpośrednio z realizacją projektu, i po ich wytyczeniu można wykonać pozostałe z wymienionych czynności. Przykładowo po wytyczeniu za pomocą tyczek i węgielnicy kąta prostego, wystarczy przedłużyć kierunek, na którym leży kąt prosty na zasadzie tyczenia, np. na siebie, aby uzyskać prostą prostopadłą w danym punkcie innej prostej. Jeśli istnieje potrzeba wytyczenia prostej równoległej do danej prostej w określonej od niej odległości, to należy w wybranym punkcie A tej prostej wytyczyć prostą prostopadłą. Na tak wytyczonym kierunku odmierzyć potrzebną odległość 1 i zaznaczyć wytyczony punkt C. Następnie można czynności te powtórzyć dla innego punktu B danej prostej, zaznaczając drugi punkt D w terenie, potrzebny do znalezienia minimalnej ilości dwóch punktów niezbędnych do określenia prostej (podobnie jak w geometrii). Opisywaną metodę prezentuje ryc. 277b. Jeśli zadanie dotyczy wyznaczenia prostej równoległej do danej prostej przez dany punkt C, należy najpierw zrzutować metodą domiarów prostokątnych dany punkt C na prostą w postaci punktu C.t, następnie zmierzyć jego 201

101 a) b) Ryc T yczenie prostej rów nole głe j d o da ne j prostej: a - w określo nej od niei od le qło ści b - przez określony punkt C K odległość (CCj) od danej prostej i w końcu wytyczyć w innym punkcie B prostej prostą prostopadłą, odmierzyć na niej znaną już odległość (CC, = B B J od szukanej równoległej, a przez uzyskane w ten sposób dwa punkty C i B, wytyczyć szukaną prostą równoległą. Podaną metodę ilustruje ryc. 277a. Metodę tyczenia łuku pomiędzy dwoma prostymi w terenie ilustruje natomiast ryc Tyczenie rozpoczyna się od znalezienia punktu P przecięcia się prostych na ich przedłużeniach. Następnie znajduje się na nich, w określonej i tej samej odległości od punktu P, punkty I i II, w których wytycza się proste prostopadłe. W punkcie O przecięcia się prostych prostopadłych znajduje się środek szukanego łuku, a punkty I i II, z których wytyczone były proste prostopadłe, są punktami styczności łuku do danych prostych AB i CD. Tak uzyskanym promieniem można zaznaczyć szukany przebieg łuku. R yc T yczenie łuku p o m iędzy d w o m a pro stym i w te renie B Tyczenie okręgu można wykonać dwiema prostymi metodami. Jeśli teren jest łatwo dostępny, a okrąg do wytyczenia ma mały promień, można po znalezieniu w terenie jego środka, odmierzyć taśmą odpowiednią odległość. Następnie wbijając w środek okręgu palik, zaznaczyć okrąg, za pomocą przywiązanego do niego sznura i ostro zakończonego drewnianego kołka umocowanego na jego końcu (jak cyrklem). Jest to możliwe w wypadku terenu przygotowanego pod uprawę, np. przy tyczeniu wzoru kwietnika sezonowego. Jeśli dotyczy to innego terenu, można zaznaczyć wiele punktów, które po połączeniu będą stanowić okrąg. Niekiedy zastosowanie tak prostej metody nie jest możliwe (np. przy dużych odległościach lub gdy teren nie jest płaski albo jest trudno dostępny). 202 Można wtedy wykorzystać metodę, którą prezentuje ryc. 279 z wykorzystaniem tyczek i węgielnicy. W celu znalezienia punktów, należących do szukanego okręgu, wytyczamy najpierw średnicę okręgu. W punktach A i B ustawiamy tyczki, a następnie stajemy z węgielnicą w punkcie, który na oko" wydaje się być punktem okręgu. Patrząc przez węgielnicę w stronę punktu A, szukamy takiego położenia, w którym obraz tyczki B pokryje się z tyczką A. Uzyskany w ten sposób kąt prosty pomiędzy R yc 279, T yczenie okręgu za p o m o cą punktami A i B, gwarantuje, ż e punkt 2 jest w ę g ie ln icy punktem okręgu. W analogiczny sposób wytyczamy tyle punktów, ile potrzeba do wytyczenia okręgu w danym terenie. W zasadzie można przyjąć, że wszystkie metody zdejmowania szczegółów terenowych, stosowane w celu pomiaru terenu, można zastosować w sytuacji odwrotnej, czyli przy tyczeniu ich w terenie na podstawie danych zawartych w projekcie. Jednak najczęściej stosowaną metodą jest metoda rzędnych i odciętych, czyli domiarów prostokątnych. Polega ona na wytyczeniu w terenie najpierw osnowy pomiarowej z zaznaczeniem jej początkowego punktu zgodnie z projektem, a następnie wytyczeniu kolejnych punktów przez tyczenie domiarów prostokątnych i odmierzaniu na liniach domiarowych projektowanych odległości. Podobnie sytuacja wygląda w wypadku konieczności wytyczenia wzoru za pomocą siatki kwadratów, dzięki której dopiero przenosimy wszystkie punkty charakterystyczne na teren. Należy rozpocząć od znalezienia punktu początkowego osnowy i wytyczenia pierwszej prostej zgodnie z projektem. Następnie na wytyczonym kierunku odmierzamy, odpowiednie dla oczek przyjętej w projekcie siatki, odległości i w tak zaznaczonych punktach tyczymy proste prostopadłe za pomocą tyczek i węgielnicy. Na tak wytyczonych kierunkach ponownie znajdujemy potrzebne do wytyczenia siatki odległości i tyczymy następne prostopadłe tą samą metodą. Dopiero po założeniu siatki tyczymy projektowane rozwiązanie. Ten rodzaj postępowania jest charakterystyczny dla bardzo skomplikowanych i nieregularnych kształtów. II. Przenoszenie punktów wysokościowych Do prawidłowego przenoszenia punktów wysokościowych z projektu w teren potrzebne są przede wszystkim umiejętności z zakresu: - wyznaczania w terenie punktu na żądanej wysokości, - wyznaczania w terenie prostej lub płaszczyzny poziomej, - wyznaczania w terenie prostej lub płaszczyzny o określonym nachyleniu. 203

102 Czynności te najsprawniej można wykonać za pomocą niwelatora i łat niwelacyjnych. Wyznaczanie w terenie punktu na żądanej wysokości jest podstawową umiejętnością w zakresie wykonywania nawierzchni placów i dróg, schodów, murków ogrodowych, zbiorników wodnych oraz innych obiektów. Umiejętność ta jest potrzebna wszędzie tam, gdzie wprowadzamy jakiekolwiek zmiany w wysokościach terenu. Przykład takiego zadania prezentuje ryc Aby nadać punktowi A żądaną wysokość, należy przede wszystkim znaleźć sytuacyjne położenie tego punktu. Wytyczony punkt zaznaczamy kołkiem drewnianym wbitym w podłoże. W celu nadania mu żądanej wysokości musimy skorzystać z najbliżej położonego reperu. Pomiędzy punktem A i reperem ustawiamy przygotowany do prowadzenia odczytów niwelator. Następnie wykonujemy odczyt na łacie ustawionej na reperze. Znając wysokość reperu, np. 135,50 m n.p.m., i odczyt na łacie, np. 1,20 m, obliczamy wysokość osi celowej instrumentu - np. w celu obliczenia potrzebnego odczytu na łacie ustawionej w punkcie A (co zagwarantuje, że nadana punktowi A wysokość jest prawidłowa) musimy od poziomu osi celowej 136,70 odjąć żądaną wysokość punktu A - 135,25 m n.p.m. Następnie doprowadzamy do takiego położenia palika w punkcie A, aby wykonany na nim odczyt na łacie wynosił 1,45 m. * Wyznaczanie w terenie prostej lub płaszczyzny poziomej - wyznaczanie prostej poziomej można wykonać za pomocą niwelatora optycznego lub laserowego. Przykład wykonania takiego zadania w terenie ilustruje ryc. 281a. W celu wyznaczenia prostej w terenie na wyznaczonej wysokości, musimy przede wszystkim wytyczyć ją w terenie i ustabilizować punkty, należące do prostej, za pomocą palików. Następnie nadajemy początkowemu punktowi A prostej żądaną wysokość, na której ma się znajdować prosta, analogicznie do omówionego już przykładu. Ustawiamy niwelator na wytyczonej prostej i dokonujemy odczytu na łacie, ustawionej na ustabilizowanym na żądanej wysokości punkcie A, np. 1,52 m. Po dokonaniu odczytu odwracamy lunetę niwelatora i w pozostałych punktach prostej doprowadzamy do takiego położenia palików, które je stabilizują, aby odczyty na wszystkich łatach były takie jak w punkcie A, czyli w przyjętym przykładzie 1,52 m. W wypadku 204 sn m Ryc W yznaczanie w terenie: a - prostej poziom ej na określonej w ysokości, b - prostej o określonym spadku (nach yleniu) wykorzystania niwelatora laserowego ustawienie go na żądanej wysokości wystarcza do ustalenia linii poziomej za pomocą wiązki promienia laserowego, która wskazuje, gdzie znajduje się żądana wysokość. - wyznaczanie płaszczyzny poziomej wykonujemy, stosując pomocnic/ą sial kę kwadratów, której wierzchołkom nadaje się określoną wysokość. Płaszczyznę poziomą można więc wyznaczyć na podobnej zasadzie jak w omówionym przykładzie wyznaczania prostej poziomej, gdyż płaszczyzna składa się z sieci równoległych i prostopadłych do siebie prostych, które można traktować lak samo. Wykonanie tego zadania jest szczególnie proste i szybkie, jeżeli użyjemy niwelatora laserowego. Wyznaczanie w terenie prostej lub płaszczyzny o określonym nachyleniu jest szczególnie przydatne przy wykonywaniu elementów architektury ogro dowej ze względu na to, że większość projektowanych elementów ma spadki podłużne i poprzeczne związane z koniecznością odprowadzania wód opadu wych, np. z dróg i placów. - nadanie prostej określonego spadku w terenie prezentuje ryc. 28Ib. Zada nie rozpoczynamy od wytyczenia prostej, ustabilizowania palikami jej punk tów i nadania punktowi początkowemu A żądanej wysokości. Następnie po między punktami A i B, odległymi o 50 m, ustawiamy niwelator i dokonujemy odczytu na łacie ustawionej w punkcie A. Po dokonaniu odczytu w punkcie A, np. 1,30 m, znając odległość AB i wielkość spadku do uzyskania, obliczamy wartość odczytu, który należy uzyskać na łacie ustawionej w punkcie B. leśii nachylenie, które chcemy uzyskać, wynosi 3%, oznacza to, że na odległości 100 m różnica wysokości pom iędzy punktam i A i B powinna wynosić 3 m. 205

103 Układając prostą proporcję dla istniejącej odległości 50 m, możemy obliczyć, o ile pow inny różnić się wysokości tych punktów: 3 : 100 = x : 50 x = 1,5 [m] Po dokonaniu odczytu na łacie w punkcie A = 1,30 m do wartości tego odczytu dodajemy obliczoną różnicę = 1,5 m, i otrzymujemy w ten sposób wartość odczytu, który był do uzyskania w punkcie B = 2,80 m, aby osiągnąć żądany spadek 3 /o. Zatem, należy doprowadzić do takiego położenia palika w punkcie B, aby uzyskać ten odczyt z niwelatora. w celu uzyskania płaszczyzny o określonym spadku należy wytyczyć siatkę kwadratów, a następnie, w jednym kierunku przebiegu prostych postępować jak z prostą o określonym spadku, w drugim kierunku natomiast jak w wypadku piostych poziomych znajdujących się na określonych wysokościach. ZADANIA K O N TRO! NF 1. Jakie czynności składają się na przenoszenie punktów sytuacyjnych z planu na grunt? 2. Jakie czynności składają się na przenoszenie punktów wysokościowych z planu na grunt? 3. Omów sposób tyczenia w terenie prostej równoległej do danej prostej. 4. Jakimi metodami można wytyczyć okrąg w terenie? 5. W jaki sposób można wytyczyć łuk pomiędzy dwoma prostymi? 6. Jakie znasz sposoby tyczenia nieregularnych i skomplikowanych wzorów w terenie? 7. Omów wyznaczanie w terenie punktu A na żądanej wysokości 135,0 m przy w ysokości reperu 134,0 m. 8. Przedstaw sposób wyznaczania w terenie płaszczyzny poziomej. 9. Omów sposób wyznaczania w terenie prostej AB o nachyleniu 5% przy odległości AB = 75 m. 10. W jaki sposób można wyznaczyć w terenie płaszczyznę o określonym nachyleniu? 13. Tradycyjne i nowoczesne technologie geodezyjne w architekturze krajobrazu Tradycyjne techniki geodezyjne w postaci wcześniej omówionych pomiarów sytuacyjnych, wysokościowych i sytuacyjno-wysokościowych, polegające głównie na wykonywaniu pomiarów bezpośrednio w terenie, znajdują w dalszym ciągu szerokie zastosowanie w architekturze krajobrazu, głównie ze względu na małe koszty sprzętu pomiarowego. Podstawowy sprzęt mierniczy obejmuje: taśmy miernicze, węgielnicę z pionem, tyczki, wysokościomierz, pochylnik, busolę, niwelator i łaty niwelacyjne. Ma to ogromne znaczenie dla 206 małych firm wykonawczych, które nie mogą pozwolić sobie na zakup drogie go, chociaż bardzo praktycznego i wygodnego w użyciu nowoczesnego zaulo matyzowanego elektronicznego sprzętu pomiarowego. Ponadto tradycyjne me tody pomiarów pomimo tego, że są mniej precyzyjne od tych nowoczesnych, w zupełności wystarczają do wyznaczenia większości punktów w terenie za równo przy aktualizacji mapy zasadniczej w celu inwentaryzacji zieleni, jak i w przypadku realizacji projektów zieleni. Tak więc dla tzw. małych realizacji projektów, np. ogrodów przydomowych, w dalszym ciągu są one w zupełności wystarczające, jeśli stosowane są zgodnie z przyjętymi zasadami. W najbliższych latach należy spodziewać się szybkich zmian w zakresie pozyskiwania i przetwarzania danych o terenie, m.in. w związku z moderniza cją sieci geodezyjnej kraju. Korzystanie z informacji przygotowanych w nowym systemie wiąże się bowiem z użyciem nowoczesnego sprzętu pomiarowego i dostosowanych do tego celu programów komputerowych. Coraz szersze wykorzystanie nowoczesnych technik geodezyjnych związane jest przede wszy sl kim z ich dużą dokładnością i wygodą stosowania. Ze względu na modernizację sieci geodezyjnej w Polsce w nawiązaniu do europejskiej sieci satelitarnej powstaje system informacji przestrzennej o środowisku, oparty na działających w sposób ciągły satelitach i GPS (( I\S - Global Positioning System). G lobalny System Pozycyjny jest nowoczesnym narzędziem stosowanym w geodezji do pozyskiwania danych w sposób zaulo matyzowany. Uzyskane współrzędne punktów mają charakter cyfrowy. Sys tern ten składa się z równomiernie rozmieszczonych satelitów, okrążających Ziemię w systemie ciągłym, oraz stacji satelitarnych, śledzących je z, Ziemi, a także urządzeń odbiorczych GPS. Bez przerwy w zasięgu anteny odbiornika GPS znajdują się minimum trzy satelity, co pozwala na dokładne wyznaczenie położenia anteny odbiornika nad interesującym nas punktem. Pomiar polega na jednoczesnym pomiarze odległości z satelitów, o znanych współrzędnych w trójwymiarowym układzie współrzędnych prostokątnych, z początkiem układu w centrum Ziemi. Metodę tę cechuje duża dokładność pomiarów, nie zależnie od pory dnia i nocy. Ponadto nie jest wymagana widoczność między kolejnymi mierzonymi punktami w terenie. Sposób pomiaru: kodowy, fazowy lub kodowo-fazowy, zależy od rodzaju mierzonych punktów: ruchomych (jak np. w nawigacji - pomiary kinetyczne) lub stałych (jak np. w geodezji po miary statyczne). Oprogramowanie odbiorników GPS ogranicza znacznie cza sochłonność prac i poprawia dokładność pomiarów. Odbiorniki kodowe są juz bardzo rozpowszechnione, np. w postaci instalowanych w pojazdach odbiorni ków z cyfrową wersją mapy drogowej Europy, mapą Polski czy planami miast. Nie mają one jednak zastosowania w typowych pomiarach geodezyjnych. ( PS razem z programami komputerowymi stosowanymi do przetwarzania pozy skiwanych w ten sposób danych, stanowi podstawę nowoczesnego systemu 207

104 technologicznego tworzenia map numerycznych i baz danych w systemach informacji przestrzennej o terenie. W 2003 r. powstała w Polsce aktywna sieć geodezyjna ASG - PL, pozwalająca na wyznaczenie pozycji pojedynczych punktów mierzonych za pomocą GPS. Użytkownik w tym systemie korzysta z udostępnionego banku danych ze stacji satelitarnych systemu. Po zakończeniu pomiarów w terenie użytkownik przekazuje przez internet przybliżone współrzędne przeprowadzonych pomiarów i otrzymuje listę tzw. punktów nawiązania w postaci stacji satelitarnych położonych najbliżej miejsca pomiarów. Wykorzystując niezbędne dane z serwisu systemowego, użytkownik może wykonać dalsze obliczenia sam lub zlecić ich wykonanie centrum obliczeniowemu. Zastosowanie Globalnego Systemu Pozycyjnego wiąże się ściśle ze stosowaniem nowoczesnych technik pomiarowych, takich jak fotogrametria i technika termalna, oraz nowoczesnego sprzętu elektronicznego (współdziałającego z komputerem i pozwalającego na automatyczną rejestrację danych, ich opracowanie oraz wydruk w postaci mapy numerycznej bądź graficznej). Term ow izja budzi coraz większe zainteresowanie jako metoda badawcza, która znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach nauki, związanych z przepływem ciepła, ponadto w budownictwie, a także w inżynierii środowiska przy badaniu termiki hałd, rzek, gruntów i mikroklimatu. W wyniku przeprowadzonych pomiarów termowizyjnych uzyskuje się odwzorowanie rozkładu temperatur badanego obiektu. Uzyskany obraz nazywany jest termografem. Pomiar jest precyzyjny, szybki i możliwy do zastosowania w utrudnionych warunkach terenowych, gdzie pomiar bezpośredni jest znacznie utrudniony. Urządzenia termowizyjne to przede wszystkim kamery termalne, skanery termalne i czujniki temperatury. Metoda zyskuje coraz większe uznanie w badaniach nad środowiskiem i warunkami klimatycznymi. Teledetekcja to metoda stosunkowo nowa. Zajmuje się przetwarzaniem i interpretacją informacji, które pozyskano metodami bezkontaktowymi. Jedną z tych metod jest fotogram etria. Informacje uzyskuje się za pomocą fotografii lotniczej (również w podczerwieni) i wykorzystuje m.in. do badań nad budową geologiczną terenu, szatą roślinną oraz zasobami i jakością wód. Fotogrametria polega na zjawisku emitowania przez obiekty długofalowego promieniowania podczerwonego. Pomiar prowadzi się z samolotu za pomocą radiometrów lub specjalnych skanerów, które przetwarzają odbierane sygnały na obraz widzialny. Szczególną zaletą metody jest możliwość jej stosowania nie tylko w ciągu dnia, ale również w nocy. Teledetekcja wykorzystuje i przetwarza również dane pozyskane dzięki: - satelitom z urządzeniami pomiarowymi, do których należy skaner wielospektralny, skanujący powierzchnię Ziemi i rejestrujący intensywność energii odbitej od obiektów terenowych; 208 f u RLSOB 1 - systemowi kamer telewizyjnych działających synchronicznie, przeznaczonych do monitorowania powierzchni Ziemi. Zbieranie informacji w systemie ciągłym służy rejestrowaniu danych hydrologicznych, meteorologicznych, sejsmograficznych i wielu innych, dotyczących środowiska. Na ich podstawie tworzone są mapy tematyczne i topograf iczne terenu. Do nowoczesnych technik pom iarowych wykorzystuje się sprzęt elek R yc N iw elato r la se row y troniczny, umożliwiający automatyczne pozyskiwanie danych i przetwarzanie ich za pomocą komputera, a także technikę laserową. Wymienić tu należy: teodolity kodowe z elekrooptycznymi nasadkami dalmierczymi, tachimetry elektroniczne (total-station) z możliwością automatycznej rejestracji danych, samopoziomujące niwelatory kodowe oraz sprzęt laserowy (ryc. 282, 283). Pomiar za pomocą sprzętu elektronicznego jest w dużym stopniu zautomatyzowany. Nie trzeba zapisywać wyników pomiaru w terenie, prowadzić dzienników ani rysować szkiców. Pomiar sprowadza się do ustawienia przyrządu na stanowisku, jego centrowaniu i poziomowaniu, a następnie dokładnego wycelowania na mierzony punkt i uruchomieniu systemu, który dokonuje odczytu na wyświetlaczu i rejestruje go na odpowiednim nośniku informacji. System pomiarowy wykonuje także kontrole rachunkowe wg określonego programu. Osoba prowadzą Ryc Teodolit elektroniczny ca pomiar, potwierdza poprawność wyników lub ustala konieczność ich powtórzenia. Praca geodety w nowym systemu-, wyko rzystuiącym nowoczesne przyrządy pomiarowe, może byc przedstaw,ona (w,. S Przewłockiego) w formie następującego ciągu technologicznego. GPS _> total-station -> rejestrator połowy komputer -> ploter > mapa. Tachimetr elektroniczny typu total-station składa się ze spodarki, dolne, części z kołem poziomym (w teodolitach nazywanej limbusem), części gome. * ploter - urządzenie za pomocą którego (na podstawie danych z komputera) można u/.ysl precyzyjny wydruk tworzonej mapy lub rysunku w duże, ska i 209

105 (w teodolitach nazywanej alidadą) z dźwigarkami, kołem pionowym i lunetą. Znajdują się tu również odpowiednie libelle, pion optyczny, śruby zaciskowe i tzw. leniwki. Dodatkowo tachimetr elektroniczny jest wyposażony w elektroniczne urządzenie dalmiercze, które rejestruje, oblicza i wyświetla wyniki pomiaru. Istotną częścią zestawu mierzącego jest tzw. zwierciadło zwrotne z tarczą celowniczą na tyczce lub na spodarce instrumentu. Niwelator laserowy wykorzystuje światło laserowe, które jest bardzo przydatne podczas wykonywania zadań mierniczych zarówno w pomieszczeniach zamkniętych, jak i w terenie. Wiązka światła laserowego pozwala wytworzyć w przestrzeni dobrze widoczną linię prostą. Przez obrót wiązki można uzyskać w szybki i łatwy sposób płaszczyznę na określonej wysokości. Dalmierz elektroniczny swoje działanie opiera również na technice laserowej i znajduje bardzo szerokie zastosowanie w pomiarach odległości, zwłaszcza w terenie trudno dostępnym. Dalmierz składa się z instrumentu i zwierciadła. Instrument wytwarza strumień światła, który kierowany jest na zwierciadło, a to odbija go z powrotem do instrumentu. Strumień jest modulowany pod względem natężenia jasności. Jego intensywność zmienia się okresowo. Sygnał świetlny odbiera fotokomórka i automatycznie wykonywany jest pomiar odległości. Praktycznie, po wycelowaniu i uruchomieniu dalmierza, czynności związane z pomiarem wykonywane są całkowicie automatycznie. Dalmierz elektroniczny charakteryzuje mała wrażliwość promieni świetlnych na wilgotność powietrza i temperaturę oraz ograniczony do około 6 km zasięg przy pomiarach w dzień. Jest bardzo praktyczny w zastosowaniu ze względu na małe wymiary i nieduży ciężar. Jest uznawany za przyrząd bardzo dokładny. W przypadku projektów obiektów wykonywanych w ramach zamówień publicznych cały proces inwestycyjny, począwszy od aktualizacji mapy zasadniczej aż do realizacji, oparty jest na współpracy wielu branż (w tym w również geodetów), z których każda musi ściśle przestrzegać wymogów technicznych co do realizacji poszczególnych zadań w procesie inwestycyjnym. W pracach takiego rodzaju zastosowanie nowoczesnych technik pomiarowych jest obowiązujące. 8. Na jakiej zasadzie działa niwelator laserowy? Do jakich zadań można go wykorzystać?. 9. Na czym polega modernizacja sieci geodezyjnej na terenie I olski. 14. Zasady sporządzania inwentaryzacji terenu Sporządzanie inw entaryzacji terenu jest jedną z tych czynności zawodowych w architekturze krajobrazu, w których przydają się um.e,ętnosc, związane z wykonaniem pomiarów w terenie. Inw entaryzacja terenu jest spisem aktualnego stanu elem entów w chodzących w jego skład, uw zględniającym ich rozm ieszczenie i bliższe inform acje, dotyczące np. w ym iarów czy stanu zachow ania. W architekturze krajobrazu inwentaryzacja może do tyczyć: całości terenu, zieleni, samego drzewostanu, runa parkowego, układu dróg architektury itp. Najczęściej wykonywane są: inwentaryzacja zielem i inwentaryzacja samego drzewostanu, czyli inwentaryzacja dendrologiczna Wykonuje się je na podstawie podkładu geodezyjnego opracowanego przez geodetę Na podkładzie takim, nazywanym m apą zasadniczą, znajduje się rozm ieszczenie sytuacyjne poszczególnych elementów ogrodu czy parku, takich jak: drogi, place, drzewa, krzewy, budynki itp. Przykład takiej mn >y ZAD AN IA KONTROT.NF 1. Wymień tradycyjne techniki geodezyjne. 2. Określ przydatność tradycyjnych technik geodezyjnych w architekturze krajobrazu. 3. Wymień przykłady nowoczesnych technik geodezyjnych. 4. Wyjaśnij, co to jest GPS. 5. Jak działa dalmierz elektroniczny? 6. Czym charakteryzują się nowoczesne przyrządy pomiarowe? 7. Jakie cechy nowoczesnego sprzętu pomiarowego decydują o jego większej przydatności w porównaniu z technikami tradycyjnymi? 210 Ryc F ragm ent podkładu geodezyjnego w ykorzystyw any do sporządzenia inw entaryzacji zieleni 211

106 zasadniczej, opracowanej na potrzeby sporządzenia inwentaryzacji terenu, prezentuje ryc Podkład może też zawierać inform acje dotyczące rzeźby terenu. Najczęściej stosowane skale takich planów to: 1:500, 1:1000, oraz 1:2000 w przypadku bardzo dużych terenów. Mapa zasadnicza podaje jedynie, czy drzewo jest liściaste czy iglaste. W ramach inwentaryzacji dokonuje się rozpoznania poszczególnych gatunków i odmian. Inw entaryzację wykonuje się w formie graficznej i opisowej. Kreśląc plan w określonej skali (najczęściej 1:500 lub 1:1000), stosuje się oznaczenia znormalizowane (podane w obowiązującej normie) i rysuje korony drzew w wielkości dostosowanej do skali opracowania, zgodnie ze stanem istniejącym, przyporządkowując im kolejne numery, odpowiadające podanemu na planie wykazowi roślinności istniejącej, najczęściej w form ie tabeli inwentaryzacyjnej. W przypadku w ielkich obiektów przy bardzo dużej ilości roślin, stosuje się podział na sektory, w których nadaje się odrębną num erację. Opis składa się z inform acji dotyczących lokalizacji obiektu, zakresu opracowania, jego rodzaju, stanu zdrowotnego roślinności, jej stanu zachowania itp. Inwentaryzacja zieleni może mieć charakter ogólny lub szczegółowy Inw entaryzacja ogólna W inwentaryzacji ogólnej podaje się rozmieszczenie drzew i krzewów z dokładnym wykazem gatunków, traktując drzewa i krzewy grupowo. Należy podać ich ilość, rozstawę w której rosną, zajmowaną powierzchnię oraz określić ich wartość i potrzebę zachowania (adaptacji). Do planu musi być załączony wykaz roślinności istniejącej, który może mieć przykładowo formę tabeli: W trakcie wykonywania inwentaryzacji, dokonuje się aktualizacji i ewentualne go uzupełnienia braków w związku z zaistniałymi niedawno zmianami. Może to dotyczyć np. ubytków w drzewostanie na skutek silnych wiatrów czy wy ładowań atmosferycznych, przeprowadzonych stosunkowo nowych nasadzeń drzew, krzewów, wybudowanych elementów architektury ogrodowej lub leż zmian w układzie dróg. Aktualizacji dokonuje się, zawiązując w terenie osim wy dostosowane do zaistniałych potrzeb, opierające się na punktach stałych w terenie, takich jak: budynki, murowane ogrodzenia, punkty przecięcia się u moc nionych, utwardzonych dróg. Muszą to być punkty jednoznacznie łatwe do zna lezienia w terenie. Po założeniu osnowy przeprowadza się pomiary szczegółów terenowych, zgodnie z podanymi wcześniej zasadami prowadzenia pomiaiow w terenie. W przypadku np. krzywizn nieregularnych stosuje się zalozeme osnowy i podanie sieci domiarów prostokątnych do punktów koniecznych do skonstruowania linii krzywizny na planie, a więc odległość pomiędzy poszczę gólnymi domiarami powinna być dostosowana do stopnia skomplikowania kształtu krzywizny, tak jak to prezentuje ryc Gdy mamy do czynienia z bardzo skomplikowanymi wzorami, np. kwiel ników w obiektach zabytkowych, można zastosować założenie w terenie sinik i kwadratów (podobnie jak w przypadku niwelacji metodą siatki kwadralów), na podstawie której zdjęte zostaną punkty charakterystyczne, co umożliwi w dalszym etapie prac narysowanie wzoru na planie i analizę istniejącej k o m > o zycji. Bardzo przydatnym i szybkim sposobem sporządzania inwentaryzacji, np. dendrologicznej, jest wykorzystanie w tym celu zasad prowadzenia mwe LP. Rodzaj i gatunek Powierzchnia [nr] Rozstawa [m] Liczba sztuk Uwagi Kolejne numery przyporządkowane są drzewom, znajdowanym i rozpoznawanym w terenie z pomocą mapy zasadniczej, w takiej kolejności, jaka została nadana w terenie. W opisie powinna znaleźć się charakterystyka istniejącej roślinności Inw entaryzacja szczegółow a W inwentaryzacji szczegółowej drzewa traktuje się indywidualnie, podając precyzyjniejsze informacje oprócz charakterystycznych dla inwentaryzacji ogólnej, dotyczące np.: wysokości drzewa, rozpiętości (średnicy) korony i średnicy lub obwodu pnia na wysokości 1,30 m. Charakterystyczna skala dla tego typu inwentaryzacji wynosi 1:500 lub 1:1000, a różni się od inwentaryzacji ogólnej bardziej szczegółowymi oznaczeniami graficznymi stosowanymi na planie. 212 Ryc S posób inwentaryzacji krzywizn płynnych 213

107 lacji metodą punktów rozproszonych, a w szczególności metody prowadzenia pomiarów tachymetrycznych. Podobnie jak w wypadku inwentaryzacji ogólnej, tak i tu zamieszcza się informacje w formie tabeli inwentaryzacyjnej, z wykazem istniejącej roślinności i oceną jej zdrowotności i wartości: Lp. Rodzaj, gatunek, odmiana 0 pnia [cm] O korony [m] Wysokość [m] Uwagi W praktyce mierzy się obwód pnia za pomocą taśmy mierniczej. Średnicę można wyliczyć, korzystając ze wzoru na obwód okręgu: O = 2nr; gdzie r to promień, a f l = 3,14. Średnicę korony mierzy się najczęściej w postaci jej rzutu (uśrednionego) za pomocą taśmy mierniczej lub własnymi krokami, przyjmując, że dwa kroki marszowe dają w przybliżeniu 1,5 m długości. Należy pamiętać, aby przed przeprowadzeniem pomiaru, dobrze przyjrzeć się rozkładowi korony, która nie rozwija się równomiernie. Jej wielkość jest zależna, poza cechami charakterystycznymi dla gatunku czy odmiany i żyznością podłoża, przede wszystkim od dostępu światła. Dlatego często nawet w przypadku drzew samotnie rosnących korona nie rozwija się symetrycznie i jest nieco większa od strony południowo-zachodniej, czyli najlepiej oświetlonej. Gdy drzewa rosną w dużych skupieniach, korony mogą być bardzo zdeformowane, dlatego uśrednienie wielkości korony może nastręczyć trudności. Wysokość drzewa można zmierzyć za pomocą wysokościomierzy lub przez szacowanie wysokości drzewa w odniesieniu do ustawionej obok pnia tyczki, albo stojącego pod drzewem człowieka o znanym wzroście. Szacujemy wtedy, ile tyczek czy wysokości pomocnika zmieści się w wysokości drzewa. W praktyce, przy częstym wykonywaniu inwentaryzacji, dochodzi się do dużej wprawy i po zdobyciu większego doświadczenia w tym zakresie można określać wysokość drzew na oko", gdyż potrzebna jest tu dokładność jedynie co do metra. Podobnie jak poprzednio, kolejne przyporządkowane w czasie prac terenowych numery są kolejnymi numerami wykazu w tabeli. Graficznemu przedstawieniu terenu towarzyszy opis techniczny, dotyczący ogólnej charakterystyki terenu, istniejącej na nim zieleni, jej zdrowotności, wartości biocenotycznej, kulturowej itp. Inw entaryzacja szczegółowa jest bardzo istotnym elem entem dokum entacji projektowej, bowiem dopiero na jej podstawie może powstać koncepcja projektowa. Inwentaryzacja drzewostanu jest zwykle wykonywana w celu opracowania wskazań do tzw. gospodarki drzewostanem. Może to dotyczyć jego pielęgnacji, ale także konieczności usunięcia jego części. Zawsze w takich 214 wypadkach wymagana jest szczegółowa inwentaryzacja z podaniem przyczyny wnioskowanego usunięcia. Zezwolenie na usunięcie drzew lub krzewów może wydać wójt, burmistrz lub prezydent miasta, a w przypadku nieruchu mości wpisanej do rejestru zabytków Wojewódzki Konserwator Zabytków. W każdym wypadku usunięcie drzewa może być stosowane jedynie po u/y skaniu odpowiedniej, zgody. Inwentaryzacja drzewostanu o charakterze za bytkowym jest szczególnym rodzajem inwentaryzacji. Jest najbardziej sze/e gółowa, gdyż odnosi się do najcenniejszego drzewostanu i dotyczy obiektów wpisanych do rejestru zabytków lub zasługujących na objęcie ich ochroną. W tym wypadku oprócz informacji typowych dla inwentaryzacji szczegółowej, szacuje się często wiek drzewostanu i podaje wskazania do jego pielęgnacji Przykład graficznego opracowania inwentaryzacji prezentuje ryc Inwentaryzacja szczegółowa może również dotyczyć elementów terenu wyjątkowo cennych z różnych względów, np. szczególnie cennych dendrolo gicznie okazów drzew i krzewów czy ciekawych (często zabytkowych) elemen tów małej architektury ogrodowej lub elementów związanych silnie kulturowo z danym terenem, które warto zachować. Przykładem mogą być stare kapliczki, przydrożne krzyże, elementy rzeźbiarskie itp. W takich wypadkach sporządza Ryc G raficzne opracow anie inwentaryzacji zieleni O... 0 r ; ; 215

108 się dokładne rysunki zarówno w postaci widoków, jak i rzutów w celu pokazania wszystkich ważnych elementów i określenia stanu ich zachowania oraz potrzeb w zakresie ochrony i renowacji, a przy elementach roślinnych w celu określenia zakresu pielęgnacji (np. pomników przyrody). ZADANIA KONTROLNE 1. Co to jest inwentaryzacja i czego może dotyczyć? 2. Czym różni się inwentaryzacja szczegółowa od ogólnej? 3. Wymień czynności składające się na wykonanie inwentaryzacji zieleni. 4. Z jakich części składa się inwentaryzacja? 5. Zinwentaryzuj fragment terenu przyszkolnego. punktom odpowiedniej wysokości w terenie. Dotyczy to np. projektowanych spadków nawierzchni dróg i placów, wysokości murków ogrodowych czy schodów. ZADANIA KONTROLNE 1. Czym powinien się cechować dobrze wykonany projekt wykonawczy? 2. Od czego zależy opracowanie projektu na potrzeby wykonawcy? 3. Jak opracować projekt prostego i regularnego, a jak skomplikowanego i me regularnego wzoru np. kwietnika sezonowego? 15. Zasady opracowania projektu nasadzeń roślinnych Przygotowanie projektu technicznego zieleni polega na podaniu w projekcie informacji i miar, potrzebnych do jego zrealizowania w terenie. Projekt musi być na tyle czytelny, aby każdy profesjonalnie przygotowany wykonawca mógł go odczytać i dalej prawidłowo zrealizować. Opracowując projekt pod tym kątem, należy zawsze myśleć o tym, jakie informacje musimy posiadać, aby wytyczyć go w terenie. Przykładowo, przy projektowaniu elementów kolistych, potrzebne jest umiejscowienie środka koła w stosunku do innych elementów terenu (na bazie pomocniczej osnowy nawiązującej do jakiegoś stałego punktu w terenie) oraz podanie wielkości promienia. Natomiast w przypadku drogi zmieniającej swój bieg po kolistych łukach, potrzebne jest zaznaczenie nie tylko środków i promieni, ale także miejsc rozpoczęcia i zakończenia łuku oraz łączących je odcinków prostych. W krzywiznach nieregularnych stosuje się założenie osnowy i podanie sieci domiarów prostokątnych do punktów koniecznych do skonstruowania linii krzywizny w terenie, a więc odległość pomiędzy poszczególnymi domiarami powinna być dostosowana do stopnia skomplikowania kształtu krzywizny, podobnie jak w przypadku wcześniej opisywanej inwentaryzacji takiej krzywizny. Przy skomplikowanych wzorach, typowych np. dla kwietników dywanowych, można zastosować nałożenie na projektowany wzór kwietnika siatki kwadratów, o wielkości oczek dostosowanej do stopnia skomplikowania wzoru, a siatkę nawiązać do punktu stałego w terenie lub do osnowy do niego nawiązującej. We wszystkich przykładach figur geometrycznych, o znanych zasadach konstrukcji, projekt powinien podawać wszelkie informacje potrzebne do wytyczenia sytuacyjnego w terenie (tak jak do wykreślenia na papierze). Ponadto konieczne jest podanie wysokości dla projektowanych elementów za pomocą tzw. kot wysokościowych, które są niezbędną inform acją do nadania tym

109 PRZYRZĄDY STOSOWANE W GEODEZJI Barometr Busola Dalmierz optyczny Libella Łata geodezyjna Łata niwelacyjna Niwelator Paletka Pion Planimetr biegunowy - służy do mierzenia ciśnienia atmosferycznego; pomocny podczas wykonywania niwelacji barometrycznej. - urządzenie służące do wyznaczania kierunków stron świata w terenie oraz azymutu, czyli kąta zawartego pomiędzy kierunkiem wyznaczającym północ a danym kierunkiem. - samodzielny przyrząd lub zainstalowany w niwelatorach, teodolitach, tachimetrach, służący do pomiaru odległości w terenie płaskim. Oblicza odległości na podstawie odczytów prowadzonych na łatach niwelacyjnych lub tarczach celowniczych. - służy do doprowadzania przyrządów geodezyjnych do położenia poziomego (np. w niwelatorze) lub pionowania (np. tyczek i łat geodezyjnych). - pomalowana na biało-czerwono listwa, która podzielona jest na odcinki metrowe i decymetrowe, służąca do pomiaru odległości w terenie. - wykorzystywana podczas pomiarów niwelacyjnych. Każda łata niwelacyjna, niezależnie od swej długości, podzielona jest na odcinki metrowe pomalowane na przemian na kolor czarny i czerwony na białym tle. Każdy metr na łacie jest zaznaczony dużą cyfrą: 0, 1, 2 itd. Z kolei każdy metr podzielony jest na odcinki decymetrowe (dziesięciocentymetrowe), oznaczone symbolami cyfrowymi, np. 0,8 - oznacza 0 metrów i 8 decymetrów. Natomiast każdy decymetr jest podzielony na dwa charakterystyczne E-kształtne odcinki pięciocentymetrowe. - urządzenie służące do pomiaru różnic wysokości w terenie. Może być wyposażony w koło odczytu kąta poziomego. - kalka lub folia, na której są wykreślone w jednakowych odstępach linie, służąca do obliczania powierzchni terenu. - służy do wyznaczania linii pionowej w terenie, np. do pionowego ustawienia tyczki geodezyjnej. - służy do pomiaru powierzchni terenu na podstawie planu. Za pomocą planimetru biegunowego obwodzi się figurę, a w wyniku przeprowadzonych odczytów i obliczeń otrzymuje się wielkość powierzchni wprost proporcjonalną do ilości obrotów kółka całkującego, które obraca się w trakcie obwodzenia figury wodzidłem. Planimetr nitkowy Pochylnik Szpilki geodezyjne Sródwaga Tachimetr Taśma geodezyjna Teodolit Tyczki miernicze Węgielnica Wysokościomierz - służy do obliczania powierzchni terenu. Ma postać ramki z naciągniętymi w jednakowej odległości nitkami. - służy do pomiarów nachylenia terenu. - metalowe szpikulce z oczkiem służące do oznaczania punktu przyłożenia taśmy. - prosty przyrząd oparty na konstrukcji trójkąla równoramiennego z umieszczonym we wnętrzu kątomierzem i pionem sznurkowym. Służy do pomiarów nachylenia terenu. - urządzenie do pomiarów kątów poziomych i pionowych w terenie; zaopatrzony w dalmierz służy do pomiarów odległości w terenie. - przymiar z podziałką centymetrową do pomiarów bezpośrednich w terenie (niegdyś stalowe, a obcinic wykonywane z włókien szklanych powlekanych sztucznym tworzywem). - urządzenie do pomiarów kątów poziomych i pionowych w terenie. - specjalne tyczki wykorzystywane w geodezji, np. do tyczenia prostych w terenie. - prosty przyrząd optyczny wyposażony w system lusterek, które umożliwiają oglądanie tego, co znajduje się na wprost obserwatora oraz po jego lewej i prawej stronie. - przyrząd wykorzystywany do pomiaru wysokości drzew podczas przeprowadzanej inwentaryzacji terenu. 218

110 - vzz K op u lak j średniodo gru boziarnistej ciem nobru natna z od cieniem czerw onym 1 >2,0 0 2,11-2,49 Słu piec drobno- i średnioziarn ista czerwona do ciem now iśniow ej 1 i 1 1 M u charz drobno- i średnioziarn ista ciem nop op ielata z odcieniem czerw on aw ym 8? 3? 2,43 2,6 3-2,6 6 B renna d robnoziarnistw a szarozielon kaw a lub traw iasta, jasn o-szaro -n ieb ieska Ni ^ 3? 2,4 0-2,61 R adków d robnodo grubo-! ziarnistej bialoszara i j asno-krem ow a, różowa n iekied y białobrązow a Ż erkow iec d robnoziarnistw a V V N> N> O OO 2,1 4-1,24 j asno-szaro-żółta 1,9 2-2,04 Szczytn a d robnośrednioziarn ista bialoszara i k remowa ze sm ugami barw nym i V h-> OO 2,2 7-2,34 p ia skow iec 1 i H Śm ilów d robnoziam i- stw a t 1 Ol Ol 00 to V ho o o biała i bialoszara 1,9 3-2, cn pi? o w CL O 3 fd Ok Ol CO d iabaz bazalt 1 andezyt 1 S 01 Oj 3' o d robnoziarn ista porfirow a na jasnym tle czarne kropki i kreski o o t - o e 'i 2,61 Ob N> 00 CO 1 0TQ 01 cr t-4 O Słu piec średnioziarn ista szarooliwkowa z rysunkiem b iałoczarn ym A O hoo KI Xo ko 157 K ośm in średnioziarn ista czarn o-szaropstrą z w y raźnym rysunkiem m in erałów >2,0 0 N> VI VI N. 1 a> 2 ljrzedbo- row a N CL» O a X- cr p. 3 o 01 1 ciem noszara, prawie czarna h- 1 o o g? h o VI VI t g S Q- o o grubo- i w ielkoziam ista Jasno-szaro -ró - żowa z d użym i różowymi k ryształami ortoklazu V N> O h o Ok OJ cr ht N fd 0q O 3 średniodo g ru boziarn istej szara o odcieniu zielonkaw oniebieskim >2,0 0 ho bk CO gran it Strzelin d robnośrednioziarn ista jasnoszara o odcieniu n ieb iesk a wym z d robnym i czarnymi pu nktam i V h o O o cr X pi 2 p> ero 3 o fd 7 struktura skały barw a osiągaln e w y m iary bloków surow ych h o Ok h o 1 gęstość pozorna m rozoodporność t * ko Ok 00 ^ 1 h o ON f i 1 Ok 0 0 V I ^ S y1 co V I [M Pa] w y trzym ało ść na ściskan ie R odzaj skały N azw a kam ieniołom u W łaściwości techniczne Cechy p lastyczn e T3 H Cl rn 3 > N m 7T n., <t> Cj, oq o r fr D. S" g. t ł i ł t t Î > ' Î i ' t -i- i t i < ' 1 i ' t t t t t ' ' ' ' ' ' t - l i 1 1 i i 1 ' l i l ' 1 l l ' ' «' 1 ' ' 1 t I # 1 i Î i t t i i i i i t i fu n d am enty ściany i rnury Î i i o kład zin y Î Î i i kraw ężniki i obrzeża i płyty chodnikow e i kostk a t t brukow iec t stopnie schodow e i i <am. na podbudow ę i i sam. do drenażu zw ykłych w ysokich klas dekoracyjnych Budow le ogrodow e do b e t o n ó w Materiały drogow e K ruszyw a Orientacyjna p rzyd atn ość 9-

111 222 dolomit 3. wapień miękki III Włochy Libiąż zbita kryptokrystaliczna Karsy zbita biała Pińczów 4. wapień zbity 5. trawertyn Działoszyn zbita jasno-szaro-kremowa do różowokremowej biała lub bladożółta średnioziarnista 1,50-2,00 >2,00 kremowobiała niekiedy żółtawa 1,50-2,00 biała, jasnokremowa i żółtawa mlecznokawowa lub szarokremowa biała i złocistokremowa z naciekami rdzawymi 0,50-1,00 >2,00 >2,00 2,10-2,19 Rakowiczki drobnoziarnista 1,98-2,09 2,12-2,56 1,36-1,53 drobnośrednio- i gruboziarnista zbita 1,61-1,80 Morawica 2,58-2,70 2,30-2,60 1. marmur krystaliczny Zielona Marianna Biała Marianna średnioziamista średnioziarnista od śnieżnobiałej do białej z barwnymi smugami zielonoszara z różowymi i czerwonymi smugami 0,50-1,02 1,50-2,00 2,70-2,72 2,70-2, , Zalesiaki 2,33-2,68 Skały przeobrażone serpentynit Sławniowice Jordanów sne)sy kwarcyt gruboziarnista zbita i drobnoziarnista jasnoszara z ciemnymi smugami i plamami <2,00 lub ciemnoszara z jaśniejszymi plamami od zielonoszarej do czarnozielonej <0,20 2,69-2,74 3, mrozoodporność: przydatność: () (-) () () (-) całkowita dostateczna przydatność bezsporna stosowanie możliwe, ale nie zalecane stosować nie należy N 5 N 5

112 B ib liografia Rozdział I Buksiński T., Szpecht A.: Rysunek techniczny, PWSzZ, Warszawa 1971; Lewandowski Z.: Geometria wykreślna. PWN, Warszawa 1975; Popek M., Wapińska B.: Planowanie elementów środowiska cz.l. WSiP, Warszawa 2004; Rylke J., Skalski J., Rokosza J., Ducki J., Smagała J.: Rysunek odręczny dla architektów krajobrazu. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 1996; Samujłowie H. i J.: Rysunek techniczny i odręczny w budownictwie. Arkady Warszawa 1987; ' Sławiński M.: Rysunek zawodowy dla stolarza. WSiP, Warszawa 1996; Wojciechowski L.: Zawodowy rysunek budowlany. WSiP, Warszawa Rozdział II Cieślikowski Z.: Nawierzchnie z kostki betonowej. Poradnik dla zarządów domów mieszkalnych. COIB, Warszawa 2003; Kosmala M., Suski Z.: Materiały budowlane w architekturze krajobrazu. Wydawnictwa SGGW, Warszawa 1994; Grzelak E.: Kruszywa mineralne, poradnik. COIB, Warszawa 1995; Szymański E.: Materiały budowlane. WSiP, Warszawa 2003; Szyszko K.: Atlas budowlany. PRO SCHOLA, Gdańsk 2000; Śliwiński J.: Beton zwykły, projektowanie i podstawowe właściwości. Polski Cement Sp.z o.o., Kraków 1999; Instytut M echanizacji i Budownictwa i Górnictwa Skalnego: Kruszywa stosowane w budownictwie. COIB, Warszawa 2000; Polska Norma PN-ISO 129. Rysunek techniczny. Wymiarowanie. Rozdział III Fedorowski W.: Wiadomości z miernictwa. PWRiL, Warszawa 1973; Kaczyński ]., Mazur Z., Orlik T.: Inżynieria ogrodnicza. PWRiL, Warszawa 1979; Kosiński W.: Geodezja. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2002; Pokorski J Siwiec A.: Kształtowanie terenów zieleni. WSiP, Warszawa 1998; Popek M Wapińska B.: Planowanie elementów środowiska. WSiP Warszawa 2004; Przewłocki S.: Geodezje dla inżynierii środowiska. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa