Zasady obliczeń statycznych. Zasady obliczeń statycznych

Zasady obliczeń statycznych Zasady obliczeń statycznych 9

Zasady obliczeń statycznych 9.0 Zasady obliczeń statycznych Ogólna problematyka konstrukcyjna 9.1 Wymagania materiałowe i zalecenia konstrukcyjne 9. Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 H+H Nadproża w ścianach wewnętrznych i zewnętrznych 9.4 Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych 9.5 Konstrukcja balkonów 9.6 Konstrukcja loggii 9.7 Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych 9.8

9.1 Ogólna problematyka konstrukcyjna strona 1 Ogólna problematyka konstrukcyjna Wytrzymałość na ściskanie betonu komórkowego zależna jest od gęstości objętościowej (odmiany lub klasy gęstości), kierunku zgniatania próbek w stosunku do kierunku wzrostu masy w formie oraz od stopnia zawilgocenia. W zależności od wytrzymałości na ściskanie produkuje się betony różnych marek lub jak to ujmuje PN-EN 771-4:004 klas wytrzymałości. Wg normy są to marki od 1,5 do 7,0 MPa - średnia wytrzymałość na ściskanie w stanie suchym (tablica 1). Norma podaje też, iż najniższa deklarowana przez producenta wytrzymałość na ściskanie wyrobów powinna wynosić 1,5 N/mm przy wilgotności 6 ± %, określonej wg normy PN-EN 77-1. Metody badań elementów murowych. Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie. W tablicy 35 podano wg załącznika do normy klasyfikację elementów murowych z betonu komórkowego według średniej wytrzymałości na ściskanie w stanie wilgotności 6 ± % masy, a w tablicy 36 minimalne klasy wytrzymałości na ściskanie elementów murowych ze względu na klasy gęstości. Tablica 35. Klasyfikacja elementów murowych z betonu komórkowego według średniej wytrzymałości na ściskanie * 1N/mm = 1MPa Klasa wytrzymałości na ściskanie Średnia wytrzymałość na ściskanie, N/mm * 1,5 1,5,0,5,5 3 3,0 3,5 3,5 4 4,0 4,5 4,5 5 5,0 6 6,0 7 7,0 Marka to średnia wytrzymałość na ściskanie w stanie suchym, określona na kostkach o wym. 100 x 100 x 100 mm, zgniatanych w kierunku prostopadłym do wyrostu masy. W normie wytrzymałość określa się w stanie wilgotności ustabilizowanej 6 ± % w stosunku do masy. Wytrzymałość ta stanowi 0,8 wytrzymałości na ściskanie w stanie suchym, określonej według PN-89/B-0658. Wytrzymałość przy wilgotności 6 ± % oznaczona jako f b wprowadzona została do normy na projektowanie konstrukcji murowych PN-B-0300:007 (tablice 38, 39). Na podstawie wytrzymałości na ściskanie f b elementu murowego z betonu komórkowego projektant oblicza tzw. wytrzymałość charakterystyczną murów f k. Wytrzymałość ta zależy nie tylko od wytrzymałości elementów murowych, ale również od wytrzymałości na ściskanie zaprawy, f m, którą łączy się elementy w murze. Wytrzymałość obliczeniową muru na ściskanie f d oblicza się uwzględniając częściowe współczynniki bezpieczeństwa muru ze wzoru: Wytrzymałość obliczeniową muru na rozciąganie przy zginaniu w przekroju równoległym do spoin wspornych ƒ xd1 : Wytrzymałość obliczeniową muru na rozciąganie przy zginaniu w przekroju prostopadłym do spoin wspornych ƒ xd : Wytrzymałość na ścinanie w kierunku równoległym do spoin wspornych ƒ vd : Tablica 36. Minimalne klasy wytrzymałości na ściskanie elementów murowych z betonu komórkowego ze względu na klasy gęstości Klasa gęstości Minimalna klasa wytrzymałości 300; 350; 400 1,5 450; 500; 550,5 600; 650 3,0 700; 750 4,0 800; 900; 1000 5 Wytrzymałość na ścinanie w kierunku prostopadłym do spoin wspornych ƒ vvd : gdzie: ƒ k wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie (itp.) γ m częściowy współczynnik bezpieczeństwa muru

Ogólna problematyka konstrukcyjna 9.1 strona Wg normy wartości współczynnika bezpieczeństwa zostały zróżnicowane w zależności od kategorii produkcji elementów murowych (I lub II) oraz kategorii wykonania robót (A lub B). Do I kategorii zalicza się elementy murowe, których producent deklaruje, że mają one określoną wytrzymałość na ściskanie. W zakładzie stosowana jest kontrola jakości stwierdzająca, że prawdopodobieństwo wystąpienia średniej wytrzymałości na ściskanie mniejszej od wytrzymałości zadeklarowanej jest nie większe niż 5%. Do II kategorii zalicza się elementy murowe, których producent deklaruje ich wytrzymałość średnią, a pozostałe wymagania kategorii I nie są spełnione. Kategorię A wykonania robót przyjmujemy wówczas, gdy wykonuje je należycie wyszkolony zespół pod nadzorem majstra murarskiego oraz gdy stosuje się zaprawy produkowane fabrycznie. Jeżeli zaprawy produkowane są na budowie - kontroluje się dozowanie składników i wytrzymałość zaprawy, a jakość robót kontroluje osoba niezależna od wykonawcy. Kategorię B wykonania robót przyjmujemy wówczas, gdy warunki określające kategorię A nie są spełnione. Nadzór nad wykonywaniem robót może sprawować wówczas osoba upoważniona przez wykonawcę. Decyzję o przyjęciu kategorii wykonawstwa podejmuje projektant konstrukcji. Wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa dla muru m przyjmowane do obliczeń konstrukcji podano poniżej. Dla wyjątkowych sytuacji obliczeniowych można przyjąć m = 1,3. W tablicy 37 podano wartości współczynnika bezpieczeństwa γ m Tablica 37. Wartości współczynnika bezpieczeństwa muru γ m Kategoria produkcji elementów murowych Kategoria wykonawstwa A B Tablica 38. Wartości wytrzymałości charakterystycznych na ściskanie ƒ k murów z bloczków z betonu komórkowego łączonych na zwykłe spoiny (zaprawami zwykłymi i lekkimi) w MPa ƒ m * ƒ b 1 5 10 3,0 1,0 1, 1,5 4,0 1, 1,5 1,8 5,0 1,4 1,7,1,5 6,0 1,6 1,9,4,9 ƒ b wytrzymałość na ściskanie elementu murowego określona na kostkach 100 x 100 x 100 mm z betonu komórkowego o wilgotności ustabilizowanej (6 ± % w stosunku do masy) ƒ m wytrzymałość na ściskanie zaprawy badana wg PN-90/B-14501 Przy czym dla murów na zaprawie ƒ m < 1 przyjmować można: dla murów z elementów grupy 1*) ƒ k = 0,1 ƒ b dla murów z elementów grupy i 3) ƒ k = 0,05 fb, lecz nie więcej niż ƒ k = 0,5 MPa *) objętość otworów (do objętości brutto) 5 Tablica 39. Wartości wytrzymałości charakterystycznych na ściskanie ƒ k murów z bloczków z betonu komórkowego w MPa ƒ b,0 1,3,4 1,8 3,0,0 4,0,5 5,0,8 6,0 3,0 obliczać można: dla ƒ b,4 MPa ze wzoru ƒ k = ƒ b 0,65 dla ƒ b <,4 MPa ze wzoru ƒ k = 0,8 ƒ b 0,65 ƒ b wytrzymałość na ściskanie elementu murowego określoną na kostkach 100 x 100 x 100 mm z betonu komórkowego o wilgotności ustabilizowanej (6 ± % w stosunku do masy) ƒ k I 1,7, II,,5 Najnowsze wyniki badania murów wykonanych z betonu komórkowego wykazały, że do projektowania konstrukcji murowych (z elementów łączonych na zwykłe spoiny) można przyjmować znacznie wyższe niż dotychczas (średnio o ok. 60%) wartości wytrzymałości charakterystycznych na ściskanie podstawowego parametru przy projektowaniu. Wartości te podano w tablicy 38 zgodnie z normą.

9. Wymagania materiałowe i zalecenia konstrukcyjne strona 3 Wymagania materiałowe i zalecenia konstrukcyjne Norma PN-B-0300:007 wprowadza podział elementów murowych na grupy 1,, 3, zróżnicowanych w zależności od ilości otworów w danym elemencie. Zgodnie z załącznikiem F do w/w normy dla bloczków z betonu komórkowego przyjmuje się zawsze grupę 1. Do obliczeń statycznych wymagane jest ustalenie: kategorii elementów murowych oraz, kategorii wykonania robót na budowie. - Kategorię elementów murowych ustala się w zależności od kontroli produkcji elementów, deklarowana przez producenta (pkt 9.1) tj. - Odnośnie kategorii wykonania robót na budowie ustala się: Kategorię A lub B wykonania robót pkt 9.1. Do wykonania murów można stosować: zaprawy zwykłe o gęstości większej niż 1500 kg/m 3, zaprawy lekkie o gęstości nie większej niż 1500 kg/m 3, zaprawy klejowe do cienkich spoin. Zaprawy zwykłe i lekkie dzieli się na klasy odpowiednio do ich wytrzymałości średniej ƒ m, tj.: M1; M; M5; M10; gdzie indeks cyfrowy odpowiada wartości ƒ m (w MPa); Dla murów z bloczków z betonu komórkowego należy stosować zaprawy klasy nie większej niż M10, przy czym wytrzymałość średnia (marka) zaprawy nie powinna być większa od -krotnej wytrzymałości średniej elementu murowego, czyli: Grubość spoin w ścianach powinna wynosić: Przerwy dylatacyjne Budynki ze ścianami z bloczków z betonu komórkowego należy dylatować co: 5 m przy stosowaniu zaprawy cementowej, 40 m przy zaprawach cementowo-wapiennych i lekkich. Nieocieplane konstrukcje dachowe należy oddzielać od ścian konstrukcyjnych w sposób umożliwiający odkształcenia termiczne pozostałej konstrukcji. Ścianki kolankowe, attyki i gzymsy wymagają dylatacji co max 0 m; Warunki wykonania Ścianę z bloczków z betonu komórkowego należy murować w taki sposób, aby stanowiła jeden element konstrukcyjny. W związku z tym spoiny pionowe w poszczególnych warstwach powinny nachodzić na siebie na długość równą 0,4 wysokości elementu, tzn. min 10 cm. Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne Ściany lub fragmenty ścian z przewodami spalinowymi i dymowymi powinny być wykonywane z cegły ceramicznej klasy 10 lub 15 na zaprawie cementowo-wapiennej lub z gotowych systemów kominowych oraz powinny spełniać wymagania termiczne normy PN-89/B-1045. Przewody wentylacyjne można wykonywać z elementów osłonowych, wykonanych z betonu komórkowego z okrągłymi otworami, wypełnionymi elastycznym przewodem metalowym. od 8 do 15 mm w ścianach murowanych na zaprawie zwykłej lub lekkiej oraz, od 1 do 3 mm przy stosowaniu zaprawy klejowej. W przypadku innych elementów budynku następujące są wytyczne: Wieńce stropowe W budynkach powyżej 1 kondygnacji należy projektować wieńce stropowe, obiegające wszystkie ściany konstrukcyjne. Zbrojenie wieńców powinno przenosić siłę rozciągającą o wielkości 90 kn i powinno być wykonane ze stali klasy A-0 do A-III, a przekrój stali wyznaczony dla charakterystycznej granicy plastyczności F yk wg PN-0364/00; Dopuszczalne odchyłki wykonania konstrukcji murowych Odchyłki wykonania muru nie powinny przekraczać: w pionie 0 mm na wysokości kondygnacji, lub 50 mm na wysokości budynku (miarodajna jest wysokość mniejsza), poziome przesuniecie 0 mm w osiach ścian nad i pod stropem, odchylenie od linii prostej (wybrzuszenie) 5 mm i nie więcej niż 0 mm na długości 10 m.

Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 strona 4 Zasady obliczania nośności ścian murowanych A) Ustalenia wyjściowe W obliczeniach statycznych wymagane jest sprawdzenie nieprzekroczenia stanu granicznej nośności, uwzględniającego niekorzystne warunki pracy układu statycznego. Stanu granicznego użytkowalności można nie sprawdzać, szczególnie dla pionowych konstrukcji murowych, odnośnie, których istnieje prawdopodobieństwo, że nieprzekroczenie stanu granicznej nośności nie spowoduje przekroczenia stanu użytkowalności. Do obliczeń statycznych przyjmuje się model pręta podpartego przegubowo na obu końcach o węzłach nieprzesuwnych, z obciążeniem mimośrodowym. Sposób przekazywania obciążeń od stropów jest w zasadzie jednoznaczny w przypadku ścian obciążonych bezpośrednio stropami. Natomiast dla ścian samonośnych, równoległych do stropu przekazywanie obciążeń jest zależne od konstrukcji stropu i tak: Dla monolitycznych płyt stropowych można przyjąć obciążenie zastępcze, przekazywane na ścianę równoległą z pasma o szerokości 0,3 rozpiętości stropu. Dla stropów gęstożebrowych (prefabrykowanych i monolitycznych) przyjmuje się obciążenie z pasma stropu o szerokości 0,5 rozstawu żeber stropowych. B) Wymiarowanie konstrukcji murowych Przy sprawdzaniu stanu granicznej nośności ścian należy wykazać, że obliczeniowe obciążenie ściany nie przekracza dopuszczalnej nośności obliczeniowej, tj.: gdzie: N Sd całkowite obciążenie obliczeniowe N Rd dopuszczalna nośność obliczeniowa ściany Sprawdzenia nośności należy wykonać w przekrojach pod i nad stropem oraz w środkowej strefie ściany z uwzględnieniem geometrii ścian, mimośrodowego działania obciążenia pionowego i właściwości materiału murowego. Dopuszczalną nośność obliczeniową ustala się ze wzoru: gdzie: A i ƒ d pole przekroju i wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie Φ m współczynnik redukcyjny, zależny od mimośrodu zastępczego e m - smukłości ściany i współczynnika sprężystości α c Mimośród zastępczy e m jest równy, co do wielkości u góry i u dołu dla przyjętego modelu statycznego. Jest wynikiem ujednolicenia mimośrodów początkowych e 0, występujących na górnej i dolnej krawędzi muru, które przyjmować mogą wartości rożne, ponieważ są funkcją zmiennych wartości momentów M g i M d ; Mimośród zastępczy wyznacza się ze wzoru: oraz dla ścian zewnętrznych, obciążonych dodatkowo poziomym ssaniem wiatru: gdzie: M ws moment od poziomego działania wiatru na danej kondygnacji, t grubość obliczanej ściany. Przy wyznaczaniu współczynnika Φ m należy również uwzględniać niezamierzony mimośród przypadkowy e a, na którym działa obciążenie pionowe ściany N g i N d ; wielkość tego mimośrodu należy przyjmować: gdzie: h wysokość ściany w świetle (w mm). Na rysunku 13 podano schematy statyczne ścian, dla modelu przegubowego.

9.3 Zasady obliczania nośności ścian murowanych strona 5 ostatnia kondygnacja a) b) c) 6 6 tw NO NO NSP NO NSP NSL NSP 0,4t 0,4tw 0,1tw 0,4t 0,4t ea ea ea t tw / t t t / tw / tw / NSd = N NSd = N NSd kondygnacje pośrednie a) b) c) 6 6 tw NO NO NSP NO NSP NSL NSP 0,33t tw / 3 tw / 6 0,33t 0,33t ea ea ea Rysunek 13. Model przegubowy t t / 1 NSd = N t tw / t tw / t / NSd NSd ściany i położenie sił na górnej i dolnej krawędzi ściany w poziomie kondygnacji ostatniej i pośrednich a) ściana wewnętrzna, obciążona jednostronnie stropem lub ściana zewnętrzna warstwowa b) ściana zewnętrzna o strukturze jednorodnej c) ściana wewnętrzna, obciążona obustronnie stropami 1 oś nominalna ściany oś modelu obliczeniowego

Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 strona 6 Wyznaczanie momentów i mimośrodów zastępczych w ścianach wg układu sił podanego na schematach rysunek 13. a) Ściana wewnętrzna, obciążona jednostronnie stropem: dla najwyższej kondygnacji: oraz mimośród zastępczy: M g = N 0 e a + N sp (0,4t + e a ) M d = N Sd e a Stąd momenty liczone względem osi głównej ściany wynoszą: - dla górnej kondygnacji: M M g d t tw N 0 e N Sd a t tw e N a sp t tw e 10 a - dla kondygnacji pośrednich: dla kondygnacji pośrednich: M g = N 0 e a + N sp (0,33t + e a ) M d = N Sd e a e m jak podano wyżej Alternatywnie dla ścian zewnętrznych warstwowa obciążona stropem Położenie sił pionowych i wielkości momentów są aktualne jak dla ściany wewnętrznej. Należy dodatkowo uwzględnić poziome obciążenie od ssania wiatru. moment od ssania wiatru wynosi: M M g d - od ssania wiatru: t tw N 0 e N Sd a t tw e a N sp M ws = 0, 15W s h t tw 6 e a M ws = 0,15W s h gdzie: W s obliczeniowa wielkość ssania wiatru kn/m h wysokość kondygnacji w świetle mimośród zastępczy z uwzględnieniem M ws : oraz dla obu przypadków: 0,6M g 0,4M d M ws em 0, 05t N Sd b) Ściana zewnętrzna jednowarstwowa, obciążona stropami i poziomym ssaniem wiatru (rysunek 13b). Uwaga: - dla rozpatrywanej ściany pominięto udział płytki zewnętrznej grubości 6 cm w przekazywaniu obciążeń pionowych, - przekazywanie obciążeń następuje poprzez wieniec stropowy o szerokości t w ; - przyjęto mimośród siły N sp względem osi pionowej wieńca o wielkości: 0,4t w i 0,33t w ; c) Ściana wewnętrzna, obciążona obustronnie stropami (rysunek 13c): - dla górnych kondygnacji: przy: N sp > N sl : M g = N o e a + (N sp N sl ) (0,4t + e a ) M d = N Sd e a - dla kondygnacji pośrednich: przy: N sp > N sl : M g = N o ea + (N sp N sl ) (0,33t + e a ) M d = N Sd e a Wartość e m jak dla ściany wewnętrznej, rysunek 13a;

9.3 strona 7 Zasady obliczania nośności ścian murowanych W przypadku, gdy: N sp = N sl oraz przy zbliżonych wartościach N sp i N sl, N sp co może mieć miejsce gdy: 0,67 1,5 można przyjąć: N M g = M d = 0 sl W pozostałych przypadkach ρ = 1,0. Dla ścian podpartych u góry i u dołu i usztywnionych wzdłuż jednej krawędzi pionowej (z jedną swobodną krawędzią): ponieważ: e m < e a < 0,05t stąd: e m = e a 0,05t Wysokość efektywna ścian Wysokość efektywna ścian ustala się ze wzoru: h eff = ρ h ρ n h ρ h wyraża wpływ warunków podparcia ściany w poziomie stropu, wartości te podano w tablicy 40 ρ n wyraża wpływ usztywnienia obliczanej ściany wzdłuż krawędzi pionowych h wysokość ściany w świetle stropów Jeżeli h 3,5L (L odległość swobodną krawędzią pionową) przyjmuje się: gdzie: ρ jak w pkt.1 Jeżeli h > 3,5L przyjmuje się: 3 h 1 3L 3. Dla ścian podpartych u góry i u dołu oraz wzdłuż obu krawędzi pionowych: 1,5L h 3 0,3 Tablica 40. Wartości współczynnika ρ h Rodzaj konstrukcji z uwagi na usztywnienie przestrzenne Konstrukcje usztywnione przestrzennie w sposób eliminujący przesuw poziomy Konstrukcje bez ścian usztywniających, przy liczbie ścian prostopadłych do kierunku działania obciążenia poziomego, przejmujących to obciążenie wynoszącej: Wartość ρ n wyraża się następująco: Rodzaje stropów z betonu z wieńcami żelbetowymi inne 1,0 1,5 3 i więcej 1,5 1,50 1,50,0 Ściany wolnostojące,0 1. Dla ścian podpartych u góry i u dołu: Kiedy stropy żelbetowe lub sprężone oparte są za pośrednictwem wieńca żelbetowego o szerokości równiej grubości ściany lub na mniejszej niż grubość stropu, średnie naprężenie obliczeniowe ściany σ cd 0,5 MPa, a mimośród e 1 działania obciążenia pionowego w przekroju ściany pod stropem e 1 0,33t grubości ρ = 0,75 Jeżeli h L (L odległość między usztywnionymi krawędziami pionowymi) przyjmuje się: gdzie: ρ jak w pkt.1 Jeżeli h > L przyjmuje się: 4 h 1 4. Ściany można uznać za usztywnione wzdłuż krawędzi pionowej jeżeli: Połączone są wiązaniem murarskim za pomocą zbrojenia ze ścianami usztywniającymi usytuowanymi do nich prostopadle, wykonanymi z muru o podobnych właściwościach odkształceniowych, Długość ścian usztywniających jest nie mniejsza niż 0, wysokości ściany, a grubość nie mniejsza niż 0,3 grubości ściany usztywnianej i nie mniejsza niż 150 mm. L 0,5L 4 h

Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 strona 8 W przypadku ściany usztywniającej z otworami, zaleca się aby długość części ściany między otworami, przyległej do ściany usztywnianej była nie mniejsza niż podano na rysunku poniżej, a ściana usztywniająca sięgała poza otwór na długość nie mniejszą niż 1/5 wysokości kondygnacji. ściana usztywniająca 1 wysokość otworu okiennego Dla ścian podpartych tylko u góry i u dołu w przypadku przyjęcia modelu przegubowego przyjmuje się wartość ρ n = 1,0. Dla innych przypadków ścian podpartych u góry i u dołu oraz usztywnionych wzdłuż jednej krawędzi pionowej wartość ρ n należy ustalać z warunków podanych w PN-B-0300:007. Smukłość ścian z bloczków betonu komórkowego powinna wynosić: h ef t 18 Cecha sprężystości muru: c = 600 h h h 1 dla murów z bloczków betonu komórkowego można przyjąć (przy obciążeniach długotrwałych): c, = 400 ściana usztywniająca (h + h ) 1 + 1 1 5 Współczynnik redukcyjny Φ m do obliczania nośności ścian wyznacza się w zależności od mimośrodu zastępczego t e m, smukłości ściany i cechy sprężystości muru α c, (wg tablicy 41). h ef Rysunek 14. Wysokość efektywna ściany Warunki dla ścian usztywniających: Ścianę można uznać za usztywnioną wzdłuż krawędzi pionowych, jeżeli: - połączona jest z prostopadłą do niej ścianą wiązaniem murarskim lub za pomocą zbrojenia, - długość ścian usztywniających jest nie mniejsza niż 0, wysokości ściany, a grubość wynosi min. 18 cm. Wpływ obustronnego usztywnienia krawędzi pionowych w ścianie z otworami można uwzględnić tylko wówczas, gdy: - wysokość ściany nad otworem nie jest mniejsza niż 0,5 wysokości kondygnacji, - suma wysokości nad i pod otworem okiennym jest nie mniejsza niż 0,33 wysokości kondygnacji. Ścianę można uważać za usztywnioną: - wzdłuż obu krawędzi gdy: L < 30t oraz - wzdłuż jednej krawędzi gdy: L < 15t (gdzie: L i t długość i grubość ściany) W przypadku nie zachowania powyższych warunków ściany takie należy traktować jako usztywnione tylko u góry i u dołu.

9.3 strona 9 Zasady obliczania nośności ścian murowanych Tablica 41. Współczynnik redukcyjny nośności Φ m Współczynnik smukłości h eff /t dla α c, Mimośród e m 1000 700 400 0,05t 0,10t 0,15t 0,0t 0,5t 0,30t 0,33t 0 0 0 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,34 1 0,8 0,6 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,34 1,6 1,3 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,34 3,4 1,9 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,34 4 3,3,6 0,90 0,80 0,70 0,60 0,49 0,39 0,33 5 4, 3, 0,89 0,79 0,69 0,59 0,49 0,39 0,33 6 5,0 3,8 0,88 0,78 0,68 0,58 0,48 0,38 0,3 7 5,9 4,4 0,88 0,77 0,67 0,57 0,47 0,37 0,31 8 6,7 5,1 0,86 0,76 0,66 0,56 0,45 0,35 0,9 9 7,5 5,7 0,85 0,75 0,65 0,54 0,44 0,34 0,8 10 8,4 6,3 0,84 0,73 0,63 0,53 0,4 0,6 0,6 11 9, 7,0 0,8 0,7 0,61 0,51 0,40 0,30 0, 1 10,0 7,6 0,80 0,70 0,59 0,49 0,38 0,8 0, 13 10,9 8, 0,79 0,68 0,57 0,47 0,36 0,6 0,0 14 11,7 8,8 0,77 0,66 0,55 0,45 0,34 0, 0,18 15 1,5 9,5 0,75 0,64 0,53 0,4 0,3 0, 0,16 16 13,4 10,1 0,7 0,61 0,51 0,40 0,30 0,0 0,15 17 14, 10,7 0,70 0,59 0,48 0,38 0,8 0,18 0,13 18 15,0 11,3 0,68 0,57 0,46 0,35 0,5 0,16 0,11 19 15,9 1,0 0,65 0,54 0,44 0,33 0,3 0,14 0,10 0 16,7 1,6 0,63 0,5 0,41 0,31 0,1 0,13 0,08 1 17,6 13,3 0,60 0,49 0,39 0,9 0,19 0,11 0,07 18,4 13,9 0,58 0,47 0,36 0,6 0,17 0,10 0,06 3 19, 14,6 0,55 0,44 0,34 0, 0,16 0,08 0,05 0,0 15, 0,5 0,4 0,3 0, 0,14 0,07 0,04 5 0,9 15,8 0,50 0,39 0,9 0,0 0,1 0,06 0,04 6 1,7 16,4 0,47 0,37 0,7 0,18 0,11 0,05 0,03 7,6 17,1 0,45 0,35 0,5 0,17 0,10 0,04 0,0 8 3,4 17,7 0,4 0,3 0,3 0,15 0,08 0,04 0,0 9,3 18,3 0,40 0,30 0,1 0,13 0,07 0,03 0,01 30 5,0 19,0 0,37 0,8 0,19 0,1 0,06 0,03 0,01

Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 strona 10 Ze względu na fakt, że beton komórkowy może spełniać jednocześnie rolę izolacji termicznej i elementu nośnego, podstawowym zadaniem projektanta jest określenie roli, jaką projektowana ściana będzie pełniła w strukturze budynku. W punkcie 9.1. ogólna problematyka konstrukcyjna opisana została klasyfikacja ścian ze względu na rolę, jaką pełnią w przenoszeniu różnych obciążeń. Zgodnie z tym podziałem w projektowanym budynku występują: Ściany nośne wewnętrzne Najczęściej projektuje się te ściany jako murowane o grubości cm z cięższych odmian betonu komórkowego (600 i 700) lub w przypadku domów niskich z odmiany uniwersalnej 500. Ściany samonośne wewnętrzne Ściany te najczęściej spełniają funkcję rozdzielenia pomieszczeń w obrębie jednego zespołu funkcjonalnego, a ich głównym zadaniem bywa także zapewnienie sztywności budynku w kierunku zgodnym z przebiegiem ściany. Najczęściej projektuje się te ściany jako murowane o grubości 18 cm z odmian 600 i 500. Ściany zewnętrzne nośne Ze względu na strukturę warstwową ściany zewnętrznej w niniejszym opracowaniu przyjęto występowanie trzech typów ścian: jednowarstwowe, dwuwarstwowe, ściany szczelinowe. W rozdziale 9.8 podano dopuszczalne nośności, maksymalne rozpiętości stropów i wynikające z nich dopuszczalne ilości kondygnacji dla ścian zewnętrznych jednostronnie obciążonych stropami, wykonanych z różnych odmian betonu komórkowego, o grubości przegrody 36 cm. Z tabel gdzie podano wartości współczynnika U i z porównania danych zawartych w omawianych tablicach wynikają następujące wnioski: z bloczków odmiany 400 można projektować zewnętrzne ściany nośne jako przegrody jednomateriałowe o grubości min. 36 cm do wysokości 4 kondygnacji, z bloczków odmiany 500 można projektować zewnętrzne ściany nośne jako przegrody jednomateriałowe o grubości min. 36 cm do wysokości 5 kondygnacji, z bloczków odmiany 600 można projektować zewnętrzne ściany nośne jako przegrody warstwowe, gdzie warstwa nośna z betonu komórkowego o grubości min. 36 cm przenosi obciążenia ze stropu o rozpiętości do 6,6 m do wysokości 5 kondygnacji, w przypadku zastosowania ściany o grubości cm można projektować ściany o wysokości do 5 kondygnacji ze stropami o rozpiętości 5,7 m. W obydwu przypadkach konieczne jest zaprojektowanie dodatkowej warstwy izolacji termicznej. Zewnętrzne ściany osłonowe Dla samonośnych przegród zewnętrznych mają zastosowanie identyczne zalecenia jak w poprzednim punkcie. W przypadku kiedy ściana osłonowa jest projektowana jako lekkie jednowarstwowe wypełnienie szkieletu żelbetowego lub stalowego, z reguły wykonuje się ją z odmian najlżejszych. W innych przypadkach, kiedy wypełnienie szkieletu ma być licowane okładzinami elewacyjnymi, zaleca się stosowanie odmian cięższych ze względu na konieczność punktowego mocowania szkieletu okładziny do lica ściany. Wszystkie ściany budynku, poza swymi wyspecjalizowanymi funkcjami, mają także za zadanie zapewnić projektowanemu budynkowi sztywność przestrzenną. W tym celu należy zapewnić właściwe przewiązanie murarskie ścian, lub jeśli wymagają tego względy technologiczne (np. kolejność robót) należy przewidzieć w projekcie kotwienie stykających się ścian za pomocą zbrojenia. Zaleca się stosowanie kotew prostych z krążkami kapinosowymi przy łączeniu warstw w ścianach zewnętrznych. Obrzeża stropów projektowanego budynku opierane są na ścianach poprzez monolityczne wieńce, w których zakotwione jest zbrojenie płyt lub belek stropowych. Dla stropów prefabrykowanych wielko i drobnowymiarowych, opieranych na ścianach z betonu komórkowego, należy przyjąć zasadę projektowania wieńców z minimum 5 cm podlewką poniżej spodu stropu. Wyjątek stanowią stropy monolityczne. Na ścianach zewnętrznych należy zapewnić minimum cm oparcia stropu na ścianie. Ponadto w ścianach zewnętrznych konieczne jest zapewnienie właściwego ocieplenia wieńców i unikanie wszelkich mostków termicznych. W przypadku przegród jednomateriałowych należy dążyć do uzyskania jednolitego lica zewnętrznego ściany. W tym celu ocieplenie wieńców należy projektować z zastosowaniem materiałów izolacyjnych takich jak styropian czy wełna mineralna, osłanianych od zewnątrz płytkami z betonu komórkowego, łączonych ze ścianą właściwą kotewkami umieszczonymi w spoinach. W przypadku ścian warstwowych zasadą jest zachowanie ciągłości izolacji termicznej w jednej płaszczyźnie. Bywa to niekiedy niemożliwe, zwłaszcza w przypadku ścian szczelinowych licowanych cegłą. W praktyce stosowane są najczęściej wyspecjalizowane kotwy i zawiesia systemowe, wykonane ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej ogniowo

9.3 Zasady obliczania nośności ścian murowanych strona 11 i mocowane do żelbetowych wieńców w płaszczyźnie każdego stropu, lub tzw. wieńce rozszczepione, oddzielone warstwą izolacji termicznej i spajane ze sobą co 1,0 1, m w płaszczyźnie każdego stropu zbrojonymi żeberkami, najczęściej o wymiarach 15/30 cm, w tym przypadku należy pamiętać o konieczności stosowania dylatacji termicznej w strefie wieńca zewnętrznego, maksimum co 10,0 m. W stropach gęstożebrowych należy stosować siatki przyścienne. Ze względu na właściwości betonu komórkowego, a zwłaszcza jego lżejszych odmian, konieczne jest stosowanie poziomej odcinającej izolacji przeciwwilgociowej: w płaszczyźnie spodu stropu nad piwnicą, lub wierzchu płyty podłogowej wykonywanej na gruncie. W obydwu przypadkach rolę izolacji winna stanowić warstwa papy izolacyjnej, szczelnie połączonej z izolacją płyty podłogowej lub pionową izolacją ścian piwnic. W przypadku murowania ściany z bloczków na warstwie izolacji poziomej, należy przewidzieć ułożenie pierwszej warstwy bloczków na podlewce o grubości minimum 5 cm. Z omówionych powyżej zaleceń oraz charakteru pracy ścian można wywnioskować, iż korzystnym modelem konstrukcyjnym są budynki o poprzecznym układzie ścian nośnych, w którym nośność ścian jest bardziej wykorzystana z uwagi na mniejsze nasycenie otworami oraz na zmniejszone wielkości mimośrodów od obustronnego obciążenia stropami. Jako minimalna grubość ścian wewnętrznych oraz grubość części nośnej w warstwowych ścianach zewnętrznych, ustalona pod kątem wymagań konstrukcyjnych można przyjąć 18 cm. Niezależnie od powyższego grubość ściany powinna spełniać wymagania normy PN-B-0300 w zakresie smukłości granicznej. Ściany o smukłości zbliżonej do granicznej zaleca się wykonywać z bloczków odmiany nie mniejszej niż 600 lub 700. Bloczków z betonu komórkowego nie zaleca się stosować do wykonania: - attyk i innych ścianek kolankowych ponad dachem, - ścian fundamentowych w budynkach niepodpiwniczonych z uwagi na konieczność stosowania specjalnej, obustronnej izolacji wodochronnej. Ścianami przejmującymi obciążenia poziome są: - ściany usztywniające, nośne i samonośne, zapewniające sztywność przestrzenną budynku, - ściany zewnętrzne poddane lokalnemu działaniu parcia lub ssania wiatru na danej kondygnacji (wartości obciążenia wiatrem podaje norma PN-77/B-0011). Ścianami usztywniającymi budynek są wszystkie ściany konstrukcyjne nośne i samonośne. Przy ocenie sztywności przestrzennej przyjmuje się, że całe obciążenia od parcia i ssania wiatru działające na budynek rozkłada się na poszczególne ściany proporcjonalnie do ich sztywności. Przy założeniu, że kierunek działania wiatru jest równoległy do osi ścian usztywniających, sprawdza się oddzielnie ściany usztywniające, usytuowane w kierunku poprzecznym i podłużnym. Ściany usztywniające z szeregiem otworów pionowych można obliczać przyjmując model wspornika wielopasmowego, w którym nadproża oraz przyległe pasma stropów stanowią łączniki ciągłe, przekazujące obciążenia poziome na ww. pasma pionowe. Nadproża, wieńce i ewentualnie przyległe pasma stropowe posiadają dostateczną sztywność i wytrzymałość na siły styczne dla przeniesienia wyznaczonych sił poziomych. Obciążenia wiatrem, działające równolegle do osi podłużnej ścian można w obliczeniach pominąć jeżeli naprężenia krawędziowe w ścianie usztywniającej nie przekraczają 0,15 MPa. W takim przypadku ściany usztywniające można obliczać tylko na siły pionowe. Rysunek 15. Usztywnienie przestrzenne budynku przykład dla poprzecznego układu ścian

Zasady obliczania nośności ścian murowanych 9.3 strona 1 Dla spełnienia warunków jw. należy sprawdzić maksymalne naprężenia krawędziowe, występujące w ścianie pod działaniem równoległego obciążenia poziomego. Za taką ścianę należy przyjąć najbardziej sztywną ścianę w rozpatrywanym układzie. Naprężenia, o których mowa wyżej wyznacza się ze wzoru: max 3W L H b 0,15MPa 3 bi ti i gdzie: W obliczeniowe, jednostkowe obciążenie poziome wywołane łącznym działaniem parcia i ssania wiatru (kn/m ); L, H długość i wysokość budynku b szerokość najbardziej sztywnej ściany w budynku (m) b i, t i szerokość i grubość poszczególnych ścian, uwzględnionych w obliczeniach sztywności przestrzennej budynku w rozpatrywanym kierunku (m) η i współczynnik zależny od sztywności nadproży w poszczególnych ścianach (przyjmowany wg tablicy 4). Tablica 4. Wartości współczynnika η i i dla ścian osłabionych szeregiem otworów Stosunek wysokości nadproża (h n ) do jego rozpiętości w świetle (l n ) Liczb szeregu otworów 1 3 4,,7 4,0 6,0 1,5 1,7,1,8 1,1 1,3 1,5 1,8 W takich przypadkach, gdy połączenie ściany usztywniającej z przyległą ścianą prostopadłą lub filarem międzyokiennym jest połączeniem konstrukcyjnie skutecznym, oszacowaną wartość σ max można zwiększyć o około 30% tj.: max = 0,15 1,30 0,0 MPa w przypadku, gdy: h n 0,l n ścianę z otworami należy traktować jako zespół niezależnie pracujących pionowych pasm ściennych (jak podano wyżej). W podanej nierówności należy przyjmować: h n wysokość nadproża l n rozpiętość nadproża w świetle Ściany z obciążeniem poziomym, prostopadłym do płaszczyzny ścian Ścianami z prostopadłym obciążeniem poziomym są zawsze ściany zewnętrzne, zarówno nośne jak i samonośne. Przy obliczaniu ścian nośnych, obciążenie przekazywane od stropów jest jednoznacznie określone. Obciążenie poziome należy przyjmować tylko od ssania wiatru. Wyznaczanie momentów od sił pionowych i poziomych oraz mimośrodu zastępczego. Sposób obliczania ścian samonośnych, równoległych do stropów jest w zasadzie identyczny jak dla ścian nośnych. Warunki pracy statycznej tych ścian są jednak bardziej niekorzystne w odniesieniu do głównych ścian nośnych, ponieważ przenoszą one ten sam moment od ssania wiatru, lecz znacznie mniejsze obciążenie pionowe. Do obliczeń omawianych ścian można przyjmować oprócz ciężaru ściany i wieńca stropowego również obciążenie od przyległego stropu z pasma o szer. 0,30 m. Taka wielkość obciążenia ustalono przy założeniu, że w budynkach zrealizowanych w technologii betonu komórkowego stosowane są powszechnie gęstożebrowe stropy żelbetowe (typu Fert i pochodne), w których rozstaw żeber równoległych do ściany wynosi max 0,6 m. Ze wzoru na σ max otrzymujemy wartości bardziej niekorzystne z uwagi na przyjęcie prostych układów ścian. W praktyce mamy do czynienia z układami teowymi lub dwuteowymi, wynikającymi z połączenia ze ścianami prostopadłymi (wewnętrznymi lub zewnętrznymi).

9.4 H+H Nadproża w ścianach wewnętrznych i zewnętrznych strona 13 Nadproża H+H w ścianach wewnętrznych i zewnętrznych W ścianach zewnętrznych, obciążonych stropami oraz w ścianach samonośnych, minimalna wysokość części nadproża pod stropem powinna wynosić 5 cm. Wysokość nadproża monolitycznego, równa wysokości stropu powiększonej o 5 cm jest wystarczająca do przekrycia otworów okiennych o rozpiętości około,0 m. Takie nadproże jest najprostszym i najkorzystniejszym rozwiązaniem pod względem wykonawczym i konstrukcyjnym, ponieważ spełnia również role wieńca stropowego (rysunek 16-1a i 16-a). Ilość zbrojenia ustala się z uwzględnieniem częściowej ciągłości przyjmując: M 0 1 1 g 0 l Nadproża, w których wykorzystuje się wysokość wieńca stropowego można projektować o wysokości 6 cm i większej (licząc od spodu stropu rysunek 16-1b i 16-b) przy wykorzystaniu kształtek U. Innym, bardziej praktycznym sposobem wykonania przekrycia otworów są elementy prefabrykowane typu L19 rysunek 16 (1c, c, 3c). Dla takich nadproży konieczne jest porównanie ilości zbrojenia w elementach ze zbrojeniem obliczonym jak dla prętów swobodnie podpartych, przyjmując: M 0 = 0,15g 0 l Maksymalna rozpiętość nadproża typu L19, gdy l 10 cm wskazane jest ustalać z uwzględnieniem jego sztywności celem uniknięcia niekorzystnych ugięć. Praktycznie, z pewnym przybliżeniem można przyjąć: max l 1 h Powyższe zalecenie dotyczy również nadproży w ścianach wewnętrznych rysunek 16 (3a, b, c). Przy projektowaniu omawianych nadproży należy sprawdzać docisk lokalny na podporach, zgodnie z normą PN-B-0300:007 Głębokość oparcia nadproży na ścianach zaleca się przyjmować równą ich wysokości h; W przypadku przekroczenia dopuszczalnego docisku pod nadprożem można zwiększyć głębokość oparcia na ścianie do wielkości nie większej niż 1,5h. W skrajnych przypadkach należy projektować poduszki betonowe o wysokości max 0 cm lub lokalne wzmocnienia w postaci słupków żelbetowych.

H+H Nadproża w ścianach wewnętrznych i zewnętrznych 9.4 strona 14 1a a 3a 5 ~1 5 5 styropian 10 6 1b 7 6 b 3 3b 6 6 19 5 5 warstwa fakturowa 36 1c c 3c beton komórkowy 10 6 6 19 19 5 siatka mocowana kołkami 36 wypełnienie 30,36 żelbet Rysunek 16. Przykładowe rozwiązania: 1) Nadproża w ścianach zewnętrznych warstwowych: 1a żelbetowe, monolityczne, 1b żelbetowe z kształtkami U, 1c prefabrykowane z elementów typu L19 ; ) Nadproża w ścianach zewnętrznych jednowarstwowych: a żelbetowe, b żelbetowe z kształtkami U, c prefabrykowane z elementów L19 ; 3) Nadproża w ścianach wewnętrznych: 3a żelbetowe, 3b prefabrykowane z elementów L19, 3c żelbetowe z kształtkami U.

9.5 strona 15 Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych Stosowanie wzmocnień pionowych w ścianach należy traktować, jako działanie wyjątkowe. Działania takie są jednak konieczne w niektórych rozwiązaniach projektowych i często korzystne dla konstrukcji ścian, ponieważ: nie występuje potrzeba zmiany geometrii ścian i filarów skutkiem konieczności ich pogrubienia, nadproża nie zakłócają rozkładu obciążeń, przekazywanych przez elementy poziome, eliminują dociążenie części ścian wewnętrznych, przylegających do otworów o większych rozpiętościach. Wzmacniające słupki żelbetowe mogą przede wszystkim występować w filarach międzyokiennych ścian zewnętrznych o małych przekrojach oraz w ścianach wewnętrznych przy otworach o większej rozpiętości. Na rysunku 17 podano zalecane kształtowanie słupków żelbetowych z wykorzystaniem kształtek U i zachowaniem optymalnego przekroju żelbetowego. Za taki przekrój uznano rdzeń żelbetowy o wymiarach 17 cm. Przy mniejszych wymiarach zachowanie wymagań normy PN-B-0364/00 byłoby niemożliwe. W ścianach wewnętrznych pionowe pasma wzmacniające mogą występować szczególnie przy nadprożach o większych rozpiętościach. Ekonomiczna grubość ścian wewnętrznych wynosi cm. Przy takiej grubości ściany zastosowanie kształtek U jest niewskazane z uwagi na zbyt mały przekrój rdzenia żelbetowego. Stąd jako nominalne przyjęto wymiary słupka: 0 cm, wykonywanego w szalowaniu tradycyjnym. Taki przekrój słupka pozwala również na oparcie nadproży prefabrykowanych L19 (rysunek 17d). W omawianym przypadku rdzeń żelbetowy w poziomie nadproża zmniejsza się do 10 cm, a kontynuacja pionowa zbrojenia zostaje zachowana. Na omawiane słupki należy przekazywać pełne obciążenie od nadproży pomiędzy osiami słupków, z pominięciem przyległych części ścian i filarów. Wymagane jest również zachowanie ciągłości słupków i ich zbrojenia na wszystkich kondygnacjach z nadprożami. Słupki należy obliczać zgodnie z wymaganiami normy PN-B-0364/00. W przypadku słupków żelbetowych wykonanych z kształtek U gdzie nadproża w kształtkach U stanowią konstrukcje żelbetowe, w związku z czym oblicza się je zgodnie z ogólnymi zasadami podanymi w PN-B-0364:00. Do wymiarowania zbrojenia nadproża przyjmować można - maksymalny moment przęsłowy belki równy: gdzie: M o - maksymalny moment przęsłowy belki wolnopodpartej o rozpiętości l eff = 1,15 l l - szerokość w świetle przekrywanego otworu - moment podporowy belki równy: gdzie: ql Mu 1 M 1 M 3 0 3 M M u 4 eff - moment podporowy belki w pełni zamocowanej Tablica 43. Maksymalna szerokość otworu Prefabrykat Otwór okienny Otwór drzwiowy Zbrojenie Nośność obliczeniowa [kn/m] rozpiętość stropów 6,0 m rozpiętość stropów 6,0 m rozpiętość stropów 4,5 m xø8 q = 30,0 kn/m q = 47,0 kn/m q = 41,5 kn/m q = 35, kn/m q = 31,1 kn/m x Ø 8 5,7 1,91 1,53 1,60 1,77 1,88 x Ø 10 8,8,19 1,75 1,83,0,14 x Ø 1 1,7,4 1,99,07,30,4

Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych 9.5 strona 16 a) b) 51 17 b1 36 8 < b1 <518 >150 38 >150 c) 48 36 5 48 1-1 d) 10 10 10 10 1 1 ''L - 10'' 0 zbrojenie Rysunek 17. Zalecane kształtowanie słupków żelbetowych: a i b) wzmocnienie filarów międzyokiennych w ścianie zewnętrznej o grubości cm; Dotyczy przede wszystkim ścian warstwowych. Szerokość filara powinna wynosić: 36 b 138 cm. W przypadku, gdy szerokość filara: b > 138 cm zaleca się stosować dwa skrajne filarki wzmacniające; c) filar międzyokienny w jednowarstwowej ścianie zewnętrznej o grubości 36 cm minimalna szerokość b = 48 cm. Dla szerokości b > 48 cm przyjmuje się zalecenia jak dla filara 4a; d) wzmocnienia pod nadprożami w ścianach wewnętrznych o grubości cm przy stosowaniu prefabrykowanych nadproży typu L19 ;

9.5 strona 17 Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych Nadproża wykonywane w kształtkach U wymiarować można z uwzględnieniem nośności wieńca, znajdującego się nad nadprożem w poziomie stropu. Nośność nadproża na zginanie sprawdza się w takim przypadku z uwagi na moment przęsłowy M eff równy: M eff = M 1 M 1w gdzie: M 1w = A sw f yd 0,8h w A sw, f yd - pole przekroju i obliczeniowa granica plastyczności dolnych prętów wieńca h w - wysokość przekroju wieńca Nośność na ścinanie nadproża prefabrykowanego sprawdza się na siłę poprzeczną V eff równą: V eff M M gdzie: M eff,m 1 - ze wzorów powyżej V d - obliczeniowa siła poprzeczna, przenoszona przez nadproże Wyznaczoną dla takich założeń maksymalną szerokość otworu, którą przekryć można nadprożem prefabrykowanym wysokości 50mm zbrojonym x Ø 8; x Ø 10 i x Ø 1, stal klasy A-III, grubość stropu, a w związku z tym i wysokość przekroju wieńca - 00 mm, podano w tablicy 43 dla obciążenia jak w nagłówku tablicy. Przyjęte obciążenie q odpowiada: q = 30 kn/m: strop z jednej strony obciążony 7,8 kn/m + ciężar ściany nad oknem, q = 47,0 i 35, kn/m: strop z obu stron obciążony 7,8 kn/m, q = 41,5 i 31,1 kn/m-strop z obu stron obciążony 6,9 kn/m. eff 1 V d Nośność obliczeniowa na ścinanie prefabrykatu nadprożowego zbrojonego strzemionami Ø 6 co 150 mm, wynosi : w ścianie grubości 365 mm (efektywna szerokość przekroju żelbetowego b eff = 175 mm) - 41,5 kn; w ścianie grubości 0 mm (b eff = 140 mm) - 36,1 kn; co wystarcza dla warunków podanych w tabl. 43. h Bff = 0,7h Nośność słupka żelbetowego, projektowanego w przypadku kiedy nośność obliczeniowa filara z bloczków H+H jest niewystarczająca do przeniesienia przypadającego na filar obciążenia sprawdzać należy zgodnie z ustaleniami w tym względzie podanymi w PN-B-0364:00. Długość obliczeniową słupka h eff przyjmować można równą: gdzie: h - wysokość kondygnacji w świetle, a niezamierzony mimośród początkowy - e a = 10 mm, Kiedy duża dokładność obliczeń nie jest wymagana, mimośród e s działania siły pionowej N przyjmować można: w ścianie zewnętrznej - e s = 15 mm, w ścianie wewnętrznej - e s = 0 Z uwagi na małe wymiary przekroju częściowy współczynnik bezpieczeństwa betonu na ściskanie y b wzrasta do wartości 1,15 x 1,3 = 1,5. Nośność słupka żelbetowego (beton klasy C15/0, stal klasy III) w ścianie zewnętrznej grubości 365 mm i w ścianie wewnętrznej grubości 0 mm, o przekroju jak na rysunku 18, podano w tablicy 44. a) b) 350 (50) 50 50 400 (300) 50 50 75 40 175 75 365 50 140 50 140 Rysunek 18. Słupki żelbetowe w kształtkach U w ścianach o grubości 365 i 0 mm

Słupki żelbetowe wzmocnienia ścian zewnętrznych i wewnętrznych 9.5 strona 18 Prefabrykat nadprożowy oparty na słupku żelbetowym wymiaruje się analogicznie jak w przypadku, kiedy opiera się z obu stron na murze, z tym że za szerokość przekrywanego otworu przyjmuje się odległość do krawędzi słupka żelbetowego. Część filara, wykonaną z bloczków z betonu komórkowego, pomija się w obliczeniach. Nadproża żelbetowe betonowane na miejscu w budynku wymiaruje się zgodnie z ogólnymi zaleceniami podanymi w PN-B-0364:00. Tablica 44. Nośność w kn słupków żelbetowych Zbrojenie słupka Słupek w ścianie zewnętrznej grubości 365 mm i szerokości Słupek w ścianie wewnętrznej grubości 0 mm i szerokości 350 mm 50 mm 400 mm 300 mm x Ø 1 385 310 415 340 x 3 Ø 1 440 365 475 400

9.6 Konstrukcja balkonów strona 19 Konstrukcja balkonów Na rysunku 19 podano (przykładowo) zasady konstruowania balkonów przy założeniu maksymalnego ograniczania mostków termicznych. Konstrukcje balkonów tworzy płyta żelbetowa o wymaganej rozpiętości, równoległa do ściany podłużnej budynku. Płyta opiera się na żebrach wspornikowych. Wsporniki podparte są również żelbetowymi słupkami o wymiarach x cm, niezależnie od rodzaju i grubości ściany zewnętrznej (jednorodnej lub wielowarstwowej). Omawiane wsporniki kotwione są w żebrach stropowych na siłę odpowiadającą max. reakcji poziomej, obliczonej dla pionowego pręta ciągłego (słupa) o wysokości kondygnacji, obciążonego momentami zginającymi od wsporników. Wyżej wspomnianymi żebrami kotwiącymi słup są: w przypadku stropów prostopadłych żebra nośne stropu gęstożebrowego, przy stropach równoległych poszerzone żebra rozdzielcze stropu. Istotnym szczegółem tego rozwiązania jest zachowanie szczeliny termicznej szerokości min. cm wypełnionej styropianem, pomiędzy ścianą i płytą balkonu. Przedstawiona konstrukcja balkonu nie powoduje kłopotliwego dociążenia ścian i nadproży oraz ogranicza do minimum mostki termiczne, które występują tylko w miejscach wsporników. Do obliczeń elementów balkonu należy przyjmować: obciążenie użytkowe charakterystyczne qk = 5,0 kn/m, współczynnik obciążenia γ f = 1,3. Obliczenia należy wykonać według znanych zasad statyki z zachowaniem wymagań PN-B-0364/00. Balkony z płytą żelbetową jedno- lub dwuprzęsłową zaleca się projektować do długości przęsła: l 3,6 m. Dla większych długości przęseł wskazane jest stosować zamiast płyty żelbetowej strop gęstożebrowy (jak wewnątrz budynku), lecz z żebrami monolitycznymi. a-a ściana jednowarstwowa 1 4 b 3 3 4 3 l a-a ściana wielowarstwowa 6 1 słupy w ścianie - jednorodnej - warstwowej 36 1 1 10 izolacja termiczna ściany 1 10 Rysunek 19. Konstrukcja balkonów (przykład): 1 poszerzone żebra rozdzielcze w stropie równoległym, poszerzone żebra nośne w stropie prostopadłym, 3 żebra wspornikowe, 4 szczelina termiczna.

Konstrukcja loggii 9.7 strona 0 Konstrukcja loggii Zasady konstruowania loggii podano na rysunku 0. Konstrukcja loggii jest niezależna od konstrukcji wewnętrznej budynku. Zachowana została zasada maksymalnego eliminowania mostków termicznych. Podobnie jak dla balkonów przewidziano szczelinę termiczną wzdłuż ściany podłużnej oraz przy ścianach loggii. W wyniku takiego założenia płyta żelbetowa opiera się na ścianie nośnej, z jednej strony na tzw. łapach żelbetowych, z drugiej zaś na żebrze będącym kontynuacją wieńca stropowego na ścianie zewnętrznej. Szerokość łapy przyściennej wyznaczać należy na siłę poprzeczną,,v wg PN-B-0364/00. Z uwagi na miejscowe przewężenie płyty na podporze zaleca się, aby: grubość łapy oraz całej płyty wynosiła: h 1 cm, szerokość łapy : b 1 30 cm, głębokość oparcia: t = 0 cm. Żebro skrajne, w osi ściany zewnętrznej α : minimalne wymiary jak przekrój wieńca stropowego dla rozpiętości l 300 cm. Dla większych prętów przekrój odpowiednio powiększyć. 1 styropian b a - h 1 0 zagęszczone zbrojenie prętowe Rysunek 0. Konstrukcja loggi

9.8 Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych strona 1 Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych Dla wykazania maksymalnych efektów, jakie można uzyskać przy projektowaniu budynków ze ścianami z bloczków z betonu komórkowego, przyjęto założenie pełnego wykorzystania parametrów wytrzymałościowych elementów murowych. W tym celu, w niniejszej analizie przyjęty został korzystny współczynnik bezpieczeństwa γ m = 1,7, odpowiadający I kategorii produkcji elementów murowych i kategorii A w odniesieniu do wykonawstwa. 1) Ściany wewnętrzne grubości cm, obciążone obustronnie stropami. Tablica 45. Grubość ściany Odmiana betonu komórkowego marka zaprawy 700 5 700 10 3) Ściana zewnętrzna jednowarstwowa, obciążona jednostronnie stropami Tablica 47. Grubość ściany 36 Odmiana betonu komórkowego marka zaprawy 600 5 500 5 400 5 Nośność dopuszczalna kn/m 170,00 147,00 118,00 Max rozpiętość stropu w metrach 4) Filar w ścianie wewnętrznej, obciążonej jednostronnie stropami przekrój filara: t = 36 cm; b = 15 cm, rozstaw osi otworów: b 1 = 5 cm. 6,0 6,60 (4,80) 4,8 (6,90) Ilość kondygnacji 5 4 (5) 4 (3) Tablica 48. Nośność dopuszczalna kn/m Max rozpiętość stropu w metrach 195,40 6,00 7,0+7,0 7,50+6,90 7,+7, 7,5+6,9 5,70+5,70 6,0+5,40 Przekrój filara txb / b 1 36 15/5 Odmiana betonu komórkowego marka zaprawy 600 5 500 5 400 5 Nośność dopuszczalna kn/m 7,90 174,30 147,50 Ilość kondygnacji 3 4 5 Max rozpiętość stropu w metrach 4, (6,30) 4,0 5,70 ) Zewnętrzna ściana warstwowa, obciążona jednostronnie stropami warstwa fakturowa: 1 cm cegła kratówka, warstwa nośna: cm z betonu komórkowego. Tablica 46. Grubość ściany (+1) Odmiana betonu komórkowego marka zaprawy 600 5 500 5 400 5 Nośność dopuszczalna kn/m 195,40 137,63 116,10 Ilość kondygnacji 4 (3) 3 5) Filar w ścianie zewnętrznej, równoległej do stropów przekrój filara: t = 36 cm; b = 150 cm oraz b 1 = 330 cm Tablica 49. Przekrój filara txb / b 1 36 150/330 Odmiana betonu komórkowego marka zaprawy 400 5 400 400 1 Nośność dopuszczalna kn/m 186,0 143,85 1,10 Ilość kondygnacji 5 4 Max rozpiętość stropu w metrach 6,0 4,0 (6,60) 5,10 Ilość kondygnacji 5 4 (3) 3

Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych 9.8 strona 6) Uwagi: wyniki podane w tablicy 45 do 49 należy traktować jako orientację projektową, konkretne układy projektowe wymagają obliczeń statycznych. Z danych jak wyżej wynika, że dla budynków do 5 kondygnacji, efektywnie wykorzystane pod względem konstrukcyjnym i ekonomicznym są ściany: wewnętrzne o grubości cm z betonu komórkowego odmiany 700, zewnętrzne, nośne jednowarstwowe o grubości 36 cm z betonu odmiany 500 i 400, zewnętrzne, warstwowe (tabl. 46) obciążone stropami o grubości cm (i 30 cm) z betonu odmiany 600 i 500.

9.8 Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych strona 3 Literatura 1. B. Lewicki i współautorzy. Budynki wznoszone metodami uprzemysłowionymi Arkady, Warszawa 1979 r.. B. Lewicki, J. Bielawski, J. Sieczkowski. Budynki murowane. Zasady projektowania z przykładami obliczeń. COBPBO, Warszawa, 1993 r. 3. B. Lewicki. Projektowanie konstrukcji murowych - komentarz do PN-B-0300:1999. ITB, Warszawa 00. 4. Budowanie z betonu komórkowego. Poradnik Katalog. Stowarzyszenie Producentów Betonów 005. 5. Katalog produktów H+H - wydanie bieżące. 6. PN-68/B-1000. Roboty murowe z cegły Wymagania i badania przy odbiorze. 7. PN-77/B-0011. Obciążenia budowli. Obciążenie wiatrem. 8. PN-80/B-0010. Obciążenia budowli. Obciążenie śniegiem. 9. PN-8/B-0001. Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. 10. PN-8/B-0003. Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe. 11. PN-88/B-0014. Obciążenia budowli. Obciążenie gruntem. 1. PN-89/B-1045. Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze. 13. PN-90/B-0851. Ochrona przeciwpożarowa budynków. Badania odporności ogniowej elementów budynków. Wymagania ogólne i klasyfikacja. 14. PN-90/B-14501. Zaprawy budowlane zwykłe. 15. PN-EN 678:1998. Oznaczanie gęstości w stanie suchym autoklawizowanego betonu komórkowego. 16. PN-B-0151-3:1999. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. 17. PN-B-03340:1999. Konstrukcje murowe zbrojone. Projektowanie i obliczenia. 18. PN-B-19301:1999. Prefabrykaty budowlane z autoklawizowanego betonu komórkowego. Elementy drobnowymiarowe, wraz ze zmianą PN-B-19301:1999 + Az1:00. 19. PN-EN 77-1:001. Metody badań elementów murowych Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie. 0. PN-B-0364:00. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie. 1. PN-EN-771-4:004. Wymagania dotyczące elementów murowych Część 4: Elementy murowe z autoklawizowanego betonu komórkowego.. PN-B-0300:007. Konstrukcje murowe niezbrojone projektowanie i obliczenia.