obr. 2: vlastní a vnucené přetvoření

KALKSANDSTEIN – tvarové změny, trhliny

Architekt a projektant nosné konstrukce musí dbát na to, aby ve stavbách a jejích částech nedocházelo ke vzniku trhlin. Trhlinám se dá v mnoha případech vyhnout, pokud jsou již ve fázi projektu posuzovány a zohledněny rozdílné deformační vlastnosti různých druhů zdiva a z toho plynoucí nebezpečí vzniku trhlin. K posouzení, zda nemůže dojít ke vzniku trhlin jsou dnes k dispozici vhodné přibližné metody [1]. Dají se použít pro určité případy bez zvláštních obtíží. Případně se doporučuje speciální odborné posouzení.

1. VZNIK NAPĚTÍ A TRHLIN Tvarové změny, které mohou vzniknout bez omezení, nevyvolávají žádné napětí. Stejnorodé dokonale kluzně uložené těleso, které se poddá rovnoměrnému roztažení, se může přetvářet zcela bez vzniku napětí. V praxi se ale zpravidla nedá přetvářet část stavby bez omezení, protože vše je spojeno s ostatními částmi stavby. Pokud se přetvoří rozdílně dva navzájem spojené stavební díly, vznikne napětí. Když je tvarovým změnám bráněno vnějšími silami (tlakem), je takto vzniklé pnutí označováno jako vnější pnutí, příp. pnutí tlakem. Pnutí uvnitř stavebního prvku může vzniknout bez působení vnějších sil, např. když je stavební díl rozdílně zahřátý nebo nerovnoměrně vysušen – na povrchu silněji než uvnitř. Pnutí, které vznikne tímto způsobem, se označuje jako vnitřní pnutí. (obr. 2) U zdiva nastává tento případ např. pokud jsou použity cihly s vysokou vlhkostí a následně dojde k vysušní. Nerovnoměrným vysoušením průřezu vzniká vnitřní pnutí, a to tahové napětí na vnějších, více vysušených částech, a napětí v tlaku ve vnitřní části. Velikost vzniklého napětí je ovlivněna velikostí přetvoření, způsobem uložení prvku, příp. poměrem tuhosti navzájem spojených dílů, modulem pružnosti v tahu a ve smyku a snížení napětí následkem relaxace. Relaxace je časově závislé snížení napětí při konstantním protažení. Např. ve stavebním prvku může být vyvoláno počáteční napětí konstantním teplotním přetvořením. Toto počáteční napětí je po určitém čase snižováno vlivem relaxace (vnitřní odbourání

obr. 2: vlastní a vnucené přetvoření

napětí) na podstatně menší konečné, ty bych tam kv napětí. Kritické a obzvláště nebezpečné pro vznik trhlin je tahové napětí nebo smykové napětí, protože pevnost v tahu a ve smyku jsou v porovnání s tlakovou pevností zdiva malé. Trhliny vznikají pokud napětí překročí odpovídající pevnost, příp. pokud je vzniklé přetvoření větší než mezní přetvoření.

2. TVAROVÉ ZMĚNY 2.1 Obecně Přehled tvarových změn, které mohou u zdiva nastat, ukazuje obr. 1. Nadřazený pojem přetvoření zahrnuje zkrácení a prodloužení jako změny délky – jednotka: mm/m – tzn. např. 0,3 mm změny délky na metr délky stavebního prvku.

Výpočetní hodnoty, tzn. všeobecně použitelné hodnoty tvarových změn, stejně jako rozsah možných maximálních a minimálních hodnot, se

obr. 1: tvarové zm ěny zdiva


letech. Křivky průběhu smršťování jsou uvedeny v [4].

Tabulka 1 obsahuje konečné hodnoty smrštění pro různé druhy zdiva jako výpočetní hodnoty, navíc ještě průměry, rozsah hodnot a možné 10 % a 90 % kvantily. Tyto znamenají, že s 90 % jistotou jen 10 %, příp. 90 % všech možných konečných hodnot leží pod, příp. nad hodnotou kvantilu. S kvantilovými hodnotami mohou být stanoveny statisticky potvrzené uvažované mezní hodnoty.

obr. 3: časový pr ůb ěh smršťování ( εs)a dotvarování (εk) u zdiva uloženého v prostředí s konstantními podmínkami tab. 1: vlhkostní přetvoření zdiva: výpo čtové kone čné hodnoty v mm/m (smršťování εs∞, znaménko mínus; nevratné rozpínání εcq∞, rozpínání εq∞, znaménko plus)

Zdicí prvky druh

DIN

(Mz), HLz KS, KS L

105 106

Hbl V, Vbl (Hbn) PP

18151 18152 18153 4165

1) 2)

Výp. Rozsah Střední hodnota hodnot hodnota [mm/m] [mm/m] [mm/m] 0 -0,2 až +0,4 -0,2 -0,16 -0,01 až -0,291) -0,26 -0,13 až -0,422) -0,4 -0,23až -0,57 -0,41 -0,2 -0,2

-0,1 až -0,3 +0,2 až -0,2

výrobní vlhkost prvku prvky uložené ve vodě

-

Quantily [mm/m] 10%

90%

-0,07 -0,24

-0,42 -0,42 -0,58

-

-

( ) málo výsledků měření

nachází v normě DIN 1053-1, tabulka 2 [2] a také v samostatném příspěvku v ročence zdění [3]. Hodnoty tvarových změn pro smršťování, rozpínání a dotvarování jsou konečné hodnoty. V ročence z roku 2002 [4] jsou popsány přetvoření a odpovídající zkušební metody.

zdicích materiálů (u pálených cihel jen v malé míře), stejně jako u malty. U pálených cihel se může vyskytnout zvětšení objemu následkem molekulového vázání vody, což je označováno jako chemické rozpínání. To záleží především na složení surovin a podmínek při vypalování a proto se nevyskytuje u všech cihel.

2.2 Vlhkostní přetvoření

Časový průběh smršťování (obr. 3) je ovlivněn způsobem vyzdění, počáteční vlhkostí zdicích prvků, vlhkostními podmínkami okolí (relativní vlhkostí vzduchu (RF), pohybem vzduchu) a velikostí stavebního prvku. Smršťování se urychluje s ubývající relativní vlhkostí vzduchu a s rostoucím pohybem vzduchu. Pomaleji probíhá u lehkého betonu a pórobetonu než u vápenopískového zdiva. Rychlým vysušením povrchu cihly a spáry může dojít v extrémním případě ke vzniku trhlinek mezi zdivem a maltou (prasknutí spáry, obr. 4).

Smršťování a rozpínání jsou označovány jako objemové, příp. délkové změny, příp. dilatace zdiva a zdicích materiálů, následkem zvyšování a snižování vlhkosti. Přitom se vychází ze ztvrdlého stavu (zdivo), příp. právě tvrdnoucího (malta). Smršťování a rozpínání jsou fyzikální jevy a jsou částečně závislé. Smršťování vápenopískového materiálu je téměř úplně reverzibilní. Smršťování je mnohem důležitější než rozpínání, protože je všeobecně spojeno s nebezpečím vzniku trhlin tahovým napětím. Vlhkostní smršťování a rozpínání tedy vysychání popř. zvětšování vlhkosti se vyskytuje u všech

Smršťování je při zhruba konstantních podmínkách ukončené cca po třech

Konečné hodnoty smrštění platí pro zdivo s obyčejnou maltou, přibližně platí také pro zdivo s lehkou maltou a maltou pro tenké spáry. V rozsahu hodnot pro cihly odpovídá uvedená hodnota zpravidla možnému chemickému rozpínání. Hodnoty přetvárných vlastností zdiva jsou uvedeny v DIN 1053-1, tab. 2. Aktualizovaná tabulka, která bude v připravovaném vydání DIN 1053-1 je zde uvedena jako tab. 2.

2.3 Teplotní roztažnost Změny rozměrů vlivem teplot, příp. změnou teploty, jsou označovány jako teplotní přetvoření. Teplotní přetvoření εT vyplývá z příslušné změny teploty ∆T v K a specfických součinitelů teplotní roztažnosti αT v 10-6/K:

ε T = ∆ T . αT Součinitel αT se stanovuje na základě výsledků zkoušek a může se přibližně uvažovat jako konstantní při teplotách od – 20 do + 80ºC. Výpočetní hodnoty a rozsah hodnot pro koeficient tepelného prodloužení

obr. 4: vznik trhlin vlivem vysychání cihel a malty


tab. 2: Přetvárné vlastnosti zdiva; konečné hodnoty vlhkostního p řetvo ření εf ∞; dotvarování φ∞; sou č. teplotní roztažnosti (aktualizovaná tabulka 2, DIN 1053-1)

Zdicí prvky Typ malty druh

DIN

1

2

Konečná hodnota vlhkostního přetvoření (smrštění, rozpínání) εf,∞1) Výp. hodnota

Rozsah hodnot

Konečná hodnota dotvarování

Součinitel teplotní roztažnosti

φ∞2) Výp. hodnota

mm/m 3 4 5 6 NM 1,0 V 105-100 Pálené cihly +0,3 až -0,14) LM 0 2,0 V 105-6 DM +0,1 až -0,1 0,5 NM Vápenopískové V 106 -0,2 -0,1 až -0,3 1,5 tvárnice DM Porobetonové tvárnice V 4165-100 DM -0,1 +0,1 až -0,2 0,5 NM -0,4 -0,2 až -0,6 V 18 151-100 Tvárnice z lehkého DM 2,0 betonu V 18 151-100 LM -0,5 -0,3 až -0,6 Betonové tvárnice V 18-153-100 NM -0,2 -0,1 až -0,3 1,0 1) zkrácení (smršťení): znaménko minus; prodloužení (nevratné roztažení): znaménko plus 2) φ =ε /ε ε ∞ k∞ el k∞ konečná hodnota dotvarování; εel=σ / E

αt

Rozsah hodnot 7 0,5 až 1,5 1,0 až 3,0 -

Výp. Rozsah hodnota hodnot 10-6 / K 8 9 6

5 až 7

8

7 až 9

1,5 až 2,5

10; 85)

8 až 12

-

10

1,0 až 2,0 0,2 až 0,7

3)

platí také pro struskovápenné cihly pro zdicí prvky <2DF až -0,2 mm/m 5) pro lehký beton s kamenivem tvořeným převážně keramzitem 4)

αT jsou uvedeny v tabulce 2. K výpočtu teplotní roztažnosti musí být stanoveny potřebné rozdíly teplot ∆T pro každý způsob použití, příp. posouzení. Jako vztažná teplota je většinou volena odhadnutá teplota při zabudování stavebního prvku.

tab. 3: Dotvarování zdiva; výpočetní konečné hodnoty dotvarování φ∞

2.4 Pružné přetvoření Přetvoření, které se vyskytuje při působení krátkodobého zatížení, je u zdiva označováno jako pružné přetvoření εEI, stejně jako u betonu. To ale u zdiva platí jen přibližně, protože bylo zjištěno, že při prvním zatížení zahrnuje zčásti i stálé přetvoření a proto je o něco větší než čistě pružné přetvoření.

VPC

2.5 Dotvarování Změny, které vznikají působením dlouhodobého zatížení, jsou označovány jako dotvarování. Všeobecně se pod pojmem dotvarování rozumí změna tvaru – zkrácení – ve směru působícího zatížení. Součinitel dotvarování φ je poměr přetvoření vlivem dotvarování εk,t k pružnému přetvoření εel. Součinitel dotvarování je přibližně konstantní v oblasti užitného napětí a tím na napětí nezávislý. Dotvarování je

Zdicí prvky

Quanti

malta

Výp. hodnota

Rozsah hodnot

Stř. hodn.

10%

90%

V 105-100

NM LM

1,0 2,0

0,5 až 1,5 1,0 až 3,0

-

-

-

V 105-6

DM

0,5

-

V106

NM,DM

1,5

0,8 až 2,0

1,2

0,6

1,8

Porobet.

V 4165-100

DM

0,5

0,2 až 2,7

-

-

-

Z lehkého bet.

V 18151-100 NM,LM V 18152-100 DM

2,0

0,8 až 2,8 1,8 až 3,2

1,9 2,5

0,9 -

2,8 -

Betonové

V 18153-100 NM,DM

1,0

-

-

-

-

druh Pálené cihly

DIN

převážně nevratné. Podstatnými vlivy na časový průběh dotvarování je způsob zdění, počáteční vlhkost cihel, malty popř. podíl kameniva, stáří zatížení a popř. velikost napětí z dotvarování, pokud je větší než užitné napětí. Vlivy na časový průběh dotvarování není dosud možné dostatečně kvantifikovat. Dotvarování je dokončeno při přibližně konstantních klimatických podmínkách a konstantní zátěži zhruba po třech letech. Konečné hodnoty součinitele dotvarování φ∞ zdiva obsahuje tab. 3. V tabulce jsou analogicky jako u

smršťování uvedeny konečné hodnoty, průměry, rozsah hodnot a kvantily. Hodnoty součinitele dotvarování platí pro zdivo s normální maltou. Přibližně platí i pro s maltou pro tenké spáry zdivo nebo s lehkou maltou, obzvlášť pokud není vysoký podíl malty ve zdivu viz také tab. 2.


3. PŘÍKLADY PŘETVOŘENÍ, VYLOUČENÍ VZNIKU TRHLIN 3.1 Obecně Na základě současných znalostí o přetvárném chování zdiva a napětí, které vzniká neumožněním tvarových změn, je možné posuzovat různé případy kombinací stavebních prvků z pohledu rizika vzniku trhlin. Musí se brát v úvahu, že dostupné a dále popsané postupy poskytují pouze přibližně odpovídající výsledky. Je to dáno tím, že stavební podmínky nejsou přesně popř. vůbec známé. To platí např. pro vlastnosti malty ve zdivu, vliv povětrnostních podmínek na pevnostní a přetvárné vlastnosti, pro tuhost uložení, popř. míru omezení přetváření, které je způsobeno spojením se sousedícími stavebními prvky. Posuzování pomocí dostupných výpočtů vede ale zajisté k realističtějším a jistějším výsledkům než pouhé posuzování podle citu. Před použitím výpočtů lze doporučit základní kvalitativní posouzení celého objektu, s ohledem na možné problémové případy. Po tomto prvotním posouzení by měly být případy s pravděpodobně možným vznikem problému posouzeny z hlediska zamezení vzniku trhlin na základě uvedených výpočtů, pokud jsou pro příslušný případ použitelné. Největší vliv navznik trhlin má vlhkostní přetvoření a to smršťování a nevratné rozpínání. Dotvarování a teplotní roztažnost ovlivňují vznik trhliny ve většině případů jen málo.

Je třeba dbát na to, aby vápenopískové prvky byly použitelné po vytvrdnutí v autoklávu a ochlazení na vzduchu bez zvláštního skladování a přípravy. 3.2 Základní kriteria pro posouzení nebezpečí vzniku trhlin Nejdůležitější kritérium pro posouzení vzniku trhlin je rozdíl tvarových změn mezi dvěma navzájem spojenými stavebními díly nebo uvnitř průřezu stavebního prvku. Tento rozdíl tvarové změny nebo protažení ∆ε se vypočte z rozdílu tvarové změny dvou pomyslně oddělených stavebních dílů.

obr. 5: Trhliny vzniklé rozdílným p řetvo řením ve vertikálním sm ěru; p řípad V1: vnit řní st ěna se zkracuje oproti vn ější st ěn ě

Příklad: Lícová vrstva na podzemním vnějším zdivu, akceptace smrštění lícové vrstvy εs,V = -0,3 mm/m, podzemní vnější zdivo εs,K = -0,1 mm/m → ∆ε = -0,3 mm/m – (-0,1 mm/m) = -0,2 mm/m. Pomocí ∆ε mezi dvěma navzájem spojenými díly může být posouzeno nebezpečí vzniku trhlin zhruba podle tab. 4. Přesnost hodnocení je určena hlavně tím, jak přesně jsou stanoveny hodnoty tvarových změn pro daný stavební objekt (smršťování, rozpínání). Přesnější postupy posouzení existují pro případy přetvoření popsané dále. 3.3 Navzájem spojené vnější a vnitřní stěny (1) Způsob přetvoření, nebezpečí vzniku trhlin Mezi navzájem spojenými vnitřními a vnějšími stěnami mohou vzniknout rozdíly v přetvoření díky rozdílnému zatížení a/nebo rozdílnými přetvárnými vlastnostmi zdiva. Nezávislé a neomezené přetvoření vnější a vnitřní stěny není v obvyklém případě možné, především pokud jsou ztužující příčné stěny a ztužované stěny provázány. Rozdíly v přetvoření mezi vnější a vnitřní stěnou vedou tedy k napětí, zpravidla k tahovému, příp.

tab. 4: posouzení možnosti vzniku trhlin dvou spojených prvků

Δt [mm/m] ≤0,2 0,2 až 0,4 >0,4

Vyloučení vzniku trhlin ano, u případu přetvoření V2: Δε≤ ≤0,1 (viz 3.3) nejisté→početní ověření ne; popř. početní ověření

smykovému. Tato napětí vzniknou v té stěně, která má tendenci se zkracovat oproti uvázané stěně (obr. 5, obr. 6). Relativní zkrácení může být způsobeno rozdílným zatížením (dotvarováním), především ale smršťováním, příp. vlhkostním nebo chemickým rozpínáním. Velikost vzniklého napětí, příp. nebezpečí vzniku trhlin závisí hlavně na velikosti rozdílu přetvoření mezi vnitřní a vnější stěnou a způsobu spojení obou stěn, tzn. tuhosti spojení a poměrů tuhosti.


přetvoření (smršťování, chemické rozpínání). Vliv různého dotvarování vnitřních a vnějších stěn je možné zanedbat. Vzhledem k použití tepelné izolace vnějších stěn nejsou předpokládána žádná významná přetvoření vlivem rozdílných teplot. Zcela akceptovatelný je výskyt trhlin širokých cca do 0,2 mm. Potom už ale neplatí předpoklady výpočtu: „stav I“ a lineárně pružné chování. Následky, které jsou tímto vyvolané, se nedají zatím dostatečně přesně kvantifikovat. Musí se brát v úvahu také to, že hodnoty modulu pružnosti (tab. 3, tab. 4) a φ∞ můžou mít velký rozptyl (cca ± 50 %).

obr. 6: trhliny vzniklé rozdílným p řetvo řením ve vertikálním sm ěru; p řípad V2: vn ější st ěna se zkracuje oproti vnitřní st ěn ě

Zásadně je třeba odlišovat rozdílné případy přetvoření (V):

dva

V1: Vnitřní stěna se zkracuje více než vnější stěna.

Toto je případ silného se smršťování nebo dotvarování vnitřních stěn nebo také vnějších stěn, které se smršťují málo nebo se dokonce rozpínají (pálené cihly) nebo malého dotvarování a teplotního rozpínání. Pokud je rozdíl v přetvoření mezi vnitřní a vnější stěnou příliš velký, vzniknou ve vnitřní stěně trhliny, které probíhají šikmo vzhůru od vnější stěny směrem dovnitř (obr. 5). Problematické a pro vznik trhlin nebezpečné kombinace mohou být: vnější stěny zděné z lehčených cihel, vnitřní stěny zděné z vápenopískového zdiva nebo lehčeného betonu (plné tvárnice z lehčeného betonu). V2: Vnější stěna se zkracuje více než vnitřní stěna

To je ten případ, kdy se vnitřní stěna jen málo smršťuje, popř. se dokonce rozpíná (pálené cihly) a málo dotvarovává a naproti tomu se vnější stěna velmi silně smršťuje, málo dotvarovává (nepatrné zatížení, malý součinitel dotvarování) a je dodatečně zkracována ochlazením. (obr. 6). Silným smršťováním, popř. zkracováním vnější stěny dojde k přesunutí zatížení na vnitřní stěnu. Vnější stěna „se zavěsí“ na vnitřní. Je-

li překročena tahová pevnost ve vazbě mezi cihlou a maltou v ložné spáře, příp. v ojedinělých případech také tahová pevnost zdicích prvků, vzniknou přibližně horizontálně probíhající trhliny na vnější stěně. Tyto trhliny jsou obecně v oblasti připojení k vnitřní stěně poměrně jemné a v malých odstupech, ve větší vzdálenosti se pak nachází menší množství větších trhlin. Tyto trhliny se nacházejí samozřejmě zejména ve slabších místech, především v oblasti otvorů. Vznik trhlin může být uspíšen navíc průhybem stropu a působením jiného excentrického zatížení. Problematické a pro vznik trhlin nebezpečné kombinace mohou být: vnější ze zdiva z lehčeného betonu, vnitřní stěny ze zdiva z pálených cihel. (2) Početní hodnocení Poslední dobou jsou vyvíjeny výpočetní postupy na základě metody konečných prvků. ro použití nejjednodušší a nejuniverzálnější postup je popsán v [5]. Při tomto postupu je příčná stěna (vnitřní stěna) uvažována jako izotropní deska vysoká přes všechna podlaží. Vliv železobetonových stropů je zanedbán a předpokládá se lineárně pružné chování materiálu (stav I, zdivo bez trhlin). Podle očekávání vyplývá i z tohoto postupu, že pro vznik trhlin jsou podstatná zejména vlhkostní

Pro praktické použití je doporučen následující způsob výpočtu:

•

Případ přetvoření V1

Hrubý odhad vyloučení vzniku trhlin bez výpočtu Obecně se udává, že nebezpečí vzniku trhlin nehrozí, pokud není rozdíl přetvoření vnitřní a vnější stěny Δε0 vlivem smršťování a chemickým rozpínám (hodnoty z tab. 1, tab. 3 nejsou větší než 0,2 mm/m. Při spojování vnitřních a vnějších stěn „na tupo“ se předpokládá, že ke vzniku trhlin nedojde ani při větším rozdílu přetvoření. Přesnější posouzení zatím není k dispozici. Orientační odhadnutá hodnota je hodnota 0,3 mm/m.

•

Případ přetvoření V2

Hrubý odhad vyloučení vzniku trhlin bez výpočtu Obecně se udává, že nebezpečí vzniku trhlin nehrozí, pokud není rozdíl přetvoření vnitřní a vnější stěny Δε0 vlivem smršťování a chemickým rozpínám nejsou větší než 0,1 mm/m. (3) Početní ověření zamezení vzniku trhlin Posouzení vzniku trhlin pro stav I Δεw=Δε0.αk.αr≤εzul εzul: 0,2mm/m (V1), 0,1 mm/m (V2) (1) stanovení Δε0 pro smršťování a teplotní přetvoření (tab. 1, tab. 3 [2],[3]) (2) určení hodnoty poměru tuhosti


tab. 5: pom ěr EI/EA

k= k1.k2.k3

Vnitřní stěna

kde k1=EI/EA (modul pružnosti zdiva vnitřní a vnější stěny)

βN,st

(plocha průřezu AI, AA popř. tloušťka stěny d a délka stěny l)

12 16

k3= (1+0,8.φ∞,A)/(1+0,8. φ∞,I) Hodnoty k1 a k3 byly stanoveny pro různé kombinace vápenopískového zdiva s jinými typy zdiva s ohledem na vlastní hodnocení. Hodnoty jsou sestaveny v tab. 5,tab. 7

(4) Dosazení zmenšujícího součinitele pro vliv relaxace αR Hodnotu součinitele αR zatím není možné dostatečně přesně stanovit. S ohledem na dosavadní výsledky hodnocení se dosazuje αR=0,7 (5) Porovnání: předpokládané působící přetvoření Δεw s dovoleným přetvořením Δεzul=0,2 mm/m (4) Příklad výpočtu Vnitřní stěna: KS XL 12, DM, lI=7,0m (účinná délka: 3,0m, dI=0,175m

Hlz-DM

Vápenopískové zdivo (předepsané hodnoty)

k2= AI/AA=dI.lI)/dA.lA)

(3) stanovení zmenšujícího koeficientu αk (tab. 7)

Obvodová stěna

20 28

Malta IIa DM IIa DM IIa DM IIa DM

βN,st 6 1,2 2 1,5 2,2 1,8 2,5 2,3 3

8 1 1,6 1,2 1,8 1,4 2 1,9 2,4

12 0,7 1,1 0,8 1,2 1 1,3 1,2 1,6

0,5

0,5

2

φ∞ (rozsah hodnot)

0,8 až 2,0

-

0,5až2,5

0,8 až 3,2

k3 (pro výp.h. φ∞)

-

0,6

0,6

1,2

(8) zmenšující součinitel αk=0,59 (, pro k=1,73 interpolováno z tab. 7) (9) výpočet přetvoření

působícího

(6) stanovení Δε0 = εcq- εs∞ → Δε0 =0,3 mm/m

Δεw = 0,28mm/m < Δεzul = 0,2mm/m

(7) hodnota součinitele k

Tzn. že může dojít ke vzniku trhlin.

k3=

10,8⋅φ∞ , A 10,8⋅φ ∞, I

•

má být usilováno o stejné sedání základů pod stavbou. Toho může být dosaženo tím, že plochy základů jsou stanoveny pro rovnoměrné stlačení zeminy a ne pro konstantní napětí v základové spáře, popř. je založení navrženo specialistou na zakládání staveb

působícího dovoleným

(5) Opatření pro zmenšení rizika vzniku trhlin

•

volba kombinací zdiva s dostatečně nízkým rozdílem přetvoření ∆ε0

LB(Vbl,Hbl)-NM,LM,DM

pokud možno volba zdicích materiálů pro vnitřní a vnější stěny s příznivým poměrem pevnosti, u případu V1 má být vnitřní stěna pokud možno tužší (větší modul pružnosti E, větší průžezová plocha) a obvodová stěna pokud možno měkká -> vnitřní stěna nutí vnější stěně větší podíl jejího přetvoření (zkrácení). Pro případ V2 to platí opačně.

Δεw=0,3.0,59.0,7=0,12

Při hodnotách vlhkostního přetvoření od εs = -0,3 mm/m a εcq = +0,3mm/m a tloušťce vnitřní stěny dI=115mm vyjde při jinak nezměněných hodnotách ve výpočtu:

(tab. 6)

6 1 1,6 1,2 1,8 1,4 2 1,9 2,4

•

Δεw= Δε0. αk. αR

Nedojde ke vzniku trhlin.

d I⋅I I d A⋅I A

PP-DM

rozdílu

Vnitřní stěna εs∞=-0,2mm/m

k2=

4 1,4 2,3 1,7 2,6 2 2,8 2,6 3,4

φ∞ (výp.hodnota)

Vlhkostní přetvoření:

(tab. 5)

2 2,5 4 3 4,5 3,6 5 4,6 6

Obvodová stěna

Δεw = 0,12mm/m < Δεzul = 0,2mm/m

k 1=E I⋅E A

6 1,7 2,8 2,1 3,1 2,5 3,4 3,2 4,1

HLz-DM

dA=0,365m

(nevratné rozpínání)

4 2,5 4 3 4,5 3,6 5 4,6 6

Vnitřní stěna KSNM/DM 1,5

Parametr

HLz 6, DM, IA=1,0m (pilíř)

Vnější stěna εcq=+0,1mm/m

2 4,5 7,3 5,4 8,2 6,5 9,1 8,4 10,9

tab. 6: pom ěr k3=(1+0,8.φ∞,A) / (1+0,8.φ∞,I)

(10) Porovnání přetvoření Δεw s přetvořením Δεzul

Vnější stěna:

LB(Vbl,Hbl)NM,LM,DM

PP-D

• tab. 7: zmenšující součinitel αk v závislosti na pom ěru tuhostí k

αk

k

0,45 0,5

4 3

0,55 0,7

2 1


•

vyztužení pro omezení šířky trhlin v nejvyšším podlaží vnitřních stěn v oblasti poblíž obvodové stěny je popsáno v [6]

•

technika „tupých styků“; pomocí relativně poddajnému kotvení stěn ve svislém směru dosáhneme volného přetváření vnitřní a vnější stěny. Tomu může být dále napomáháno vrstvou lepenky mezi dolní stěnou stropní desky a vnitřní stěnou (obr. 7). Těmito opatřeními je ovšem snížen vliv poměrů tuhosti, a proto se výše popsané výpočty nedají použít. Kvantitativně odpovídající a zkušebně ověřené posouzení těchto rozdílných vlivů a jejich působení na vznik trhlin není ještě zatím možné

•

Techniku tupých styků je ale nepochybně možno doporučit pro snížení rizika vzniku trhlin. Přibližně se může vycházet z toho, že přípustné rozdíly přetvoření ∆ε0 mezi vnitřní a vnější stěnou (smršťováním, chemickým rozpínám) od 0,3 do 0,4 mm/m mohou být přeneseny bez nežádoucích trhlin ve zdivu.

•

Toto platí principielně také pro pro optimalizované provedení spoje mezibytové stěny s vnějšími stěnami z pohledu zvukové izolace: mezibytová stěna budovy vede až k vnější ploše vnější stěny, vnější stěna je napojena mezibytovou stěnu tupým spojem.

•

Jsou ovšem požadovány spojovací kotvy odpovídající tahovou pevností z důvodu možného smrštění podélné stěny budovy v horizontálním směru. Toto může mezi jinými vést k vytvoření praskliny v oblasti stykového spoje. Protože je vnější stěna zpravidla prováděna s tepelně izolačním systémem nebo jako dvouvrstvé zdivo, je eventuelní tvoření trhlin ve vnější oblasti spáry tupého spoje nevýznamné. U omítnutých stěn je doporučeno proříznutí omítky.

obr. 7: technika tupých spoj ů; vložení d ělící vrstvy mezi strop a vnitřní st ěnu

3.4 Nenosné příčky (1) Způsob přetvoření, nebezpečí vzniku trhlin Průhyb stropů může v nenosných příčkách vyvolat smyková a tahová napětí. Přitom může průhyb stropu nad touto příčkou vést k jejímu dodatečnému přitížení, pokud není horní okraj příčky dostatečně oddělen od stropu. Vlivem tahových napětí může dojít ke vzniku horizontálních trhliny mezi stěnou a stropem dole v oblasti uložení (odtržení stěny od stropu) a také vertikální a příčné trhliny ve stěně zdiva (obr. 8). Takovéto trhliny nejsou způsobeny vadným zdivem, nýbrž vznikají většinou v důsledku průhybu stropu.

popř. není přesně znám, nelze většinou kvantitativně stanovit hodnoty pro vyloučení vzniku trhlin. Zamezení vzniku trhlin, popř. délky stěn bez vzniku trhlin následkem smršťování ve směru délky stěny může být určena jako v 3.5(2). Protože se jedná o vnitřní příčku odpadá (alespoň u obytných budov) obecně dodatečné přetvoření vlivem teploty. Početní příklad k tomu je uveden dole (3). (3) Příklad výpočtu Nenosná vnitřní příčka z KS XL, malta pro tenké spáry; Výška stěny hw=3,50m;

V normě DIN 1045-1, část 11.3.1. je uveden požadavek na maximální dovolený průhyb stropu l/500.

Stěna je po stranách uložena kluzně, nahoře poddajně držená, dole na oddělena folií.

Ke vzniku trhlin může dojít také v delší nenosné dělící stěně smršťováním v podélném směru stěny.

Předpoklad: εs=0,2mm/m

(2) Početní hodnocení Početní zhodnocení požadavku na zakřivení zděné stěny s a bez dodatečného přitížení od vrchní desky je možné podle [6]. Jelikož zpravidla požadavek zdiva pro tento případ není

Délka stěny bez vzniku trhlin (viz také 3.5(3):

Vlhkostní

přetvoření

Tuhost uložení (dole) R=0,6

l r ≤−ln1−

1 3,50 ⋅ 20⋅103⋅0,2⋅10 3⋅0,6 0,23


ε.0,7 = 0,2.10-3.0,7=0,14.10-3 0,14.10-3 > 0,05.10-3 →dojde ke vzniku trhlin Vzhledem k vyššímu riziku vzniku trhlin mají být příčky uloženy tak, aby se mohly volně přetvářet v horizontálním směru (4) pro zmenšení rizika vzniku trhlin Je možno doporučit následující opatření pro snížení rizika vzniku trhlin:

•

Omezení průhybu stropů podle DIN 1045-1 (l/500)

•

Pozdější vyzdění dělících příček. Větší část průhybu stropů proběhne již před vyzděním příček a nepřispívá tak ke vzniku trhlin.

•

Oddělení stěny zdiva v oblasti uložení na spodní desku použitím vhodné oddělující vrstvy, např. folie. Tím je dosaženo toho, že k horizontálnímu odtržení stěny od stropu dojde v předem stanoveném místě, ve kterém nebude vidět.

•

Dostatečná možnost přetvoření stěny v horní části: k tomu jsou mezi stropem a vrchním okrajem stěny provedeny mezivrstvy v dostatečné šířce. To platí především u dlouhých stěn nad 5m.

•

Co nejmenší možné smršťování, zdění vápencovým pískovcem, který schne na vzduchu, zabránění postranního provlhnutí.

•

vyztužení ložných spár: rozumně odstupňovaným vyztužením po výšce stěny (dole v oblasti namáhání v tahu minimální vertikální vzdálenost výztuže) je možné dosáhnout vyhovujícího

obr. 8: trhliny v příčce zp ůsobené pr ůhybem stropu

Pro stěnu výšky 2,50m vyjde

l r ≤8,20 m Při nepoddajném bočním uložení příčky platí s dostatečnou přesností nezávisle na délce stěny σz=Ez.ε.ψ ψ: míra relaxace, předpoklad ψ =0,7 Ez,mw: modul pružnosti v tahu zdiva ve směru délky stěny Aby nedošlo ke vzniku trhlin musí být tahové napětí σz menší než tahová pevnost zdiva βz,mw. Pro βz,mw / Ez,mw =1/20.000 (viz tab. 8) dostaneme: σz / Ez =ε.0,7< βz,mw/Ez,mw = 1/20.000 = 0,05.10-3 tab. 8: tuhost uložení R

R 0,4 až 0,6 >0,6 až 0,8 >0,8 až 1,0

Oblast založení stěny (základ, strop) 2 mezivrstvy uložené přes sebe (např. lepenkové pásy) 1 mezivrstva Žádná mezivrstva; vrstva malty

tab. 9: zaokrouhlené hodnoty βz,mw / Ez,mw pro zdivo na obyčejnou maltu podle [3]

Zdivo Vápenopískové Pálené cihly Z lehkého bet. Z porobetonu

βz,mw / Ez,mw 1/20.000 1/8.500 1.10.500 1/13.000


obr. 9: tvarové zm ěny zdiva dole uloženého

rozložení trhlin s dostatečně malou šířkou trhlin [6]


3.5 Dvouplášťové obvodové stěny s lícovým zdivem (1) Způsob přetvoření, nebezpečí vzniku trhlin U dvouvrstvých vnějších stěn se vzduchovou vrstvou s tepelnou izolací nebo bez izolace i u stěn s jádrovou izolací se zpravidla vyskytují velmi rozdílná přetvoření obou vrstev. Vnitřní vrstva se přetváří nejvíce vlivem dotvarování a smršťováním; významná teplotní přetvoření nejsou vzhledem ke konstantní vnitřní teplotě v budově očekávána. Vnější vrstva (lícová vrstva) je namáhána klimatickými vlivy, tzn. teplotními a vlhkostními změnami. Lícová vrstva by měla mít možnost pohybovat se nezávisle na vnitřní stěně. Z hlediska stability potřebné ukotvení pomocí spon nebo kluzných trnů mezi oběma vrstvami je ve směru výšky i délky stěny tak měkké, že nevede k podstatnému omezení přetvoření. Přetvoření lícové vrstvy je však omezováno nutným uložením a popř. také bočním navázáním na sousední stavební prvky (pokračující lícové vrstvy, popř. podpěry). Díky omezením volného přetváření vznikají v lícovém zdivu tahová napětí (obr. 9), která od určité délky stěny, popř. poměru délky a výšky stěny, probíhají téměř horizontálně ve střední oblasti délky stěny. Výše tohoto napětí v tahu závisí na velikosti tvarových změn (smršťování, teplotní roztažnost), modulu pružnosti zdiva v tahu paralelně s ložnými spárami, tuhosti upevnění (v oblasti podpěry, v oblasti krajů stěn) a také pokles napětí relaxací. obr. 10: lícové zdivo; svislé dilatační spáry (DF) na rohu budovy

obr. 11: lícové zdivo; horizontální dilatační spáry

Pomocí jednoduché výpočtové metody, která je teoreticky i zkušebně dostatečně prokázána, mohou být s dostatečnou přesností vypočteny maximální délky stěn pro vyloučení vzniku trhlin, příp. vzdálenosti dilatačních spár v lícovém zdivu. Výsledky výpočtu jsou ve shodě se zkušenostmi z praxe. Uspořádání svislé dilatační spáry viz obr. 10. Svislé dilatační spáry mají být provedeny zpravidla v rozích budovy. Pokud je toto nežádoucí z estetických důvodů (rohový spoj jako významný architektonický prvek zděné stavby), je možné místo jedné dilatační spáry na vnějším rohu provést dilatační spáry


obr. 12: maximální délka stěny lr1 pro vyloučení trhlin pro výšku st ěny 1m v závislosti na výsledném přetvoření ges ε a tuhosti uložení R

dvě ve vzdálenosti od rohu stěny max. 2 m nebo v poloviční délce dilatačního úseku. Při vytváření dilatačních spár je nutné dbát na jejich dostatečnou šířku (≥10 mm), jen cca čtvrtina šířky spáry je trvale účinná. Nezávisle na tom je však třeba se postarat o to, aby se lícová vrstva mohla bez omezení rozpínat také ve svislém směru. K tomu jsou určeny odpovídající horizontální dilatační spáry, které jsou u vícepodlažních staveb předem stanoveny v místech pod nosnou konstrukcí lícového zdiva (obr. 11). Následně popsaný popis výpočtu vyloučení trhlin, příp. délky stěn bez trhlin lze použít také pro lehké dělící stěny a vyzdívky.

obr. 13: skladování zdicích prvk ů a malty

obr. 14: příliš vysušené zdicí prvky je nutné zvlhčit


Pokud je v rovnici α ≥ 1, nepočítá se v posuzované zdi s trhlinami. Při hodnotě α < 1 získáme z rovnice max. délku stěny bez vzniku trhlin. Jak je patrné, roste délka stěny bez vzniku trhlin, pokud se zmenšuje celková dilatace vlivem smršťování a snižování teploty a také tuhost uložení a pokud se zvětšuje výška stěny. obr. 15: vazba zdiva, nevhodn ější převazba na 1/2 cihly

(2) Početní hodnocení Délka stěny bez trhlin l r, příp. vzdálenost dilatačních spár, mohou být vypočteny následovně [5,7]

l r ≤−ln 1−

β Z ,mw h ⋅ mw (2) E Z , mw⋅ges ε⋅R 0,23

kde βZ,mw

pevnost zdiva v tahu ve směru délky zdi

EZ,mw tahový modul pružnosti zdiva ve směru délky stěny ges ε celkové přetvoření (dilatace) vlivem smršťování εS a změny teploty εT R

tuhost upevnění (v patě stěny, pro dokonalé vetknutí R = 1,0)

hmw

výška stěny

Rovnice (2) platí až dopoměru lr / hmw ≤ 5. Při vyšší hodnotě tohoto poměru se už při zvětšení délky stěny za jinak nezměněných podmínek napětí nezvyšuje. Pokud se jako v [7] vychází z „přípustného“ maximálního napětí v tahu σZ ≈ 0,7 . max σZ (βZ) (což se považuje za přípustné pro posouzení použitelnosti) vychází s ohledem na výsledky zkoušek, viz také [3], pro různé typy zdiva přibližné hodnoty poměru βZ,mw / EZ,mw uvedené v tab. 9. Pokud dosadíme do rovnice hodnotu βZ,mw / EZ,mw pro vápenopískové zdivo, dostaneme: l r ≤−ln 1−

h 1 ⋅ mw (2a) 20.000⋅ges ε⋅R 0,23

příp. h l r ≤−ln 1−α ⋅ mw (2b) 0,23

Při obvyklém uložení stěny lícové vrstvy v patě stěny na vrstvě lepenky může být použita tuhost uložení R cca do 0,6.

obr. 16: čerstv ě vyzd ěné zdivo je nutné chránit před dešt ěm a mrazem

Tuhost uložení se dá se snížit použitím mezivrstev s nepatrným smykovým třetím (např. dvě vrstvy lepenky s nízkým součinitelem tření). Přitom je třeba dbát na to, aby nebyla narušena stabilita lícové vrstvy („nebezpečí sesunutí“). Délka stěny bez vzniku trhlin, popř. vzdálenost dilatačních spár mohou být s ohledem na rovnici (2a) znázorňovány jako diagram (obr. 12). Z diagramu se dá jednoduchým způsobem stanovit z předpokládané dilatace stěny a tuhosti uložení max. délka stěny bez trhlin pro standardní výšku stěn 1 m. Tato výška se musí násobit skutečnou výškou stěny, abychom dostali maximální délku stěny bez trhlin.

obr. 17: vyztužení ložných prokonstrukční omezení trhlin

spar

Obecně se doporučuje vzdálenost dilatačních spár u vápenopískového lícového zdiva od 6 do 8 m ([5, 8]), přičemž spodní hodnota se má používat pro nepříznivě exponovaných staveb a zdiva s jádrovou izolací (větší rozdíly teplot v lícové vrstvě).

(3) Příklad výpočtu Lícová vrstva z KS20,MG lla, výška stěny hmw = 5,50 m Předpoklad: Smrštění εS = 0,2 mm/m, ochlazení (oproti teplotě při zdění stěny) ∆T = 10 K εT = 8 . 10 . 10-6 = 8 . 10 . 10-3 (mm/m) = 0,08 mm/m R = 0,6 Délka stěny bez vzniku trhlin: obr. 18: oblast parapetu - zamezení vzniku trhlin


obr. 19: provedení kluzné vrstvy mezi stropem a st ěnou

obr. 20: započitatelné posuvná délka; st řecha - pohled shora

Ir ≤ 8,45 m (4) Opatření pro zmenšení rizika vzniku trhlin nenosného zdiva, zejména lícového zdiva Možnosti pro omezení vzniku trhlin, popř. zvýšení vzdálenosti dilatačních spar jsou:

•

nepatrné smrštění zdicích prvků po vyzdění

•

Smrštění cihel po vyzdění se může snížit např. také tím, že mají cihly při zdění nízkou vlhkost. Cihly mají být obzvláště při skladování chráněny před navlhnutím (deštěm), obr. 13

obr. 21: přetvoření pří různé teplot ě st řešní desky a pod ní ležící konstrukce (pohled na obvodovou stěnu) Da= střešní deska, Du= strop pod Da, MW= zd ěná st ěna

bezprostředně před namaltováním. Ochrana před deštěm (např. folií), se kterou se musí obyčejně počítat, a její odstranění je podle VOB-C ATV DIN 15299, oddíl 4.1 vedlejší výkon prováděný zedníkem. Silně nasákavé zdicí prvky je třeba před zazděním zvlhčit (obr. 14). Zvlhčování se má provést jen krátkodobě a povrchně

•

Plné promaltování spár Plným promaltováním spár se zlepšuje spojení mezi cihlou a maltou a pevnost zdiva ve střihu. Aby toho bylo dosaženo, musí být malta dobře zpracovatelná („hustá“, nepříliš rychle tuhnoucí) a musí se málo smršťovat. Současně je třeba dosáhnout co možná


nejvyšší plasticity v oblasti spár. Toho se dá dosáhnout použitím malty skupiny II a IIa podle DIN 1053-1. Malta skupiny III a IIIa se zpravidla hůře zpracovávají a vzhledem ke jejich vysoké pevnosti vykazuje tužší a křehčí maltové spáry. Nejsou proto přípustné podle DIN 1053-1 jako malty pro lícové zdivo. Smí být použity jako spárovací malta k pozdějšímu dospárování.

•

•

Malé bránění přetvoření v patě stěny, dostatečná možnost přetvoření v hlavě stěny a na bočních okrajích stěny. Zamezení přetváření v patě stěny může být zmenšeno použitím dělících vrstev s malým součinitelem tření (tab. 8).

•

zdění lícového zdiva při nízké venkovní teplotě. Pokud je to možné, mělo by být lícové zdivo prováděno při nízké venkovní teplotě. Proto budou sezónně podmíněná ochlazení pod teplotou vyzdění a tím budou malá teplotní přetvoření vedoucí ke vzniku tahového napětí. Současně se tím také obecně snižuje nebezpečí příliš rychlého nebo silného vyschnutí. Tím může být také vyvoláno příliš vysoké počáteční smršťování v oblasti vnějšího povrchu malty a cihel, a tím omezena schopnost zdiva přenášet tah.

velké délky převazbyVýznam pro namáhání tahem a tím také pro omezení rizika vzniku trhlin lícového zdiva je vazba zdiva. Doporučuje se převázání na půl cihly (obr. 15), protože má pro přenesení smykové síly největší možnou plochu mezi cihlou a maltou ložné spáry. Kratší délky převazby jsou většinou choulostivé na vznik trhlin.

•

ochrana před nepříznivými povětrnostními vlivy Po vyzdění by mělo být lícové zdivo minimálně jeden týden chráněno před deštěm (lijákem), příliš rychlým a příliš silným vysoušením. To se dá zajistit např. přikrytím foliemi (obr. 16). Předčasné silné navlhnutí zděné stěny zvyšuje její pozdější smršťování při vysušování.

•

vyztužení ložné spáry Díky konstrukčnímu vyztužení v ložné spáře (např. výztužné prvky) může být zabráněno nežádoucím velkým trhlinám a tím mohou být provedeny delší stěny bez dilatačních spar (obr. 17). Vyztužení trhliny roznese, popř. omezí šířky trhlin. Délky stěn, které je možné provést bez dilatačních spár závisí podstatně na pevnosti a geometrii zděné stěny a také na uspořádání výztuže a stupni vyztužení. Požadovaný stupeň vyztužení pro maximální přípustnou šířku trhliny může být vypočten podle [9,10].

•

použití výztuže v ložných spárách, obzvláště v oblasti s rizikem vzniku trhlin, např. parapetní zdi (obr. 18).

•

velký poměr výšky a délky stěn Pokud je to možné, neměly by být prováděny dlouhé stěny s malou výškou, protože v těchto případech vznikají velká tahová napětí.

•

uspořádání dilatačních spár (obr. 10) Potřebné vzdálenosti dilatačních spár vyplývají z výpočtu maximální délky stěny bez vzniku trhlin, popř. doporučených délek stěn. Dilatační spáry by měly být umístěny také v oblastech obzvláště nebezpečných pro vznik trhlin, např. V oblasti otvorů jednostranně nebo dvoustranně (obr. 18). Vestavěním oken a dveří na výšku celého podlaží, které jsou od lícového zdiva důsledně odděleny svislou připojovací spárou, se dají omezit konstrukční vícepráce. Podle DIN 1053-1 (1996-11), odst. 8.4.3.1 e) jsou předepsány dodatečné kotvy na obou okrajích dilatační spáry. Díky umístění této stykové spáry může odpadnout jedna jinak požadovaná dilatační spára v mezilehlé části stěny.


3.6 Dilatační spáry mezi budovami Je třeba zajistit možnosti pohybu (dilatace) částí stavby v horizontálním směru, u kterých dochází k tvarovým změnám vlivem smršťování a změnami teploty. Vzdálenosti spar je třeba u stavby zvolit tak, aby u jednotlivých stavebních částí nevznikly žádné vady působením tlakového napětí. Dilatační spáry mají vést stavebním tělesem a pláštěm budovy až k hornímu okraji základu. U vápenopískových staveb jsou na základě zkušeností z praxe doporučovány následující maximální vzdálenosti dilatačních spar: -vnější zdivo bez dodatečné tepelné izolace: 25-30 m -vnější zdivo s dodatečnou vnější izolací v tl. ≥ 6cm: 50-55m -vnější zdivo s dodatečnou vnitřní izolací v tl. 6Cm: 15-20m -zábradlí, atiky a balkonové desky z železobetonu: 4-6m 3.7 Přetvoření střešní desky Rozdílné přetvoření nosných stěn a střešní desky vyvolává napětí, které vede ke vzniku trhlin ve stěnách, ojediněle také ke škodám na samotné střešní desce. Tyto rozdíly přetvoření vznikají rozdílnou teplotou a smršťováním krytiny a pod ní ležící desky a mezi střešní deskou a zděnými stěnami. Podle DIN 18530:1987-03 a [14] může být početně stanoveno, ve kterých případech vzniká nebezpečí trhlin (rozměr střechy, vlastnosti staviva, tvarové změny). Pokud se počítá s trhlinami, je třeba předepsat dilatační spáry nebo uložit střešní desku na stěny kluzně, aby se na ně přenášely jen malé smykové síly. Tuto funkci může převzít kluzná spára (u které jsou díky kluzné vrstvě odděleny oba stavební díly), která umožňuje vzájemné posouvání bez vzniku velkého tření. U konstrukce plochých střech s kluznou vrstvou nemůže železobetonový strop převzít funkci ztužení stěn, protože mezi stropem a stěnami je vložením kluzné vrstvy (obr. 19) znemožněno přenesení smyku. Z tohoto důvodu je třeba provázat horní

konce stěn pod kluznou spárou pomocí ztužujícího věnce. Ztužující věnce je možné dimenzovat také jako vyztužené zdivo. Přitom je třeba postupovat dle DIN 1053-3. Takto ztužené stěny přijímají zbývající třecí síly od střešní desky a zatížení působící na obvodové stěny. Je třeba provést statické posouzení. V případě tuhého spojení mezi stěnami a střešní deskou (studená nebo teplá střecha) mohou rozdílné teplotní a vlhkostní změny stavebních materiálů vyvolat pnutí ve stěně, a způsobit vznik trhlin. K posouzení, zda stěny mohou přenést přetvoření bez vzniku poškození, jsou důležité především posuny střešní desky ve směru roviny stěny. Pohyby kolmé k rovině stěny vedou ke škodám ve stěnách zřídka, protože zděné stěny mají ve vertikálním směru (kolmo k rovině) jen nepatrnouohybovou tuhost. Podle DIN 18530 může být střešní deska na zdivu uložena u vícepodlažních budov délkou posunu l≤6m bez předložení důkazu neposuvně (obr. 20). U vícepodlažních budov s l>6m a u jednopodlažní budovy musí být provedeno ověření, že nedojde poškození stavby vlivem přetvoření, pokud není předpokládáno posuvné uložení. Při tomto posouzení je třeba srovnat předpokládané volné přetvoření s přetvořením, které je možné přenést bez vniku poškození. Rozhodující jsou rozdíly poměrného prodloužení mezi stěnou a stropem σε v mm/m a úhel pootočení stěny γ v obloukové míře, který je vyvoláván rozdílným prodloužením střešní desky a pod ní ležící stěny (obr. 21). DIN 18530 stanovuje přípustné hodnoty pro δε a γ. Při pevném uložení střešní desky nesmí být překročeny následující hodnoty: rozdíl protažení δε

•

-0,4 mm/m zkrácení, příp. +0,2 mm/m prodloužení

•

úhel posunu γ = ∆l/h -1/2500 až + 1/2500

Tématika je probrána podrobně s početními příklady v [14].


Literatura: [1] Schubert, P.: Mauerwerk – Risse vermeiden und instandsetzen. Fraunhofer IRB Verlag, 2004 [2] DIN 1053-1:1996-11 Mauerwerk; Teil 1: Berechnung und Ausführung [3] Schubert, P.: Eigenschaftswerte von Mauerwerk, Mauersteinen, Mauermörtel und Putzen. – In: Mauerwerk-Kalender 34 (2009), S: 327, Verlag Ernst & Sohn, Berlin. [4] Schubert, P.: Schadensfreies Konstruieren mit Mauerwerk, Teil 1: Formänderungen. – In: MauerwerkKalender 27 (2002), S. 313-331, Verlag Ernst & Sohn, Berlin [5] Schubert, P.: Vermeiden von schädlichen Rissen in Mauerwerksbauten. – In: MauerwerkKalender 21 (1996), S. 621-651, Verlag Ernst & Sohn, Berlin [6] Mann, W.; Zahn, J.: Murfor®; Bewehrtes Mauerwerk zur Lastabtragung und zur konstruktiven Rissesicherung – ein Leitfaden für die Praxis. N. V. BEKAERT S. A., Zwevegem/Belgien 1991 [7] Schubert, P.: Zur rißfreien Wandlänge von nichttragenden Mauerwerkwänden. – In: MauerwerkKalender 13 (1988), S. 473-488, Verlag Ernst & Sohn, Berlin [8] Kasten, D.; Schubert, P.: Verblendschalen aus Kalksandsteinen – Beanspruchung, rißfreie Wandlänge, Hinweise zur Ausführung. – In: Bautechnik 62 (1985), Nr. 3, S. 86-94 [9] Meyer, U.: Zur Rißbreitenbeschränkung durch Lagerfugenbewehrung in Mauerwerkbauteilen. – In: Aachener Beiträge zur Bauforschung des ibac, Band 6, Verlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen 1996 (D 81/Diss. RWTH Aachen) [10] Schubert, P.: Vermeiden von schädlichen Rissen. – In: Mauerwerksbau- Praxis, BauwerkVerlag, Berlin 2007, S. 213-237 [11] Ingenieurbüro Hegger: Deckenzuschlag für schwere nicht tragende Wände aus Kalksandstein, Gutachten vom 25.11.2005 [12] Hegger, J.; Roeser, W.; Gusia, W.: Ansonsten blieb sie ungerissen,

Deutsches 2/2005

Ingenieurblatt,

Heft

1-

[13] Hegger, J.; Roeser, W.; Gusia, W.: Pauschaler Zuschlag – Ein neues Bemessungskonzept für schwere unbelastete Trennwände [14] Pfefferkorn, W.; Klaas, H.: Rißschäden an Mauerwerk. – In: Schadenfreies Bauen, Band 7, 3., überarb. Auflage, Fraunhofer IRBVerlag, Stuttgart 1996

obr. 2: vlastní a vnucené přetvoření

Recommend Documents