BH 52 Pozemní stavitelství I Kamenné zdivo Smíšené zdivo Nosné stěny monolitické Nosné stěny montované Vrstvené stěny
Ing. Lukáš Daněk, Ph.D.
Svislé nosné konstrukce - stěny
Zděné nosné stěny Dělení dle druhu použitých zdících prvků:
Zdivo cihelné
Zdroj: Cihelna Vysoké Mýto s.r.o.
Zdivo kamenné
Zdivo tvárnicové
Zdroj: Porotherm
Zdivo smíšené
Zdivo z izolačních vrstvených tvárnic - LIVETHERM Obvodové zdivo IZO PLUS, SUPER ISO - Tvárnice z mezerovitého betonu, liaporbetonu. - Vložka z tvrzeného stabilizovaného EPS (PUR) tl. 140 mm - Základní rozměr šířky zdiva 400 mm - Ložná spára –tl. 2,0 (MTS 10) - Styčná spára P+D - Půdorysný modul 100 mm - Převazba 100 mm - Hmotnost tvárnice TOB: 20,4 kg - pevnost tvárnice: P3/5/7/10 - základní rozměr: TOB 300 x 400 x 198 mm U= 0,226 W/m2K TOL 300 x 400 x 198 mm U= 0,209 W/m2K TOB+PUR 300 x 400 x 198 mm U= 0,140 W/m2K
Zdivo z izolačních vrstvených tvárnic - LIVETHERM Vnitřní nosné zdivo LIVETHERM - Tvárnice z mezerovitého betonu, liaporbetonu. - Provedení AKU - Základní rozměr šířky zdiva 400, 300, 240, 175 mm - Ložná spára –tl. 2,0 (MTS 10) - Styčná spára P+D - Půdorysný modul 100 mm - Převazba 100 mm - Hmotnost tvárnice TNB 400: 26,4 kg - pevnost tvárnice: P6/10 - základní rozměr:
Zděné nosné stěny Dělení dle druhu použitých zdících prvků:
Zdivo cihelné
Zdroj: Cihelna Vysoké Mýto s.r.o.
Zdivo kamenné
Zdivo tvárnicové
Zdroj: Porotherm
Zdivo smíšené
Kamenné zdivo - v současné době se používá málo (základy, podzemní a soklové části budov, opěrné zdi, rekonstrukce historických budov), - vlastnosti kamenného zdiva: - velká objemová hmotnost (2200-2400 kg/m3), - obtížná opracovatelnost, - neprodyšnost, - pracnost zdění, - špatné tepelně izolační vlastnosti, + odolnost proti povětrnostním a mechanickým vlivům + pevnost v tlaku až 110 MPa.
Kamenné zdivo Pro zdivo se používají výrobky z kamene dané velikostí a tvarem: - lomový kámen (nepravidelný tvar, kamenicky neopracovaný), - kopáky (přibližně rovnoběžnostěn, hrubě kamenicky opracovaný), - haklíky (tvaru hranolu, určeno pro obkladové zdivo, hrubě kamenicky opracovaný), - kvádry (pravidelný tvar, opracování dle potřeby a použití). Podle uspořádání vrstev a použitého tvaru dělíme kamenné zdivo: - zdivo z lomového kamene, - zdivo řádkové (kopákové), - zdivo kyklopské, - zdivo kvádrové.
Zdivo z lomového kamene - kámen lámaný v lomu bez dalšího jemného opracování o velikosti min. 150 mm (častěji 200 mm). Nejčastěji se používá vazák s občasnou kombinací s běhounem pro zdivo ti. min. 450 mm (až 600 mm). Styčné spáry plně promaltované MC tl. 15 až 40 mm musí být překryty.
Vazba kamenného zdiva
Zdivo řádkové Zdivo z opracovaného lomového kamene, provedené z hrubých nebo čistých kopáků. V jedné vrstvě kameny stejné výšky.
Zdivo haklíkové Speciálním případem zdiva řádkového – vrstvy jsou svislé převázány.
Zdivo kyklopské Vybraný lomový kámen opracovaný do tvaru 5 až 8 úhelníků (polygonů). Zdí se na maltu MV nebo MVC. V líci se mohou v jednom bodě stýkat pouze tři spáry. Šířka spáry je 20 až 40 mm. Použití: pro terénní úpravy, opěrné zdi atd.
Zdivo kvádrové Kameny opracované přesných rozměrů. Kladou se podle prováděcích kamenických výkresů a spojují se MC nebo pomocí skobek z nerez oceli. Spáry o tl. 15 až 20 mm pravidelné. Používá se u monumentálních staveb (památníků apod.) nebo jako obkladové zdivo vstupů, soklů a při rekonstrukcích.
Gabiony -
Gabionové ploty Gabionové opěrné stěny Gabionové protihlukové stěny
Zděné nosné stěny Dělení dle druhu použitých zdících prvků:
Zdivo cihelné
Zdroj: Cihelna Vysoké Mýto s.r.o.
Zdivo kamenné
Zdivo tvárnicové
Zdroj: Porotherm
Zdivo smíšené
Zdivo smíšené Složeno ze 2 či více stavebních materiálů, tvořící jeden celek. Kombinace: kámen-cihla, kámen – beton, beto – cihla, kámen – beton - cihla. Důvody pro kombinace: ekonomické, estetické, využití předností jednotlivých materiálů.
ČSN EN 1996-2 Eurokód 6: 2007: Navrhování zděných konstrukcí – Část 2: Volba materiálů, konstruování a provádění zdiva Vzdálenosti mezi dilatačními spárami Nenosné nevyztužené zdivo dle doporučených hodnot. Nevyztužené a vyztužené nosné stěny s výrazným přitížením od stropní konstrukce se stanoví vzdálenost výpočtem.
Orientační mezní vzdálenosti dilatačních spár u nosného zdiva (M5/10/15 – 1/ 2,5) Zdivo z cihlářských výrobků Zdivo z cihlářských výrobků Zdivo vápenopískových cihel, tvárnic z betonu, z lehčeného betonu, kamene Zdivo z dílců z pórobetonu Monolitické stěnové konstrukce železobetonové Montované konstrukce ze železobetonu
60 - 90 m 90 m 40 - 60 m 25 m 40 m 60 m
ČSN EN 1996-2 Eurokód 6
ČSN EN 1996-2 Eurokód 6 Ošetření a ochrana zdiva během provádění Ochrana před deštěm - Ochrana před vymýváním malty ze spár, před střídavým navlháním a vysycháním - Ochrana hotového zdiva před přímým dopadem deště na konstrukcí Ochrana před střídavým působením mrazu a tání - Použít předběžná opatření. - Zdivo se nemá provádět ze zmrzlých materiálů nebo na zmrzlý podklad. Ochrana před účinky nízké vlhkosti - Zdivo se má udržovat vlhké až do ukončení procesu hydratace cementu v maltě (ochrana před větrem, účinky vysokých teplot). Ochrana proti mechanickému poškození
ČSN 73 0205:1995 Geometrická přesnost ve výstavbě, Navrhování geometrické přesnosti
ČSN 73 0205 Geometrická přesnost ve výstavbě, Navrhování geometrické přesnosti
ČSN 73 0212-3:1997 Geometrická přesnost ve výstavbě, Kontrola přesnosti, Část 3: Pozemní stavební objekty
Nosné stěny monolitické
Nosné stěny monolitické - litá betonová směs přímo do bednění, které po zatuhnutí směsi odstraníme nebo ponecháme („ztracené bednění“), - k-ce známy již v antice, novodobé k-ce se používají od pol.19.stol. Prostý beton používá se pouze na svislé prvky tlačené. Železobeton - k-ce tvořená: - ocelovými pruty – tahové napětí, - betonovou směsí – tlakové namáhání, - používá u všech konstrukcí tažených (ohyb, popř. smyk). - špatné tepelně technické vlastnosti – nutno řešit zateplení. - beton - měkká konzistence, - zhutňování vysokofrekvenčními vibrátory. - bednění - dříve složité z dřevěných desek, nyní jednoduše použitelné montované systémové bednění různých tvarů,
Nosné stěny monolitické Funkce bednění monolitických konstrukcí - Dává tvar konstrukci - Rozděluje konstrukci na jednotlivé pracovní záběry podle požadavku technologického postupu stavby. Bednící systémy (dnes používané) - Dílcové bednění – např. vodovzdorná překližka tl. 15 mm pro plochu a pro ztužení řezivo nebo ocelové profily. - Systémové bednění – dnes velmi používané pro vysokou životnost, jednoduché použití. Podle manipulace a typu prvků se používají systémová bednění typu: – dílcové – velkoplošné – prostorové - Posuvné a pojízdné bednění – pro betonáž svislých konstrukcí výškového charakteru, např. sila, komíny, věže apod. - Nafukovací bednění - pryž nebo PVC vyztuženého synt. tkaninou; používá se pro betonáž sloupů, tvrzený papír napuštěný dehtovou hmotou vytváří válcové formy různých rozměrů. K betonáži stěn se používá beton měkké konzistence, který se zhutňuje vibrátory. Nutno provádět ochranné nátěry bednění!
Nosné stěny monolitické Materiál systémového bednění: – překližka tl. 5 – 40 mm; - ocelový plech tl.3 – 4 mm; - lehčené polypropylénové desky + ocelové nebo hliníkové rámy.
Překližka
Překližka s fenolovou pryskyřicí na povrchu
Překližka s melaminovou pryskyřicí na povrchu
Nosné stěny monolitické Postup výroby monolitické železobetonové konstrukce: - příprava bednění, - provedení a uložení výztuže, - výroba betonové směsi, - doprava betonové směsi do bednění a její zhutnění, - ošetření betonu.
Příložné plošné bednění (PERI (www.peri.cz), DOKA (www.doka.com), MEVA)
Příložné plošné bednění
Sloupové a překládané bednění
Sloupové a překládané bednění
Nosné stěny monolitické Ztracené tvárnicové bednění Např.: KB-Blok (www.kb-blok.cz), BEST (www.best.info), PRESBETON (www.presbeton.cz), BETON BROŽ (www.betonbroz.cz)
Nosné stěny monolitické Ztracené tvárnicové bednění
Nosné stěny monolitické Ztracené tvárnicové bednění Např.:systém Velox (www.velox.cz)
– štěpkocementové desky tl. 25, 35, 50 mm – vytváří ztracené bednění. Vkládá se výztuž tzv. stěnové výztuhy. - Formát desek 2000 x 500 mm.
Nosné stěny montované
Nosné stěny montované Prefabrikované konstrukce - k-ce z předem vyrobených celoplošných nebo tyčových dílců spojených stykováním. -dlouhodobá snaha přenést výrobu mimo staveniště (první zmínka již 2500 let př.n.l.v Egyptě– kamenné stěny s dřevěnými čepy). Materiálové řešení: - keramika, - beton hutný i vylehčený, - ocel, - dřevo - kombinace materiálů, např. keramika + beton. Spoje – vysoké nároky na provedení z hlediska: - statického (přenos tlakového, tahového, smykového namáhání), - tepelně technického (zamezení vzniku tep. mostů), - akustického (zamezení vzniku akustických mostů).
Železobetonové stěny montované Nutnost: respektovat modulovou prostorovou osnovu, kterou jsou vymezeny polohy dílců v nosném systému budovy. Nevýhody: nutnost prefavýroben, přeprava, manipulace na stavbě, obtížné konstrukční spoje, … Výhody: rychlé, ihned únosné, není potřebné bednění, omezení mokrého procesu na stavbě, …
Železobetonové stěny montované - bloky - Výška 1/2 až 1/3 výšky podlaží. - Tloušťka stěny 300 – 450 mm. - Materiál: škvárobeton, pórobeton, struskopemzobeton. - Spoje: kladení do maltového lože = polomontovaný systém.
Železobetonové stěny montované - blokopanely - Výška = výšce podlaží (bez stropní konstrukce a překladů). - Šířka 1200 až 1500 mm. - Tloušťka stěny 250 – 400 mm. - Materiál: keramzitbeton, pórobeton, struskopemzobeton nebo keramické tvárnice. - Spoje: maltové spoje, svařování kotevní výztuže a zálivka styků
Železobetonové stěny montované - panely - Velkoplošné dílce s oboustrannou povrchovou úpravou. - Rozměry limitují mechanické vlastnosti použitých materiálů a nosnost zvedacích zařízení. - Materiál: beton, železobeton, lehké betony (pórobeton, keramzitbeton), z keramických prvků, vrstvené dílce (sendvičové). - Základní modul = 300 mm. - Podle rozpětí lze dělit: - Panelové soustavy s malým rozponem do 4800 mm (2400, 3000, 4200 mm). - Panelové soustavy se středním rozponem do 7200 mm (5400, 6000, 6600 mm). - Výškové skladebné parametry: - Pro bytovou výstavbu kv = 2800 mm. - Pro občanskou výstavbu kv = 3000, 3300, 3600, 3900 mm.
Železobetonové stěny montované - panely Podle funkce: - vnitřní nosné stěnové panely, - obvodové nosné stěnové panely, - stropní panely, - ztužující panely, - obvodové nenosné panely. Vývoj: - I. etapa od 1953 do 70 let. - II. etapa od 70 let
Vnitřní nosné stěnové panely
Vnitřní nosné stěnové panely
Vnitřní nosné stěnové panely
Obvodové stěnové panely
Zdroj.: Matoušková D., Pozemní stavitelství I
Obvodové stěnové panely
Obvodové stěnové panely
Stropní panely
Příklad montovaného RD
Příklad protihlukové stěny Prefa Akustik
Příklad prostorové trafostanice Prefa
Příklad předpjaté stěnové panely SPIROL Prefa
Příklad stěnové dílce jednovrstvé a sendvičové Prefa
Příklad stěnové dílce jednovrstvé a sendvičové Prefa
Kovové stěny montované - Materiál: kovy a jejich slitiny na bázi ocel, hliník, dural apod. - Únosnost oceli: v tlaku i tahu a vysoká hodnota modulu pružnosti vede k malým průřezovým plochám stěn (tloušťkám), malá odolnost vůči vzpěru – vede k používání profilovaných prvků. - Požární odolnost: velmi malá – nutnost ochrany obkladem, nátěrem, omítkou. Pozor na korozi. - Tepelně technické vlastnosti: špatné – doplnění vhodnou izolací. - Akustické vlastnosti: velmi malá neprůzvučnost (schopnost tlumit zvuk) – řešení jako konstrukce dvojité, sendvičové, vrstvené.
Dřevěné stěny montované - Únosnost dřeva: vysoká pevnost v tlaku i tahu, příznivá hodnota modulu pružnosti. - Požární odolnost: velmi malá – řešením jsou pouze nízkopodlažní objekty. - Tepelně technické vlastnosti: souvisí s mohutností (tloušťkou) řeziva, doplnění vhodnou izolací. - Akustické vlastnosti: malá neprůzvučnost (schopnost tlumit zvuk) – řešení jako konstrukce dvojité, sendvičové, vrstvené. Typy objektů s dřevěnými nosnými stěnami: - z masivního dřeva - roubenky a sruby, - sendvičové dřevostavby.
Dřevěné stěny montované Sendvičové skeletové nebo rámové dřevostavby - základní a vrchní omítka. - fasádní polystyren. - dřevotřísková, sádrovláknitá deska, - dřevěná konstrukce se tepelnou izolací z minerální vlny, - OSB desky, - parozábrana, - sádrokartonová deska.
Vrstvené stěny Rozdělení funkce obvodových konstrukcí: - nosná – primárně materiály s vysokou únosností (kámen, beton, hutný cihlářský střep), - tepelně izolační – přídavná vrstva, která vyrovnává nedostatky obvodových k-cí (součinitele prostupu tepla U, nebo akustické požadavky, atp.). U vrstvených k-cí je hodnota součinitele prostupu tepla U dána součtem všech dílčích prostupů tepla U jednotlivých vrstev skládané konstrukce. Rozdělení vrstvených konstrukcí dle umístění tepelné izolace: - exteriérové – výhoda akumulace vnitřních stěn, - interiérové – rychlá temperace interiéru, teplotní namáhání nosné k-ce.
Vliv kondenzace vodní páry v konstrukci => nesprávná funkce tepelně izolačních vrstev kce a degradace materiálu nosné stěny => snížení až ztráta únosnosti k-ce.
Vrstvené stěny Kontaktní obvodové pláště: - izolant bezprostředně na nosné k-ci, - součást nosné konstrukce (tvárnice), - „dodatečné“ – kotveno ke stěnám, - tepelně izolační omítky; - nechrání k-ci proti tepelným ziskům v letním období => teplotní namáhání nosné konstrukce => teplotní roztažnost k-ce. Vrstvy kontaktního systému: - nosná konstrukce, - lepící vrstva – společně s mech. kotvením hmoždinkami zaručuje stabilitu Ti desek na nosné konstrukci, - tepelně izolační vrstva – desky na bázi EPS, minerálních a skelných vláken, přírodní materiály, - výztužná (armovací) vrstva – sklotextilní tkanina s lepící stěrkou zajišťuje jednolitost finálního povrchu bez trhlin, - omítka – plastické omítky – teplotní změny konstrukce.
Kontaktní zateplovací systém
Vrstvené stěny – vlastnosti systému
Vrstvené stěny
Provětrávané obvodové pláště - nosná k-ce, - kontaktní vrstva TI na nosné k-ci (vláknité izolace), - pojistná HI, difúzně otevřená fólie případně parozábrana, - větraná vzduchová mezera min. 40 mm (eliminuje tepelné zisky nosné stěny), -pohledová krycí vrstva na roštu či závěsech (desky, prefabrikáty, atp.); - chrání konstrukci proti tepelným ziskům v letním období = vliv provětrávané vzduchové dutiny.
Způsoby uchycení tepelné izolace a pohledového pláště - nosné rošty: - dřevěné, - kovové, - speciální závěsy a spony, - mech. kotvení TI a samonosný pohledový plášť.
Provětrávané obvodové pláště
Vrstvené stěny – úprava spár u pohledového zdiva Nevhodné provedení spár lícového zdiva => zadržování vody a nečistot, zátek do konstrukce => degradace zdiva a snížení únosnosti.
