Rekomendacja Techniczna System 3E S.A. Nr RT 2019/07/30 Nazwa Wyrobu Elementy murowe z betonu kruszywowego do ścian nośnych, słupów oraz ścian działowych Producent: System 3E S.A. Rondo ONZ 1 00-124 Warszawa Zakład Produkcyjny: ul. Krasickiego 63/71 97-500 Radomsko Autor Dr Patryk Adam Bolimowski Warszawa 30 lipiec 2019
1. CHARAKTER I CEL REKOMENDACJI Rekomendacja Techniczna jest dokumentem dobrowolnym, potwierdzającym wykonanie wstępnych badań dla ścian wykonanych z elementów konstrukcyjnych w technologii 3E oraz stwierdzającym przydatność tych elementów do stosowania w budownictwie ogólnym i jego zgodności z zasadami wiedzy technicznej. 2. PRZEDMIOT REKOMENDACJI TECHNICZNEJ Przedmiotem niniejszej Rekomendacji Technicznej jest system prefabrykowanych elementów konstrukcyjnych wykonanych w technologii 3E oraz przeznaczonych do stawiania konstrukcji nośnych i nienośnych w budynkach jedno- i wielorodzinnych [1-3]. Elementy konstrukcyjne wykonane są z perlitobetonu o kształtach i wymiarach zgodnych z rysunkami technicznymi dostępnymi jako załącznik nr 1 do tej rekomendacji lub w Katalogu Technicznym SYSTEM 3E [3]. W skład systemu wchodzi 20 typów elementów pogrupowanych w zależności od ich przeznaczenia [3], w tym: - elementy startowe TYP S0, TYP S0 300, TYP S0/2 oraz TYP S0/2 300 - elementy podstawowe TYP S1, TYP S1/2, TYP SNL oraz TYP SNP - elementy wieńczące TYP SZ/EO, TYP SZL, TYP SZP, TYP EWN, TYP EWNL, TYP EWNP oraz TYP SZ/2 - elementy nadprożowe/okienne TYP EO/2, TYP EN, TYP EPN, TYP ENL oraz TYP ENP - elementy uzupełniające EU 150 oraz EU 200 3. PRZEZNACZENIE, ZAKRES I WARUNKI STOSOWANIA 3.1. Przeznaczenie Elementy 3E są znormalizowane jako elementy murowe z betonu kruszywowego (z kruszywami lekkimi) zgodnie z normą zharmonizowaną PN-EN 771-3:2011+A1:2015 [12]. Elementy 3E są przeznaczone do wykonywania wewnętrznych i zewnętrznych przegród budowlanych oraz do wykonywania konstrukcji nośnych (do 2,5 kondygnacji) oraz konstrukcji nienośnych (wypełnieniowych, bez ograniczenia wysokości). 3.2 Zakres stosowania System 3E jest przeznaczony do stawania konstrukcji ścian w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych, wielorodzinnych i zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej oraz w budynkach przesyłowych. 3.3 Warunki stosowania Elementy konstrukcyjne 3E należy używać zgodnie z Kartą Techniczną Produktu [2] oraz na podstawie dokumentacji projektowej określonego obiektu budowlanego, opracowanego z uwzględnieniem obowiązujących norm oraz przepisów (w szczególności Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz. U. Nr 75 z 2002 r., poz. 690, z późniejszymi zmianami [23]). Projektowanie i obliczenia statyczne konstrukcji z elementów Systemu 3E należy wykonywać zgodnie z PN-EN 1996-1-1+A1:2013-05 [14], PN-EN 1996-1-2:2010/NA:2010 [15], PN-EN 1996-2:2010 [16] i PN-EN 1996-3:2010/NA:2016-06 [17], przyjmując parametry techniczne wymienione w punkcie 4. 4. WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWE Właściwości użytkowe elementów konstrukcyjnych w technologii 3E zostały podane w tabeli nr 1. Dodatkowo, poniższe wartości są dostępne w Deklaracji Właściwości Użytkowych DWU/I/01/19 [1]. str. 2 z 6
Tabela 1. Deklarowane właściwości użytkowe [1] Lp. Zasadnicze charakterystyki Właściwości użytkowe Metody badań według 1 Wymiary i odchyłki wymiarów Wymiary Zgodnie z rysunkiem (Załącznik 1.) PN-EN 772-16 Odchyłki D4 2 Płaskość powierzchni kładzenia 1,0 mm PN-EN 772-20 3 Równoległość powierzchni kładzenia 1,0 mm PN-EN 772-16 4 Kształt i wygląd PN-EN 772-2, PN-EN 772-16, PN- Zgodnie z rysunkiem EN 772-20 5 Gęstość 390±10% kg/m 3 PN-EN 772-13 6 Charakterystyczna wytrzymałość mechaniczna na ściskanie ( do powierzchni kładzenia) ³ 1,5 N/mm 2 Kat I PN-EN 772-1, PN-EN 772-6 7 Absorpcja wody spowodowana podciąganiem kapilarnym po 10 : 50 g/m 2 * s 0,5 PN-EN 772-11 8 Stabilność wymiarów. Rozszerzalność pod wpływem wilgoci 0,35 mm/m PN-EN 772-14 9 Reakcja na ogień A1 PN-EN 13501-1 10 Właściwości cieplne, Współczynnik przewodzenia ciepła (l) 0,084±0.003 W/m K PN ISO 8301 wg EN 1745 11 Przepuszczalność pary wodnej, współczynnik oporu dyfuzyjnego (μ) 15 PN-EN ISO 12572 12 Trwałość w funkcji zamrażanie/odmrażanie (20 cykli) Brak uszkodzeń PN-EN 772-18 5. PARAMETRY TECHNICZNE Charakterystyczne parametry techniczne zostały zebrane na podstawie raportów z badań wykonanych dla modelowych konstrukcji w technologii 3E [4-11] oraz w oparciu o obowiązujące normy [13-17]. Poniżej zamieszczone są rekomendowane parametry techniczne jakimi należy posługiwać się podczas projektowania oraz obliczeń statycznych konstrukcji z elementów 3E. 5.1. Wytrzymałość na ściskanie dla konstrukcji wykonanej w technologii 3E Do obliczania wytrzymałości muru na ściskanie należy przyjąć następujące wartości parametrów technicznych wyznaczonych eksperymentalnie wg. PN EN 1051-1 [4, 18]: Ø wytrzymałość średnią muru na ściskanie f m, n = 1,09 N/mm 2 Ø charakterystyczna wytrzymałość muru na ściskanie f k = 1,02 N/mm 2 Do wyznaczenia wytrzymałości obliczeniowej muru (f d) należy przyjąć wartość charakterystycznej wytrzymałości na ściskanie (f k) podanej powyżej. Dodatkowo, należy przyjąć częściowy współczynnik materiałowy g M równy: 2,2 w przypadku, gdy roboty murarskie wykonywane są przez należycie wyszkolony zespół pod nadzorem oraz jakość robót kontrolowana jest przez osobę o odpowiednich kwalifikacjach, niezależną od wykonawcy, lub 2,5 w przypadku gdy powyższe warunki nie są spełnione. W przypadku konstrukcji wysuniętych na maksymalnie 5 cm poza obrys podstawy, należy przyjąć wartości wytrzymałości średniej oraz charakterystycznej wymienionych powyżej [5]. Ø współczynnik Poissona n mn = 0,27 Ø średni moduł sprężystości muru E mn = 217 N/mm 2 Ø cecha sprężystości muru K E = 213 N/mm 2 str. 3 z 6
Średni moduł sprężystości (E mn) oraz cecha sprężystości (K E) zostały wyznaczone zgodnie z normą PN - EN 1052-1 [19] na podstawie 1/3 wytrzymałości na ściskanie danego elementu próbnego ściany. Zaadoptowana metodyka oceny nie przewiduje warunków rzeczywistych obciążenia konstrukcji, co w przypadku technologii 3E powoduje dodatkowe odkształcenia pionowe spowodowane wzajemnym dopasowaniem się ułożonych elementów. W przypadku konstrukcji murowych obciążonych (strop, wieniec żelbetowy, dodatkowe kondygnacje, konstrukcja dachu), będących głównym przeznaczeniem technologii 3E, moduł sprężystości muru należy wyznaczyć ze wzoru charakterystycznego dla murów z betonu komórkowego lub innych elementów murowych wykonanych na zaprawie przy fm < 5 MPa [14], tj. wg wzoru: E = 600 f ' 5.2. Wytrzymałość na zginanie konstrukcji wykonanej w technologii 3E Do obliczania wytrzymałości muru na zginanie należy przyjąć następujące wartości parametrów technicznych wyznaczonych eksperymentalnie wg. PN EN 1052-2 [7,8,19]: Ø charakterystyczna wartość wytrzymałości na rozciąganie krawędź obciążona przy zginaniu w przypadku zniszczenia w płaszczyźnie prostopadłej F xk^ = 0,11 N/mm 2 Ø charakterystyczna wartość wytrzymałości na rozciąganie krawędź obciążona przy zginaniu w przypadku zniszczenia w płaszczyźnie równoległej F xk = 0,31 N/mm 2 5.3. Wytrzymałość na ścinanie konstrukcji wykonanej w technologii 3E Do obliczania wytrzymałości muru na ścinanie należy przyjąć następujące wartości parametrów technicznych wyznaczonych eksperymentalnie wg. PN-EN 1052-3 [9, 20]: Ø wytrzymałość elementów murowych na ścinanie wyznaczona Ø charakterystyczna wytrzymałość muru na ścinanie F v0 = 0,08 N/mm 2 F vok = 0,07 N/mm 2 5.4. Właściwości akustyczne Elementy systemu mogą być stosowane zgodnie z wymaganiami dotyczącymi izolacyjności akustycznej w budynkach [21]. Parametry akustyczne charakterystyczne dla przegród wykonanych w technologii System 3E zostały wyznaczone eksperymentalnie [10]. Na podstawie badań wyznaczono jednoliczbowy ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej R w, widmowe wskaźniki adaptacyjne C i C tr oraz obliczono jednoliczbowe wskaźniki oceny izolacyjności właściwej R A.1 i R A.2. Wartości zostały zestawione w tabeli nr 2. Tabela 2. Właściwości izolacyjności akustycznej przegrody wykonanej z elementów 3E o grubości 35 cm na podstawie badań laboratoryjnych [10]. Izolacyjność akustyczna właściwa, zakres częstotliwości 100-5000 Hz Lp. R w (C, C tr), db R A,1, db R A,2, db 1 48 (1;-1) 49 47 str. 4 z 6
5.5. Klasa odporności ogniowej Odporność ogniowa ścian nośnych wykonanych w technologii System 3E została określona według EN 1365-1 [22] przy 100% obliczeniowym obciążeniu. Przegrody w technologii 3E zostały sklasyfikowane według poniższego schematu klasyfikacji ogniowej: REI 180 + M (R- nośność ogniowa, E szczelność ogniowa, I izolacyjność ogniowa oraz M odporność mechaniczna) Projektowanie przegród o odpowiedniej klasie odporności ogniowej powinno odbywać się zgodnie z wymaganiami dotyczącymi klasy odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego [24]. 6. RAPORTY, NORMY i DOKUMENTY WYKORZYTANE 6.1. Raporty z badań [1] Deklaracja Właściwości Użytkowych DWU/I/0I/19 + załącznik nr 1, Element murowy z betonu kruszywowego (z kruszywa lekkiego) do ścian murowych, słupów i ścian działowych, System 3E S.A. Warszawa, Czerwiec 2019 [2] Karta Techniczna Produktu, Element Konstrukcyjny System 3E, System 3E S.A. Warszawa, Styczeń 2019 [3] Katalog Techniczny System 3E, System 3E S.A. Warszawa, Czerwiec 2019 [4] Laboratoryjne badania wytrzymałości na ściskanie i modułu sprężystości murów wykonanych z ulepszonych elementów konstrukcyjnych w technologii System 3E (NB-193/RB-2/2019), Politechnika Śląska, Gliwice, Lipiec 2019 [5] Sprawozdanie z badań Nr 55/WL/2018, Laboratorium Badawcze Oddziału Ceramiki i Betonów w Warszawie, Warszawa, 20.11.2018 [6] Sprawozdanie z badań Nr 13/K/LB/2019, Laboratorium Badawcze Oddziału Ceramiki i Betonów w Warszawie, Warszawa, 02.04.2019 [7] Sprawozdanie z badań Nr 52/WL/2018, Laboratorium Badawcze Oddziału Ceramiki i Betonów w Warszawie, Warszawa, 20.11.2018 [8] Sprawozdanie z badań Nr 70/WL/2018, Laboratorium Badawcze Oddziału Ceramiki i Betonów w Warszawie, Warszawa, 05.12.2018 [9] Raport z badań NR KIB-019/2018, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Inżynierii Budowlanej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa, 10.12.2018. [10] Laboratoryjne badania izolacyjności akustycznej właściwiej muru wykonanego z elementów konstrukcyjnych w technologii System 3E U - 736/RB-3/2018, Politechnika Śląska, Gliwice, Styczeń 2018 [11] Fire Resistance Classification Report PK2-02-18-014-E-0, System 3E loadbearing wall, PAVUS, a.s. Czechy, 17 grudzień 2018. str. 5 z 6
6.2 Normy i Pozostałe Dokumenty [12] PN-EN 771-3 +A1:2015-10: wymagania dotyczące elementów murowych Część 3: elementy murowe z betonu kruszywowego (z kruszywami lekkimi). [13] PN-EN 1990:2004/NA 2010 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji. [14] PN-EN 1996-1-1+A1:2013-05: Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych. [15] PN-EN 1996-1-2:2010/NA:2010: Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-2: Reguły ogólne. Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe. [16] PN-EN 1996-2:2010/NA:2010: Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 2: Wymagania projektowe, dobór materiałów i wykonanie murów. [17] PN-EN 1996-3:2010/NA:2016-06: Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 3: Uproszczone metody obliczania murowych konstrukcji niezbrojonych. [18] PN-EN 1052-1:2000: Metody badań murów. Określenie wytrzymałości na ściskanie. [19] PN-EN 1052-2:2016-06: Metody badań murów Część2: Określenie wytrzymałości na zginanie [20] PN-EN 1052-3:2004/A1:2009: Metody badań murów Część 3: Określenie początkowej wytrzymałości muru na ścinanie. [21] PN-B-02151-3:2015-10: Akustyka budowlana Ochrona przed hałasem Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementach budowlanych. [22] EN 1365-1:2013-04: Badania odporności ogniowej elementów nośnych Część 1: Ściany [23] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002 nr 75 poz.690). [24] Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690). str. 6 z 6