Ściany w budownictwie jednorodzinnym

Transkrypt

1 dr inż. Piotr Łoboga Ściany w budownictwie jednorodzinnym Jak i z czego budować Budownictwo

2 Copyright 2003 ISBN Wydawnictwo Verlag Dashöfer Sp. z o.o. ul. Senatorska 12, Warszawa Copyright tel.: (022) , , fax. (022) , ISBN Wydawnictwo Redaktor odpowiedzialny: Verlag Dashofer Arkadiusz Sp. z o.o. Krokowski Al. Krakowska 271, Warszawa krokowski@dashofer.pl tel.: (22) ~05, faks: (22) , Korekta: Profesjonalne biuro korekty EDYTOR Korekta: Edycja: Arkadiusz Profesjonalne Krokowski biuro korekty EDYTOR Skład: Sk³ad: Krzysztof Zabielski Wszelkie prawa zastrze one, prawo do tytu³u i licencji jest w³asnoœci¹ Dashöfer Holding Ltd. Kopiowanie, przedrukowywanie i rozpowszechnianie ca³oœci lub fragmentów niniejszej publikacji, równie na noœnikach magnetycznych i elektronicznych bez zgody Wydawcy jest zabronione. Ze wzglêdu na sta³e zmiany w polskim prawie oraz niejednolite interpretacje przepisów Wydawnictwo nie ponosi odpowiedzialnoœci za zamieszczone informacje. Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 2

3 INFORMACJE 1. INFORMACJE 1.1. SPIS TREŒCI 1. Informacje Spis treœci Informacje o autorze Wykaz piktogramów Wprowadzenie Dane ogólne Trochê teorii Rodzaje scian w budynkach jednorodzinnych Materia³y do budowy œcian Obliczenia statyczno-wytrzyma³oœciowe Obci¹ enia Obliczenia statyczno-wytrzyma³osciowe Zagadnienia fizyczne dotycz¹ce œcian Termomodernizacja budynków jednorodzinnych Ogólne zasady wykonania œcian Czêste b³êdy Z czego budowaæ, czyli odwieczny dylemat inwestora Literatura Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 3

4 INFORMACJE 1.2. INFORMACJE O AUTORZE Piotr oboda doktor in ynier, konstruktor; od 1972 r. Pracuje na Politechnice Œl¹skiej w Gliwicach w Katedrze Procesów Budowlanych na Wydziale Budownictwa, obecnie na stanowisku starszego wyk³adowcy. Projektant konstrukcji wielu obiektów budowlanych, na sta³e wspó³pracuj¹cy z grup¹ zaprzyjaÿnionych architektów. Specjalizuje siê ponadto w zakresie szeroko rozumianej ochrony, renowacji i rewitalizacji zabytków architektury ze szczególnym uwzglêdnieniem konstrukcji drewnianych, szczególnie klasycznych konstrukcji ciesielskich. Interesuje siê ponadto zwi¹zanymi z trwa³oœci¹ i destrukcj¹ konstrukcji murowych, elementów wystroju architektonicznego oraz zagadnieniami mikologicznymi i ochron¹ przed korozj¹ biologiczn¹. Autor licznych ekspertyz i opracowañ projektowych z zakresu rewaloryzacji, ochrony i zabezpieczania elementów konstrukcyjnych w obiektach zabytkowych (m.in. w Zamku Ksi¹ ¹t Pszczyñskich w Pszczynie, Zamku Piastowskim w Brzegu, drewnianych koœcio³ach na obszarze Œl¹ska itp.) Wyk³adowca w Podyplomowym Studium Konserwacji Zabytków Architektury i Urbanistyki na Wydziale Architektury Politechniki Œl¹skiej w Gliwicach WYKAZ PIKTOGRAMÓW: WSKAZÓWKI UWAGA PRZYK AD DEFINICJA Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 4

5 RODZAJE ŒCIAN W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM 3. RODZAJE ŒCIAN W BUDYNKACH JEDNORODZINNYCH Œcianom jako przegrodom pionowym stawia siê szereg wymagañ, które s¹ podstaw¹ do ich klasyfikacji. Najczêœciej œciany dzieli siê: ze wzglêdu na funkcjê konstrukcyjn¹: - œciany noœne (konstrukcyjne), - œciany nienoœne (niekonstrukcyjne lub samonoœne), - œciany (œcianki) dzia³owe; ze wzglêdu na usytuowanie w stosunku do przestrzeni budynku: - œciany zewnêtrzne, - œciany wewnêtrzne; ze wzglêdu na usytuowanie w stosunku do poziomu terenu: - œciany przyziemia, - œciany nadziemia, - œciany dachowe (kolankowe, stolcowe, kalenicowe itp.); ze wzglêdu na konstrukcjê: - œciany jednorodne (jednowarstwowe), - œciany wielowarstwowe, - œciany wielowarstwowe z pustk¹ powietrzn¹, - œciany a urowe, - przeszklenia; ze wzglêdu na materia³ konstrukcji œciany: - œciany kamienne, - œciany drewniane, - œciany z tworzyw drewnopochodnych, - œciany ceramiczne, - œciany betonowe lub elbetonowe, - œciany z lekkich betonów komórkowych, Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 8

6 RODZAJE ŒCIAN W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM - œciany z wyrobów cementowych, wapiennych i gipsowych, - œciany ze szk³a i wyrobów szklanych, - œciany z tworzyw sztucznych, - œciany o konstrukcji mieszanej wielomateria³owej. Jak wynika z powy szych podzia³ów, rodzajów œcian jest wiele, a niektóre wymagaj¹ wyjaœnienia lub komentarza. Œciany na ogó³ przenosz¹ obci¹ enia pionowe, choæ niewykluczone s¹ inne rodzaje obci¹ eñ, np. parcie ziemi na œciany przyziemia, parcie lub ssanie wiatru, rozpór od konstrukcji dachu itp. Pod pojêciem œciany noœnej rozumieæ nale y œcianê, która oprócz funkcji fizycznej przegrody pe³ni równie funkcje ustroju noœnego dla innych elementów budynku, np. stropów, elementów klatek schodowych, dachów, balkonów itp. Œciana ta przenosi zatem obci¹ enia, g³ównie pionowe, pochodz¹ce od masy w³asnej oraz od innych elementów obiektu. W tym kontekœcie œciana nienoœna (samonoœna) przenosi w zasadzie wy³¹cznie obci¹ enia od masy w³asnej lub co najwy ej dodatkowe obci¹ enia wynikaj¹ce z funkcji usztywnienia. Odpowiednio œciany dzia³owe s¹ w zasadzie wy³¹cznie przegrodami pionowymi wewn¹trz budynku lub pomieszczenia, o wysokoœci nieprzekraczaj¹cej wysokoœci kondygnacji i przenosz¹ stosunkowo niewielkie obci¹ enia, pochodz¹ce wy³¹cznie od masy w³asnej. W odró nieniu od dwóch poprzednich œciany dzia³owe mo na demontowaæ lub przebudowywaæ bez wp³ywu na inne elementy konstrukcji. Przyjêty powszechnie podzia³ na œciany noœne i samonoœne nie w pe³ni odpowiada rzeczywistoœci. We wspó³czesnych budynkach jednorodzinnych stropy oparte s¹ na wieñcach obwodowych, co nawet przy ich jednokierunkowym oparciu powoduje oddzia³ywanie na wieñce, a w konsekwencji i na œciany usytuowane równolegle do kierunku rozpiêcia. Oznacza to, e w przypadku jednokierunkowych zmonolityzowanych stropów opartych na wieñcach obwodowych œciana nienoœna, czyli niebêd¹ca konstrukcyjn¹ podpor¹ tego stropu, jest w rzeczywistoœci tym stropem przynajmniej w czêœci obci¹ ona, trac¹c tym samym charakter œciany samonoœnej. Aby œciana mog³a byæ uznana za samonoœn¹ musi ona byæ oddylatowana od konstrukcji stropu. W stropach zmonolityzowanych bez dylatacji podstawowym problemem jest koniecznoœæ oszacowania wielkoœci przypadaj¹cego na œcianê, a pochodz¹cego od stropu obci¹ enia. Problem ten mo na rozwi¹zaæ w sposób œcis³y lub uproszczony. W przypadku konstrukcji prostych, do jakich zalicza siê domy jednorodzinne stosuje siê przewa nie sposób uproszczony. Doœæ powszechnie stosowan¹ w takich przypadkach zasadê przedstawiono na rys Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 9

7 RODZAJE ŒCIAN W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM Rys Zasada rozdzia³u obci¹ eñ dla stropów zmonolityzowanych opartych na wieñcach A dla stropów opartych jednokierunkowo B dla stropów opartych dwukierunkowo gdzie: N œciana noœna stropu z za³o enia projektowego Nn œciana nienoœna nieoddylatowana od stropu No œciana nienoœna oddylatowana od stropu l rozpiêtoœæ stropu miêdzy œcianami noœnymi Obowi¹zuj¹ca norma projektowania konstrukcji murowych [3] dopuszcza obci¹ anie nienoœnych œcian nieoddylatowanych zastêpczym obci¹ eniem od stropu jako równomiernie roz³o onym i zdejmowanym z pasma o szerokoœci równej 0,30 rozpiêtoœci stropu. Dla stropów gêsto ebrowych jest to chyba wartoœæ nieco zawy ona i w tych przypadkach nale a³oby przyjmowaæ raczej wartoœæ równ¹ 1/3 wartoœci obci¹ enia od stropu na skrajn¹ œcianê noœn¹. Podzia³ na œciany zewnêtrzne i wewnêtrzne nie budzi zastrze eñ. Kryterium podzia³u jest usytuowanie przegrody wzglêdem przestrzeni zewnêtrznej. Wymagania stawiane obu rodzajom œcian ró ni¹ siê zasadniczo. W przypadku œcian wewnêtrznych (zw³aszcza dziel¹cych pomieszczenia o podobnym komforcie) s¹ to wymagania w g³ównej mierze o charakterze konstrukcyjnym. Wymagania dotycz¹ce szeroko rozumianej izolacyjnoœci schodz¹ w tym przypadku na plan dalszy, mo e z wyj¹tkiem wymagañ okreœlonej izolacyjnoœci akustycznej. Œciany zewnêtrzne pe³ni¹ funkcjê konstrukcyjn¹ jako œciany noœne lub samonoœne, a ponadto izolacyjn¹ przestrzeni wewnêtrznej od œrodowiska zewnêtrznego. podzia³ œcian Podzia³ na œciany przyziemia i nadziemia podyktowany jest oddzia³ywaniem pod³o a budowlanego. Pod³o e budowlane, czyli grunt, oddzia³uje na œcianê mechanicznie jako parcie, powoduj¹c jej zginanie lub wypieranie wywo³ane w tym przypadku zjawiskami mrozowymi. Oddzia³ywanie gruntu na œcianê ma równie charakter fizyczny i chemiczny, w g³ównej mierze dziêki wodzie zawartej w nim. Œciany nadziemia wymienionym wp³ywom, bezpoœrednio nie podlegaj¹. Œciany kolankowe s¹ w zasadzie œcianami zewnêtrznymi nadziemia, które oprócz standardowych oddzia³ywañ podlegaj¹ dodatkowo oddzia³ywaniom od konstrukcji dachu. Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 10

8 RODZAJE ŒCIAN W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM Podzia³ œcian ze wzglêdu na konstrukcjê nie wymaga w zasadzie komentarza. Podstawowe typy œcian w tym podziale przedstawiono na rys Œciany te mo na zestawiaæ w dowolnych konfiguracjach materia³owych pod warunkiem uzyskania po ¹danych cech. Rys Podstawowe typy œcian w budownictwie A. œciana jednowarstwowa B. œciana wielowarstwowa zewnêtrzna bez pustki powietrznej C. œciana wielowarstwowa zewnêtrzna z pustk¹ powietrzn¹ gdzie: tz, tw odpowiednio tynk zewnêtrzny i wewnetrzny wm warstwa muru wf warstwa fakturowa (elewacyjna) i - warstwa izolacji cieplnej p pustka powietrzna wentylacyjna Na rysunku nie przedstawiono œcianki a urowej stosowanej obecnie rzadko. Pe³ni ona rolê niepe³nej przegrody, czyli przepierzenia, i jest stosowana w piwnicach, pomieszczeniach gospodarczych, a czasami jako podpora elementów dachowych w stropodachach wentylowanych. Œcianki te wykonywaæ mo na w zasadzie z dowolnych materia³ów nie powinny one byæ obci¹ ane ponad masê w³asn¹. Œciany pe³ni¹ce rolê przeszkleñ w domach jednorodzinnych wykonuje siê najczêœciej w postaci wielkoformatowej stolarki okiennej dla œcian zewnêtrznych lub z kszta³tek szklanych w przypadku œcian wewnêtrznych. Copyright 2011 Wydawnictwo Verlag Copyright Dashofer 2003 by Dashöfer Sp. z o.o. Holding, Warszawa Ltd. 11