PROJEKTOWANIE BUDYNKÓW Z SILIKATOWYCH ELEMENTÓW MUROWYCH ZESZYT 2 PROJEKTOWANIE KONSTRUKCYJNE.

Transkrypt

1 PROJEKTOWANIE BUDYNKÓW Z SILIKATOWYCH ELEMENTÓW MUROWYCH ZESZYT 2 PROJEKTOWANIE KONSTRUKCYJNE wydanie II uzupełnione kwiecień 2011

2 Copyright by Grupa SILIKATY Warszawa, kwiecień 2011 Żadna część tego opracowania nie może być powielana i rozpowszechniana bez pisemnej zgody wydawcy.

3 ZESZYT 2 Projektowanie konstrukcji z silikatowych elementów murowych wg PN-B-03002:2007 Opracował: mgr inż. Andrzej Bociąga mgr inż. Jan Sieczkowski Warszawa, kwiecień 2011

4 Spis treści Spis treści 1. Wprowadzenie 6 2. Wyroby do wykonywania murów Elementy murowe Zaprawy murarskie Nadproża 8 3. Zasady projektowania konstrukcji budynków ze ścianami z silikatowych elementów murowych Zasady ogólne Rodzaje ścian Ściany jednowarstwowe Ściany szczelinowe Ściany fundamentowe i ściany piwnic Sztywność przestrzenna i spójność konstrukcji budynku Podstawowe wymagania konstrukcyjne Wieńce żelbetowe Przerwy dylatacyjne Oparcie stropów na ścianach Bruzdy w ścianach Parametry muru Wytrzymałość muru na ściskanie Wytrzymałość muru na ścinanie Wytrzymałość muru na zginanie Częściowe współczynniki bezpieczeństwa muru Wytrzymałości obliczeniowe Odkształcalność muru Skurcz i odkształcalność termiczna muru Izolacyjność cieplna Izolacyjność akustyczna Odporność ogniowa Obliczenia statyczne ścian Ściany obciążone głównie pionowo Ustalenia ogólne dotyczące obliczania nośności ścian Model ciągły Model przegubowy Wysokość efektywna ścian Ściany obciążone głównie poziomo Ściany usztywniające Rodzaje ścian usztywniających Ściany usztywniające z uwagi na obciążenie poziome Ściany usztywniające z uwagi na przemieszczenia pionowe podłoża Nadproża Nadproża zespolone Nadproża wykonane w kształtkach SILIKAT U i nadproża monolityczne Nadproża wykonane przy użyciu belek nadprożowych Sprawdzanie zarysowania nadproży Dokumenty powołane 44

5 Spis treści 7. Przykład obliczeń Informacje ogólne Opis techniczny budynku Układ konstrukcyjny Spełnienie wymagań ze względu na bezpieczeństwo pożarowe Spełnienie wymagań ze względu na ochronę przed hałasem i drganiami Spełnienie wymagań ze względu na oszczędność energii i ochronę cieplną Założenia projektowe Konstrukcja elementów budynku Warunki gruntowo wodne Obciążenia Materiały konstrukcyjne Stosowane normy Obliczenia statyczne siły w konstrukcji Obciążenia jednostkowe Obciążenia z dachu Siły w ścianach od obciążeń pionowych Siły w ścianach od obciążeń poziomych Obliczenia statyczne sprawdzenie nośności elementów konstrukcji Parametry wytrzymałościowe Sprawdzenie nośności ścian obciążonych głównie pionowo Sprawdzenie nośności ścian usztywniających Sprawdzenie nośności nadproży Ściany kolankowe poddasza Fundamenty 71

6 Wprowadzenie 1. Wprowadzenie (1) W zakładach Grupy SILIKATY elementy murowe silikatowe systemu Nowoczesne SILIKATY produkowane są w szerokim asortymencie, na który składają się cegły i bloczki, zarówno pełne jak i drążone, a także kształtki ścienne, pustaki wentylacyjne, elementy elewacyjne. Ściany wykonane z tych wyrobów charakteryzują się dobrymi parametrami wytrzymałościowymi, wysoką izolacyjnością akustyczną i odpornością ogniową. Nie emitują żadnych związków szkodliwych, a pod względem promieniotwórczości naturalnej zaliczane są do materiałów bardzo bezpiecznych. Silikaty są odporne na korozję chemiczną i biologiczną oraz charakteryzują się wysoką pojemnością cieplną. (2) Elementy murowe silikatowe odpowiadają wymaganiom normy PN-EN 771-2:2006 ). We wszystkich zakładach Grupy SILIKATY stosowana jest Zakładowa Kontrola Produkcji z systemem oceny 2+, co pozwala zaliczać elementy murowe do I kategorii produkcji. (3) Elementy murowe silikatowe produkowane są z dużą dokładnością wymiarów mogą być stosowane do murowania zarówno na cienkie jak i na zwykłe spoiny. (4) Większość elementów murowych ma profilowane powierzchnie czołowe, mogą być więc stosowane do murowania z niewypełnionymi spoinami pionowymi, z wyjątkiem przypadków wskazanych w niniejszym opracowaniu. (5) Wszystkie elementy murowe produkowane przez Grupę SILIKATY zalicza się, z uwagi na parametry geometryczne, do 1 grupy elementów murowych; wyjątkiem jest pustak wentylacyjny (SILIKAT PW). (6) Budynki z elementów silikatowych należy tak projektować, aby zgodnie z ustawą Prawo Budowlane spełniały wymagania podstawowe dotyczące: bezpieczeństwa konstrukcji, bezpieczeństwa pożarowego, warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska, bezpieczeństwa użytkowania, ochrony przed hałasem i drganiami, oszczędności energii i izolacyjności cieplnej przegród. (7) Przy projektowaniu konstrukcji budynków wykonywanych przy użyciu elementów murowych silikatowych należy stosować normę PN-B-03002:2007. Dalsze informacje dotyczące kształtowania konstrukcyjnego budynków ze ścianami murowanymi z elementów silikatowych i obliczeń takich ścian podane są w niniejszym opracowaniu. *) Tytuły norm podane są w rozdz. 6

7 Wyroby do wykonywania muru 2. Wyroby do wykonywania murów 2.1. Elementy murowe (1) Zakłady Grupy SILIKATY produkują elementy murowe oznaczane jako: SILIKAT N, SILIKAT NP, SILIKAT F i SILIKAT A, które mogą być stosowane do murowania zarówno na cienkie jak i na zwykłe spoiny, SILIKAT T i SILIKAT S, które powinny być stosowane do murowania na zwykłe spoiny. (2) Rozróżnia się następujące wymiary elementów murowych (rys. 1): wymiary nominalne, z którymi powinny być zgodne ich wymiary rzeczywiste w przedziale zadanych odchyłek dopuszczalnych (na rysunku l u, t u, h u odpowiednio nominalna długość, szerokość i wysokość elementu murowego), wymiary koordynacyjne, uwzględniające odległości w osiach spoin między elementami w murze (l k, h k ) - odpowiednio koordynacyjna długość, wysokość elementu murowego). Szerokość koordynacyjna t k występuje tylko w szczeglnych przypadkach murów ze spoiną podłużną. Jeżeli nie zaznaczono inaczej podawane wymiary elementów murowych są ich wymiarami nominalnymi. a) b) 2 h u l u t u h k l k 3 Rysunek 1. Wymiary i powierzchnie elementów murowych, a) wymiary nominalne: 1 powierzchnia kładzenia (wsporna), 2 powierzchnia czołowa (główkowa), 3 powierzchnia boczna (licowa, wozówkowa); b) wymiary koordynacyjne (3) Odchyłki wymiarów elementów murowych są nie większe niż: elementy przeznaczone do murowania na zwykłe spoiny wg PN-EN 771-2:2006, oznaczone jako GPLM: wysokość, długość i szerokość ± 2 mm, elementy przeznaczone do murowania na cienkie i tradycyjne spoiny wg PN-EN 771-2:2006, oznaczone jako TLM : wysokość ± 1 mm, długość i szerokość ± 2 mm. (4) Silikatowe elementy murowe dzieli się na: elementy murowe podstawowe, elementy murowe uzupełniające. (5) W oznaczeniach elementów murowych liczba po literze N, A, F, T lub S oznacza szerokość elementu murowego w cm i jednocześnie grubość ściany wykonanej z takich elementów (dodatkowa litera P oznacza wyroby pełnezawierające w swej objętości mniej niż 5% uformowanych otworów, które w wykonanej ścianie nie są wypenione zaprawą). Pozostałe wymiary dla wszystkich elementów podstawowych są takie same i wynoszą: wysokość 220 mm oraz długość 250 mm. (6) Silikatowe elementy murowe produkowane w zakładach Grupy SILIKATY zalicza się, ze względu na parametry geometryczne: do grupy 1 - elementy podstawowe, do grupy 1 lub 2 (dotyczy pustaków wentylacyjnych) - elementy uzupełniające (7) Wszystkie niezbędne do projektowania dane i informacje techniczne dotyczące elementów produkowanych w zakładach Grupy SILIKATY znajdują się w aktualnym katalogu technicznym oraz na stronie

8 Wyroby do wykonywania muru 2.2. Zaprawy murarskie Do wykonywania murów z silikatów stosuje się: zaprawy murarskie tradycyjne, przeważnie cementowo - wapienne a niekiedy cementowe, o grubości od 8 do 15 mm, średnio 10 mm, zaprawy murarskie do cienkich spoin o grubości od 0,5 do 3 mm - z reguły 1 mm. Wymagania dla zapraw określone są w PN-EN 998-2:2004 i PN-B-10104:2005. Zgodnie z PN-EN 998-2:2004 zaprawy murarskie dzieli się na klasy oznaczone literą M i liczbą odpowiadającą wytrzymałości zaprawy na ściskanie f m w MPa. Stosuje się następujące klasy zapraw: M1, M2,5, M5, M10, M15, M20 i Md, gdzie d jest wytrzymałością na ściskanie, nie mniejszą niż 25 MPa. Do wykonania muru z silikatów należy stosować zaprawy klasy nie niższej niż M5. Zaleca się, aby wytrzymałość zaprawy na ściskanie nie różniła się w znaczący sposób od wytrzymałości elementów murowych. Ważnym parametrem określającym przydatność zaprawy jest również jej przyczepność, określana jako wytrzymałość spoiny. Grupa SILIKATY zaleca stosowanie zapraw o przyczepności do silikatowych elementów murowych na poziomie 0,5 N/mm 2 ale nie mniejszej niż 0,4 N/mm 2. Zaleca się stosowanie zapraw przygotowywanych fabrycznie, których producent deklaruje ich przydatność do murowania z silikatów oraz deklaruje wymagane parametry. Zaprawy takie zapewniają większą stabilność i jednorodność parametrów technicznych niż zaprawy przygotowywane na miejscu budowy Nadproża Do wykonywania nadproży w konstrukcjach z silikatowych elementów murowych mogą być stosowane: prefabrykaty strunobetonowe lub żelbetowe (również wykonane w traconym szalunku z kształtek silikatowych), stanowiące dolną część nadproża zespolonego, składającego się z prefabrykatu i współpracującego z nim muru z wieńcem żelbetowym w poziomie stropu, wykonanym na miejscu wbudowania; prefabrykaty produkowane są o długościach od 1,0 m do 3,0 m w odstopniowaniu co 0,25 m, szerokości 120 mm i wysokości 80 mm, inne nadproża żelbetowe prefabrykowane, np. typu L, nadproża monolityczne, kształtki U stanowiące szalunek tracony nadproża wykonywanego na miejscu budowy ze zbrojeniem projektowanym indywidualnie, nadproża łukowe. Nadproża w kształtkach U oraz nadproża łukowe najczęściej stosowane są w przypadku wykonywania nieotynkowanych murów elewacyjnych.

9 Zasady projektowania konstrukcji 3. Zasady projektowania konstrukcji budynków ze ścianami z silikatowych elementów murowych 3.1. Zasady ogólne (1) Ściany konstrukcyjne z silikatowych elementów murowych projektuje się według zasad ogólnych podanych w PN-B-03002:2007. Dodatkowe zalecenia podane w niniejszych wytycznych stanowią rozwinięcie tych zasad w zakresie projektowania ścian w budynkach o ustroju ścianowym, a także szkieletowym. (2) Ustrój przestrzenny konstrukcji budynku oraz wzajemne powiązania ścian i stropów powinny zapewnić sztywność przestrzenną konstrukcji i odporność na konsekwencje lokalnych uszkodzeń ścian konstrukcyjnych, np. na skutek wybuchu. Ważną rolę w tym względzie spełniają wieńce żelbetowe, łączące ściany w poziomie stropu. W budynkach o ustroju ścianowym sztywność przestrzenną zapewnia się przez usytuowanie w kierunku podłużnym i poprzecznym ścian usztywniających, przejmujących na siebie obciążenie poziome działające na budynek w kierunku równoległym do płaszczyzny ściany. W budynkach ze stropami z betonu stropy stanowią sztywne tarcze, rozkładające obciążenie poziome oddziałujące na budynek na wszystkie ściany usztywniające, co pozwala uważać ustrój przestrzenny budynku za ustrój z węzłami nieprzesuwnymi. Stropy drewniane są mniej sztywne w swojej płaszczyźnie, co trzeba uwzględnić w obliczeniach nośności ścian. W niskich budynkach o ustroju szkieletowym należytą sztywność przestrzenną uzyskać można przez odpowiednio zaprojektowaną konstrukcję ramową lub ściany usztywniające, w tym również ściany wypełniające określone pola ustroju szkieletowego. (3) Fundamenty budynków należy projektować według PN-81/B W przypadku budynków ze ścianami murowanymi z niewypełnionymi spoinami pionowymi zaleca się takie projektowanie fundamentów, aby wywoływały w przybliżeniu równe naciski na grunt pod wszystkimi ścianami. Jeżeli naprężenia na grunt różnią się więcej niż o 10% należy, niezależnie od warunków gruntowych, dokonać oceny osiadań podłoża i ich wpływu na konstrukcję. (4) Odporność ogniowa jest określana jako zdolność elementów budynku do spełniania w warunkach pożaru określonych funkcji w założonym czasie. Rozróżniane są następujące funkcje: nośność (R), szczelność (E), izolacyjność (I), promieniowanie (W). Miarą odporności ogniowej jest czas podawany w minutach. Wymagane klasy odporności ogniowej dla elementów budynku w zależności od klasy odporności pożarowej budynku (A, B, C, D i E) określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (5) Ściany powinny być tak zaprojektowane, aby przez cały zakładany okres użytkowania budynku w określonych warunkach środowiskowych i przy odpowiedniej konserwacji odpowiadały założonemu przeznaczeniu. Warunki środowiskowe są podzielone na następujące klasy ekspozycji: MX1: środowisko suche MX2.1: środowisko wilgotne wewnątrz pomieszczeń MX2.2: środowisko mokre zewnętrzne łącznie z elementami znajdującymi się w nieagresywnym gruncie lub wodzie MX3.1: środowisko wilgotne lub mokre z występującym mrozem i środkami odladzającymi MX3.2: środowisko silnie mokre z występującym mrozem i środkami odladzającymi MX4: środowisko wody morskiej MX5: środowisko agresywne chemicznie Silikatowe elementy murowe mogą być - bez zastrzeżeń - stosowane w środowiskach MX1, MX2.1 i MX2.2. W środowisku MX3.1 i MX3.2 można stosować elementy odporne na zamrażanie/rozmrażanie. W środowiskach MX4 i MX5 dla wszystkich rodzajów elementów murowych, należy dokonać oceny środowiska i jego wpływu na mur oraz zasięgnąć opinii producenta. (6) Przegrody budynku powinny stanowić zabezpieczenie przed hałasem zewnętrznym (powietrznym) i hałasem przenikającym między pomieszczeniami - bytowym oraz hałasem, którego źródłem jest wyposażenie techniczne budynku. Zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami ochrona przed dźwiękami uderzeniowymi dotyczy tylko stropów.

10 Zasady projektowania konstrukcji W normie PN-B :1999 podane są wymagania izolacyjności akustycznej przegród w budynkach. Projektowany wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej ściany w budynku powinien być określony z następujących zależności: lub R A1 R A1R K R A2 R A2R K gdzie: R A1R, R A2R - wskaźnik izolacyjności właściwej ścian wewnętrznych i zewnętrznych skorygowany o różnice pomiędzy wynikami badań w warunkach laboratoryjnych, a wynikami badań w warunkach terenowych. K - poprawka uwzględniająca wpływ dźwięków bocznych zależna od rodzaju materiałów, wymiarów i konstrukcji przegród (ścian i stropów), sposobu połączenia poszczególnych przegród (stopnia redukcji drgań w węzłach). Tabelaryczne zestawienie poprawek K dla najczęściej występujących w praktyce przypadków zawiera Instrukcja ITB nr 406/2005, dla ścian wewnętrznych oraz dla ścian zewnętrznych w przypadkach występowania hałasów o płaskim widmie częstotliwości R A1R = R A1-2 db R A1 = R w + C dla ścian zewnętrznych oraz dla ścian wewnętrznych w przypadkach występowania hałasów niskoczęstotliwościowych R A2R = R A2-2 db R A2 = R w + C tr w których: R w - wskaźnik ważony izolacyjności akustycznej właściwej według PN-B :1999, C - wskaźnik adaptacyjny określający zdolność ściany do izolowania hałasów o widmie płaskim w funkcji częstotliwości o wartości od -3 db do 0 db, określany według PN-EN ISO 717-1:1999, C tr - wskaźnik adaptacyjny określający zdolność ściany do izolowania hałasów z przewagą niskich częstotliwości o wartości od - 6 db do - 3 db, określany według PN-EN ISO 717-1: db - jest to korekta zgodnie z PN-B :1999 uwzględniająca dokładność wyznaczania wskaźników na podstawie pomiarów laboratoryjnych, różny stopień odtworzenia w badanym wzorcu cech rozwiązania materiałowo-konstrukcyjnego oraz ewentualne niedokładności wykonawstwa i pełni rolę współczynnika bezpieczeństwa przy projektowaniu izolacyjności akustycnej przegród, Przy określaniu izolacyjności akustycznej przegród zewnętrznych budynku pomija, się zgodnie z PN-B :1999, wpływ bocznego przenoszenia dźwięków. Izolacyjność akustyczna ściany zewnętrznej (z ewentualnym uwzględnieniem wpływu okien i drzwi) R A2 lub ewentualnie R A1, powinna być określana w odniesieniu do miarodajnego poziomu dźwięku A na zewnątrz budynku zarówno w ciągu dnia jak i w nocy. (7) Współczynnik przenikania ciepła U ścian z silikatowych elementów murowych oblicza się zgodnie z PN-EN ISO 6946:2004. Wartość współczynnika U nie może być większa od wartości dopuszczalnej podanej w Załączniku do Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. 10

11 Zasady projektowania konstrukcji 3.2. Rodzaje ścian (1) Ściany z elementów silikatowych projektuje się jako: ściany jednowarstwowe (rys. 2a, 2b), ściany szczelinowe ze szczeliną wypełnioną (rys. 2c, 2e) lub ze szczeliną częściowo wypełnioną i dodatkową szczeliną powietrzną (rys. 2d). Wobec tego, że szerokość elementu murowego jest równa grubości ściany, ściany z elementów silikatowych są ścianami bez spoiny podłużnej (pionowej). a) b) c) 1 d) 1 e) Rysunek 2. Rodzaje ścian z elementów murowych silikatowych: a) jednowarstwowa bez dodatkowego ocieplenia; b) jednowarstwowa z dodatkowym ociepleniem; c) szczelinowa ze spoiną wypełnioną materiałem termoizolacyjnym; d) szczelinowa z dodatkową szczeliną wentylacyjną; 1 kotwa łącząca zewnętrzną warstwę ściany z warstwą wewnętrzną; e) ściana podwójna (przy dylatacji) z /lub bez wypełnienia materiałem izolacyjnym. (2) Z uwagi na funkcję konstrukcyjną w budynku rozróżnia się: ściany konstrukcyjne, których głównym przeznaczeniem jest przenoszenie dodatkowego obciążenia poza ciężarem własnym, ściany niekonstrukcyjne, które w obliczeniach uważa się za nie przejmujące obciążenia z innych elementów budynku, i które można usunąć bez szkody dla nośności konstrukcji budynku, a dalej: ściany nośne, stanowiące podporę dla stropów, ściany samonośne ściany ustawione na własnym fundamencie, ale nie stanowiące głównej podpory dla stropów (np. ściany równoległe do belek stropów gęstożebrowych), ściany wypełniające i ściany działowe, których ciężar przenoszą inne elementy konstrukcji, ściany usztywniające: przenoszące siły działające w ich płaszczyźnie, ściany usytuowane prostopadle do ściany usztywnianej i stanowiące jej podporę przy przejmowaniu obciążeń. Ścianami usztywniającymi są ściany nośne i samonośne, a także ściany wypełniające, kiedy spełniają wymagania stawiane ścianom konstrukcyjnym. (3) Z uwagi na warunki wyczerpania nośności ściany rozróżnia się: ściany obciążone głównie pionowo, których nośność uzależniona jest od wytrzymałości muru na ściskanie, ściany obciążone głównie poziomo, których nośność uzależniona jest od wytrzymałości muru na zginanie. Rozróżnienie to jest istotne z uwagi na obliczenia statyczne ściany (rozdz. 5). 11

12 Zasady projektowania konstrukcji 3.3. Ściany jednowarstwowe Ściany jednowarstwowe znajdują zastosowanie zarówno jako ściany zewnętrzne (z dodatkowym ociepleniem), jak i wewnętrzne. Jednowarstwowe ściany konstrukcyjne wykonuje się o grubościach 120, 150, 180, 240 i 250 mm. Jako ocieplenie ścian jednowarstwowych stosuje się warstwę izolacji cieplnej z płyt z wełny mineralnej lub styropianu o grubości pozwalającej na uzyskanie wymaganej wartości współczynnika przenikania ciepła. Łączenie ścian wzajemnie prostopadłych z reguły wykonuje się poprzez tradycyjne przewiązanie. Ściany wewnętrzne mogą być także łączone za pomocą odpowiednich kotew umieszczonych w warstwie zaprawy Ściany szczelinowe Cechą charakterystyczną ścian szczelinowych jest zdolność warstwy zewnętrznej do samodzielnego odkształcania się, niezależnie od odkształceń warstwy wewnętrznej, stanowiącej część konstrukcyjną ściany. Warstwę wewnętrzną z elementów silikatowych wykonuje się analogicznie jak ściany jednowarstwowe. Warstwę zewnętrzną wykonuje się najczęściej z elementów silikatowych lub cegły klinkierowej, o grubości co najmniej 70 mm; minimalna grubość elementów produkowanych w zakładach Grupy SILIKATY wynosi 90 mm. Warstwa elewacyjna z elementów silikatowych nie wymaga tynkowania ze względu na ich wysoką mrozoodporność. Ściany szczelinowe wykonuje się z reguły jako ściany ze szczeliną wypełnioną materiałem termoizolacyjnym. Ściany ze szczeliną wentylacyjną między warstwą zewnętrzną ściany i warstwą termoizolacyjną stosowane są głównie na terenach na których występują silne deszcze ukośne. W celu usunięcia wody, która może przenikać do warstwy termoizolacyjnej, w warstwie zewnętrznej, stosuje się odpowiednio skonstruowane szczeliny. Warstwę zewnętrzną ściany szczelinowej łączy się z warstwą wewnętrzną za pomocą kotew, które dobierane są odpowiednio do rodzaju spoiny poziomej oraz szerokości szczeliny między warstwami muru Ściany fundamentowe i ściany piwnic Ściany fundamentowe i ściany piwnic na ogół wykonuje się z bloków silikatowych pełnych o grubości 240 mm lub 250 mm (niekiedy 180 mm). Mogą to być zarówno ściany jednowarstwowe jak i szczelinowe. Izolację cieplną układa się na zewnątrz ściany fundamentowej lub ściany piwnic; powinna być ona zabezpieczona przed uszkodzeniem przez grunt lub mieć odpowiednią twardość. 12

13 Zasady projektowania konstrukcji 3.6. Sztywność przestrzenna i spójność konstrukcji budynku Podstawowe wymagania konstrukcyjne (1) Podstawowym wymaganiem konstrukcyjnym przy projektowaniu budynków, w tym również ze ścianami konstrukcyjnymi z elementów murowych silikatowych jest zapewnienie należytej: sztywności przestrzennej budynku tak, aby przemieszczenia poziome konstrukcji pod działaniem obciążeń poziomych były możliwie małe, spójności konstrukcji tak, aby oddziaływania wyjątkowe, takie jak pożar lub eksplozja, na skutek których ulega zniszczeniu część ściany, a także błędy ludzkie popełnione przy wykonywaniu i użytkowaniu budynku, nie spowodowały zniszczenia konstrukcji w zakresie nieproporcjonalnie dużym do przyczyny początkowej. (2) Wymaganą sztywność przestrzenną budynku uzyskuje się przez usytuowanie w kierunku podłużnym i poprzecznym ścian usztywniających, przejmujących obciążenie poziome, działające w kierunku równoległym do płaszczyzny odpowiednich ścian usztywniających i połączenie tych ścian ze stropami. W budynkach ze stropami żelbetowymi stropy takie stanowią sztywne tarcze poziome, zapewniające równomierny rozdział obciążenia poziomego na wszystkie ściany usztywniające, proporcjonalnie do ich sztywności. W budynkach ze stropami drewnianymi udział stropów w przenoszeniu obciążeń poziomych jest ograniczony i stąd konieczność odpowiedniego nasycenia budynku ścianami usztywniającymi Wieńce żelbetowe (1) W budynkach ze ścianami nośnymi murowanymi wymagane są wieńce żelbetowe, obiegające w poziomie stropów wszystkie ściany konstrukcyjne. Wymaganie to dotyczy również najwyższej kondygnacji budynków wielokondygacyjnych oraz budynków parterowych, przekrywanych stropami lekkimi. Z wieńcami łączy się za pomocą zbrojenia podporowego stropy żelbetowe. W przypadku stropów drewnianych w wieńcu mocuje się kotwy, łączące belki stropowe ze ścianą. Wieńce żelbetowe spełniają ważną rolę w zapewnieniu sztywności przestrzennej i spójności konstrukcyjnej budynku. Zadaniem wieńców jest: przejęcie sił rozciągających w stropach żelbetowych, spełniających rolę tarcz poziomych, usztywniających budynek (zbrojenie krawędziowe), wyrównanie różnic odkształceń łączonych ścian różnie obciążonych i przeciwdziałanie powstawaniu rys w murze, przejęcie sił rozciągających w murze, powstałych na skutek odkształceń termicznych lub nierównomiernego osiadania budynku, umożliwienie utworzenia się wtórnego ustroju nośnego w przypadku lokalnego uszkodzenia ściany nośnej np. na skutek wybuchu. (2) W myśl PN-B-03002:2007 zbrojenie podłużne wieńców powinno być zdolne do przeniesienia siły rozciągającej F i nie mniejszej niż: F i l i 15 kn/m 90 kn (1) gdzie: l i odległość ścian usztywniających usytuowanych poprzecznie, w metrach. Zbrojenie podłużne wieńców wykonuje się jako ciągłe, z reguły ze stali klasy A-III, a potrzebny przekrój zbrojenia wyznacza się dla charakterystycznej granicy plastyczności stali f yk. W przypadku stali A-III zbrojenie podłużne powinno być nie mniejsze niż 3 Ø 10. Zbrojenie wieńców powinno być efektywne również w warunkach wystąpienia oddziaływań dynamicznych, np. związanych z lokalnym uszkodzeniem ściany i dlatego też zakłady prętów, konieczne w miejscach ich łączenia, nie powinny być mniejsze niż 2,0 l b (l b podstawowa długość zakotwienia wg PN-B-03264:2002). Wymaganie to należy odnosić również do zbrojenia wieńców w narożach ścian. (3) Jeżeli ściana stanowi podporę skrajną stropu, w wieńcu żelbetowym kotwi się zbrojenie podporowe stropów. Pole przekroju kotwionego w wieńcu zbrojenia podporowego stropu powinno być nie mniejsze niż 100 mm 2 /m długości. 13

14 Zasady projektowania konstrukcji Przerwy dylatacyjne Budynek ze ścianami murowymi należy dzielić na mniejsze segmenty stosując przerwy dylatacyjne, przechodzące przez całą konstrukcję od wierzchu fundamentów do dachu. Odległości między przerwami dylatacyjnymi należy wyznaczać na podstawie analizy konstrukcji poddanej różnicy temperatur, a niekiedy również z uwagi na warunki gruntowe. W takim przypadku, gdy wynika to z analizy statycznej, przerwy dylatacyjne prowadzi się także przez fundament. Nie jest konieczne przeprowadzanie analizy konstrukcji z murowych elementów silikatowych, z uwagi na odkształcenia termiczne, jeżeli odległości między przerwami dylatacyjnymi są nie większe niż: ściany szczelinowe: w warstwie zewnętrznej 8 m, w warstwie wewnętrznej 30 m, ściany jednowarstwowe: ze spoinami pionowymi wypełnionymi 25 m, ze spoinami pionowymi niewypełnionymi 20 m. W przypadku ścian ze zbrojeniem w spoinach wspornych, którego przekrój jest większy niż 0,03% pola przekroju poprzecznego muru, odległości między przerwami dylatacyjnymi mogą być zwiększone o 20%. Odległości między przerwami dylatacyjnymi dotyczą budynków z oddzieloną konstrukcją dachową i ocieplonym stropem nad najwyższą kondygnacją. Nieocieploną konstrukcję dachu należy oddzielić od ścian konstrukcyjnych budynku w sposób umożliwiający odkształcenia termiczne konstrukcji. Poziome przerwy dylatacyjne w warstwie zewnętrznej ściany szczelinowej należy wykonywać co dwie kondygnacje i nie rzadziej niż co 9,0 m. Ściany kolankowe należy dzielić dylatacjami co 20 m. Przerwy dylatacyjne powinny mieć szerokość nie mniejszą niż 20 mm i być wypełnione na obwodzie materiałem trwale plastycznym Oparcie stropów na ścianach Stropy opiera się na ścianach z elementów silikatowych bezpośrednio na warstwie muru za pośrednictwem wieńca żelbetowego w płaszczyźnie stropu lub wieńca opuszczonego. Szerokość wieńca z reguły jest równa szerokości ściany. Jeżeli ściana stanowi podporę skrajną stropu w wieńcu żelbetowym kotwi się zbrojenie podporowe stropów żelbetowych, przyjęte zgodnie z PN-B-03264:2002. Na ścianach grubości 240 i 250 mm można opierać wszystkie rodzaje stropów, natomiast na ścianach grubości 180 mm i mniejszej tylko stropy, których konstrukcja umożliwia właściwe zakotwienie zbrojenia dolnego na podporze (np. monolityczne stropy płytowe, stropy gęstożebrowe belkowo-pustakowe). Stropy nad najwyższą kondygnacją, powyżej których znajduje się oddzielna konstrukcja dachowa, opiera się na ścianach w podobny sposób jak stropy międzykondygnacyjne. Kiedy konstrukcja dachowa spoczywa na ściance kolankowej, u wierzchu ścianki zaleca się wykonanie wieńca żelbetowego zaprojektowanego na oddziaływanie przymocowanej do niego więźby dachowej. W przypadku ścianek kolankowych o wysokości powyżej 0,50 m (łącznie z wieńcem) zaleca się dodatkowo wykonanie w niej słupów żelbetowych, zakotwionych w stropie lub w ścianie niższej kondygnacji (trzpienie żelbetowe) Bruzdy w ścianach (1) W ścianach z elementów murowych silikatowych dopuszcza się wykonywanie bruzd, nie uwzględnianych w obliczeniu konstrukcji, jeżeli spełnione są warunki podane dla bruzd poziomych i ukośnych w tablicy 1 (rys. 3), a dla bruzd pionowych w tablicy 2 (rys. 4). (2) Bruzdy poziome i ukośne mogą być wykonywane tylko z jednej strony ściany i tylko w paśmie szerokości do 0,4 m pod lub nad stropem w stanie surowym. W ścianach o grubości większej niż 150 mm dopuszczalne głębokości bruzd, podane w tablicy 2 można zwiększyć o 10 mm, jeżeli wykonywane są przy użyciu frezarek do muru, zapewniających dokładne wykonanie bruzd. (3) Odległość bruzd pionowych od krawędzi otworu nie może być mniejsza niż 225 mm. Jeżeli bruzdy wykonuje się przy użyciu frezarek do muru, głębokość bruzd w ścianach grubości 225 mm zwiększyć można o 10 mm w stosunku do wartości podanych w tablicy 1. 14

15 Zasady projektowania konstrukcji (4) Bruzdy, podobnie jak inne osłabienia przekroju ścian, mają najczęściej znaczący wpływ na pogorszenie izolacyjności akustycznej przegrody. Dlatego powinno się unikać projektowania i wykonywania instalacji w bruzdach i kanałach w ścianach, które mają istotne znaczenie ze względu na ochronę przed hałasem. Jeżeli nie ma możliwości uniknięcia prowadzenia instalacji w tego rodzaju ścianach to należy zapewnić staranne wypełnienie zaprawą wszystkich wolnych przestrzeni. (5) Przy prowadzeniu instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych zaleca się, ze względu na ochronę przed hałasem i drganiami, stosowanie specjalnych przekładek i mocowań tłumiących. Bruzdy o długości 1,0 m licząc od wierzchu stropu, wykonywane w ścianach o grubości 225 mm, mogą mieć głębokość do 80 mm i szerokość do 120 mm. h b b d Rysunek 3. Schemat rozmieszczenia bruzd pionowych Tablica 1. Wymiary bruzd pionowych i wnęk pomijanych w obliczeniach Grubość ściany d [mm] Bruzdy i wnęki wykonywane w gotowym murze maksymalna głębokość d 1 [mm] maksymalna szerokość b [mm] Bruzdy i wnęki wykonywane w trakcie wznoszenia muru maksymalna szerokość b [mm] minimalna grubość ściany w miejscu bruzdy lub wnęki d [mm] od 116 do od 176 do od 226 do > Uwagi: 1. Pionowe bruzdy, które nie sięgają więcej niż na 1/3 wysokości ściany ponad stropem, mogą mieć głębokość do 80 mm i szerokość do 120 mm, jeżeli grubość ściany wynosi nie mniej niż 225 mm. 2. Zaleca się, aby odległość w kierunku poziomym sąsiednich bruzd lub od strony bruzdy do wnęki lub otworu była nie mniejsza niż 225 mm. 3. Zaleca się, aby odległość w kierunku poziomym między sąsiednimi wnękami, jeżeli występują po tej samej stronie lub po obu stronach ściany lub od wnęki do otworu, była nie mniejsza niż dwukrotna szerokość szerszej z dwóch wnęk. 4. Zaleca się, aby łączna szerokość pionowych bruzd i wnęk nie przekraczała 0,13 długości ściany. 15

16 Zasady projektowania konstrukcji l 3 l 2 d 1 l 1 d Rysunek 4. Schemat rozmieszczenia bruzd poziomych Tablica 2. Wymiary bruzd poziomych i ukośnych pomijanych w obliczeniach Grubość ściany d [mm] Maksymalna głębokość d 1 [mm] długość bez ograniczeń długość od 116 do od 176 do od 226 do > Uwagi: 1. Odległość pozioma między końcem bruzdy a otworem powinna być nie mniejsza niż 500 mm. 2. Odległość pozioma między przyległymi bruzdami o ograniczonej długości, niezależnie od tego, czy występują po jednej czy po obu stronach ściany, powinna być nie mniejsza niż dwukrotna długość dłuższej bruzdy. 3. W ścianach o grubości większej niż 150 mm, dopuszczalną głębokość bruzdy można zwiększyć o 10 mm, jeżeli bruzdy są wycinane maszynowo na wymaganą głębokość. Jeżeli maszynowo wycina się bruzdy o głębokości do 10 mm, można wycinać je z obu stron pod warunkiem, że grubość ściany nie jest mniejsza niż 225 mm. 4. Zaleca się, aby szerokość bruzdy nie przekraczała połowy grubości ścian w miejscu bruzdy. 16

17 Parametry muru 4. Parametry muru 4.1. Wytrzymałość muru na ściskanie Wytrzymałość charakterystyczną muru na ściskanie f k przyjmuje się z tablicy 3. W przypadku murów ze spoiną podłużną wartości f k podane w tablicy 3 należy mnożyć przez współczynnik η = 0,8. Tablica 3. Wytrzymałości charakterystyczne murów z silikatowych elementów murowych grupy 1 - f k, MPa f b Zaprawa zwykła Zaprawa do cienkich spoin M5 M10 M15 M ,7 4,9 5,9 6,9 7,9 8,8 4,5 6,0 7,3 8,5 9,7 10,8 5,1 6,8 8,3 9,7 11,0 12,2 5,5 7,4 9,0 10,5 12,0 13,3 3,9 5,5 7,0 8,5 9,9 11,3 W przypadku murów z elementów murowych i zaprawy o innych parametrach, wartości f k należy obliczać ze wzorów podanych w PN-B-03002: Wytrzymałość muru na ścinanie W zależności od kierunku działania siły ścinającej w stosunku do spoin wspornych, rozróżnia się wytrzymałość muru na ścinanie: w kierunku równoległym do spoin wspornych f vk, w kierunku prostopadłym do spoin wspornych f vvk. Wytrzymałość charakterystyczną muru na ścinanie w kierunku równoległym do spoin wspornych f vk wyznacza się ze wzorów (2) lub (3) i dodatkowych ustaleń podanych w tablicy 4. Wartość f vk muru niezbrojonego ze spoinami pionowymi, spełniającymi wymagania pozwalające uważać je za spoiny wypełnione, przyjmować można jako najmniejszą z wartości: lub f vk = 0,065 f b, lub f vk = wartości graniczne podane w tablicy 4, f vk = f vko + 0,4 б d (2) gdzie: f vko wytrzymałość charakterystyczna muru na ścinanie w kierunku równoległym do spoin wspornych, kiedy naprężenie ściskające równe jest zero (б d = 0) podana w tablicy 4, б d wartość średnia obliczeniowych naprężeń ściskających w przekroju w kierunku prostopadłym do płaszczyzny ścinania w rozważanym elemencie konstrukcji, wyznaczona dla odpowiedniej kombinacji oddziaływań i współczynników obciążeń, f b znormalizowana wytrzymałość elementów murowych na ściskanie w kierunku prostopadłym do spoin wspornych, f k wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie. 17

18 Parametry muru W przypadku muru niezbrojonego wykonanego z niewypełnionymi spoinami pionowymi, wytrzymałość charakterystyczną na ścinanie f vk zaleca się przyjmować nie wyższą od najmniejszej z wartości: lub f vk = 0,045 f b, lub f vk = 0,7 wartości granicznej podanej w tablicy 4, gdzie: f vko i б d określone jak wyżej. f vk = 0,5f vko + 0,4 б d (3) W przypadku, gdy mur może być poddany oddziaływaniom sejsmicznym lub parasejsmicznym (np. drganiom pochodzenia górniczego) lub wstrząsom dynamicznym (np. od intensywnego ruchu pojazdów) należy przyjąć, że wytrzymałość na ścinanie jest równa wartości 0,7 f vk, otrzymanej z równania (2) lub (3) lub z podanych ograniczeń pod tymi równaniami. Wytrzymałość na ścinanie f vk muru zawierającego warstwy izolacji przeciwwilgociowej należy wyznaczać doświadczalnie z uwzględnieniem jednoczesnego działania naprężeń ściskających, działających prostopadle do płaszczyzny spoin wspornych. Aktualnie na rynku wyrobów budowlanych nie występują wyroby dla których zostały przeprowadzone takie badania. Do czasu zmiany tej sytuacji, dla murów poddanych działaniu istotnych sił ścinających (np. ściany usztywniające w budynkach wysokich, projektowane na obciążenia od wiatru) zaleca się stosowanie połączeń mechanicznych np. zbrojenie pionowe przechodzące przez izolację. Innym rozwiązaniem uniemożliwiającym kapilarne podciąganie wody bez stosowania izolacji poziomej w murze jest wykonanie ścian fundamentowych lub ścian piwnic z betonu szczelnego. Ściany takie należy projektować do wysokości nie mniejszej niż 0,5 m ponad poziom terenu. Tablica 4. Wartości f vko i ograniczenie wartości f vk, MPa f m Zaprawa zwykła f vko f vko Zaprawa do cienkich spoin Ograniczenie f vk 15; 20 0,20 0,30 1,7 5; 10 0,15 1,5 Wytrzymałość charakterystyczną na ścinanie w kierunku prostopadłym do spoin poziomych f vvk, można przyjmować z tablicy 5. Tablica 5. Wartości f vvk dla murów wykonanych na zaprawie zwykłej, MPa f b f vvk 0,7 0,9 1,0 1, Wytrzymałość muru na zginanie W zależności od zorientowania działania momentu zginającego względem płaszczyzny ściany rozróżnia się wytrzymałość muru na zginanie: w przekroju przez spoiny wsporne - f xk1, w przekroju prostopadłym do spoin wspornych - f xk2. Wytrzymałości charakterystyczne muru na zginanie f xk przyjmuje się z tablicy 6. Tablica 6. Charakterystyczne wartości wytrzymałości na zginanie, MPa Wytrzymałość na zginanie Zaprawa zwykła Zaprawa do cienkich spoin f m < 5MPa f m 5 MPa f xk1 0,05 0,10 0,15 f xk2 0,20 0,40 0,30 18

19 Parametry muru 4.4. Częściowe współczynniki bezpieczeństwa muru Kontrola jakości stosowana w zakładach Grupy SILIKATY, której wyniki stwierdzają, że prawdopodobieństwo wystąpienia średniej wytrzymałości na ściskanie produkowanych elementów murowych mniejszej od wytrzymałości zadeklarowanej jest nie większa niż 5% pozwala na zaliczenie tych elementów do I kategorii produkcji. W związku z tym, zgodnie z PN-B-03002:2007, wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa γ m dla murów z tych elementów zależą od zastosowanej zaprawy oraz kategorii wykonania robót na budowie i podane są w tablicy 7. Tablica 7. Wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa dla muru Kategoria wykonania robót Rodzaj zaprawy murarskiej A B Zaprawa projektowana 1,7 2,0 Zaprawa przepisana 2,0 2,2 Kategorię A i B wykonania robót na budowie definiuje się za PN-B-03002:2007 następująco: kategoria A wykonania robót roboty murarskie wykonuje należycie wyszkolony zespół pod nadzorem mistrza murarskiego, stosuje się zaprawy produkowane fabrycznie, a jeżeli zaprawy wytwarzane są na budowie, kontroluje się dozowanie składników, a także wytrzymałość zaprawy, a jakość robót kontroluje inspektor nadzoru inwestorskiego, kategoria B wykonania robót gdy warunki określające kategorię A nie są spełnione; w takim przypadku nadzór nad jakością robót może wykonywać osoba odpowiednio wykwalifikowana, upoważniona przez wykonawcę. Decyzję o przyjęciu kategorii wykonawstwa podejmuje projektant konstrukcji odpowiednio do informacji uzyskanych od inwestora, który w przypadku ustalenia, że będzie to kategoria A zobowiązuje się do dopilnowania poprzez swojego inspektora nadzoru inwestorskiego, że zadane warunki wykonania zostaną dotrzymane. Informację o przyjętej kategorii wykonania należy umieścić w projekcie realizowanego obiektu Wytrzymałości obliczeniowe Wytrzymałości obliczeniowe muru określa się dzieląc wytrzymałość charakterystyczną muru podaną w 3.1 do 3.3 przez częściowy współczynnik bezpieczeństwa z tablicy 7. Kiedy pole przekroju poprzecznego elementu konstrukcji murowej jest mniejsze niż 0,30 m 2, wytrzymałość obliczeniową muru należy dodatkowo podzielić przez współczynnik η A o wartości podanej w tablicy 8. W przypadku, gdy pole przekroju poprzecznego elementu jest mniejsze niż 0,09 m 2, element ten uznaje się za niekonstrukcyjny. Tablica 8. Wartości współczynnika η A Pole przekroju poprzecznego muru A (m 2 ) 0,09 0,12 0,20 0,30 η A 2,00 1,43 1,25 1,00 Dla pośrednich wartości pola przekroju poprzecznego muru stosuje się interpolację liniową. 19

20 Parametry muru 4.6. Odkształcalność muru Do analizy i wymiarowania murów z silikatowych elementów murowych można przyjmować funkcję o wykresie prostokątnym jak na rysunku 5. б f d 0,2 ε u ε u = 0,0035 ε Rysunek 5. Zależność prostokątna między naprężeniem б a odkształceniem ε muru Doraźny moduł sprężystości muru E (wartość średnia) zaleca się przyjmować jako: gdzie: c cecha sprężystości muru, której wartość można przyjąć c = 1000, natomiast długotrwały moduł sprężystości muru E (wartość średnia) jako: E = c f k (4) E = c, f k (5) gdzie: c, cecha sprężystości muru pod obciążeniem długotrwałym, której wartość można przyjąć c, = Skurcz i odkształcalność termiczna muru Według normy PN-B-03002:2007 końcowa wartość skurczu muru wykonanego z elementów murowych silikatowych wynosi ε ms, = 0,4 mm/m, a współczynnik liniowej odkształcalności termicznej t = /K. Z uwagi na różnice skurczu i odkształcalności termicznej muru z elementów murowych wykonanych z różnych materiałów zaleca się wznoszenie ścian budynku z elementów murowych o zbliżonych, najlepiej identycznych parametrach Izolacyjność cieplna Wymaganą wartość współczynnika przenikania ciepła przez ściany z elementów murowych silikatowych uzyskuje się przez ocieplenie ściany jednowarstwowej warstwą materiału termoizolacyjnego np. styropianu lub wełny mineralnej o różnych grubościach lub poprzez wykonanie ściany szczelinowej. Grubość warstwy izolacyjnej zależy od wymaganej izolacyjności ściany. Najczęściej jest to warstwa o grubości mm i więcej. Izolacyjność cieplna samego muru z elementów silikatowych nie wpływa w sposób istotny na izolacyjność całej ściany. Współczynnik przewodzenia ciepła λ przez elementy silikatowe, wyznaczony wg PN-EN ISO 6946:2004 i PN-EN-1745:2004, waha się od 0,55 do 0,80 W/mK. Wartości współczynnika przewodzenia ciepła dla wszystkich wyrobów oferowanych przez Grupę SILIKATY podane są w aktualnym katalogu technicznym. 20

21 Parametry muru 4.9. Izolacyjność akustyczna Zakład Akustyki ITB, na podstawie wyników badań laboratoryjnych, przygotował zestawienie wartości wskaźników izolacyjności akustycznej właściwej dla ścian wykonanych z elementów murowych systemu Nowoczesne SILIKATY. Dane zawarte w poniższym zestawieniu (tablica 9) odnoszą się do ścian przy założeniu ich sztywnego zamocowania na obwodzie. Tablica 9. Wskaźniki izolacyjności akustycznej właściwej ścian wykonanych z elementów murowych systemu Nowoczesne SILIKATY Rodzaj elementu murowego Grubość ściany bez tynku [mm] SILIKAT N 6,5 65 SILIKAT N 8 80 SILIKAT N 12 SILIKAT N 12/500 SILIKAT 1NF 120 SILIKAT N SILIKAT N 18 SILIKAT N 18/500 SILIKAT NP 18 SILIKAT A SILIKAT A PLUS SILIKAT N 24 SILIKAT NP 24 SILIKAT N 25 SILIKAT NP 25 SILIKAT A SILIKAT A PLUS Rodzaj tynku Wartości projektowe wskaźnika izolacyjności akustycznej [db] Wartości laboratoryjne wskaźników izolacji akustycznej właściwej w [db] R A1R R A2R R w (C,C tr ) cem.-wap. 12 mm (-1, -4) gipsowy 10 mm (-1, -4) cem.-wap. 12 mm (-1, -4) gipsowy 10 mm (-1, -4) cem.-wap. 12 mm (-1, -5) gipsowy 10 mm (-1, -5) cem.-wap. 12 mm (-2, -5) gipsowy 10 mm (-2, -5) cem.-wap. 12 mm (-1, -5) gipsowy 10 mm (-1, -5) cem.-wap. 12 mm (-1, -5) gipsowy 10 mm (-1, -5) cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm (-1, -5) cem.-wap. 12 mm (-2, -5) gipsowy 10 mm ( 0, -3) cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm cem.-wap. 12 mm lub gipsowy 10 mm (-1, -5) (-1, -4) (-1, -5) (-1, -5) (-2, -5) (-1, -5) (-2, -5) (-1, -5) Aktualne wymaganie normowe dla ścian międzymieszkaniowych wynosi R A1 50 db. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie określa, że ściana oddzielająca pokój jednego mieszkania od pomieszczenia sanitarnego lub kuchni sąsiedniego mieszkania musi mieć konstrukcję zapewniajacą ograniczenie przenoszenia przez tę ścianę dźwięków materiałowych i wskazuje, że można to uzyskać przy zastosowaniu ściany o masie powierzchniowej nie mniejszej niż 300kg/m 2. 21

22 Parametry muru Przy określaniu wpływu przenoszenia bocznego (poprawka K) - patrz p.3.1 (6) - można posługiwać się Instrukcją ITB nr 406/2005. Zaleca się wykonywanie warstwy konstrukcyjnej ściany zewnętrznej o masie powierzchniowej ok. 300 kg/m 2, co oznacza, że mur powinien mieć przynajmniej 180 mm grubości (SILIKAT N18). W przypadku ścian międzymieszkaniowych ich połączenia ze ścianami zewnętrznymi powinny być wykonane w sposób pokazany na rysunkach 6 do 8. a) b) c) Rysunek 6. Sposoby połączenia ściany wewnętrznej z zewnętrzną spełniające wymagania konstrukcyjne według PN-B :2007 : a) na styk, b) wiązanie murarskie, c) przecięcie ściany zewnętrznej. Ze wzgledu na spełnienie wymagań ochrony przed hałasem najkorzystniejsze jest rozwiązanie c), a najgorsze a). a) b) Rysunek 7. Szczegół połączenia ścian wiązaniem murarskim (wg rys. 6 b) a) b) Rysunek 8. Szczegół połączenia ścian przez przecięcie ściany zewnętrznej z zastosowaniem łączników i wypełnienia szczelin masą trwale elastyczną wg rys. 6 c) Ściany powinny być obustronnie tynkowane tynkiem cementowo-wapiennym o grubości min. 12 mm (zalecany z uwagi na izolacyjność akustyczną) lub tynkiem gipsowym o grubości 10 mm (co najmniej 8 mm). 22

23 Parametry muru Odporność ogniowa Silikaty, również te zawierające pigmenty koloryzujące są materiałem niepalnym o klasie reakcji na ogień A1. Klasyfikację ogniową ścian nieotynkowanych i otynkowanych z silikatowych elementów murowych wykonanych na zwykłe i na cienkie spoiny podano w tabeli 10. Wartości te dotyczą również murów nietynkowanych wykonanych z elementów murowych z profilowanymi powierzchniami czołowymi i niewypełnioną spoiną pionową - pod warunkiem, że zostały wykonane zgodnie z niniejszymi wytycznymi. Tablica 10. Klasyfikacja ogniowa ścian z elementów murowych silikatowych Grubość muru [mm] Mur wykonany z elementów silikatowych 65 SILIKAT N6,5 80 SILIKAT N8 120 SILIKAT N12, SILIKAT 1NF, SILIKAT 3NFD nośna Rodzaj ściany nienośna E 30, EI 45, W 30 REI 30* 150 SILIKAT N15 REI 60* 180 EI 120, EW 120 SILIKAT N18, SILIKAT N18/500 SILIKAT NP18 SILIKAT A SILIKAT A PLUS REI 240 EI 240, EW SILIKAT N24 SILIKAT NP SILIKAT N25 SILIKAT NP25 SILIKAT A SILIKAT A PLUS SILIKAT F25 R nośność, E szczelność, I - izolacyjność, W - promieniowanie * wg. instrukcji ITB nr 409/

24 Obliczenia statyczne ścian 5. Obliczenia statyczne ścian 5.1. Ściany obciążone głównie pionowo Ustalenia ogólne dotyczące obliczania nośności ścian (1) Stan graniczny nośności ścian obciążonych głównie pionowo sprawdzać należy z warunku: N Sd N Rd (6) w którym: N Sd siła pionowa w ścianie wywołana działaniem obciążenia obliczeniowego, N Rd nośność obliczeniowa ściany z uwagi na obciążenia pionowe. Nośność ściany należy sprawdzać w przekrojach pod i nad stropem oraz w środkowej strefie ściany, z uwzględnieniem geometrii ścian, mimośrodowego działania obciążenia pionowego i właściwości materiałowych muru. W ścianach z otworami sprawdzić należy także nośność nadproży. Przy wyznaczaniu miejsca przyłożenia obliczeniowego obciążenia pionowego N Sd, należy uwzględnić mimośród niezamierzony e a = h/300 (h wysokość ściany w świetle, w mm), lecz nie mniej niż 10 mm. Nośność obliczeniową ściany z uwagi na obciążenia pionowe wyznacza się: w przekroju pod stropem N 1R,d oraz w przekroju nad stropem N 2R,d ze wzoru: N ir,d = Ф i A f d (7) w którym: i oznaczenie rozpatrywanego przekroju ściany: i = 1 dla przekroju pod stropem oraz i = 2 dla przekroju nad stropem, Ф i współczynnik redukcyjny, zależny od wielkości mimośrodu e i, na którym w rozpatrywanym przekroju działa obliczeniowa siła pionowa N Sd, oraz od wielkości mimośrodu niezamierzonego e a, A pole przekroju poprzecznego ściany, wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie, f d w środkowej strefie ściany ze wzoru N mr,d = Ф m A f d (8) w którym: Ф m współczynnik redukcyjny wyrażający wpływ efektów drugiego rzędu na nośność ściany, zależny od wielkości mimośrodu całkowitego działania wypadkowej siły pionowej w środkowym przekroju ściany e o = e m, smukłości ściany h eff /t, zależności б(ε) muru i czasu działania obciążenia. Wysokość efektywną ściany h eff przyjmować można zgodnie ze wskazówkami podanymi w Przy wyznaczaniu wielkości e i lub e m należy także uwzględniać obciążenie poziome, oddziaływujące bezpośrednio na rozpatrywaną ścianę. (2) Obciążenie ścian obciążonych głównie pionowo stanowią: ciężar własny, obciążenie pionowe od stropów (w tym również od dachów, schodów i balkonów) i ścian opartych na rozpatrywanej ścianie, oraz siły wewnętrzne wynikające z połączenia ściany rozpatrywanej ze ścianami przyległymi, jeżeli ich odkształcenie pionowe jest znacząco różne od odkształcenia ściany rozpatrywanej, obciążenie poziome oddziałujące bezpośrednio na ścianę, prostopadłe do jej płaszczyzny. 24

25 Obliczenia statyczne ścian (3) Obciążenie pionowe od stropów wyznacza się zgodnie z zasadami podanymi na rysunku 9. Kiedy strop przylega do nieoddylatowanej ściany samonośnej, do obciążenia pionowego tej ściany należy doliczyć obciążenie z trójkąta stropu, jak na rysunku 9b lub zastępczo obciążenie z pasma stropu o szerokości równej 0,3 rozpiętości stropu. 45 o 30 o 45o 45 o a) strop zbrojony jednokierunkowo b) strop zbrojony jednokierunkowo przylegający do ściany samonośnej c) strop zbrojony dwukierunkowo oparty na trzech ścianach nośnych d) strop zbrojony dwukierunkowo, oparty na czterech ścianach nośnych Objaśnienie: strzałkami oznaczono kierunek rozpięcia zbrojenia głównego stropu Rysunek 9. Rozdział obciążenia ze stropu na ściany konstrukcyjne W przypadku stropów projektowanych jako płyty wielopolowe obciążenia pionowe od stropów przyjmuje się równe reakcjom podporowym w schemacie odwzorowującym strop. (4) Wartości mimośrodów e i i e m wyznacza się - w myśl ustaleń PN-B-03002: posługując się, w zależności od warunków przekazywania w poziomie stropu, siły pionowej ze ściany górnej kondygnacji na dolną: modelem ciągłym, w którym ściana stanowi pręt pionowy ramy połączony z prętami poziomymi, obrazującymi strop, modelem przegubowym, w którym ściana stanowi wydzielony pręt podparty przegubowo w poziomie stropów. (5) Modelem ciągłym należy posługiwać się gdy: stropy oparte są na ścianie za pośrednictwem wieńca żelbetowego o szerokości równej grubości ściany lub nie mniejszej niż wysokość stropu, stropy mają zbrojenie podporowe zdolne do przeniesienia momentu zamocowania stropu w ścianie, średnie naprężenie obliczeniowe ściany б cd 0,25 MPa, mimośród działania obciążenia pionowego w przekroju ściany pod stropem e 1 0,33 t (gdzie t grubość ściany). Jeżeli powyższe warunki nie są spełnione należy posługiwać się modelem przegubowym. (6) Ściany piwnic zalicza się do ścian obciążonych głównie pionowo. 25