Zásady navrhování a výpočtu zděných konstrukcí z pálených zdicích prvků

Pro navrhování a výpočet zděných konstrukcí bytových, občanských, průmyslových a zemědělských staveb platí norma ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí s účinností od 1. 9. 1981 včetně dosud vydaných změn a-9.82, b-3.87, 3-5.96, 4-8.98 a 5-6.99. Pro pálené zdicí prvky platí změny a, b a změna 3.

Zděné konstrukce jsou tvořeny zdivem, které je definováno jako seskupení zdicích prvků uložených v konstrukci podle stanoveného uspořádání a spojených maltou.

Prostorová tuhost

Zděné konstrukce všech druhů musí být půdorysně i po výšce uspořádány tak, aby vykazovaly dostatečnou prostorovou tuhost. U vícepodlažních obytných zděných budov (obdobně jako u vícepodlažních budov s betonovými nosnými stěnovými panely) je dodržování tohoto požadavku samozřejmostí. Pro bližší vysvětlení uveďme, že v takových budovách jsou možné tři případy konstrukčního uspořádání: buď základem svislé nosné konstrukce je soustava příčných nosných stěn a jejím doplňkem jsou ztužující vnitřní podélné stěny, nebo základem je soustava podélných nosných stěn a jejím doplňkem jsou ztužující příčné stěny anebo jde o jejich kombinaci.

U budov jedno- a dvoupodlažních bývá požadavek dostatečné prostorové tuhosti zděné nosné konstrukce často opomíjen. Za příčinu následných poruch se v takových případech někdy mylně považují specifické vlastnosti zdiva (zejména poměrně nízká pevnost v tahu), nikoli opomenutí dodržet uvedený základní konstrukční požadavek.

V úrovni každého stropu a v úrovni ploché střechy všech budov (jedno- i vícepodlažních) se musí vyztužit jak obvod půdorysu budovy, tak i osy všech nosných stěn (podélných i příčných); výztuž vkládaná do tzv. věncových pásů (ztužujících pozedních věnců) ve směru délky (šířky) budovy se navrhuje na výpočtové zatížení 15 kN působící na 1 m šířky (délky) budovy. Z konstrukčního hlediska má tato výztuž dvojí význam. Jednak přispívá významně k prostorové spojitosti zděné konstrukce, jednak v mnoha případech brání zvětšování šířky případných trhlin ve zdivu, které mohou vzniknout z různých důvodů (sedání základů, objemové změny, mechanické vlivy atd.).

Základem jsou normy

Výpočet zděných konstrukcí se provádí buď podle ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí (a jejích uvedených změn) anebo podle EN 1996-1-1 Navrhování zděných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla pro pozemní stavby – Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce. ČSN 73 1101 je založena na metodě mezních stavů definovaných normou ČSN 73 0031 Stavební konstrukce a základy – Základní ustanovení pro výpočet. Rozlišují se mezní stavy první skupiny – mezní stavy únosnosti a mezní stavy druhé skupiny – mezní stavy použitelnosti. Výpočet zděných konstrukcí podle mezních stavů první skupiny se provádí pro všechna stádia působení konstrukce, výpočet podle druhé skupiny zpravidla jen pro stádium provozní. EN 1996-1-1, známá též pod názvem Eurokód 6, je evropská norma stejné koncepce jako používaná ČSN 73 1101.

Výpočtové únosnosti průřezů

Nejčastějším případem výpočtu je posuzování zděných stěn a pilířů namáhaných účinky svislého zatížení, kdy se určují výpočtové únosnosti průřezů v úrovni hlavy, v úrovni paty a zejména v polovině výšky těchto nosných zděných prvků. Příslušné výpočtové vztahy („rovnice“) a všechny výpočetní charakteristiky jsou uvedeny v návrhové normě ČSN 73 1101, resp. EN 1996-1-1. Výpočtové pevnosti zdiva z pálených zdicích prvků o objemové hmotnosti þ = 910 až 2000 kg∙m^-3 jsou uvedeny v závislosti na jejich pevnosti a pevnosti použité malty v tabulce 1.

Výpočtové pevnosti zdiva z pálených zdicích prvků o objemové hmotnosti þ = 710 až 900 kg∙m^-3 určených zejména pro jednovrstvé obvodové stěnové konstrukce libovolné tloušťky, v nichž příčné styčné spáry nemusí být zaplněny maltou a délka převázání cihel l_v splňuje podmínku l_v ≥ 40 mm nebo l_v ≥ 40 h_c, kde h_c je výška cihly, jsou uvedeny v tabulce 2.

Výpočtové pevnosti zdiva z pálených zdicích prvků o objemové hmotnosti þ = 651 až 700 kg∙m^-3 určených zejména pro jednovrstvé obvodové stěnové konstrukce libovolné tloušťky, v nichž příčné styčné spáry nemusí být zaplněny maltou a délka převázání cihel l_v splňuje podmínku l_v ≥ 40 mm nebo l_v ≥ 40 h_c, kde h_c je výška cihly, jsou uvedeny v tabulce 3.

Výpočtové pevnosti zdiva z pálených zdicích prvků o objemové hmotnosti þ = 601 až 650 kg∙m^-3 určených zejména pro jednovrstvé obvodové stěnové konstrukce libovolné tloušťky, v nichž příčné styčné spáry nemusí být zaplněny maltou a délka převázání cihel l_v splňuje podmínku l_v ≥ 40 mm nebo l_v ≥ 40 h_c, kde h_c je výška cihly, jsou uvedeny v tabulce 4.

Hodnoty součinitele přetvárnosti α tohoto zdiva jsou uvedeny v tabulce 5.