zdivo

Zděné konstrukce
Navrhování podle EN 1996-1-1
(Eurokódu 6)
Kadaň 2009
Pacholík
ÚVOD
Norma EN 1996-1-1 stanovuje, že při navrhování konstrukcí musí být dodrženy tyto předpoklady:
Konstrukce jsou navrženy kvalifikovanými a zkušenými pracovníky
Patřičný dohled a řízení jakosti jsou zajištěny v továrnách, výrobnách i na staveništích
Výrobu provádějí pracovníci s odpovídající řemeslnou dovedností a zkušenostmi
Používají se předepsané a odzkoušené stavební materiály a výrobky
Konstrukce bude řádně udržována
Konstrukce bude užívána v souladu s předpoklady návrhu
Členění a rozsah platnosti EN (Eurokódu 6)
Norma EN 1996 (Eurokód 6) platí pro navrhování a provádění zděných konstrukcí.
Stanovuje požadavky k únosnosti, použitelnosti a životnosti zděných konstrukcí.
Nestanovuje jiné požadavky, např. požadavky k tepelné a zvukové izolaci. Neobsahuje ustanovení pro navrhování konstrukcí na účinky seismického zatížení.
EN 1996 platí pro navrhování staveb z nevyztuženého, vyztuženého, předpjatého a sevřeného zdiva zhotoveného z těchto zdicích prvků :
pálených cihel plných a vylehčených
vápenopískových cihel
betonových tvárnic s hutným a lehkým kamenivem
pórobetonových tvárnic
lícových betonových tvárnic
kamenných kvádrů

Eurokód 6 „Navrhování zděných konstrukcí“ je rozčleněn do těchto částí :
ČSN P ENV 1996-1-1 Obecná pravidla pro pozemní stavby. Pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce. Je to normativní dokument s dosud platnou ČSN 731101
ČSN P ENV 1996 -1 -2 Obecná pravidla. Navrhování konstrukcí na účinky požáru.
ČSN P ENV 1996 – 2 Konstrukční uspořádání, volba materiálů a provádění zděných konstrukcí
ČSN P ENV 1996 – 3 Zjednodušená pravidla pro zděné konstrukce. Tato část by měla sloužit pro navrhování podle zjednodušených pravidel ( konstrukce menší důležitosti)
TERMINOLOGIE
Zdivo
Zdivo je seskupení zdicích prvků podle stanoveného uspořádání a spojených maltou
Vazba zdiva je pravidelné uspořádání zdicích prvků ve zdivu, zaručující jejich spolupůsobení. Délka přesahu musí být alespoň 40 mm nebo 0,4 násobek tloušťky prvku
Vyztužené zdivo je zdivo, v němž jsou pruty nebo sítě (obvykle ocelové) uloženy v maltě nebo betonu tak, aby všechny materiály spolupůsobily
Předpjaté zdivo je zdivo, do něhož byla vnesena vnitřní napětí v tlaku prostřednictvím předpjaté výztuže
Výplňový beton je součástí vyztuženého a předpjatého zdiva pro vyplnění dutin.
Sevřené zdivo je zdivo, které je ve své rovině podél všech čtyř okrajů sevřeno prvky (sloupy a nosníky) ze železobetonu nebo vyztuženého zdiva.
Složky zdiva
Zdicí prvek je předem zhotovený prvek, určený pro uložení ve zdivu
Prohlubeň je vybrání v jedné nebo obou ložných plochách zdicího prvku, vytvořené během jeho výroby
Otvor je záměrně vytvořený volný prostor, který prochází zdicím prvkem úplně (díra) nebo částečně (dutina)
Žebro je přepážka z plného materiálu mezi otvory ve zdicím prvku
Obvodové žebro je plný materiál mezi otvorem a vnějším povrchem zdicího prvku.
Malta
Malta je směs anorganických pojiv, kameniva a vody, včetně přísad a příměsí, jestliže se vyžadují
Obyčejná malta je malta pro zdění ve spárách tloušťky větší než 3 mm (obvykle 8 – 12 mm) obsahující jen hutné kamenivo
Malta pro tenké spáry je návrhová malta pro zdění ve spárách tl. menší než 3 mm
Lehká malta je návrhová malta, jejíž objemová hmotnost po ztvrdnutí ve vysušeném stavu je menší než 1500 kg / m3
Návrhová malta je malta navržená a vyrobená pro stanovené vlastnosti a ověřená požadovanými zkouškami
Předpisová malta je malta předepsaného složení vyrobená podle předem určeného předpisu, jejíž vlastnosti vyplývají z daného poměru složek
Pevnost malty v tlaku je pevnost v tlaku stanovená na zlomcích trámců 40 x 40 x 160 mm, které byly podrobeny zkoušce únosnosti v ohybu podle EN 1015-11
Maltové spáry
Ložná spára je vrstva malty mezi ložnými plochami zdicích prvků
Příčná styčná spára je maltová spára kolmá k ložné spáře i k líci stěny
Podélná styčná spára je svislá maltová spára uvnitř stěny, rovnoběžná s lícem stěny
Tenká spára je spára tl. nejvýše 3 mm
Dilatační spára je spára umožňující volné objemové změny zdiva v rovině stěny
Spárování je dohotovení maltové spáry během provádění režného zdiva
Vyspárování je vyplnění a dohotovení proškrábnutých spár režného zdiva
5. Druhy stěn
Nosná stěna je určená pro přenášení zejména svislého zatížení (s plochou větší než 0,04 m2)
Jednovrstvá stěna je stěna bez vnitřní dutiny nebo bez svislé spáry ve své rovině
Vrstvená (dutinová) stěna se skládá ze dvou rovnoběžných jednovrstvých stěn účinně spojených sponami nebo výztuží ložných spár. Dutina může být nevyplněná nebo úplně či částečně vyplněna nenosným tepelně izolačním materiálem
Dvouvrstvá stěna se skládá ze dvou rovnoběžných zděných vrstev, mezi nimiž je souvislá průběžná spára tl. max. 25 mm úplně vyplněná maltou a jsou účinně spojeny stěnovými sponami
Vrstvená (dutinová) stěna s výplňovým betonem. Mezi dvěma zděnými rovnoběžnými vrstvami je dutina tl. min. 50 mm vyplněna betonem. Vrstvy jsou účinně spojeny stěnovými sponami
Stěna s lícovou vrstvou je stěna s lícovými zdicími prvky, které jsou spojeny vazbou s rubovými zdicími prvky a spolupůsobí s nimi
Stěna s obvodovými pruhy malty je stěna, v níž jsou zdicí prvky uloženy v ložných spárách na dvou pruzích obyčejné malty, umístěných při obou lících stěny
Přizdívka – tvoří vnější líc stěny, není s ní spojena vazbou nebo rámovou konstrukcí
Ztužující stěna je stěna, která je kolmá na jinou, tvoří pro ni podporu vzhledem k působení vodorovných bočních sil a snižuje v ní účinek vzpěru
Smyková stěna je stěna přenášející vodorovné síly ve své rovině
Nenosná stěna – není určena pro přenášení zatížení
Poznámka:
Příklady některých stěn budou uvedeny v oddíle:
„KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ ZDĚNÝCH PRVKŮ“
………………………………………………………………………………………………….
MECHANICKÉ VLASTNOSTI ZDIVA A JEHO SLOŽEK
ZDICÍ PRVKY
Pro potřeby navrhování zděných prvků se zdicí prvky klasifikují dvěma způsoby - podle úrovně kontroly výroby a podle způsobu a relativního objemu děrování
Podle úrovně kontroly se zdicí prvky zařazují do kategorie I nebo II
Kategorie I
Patří sem zdicí prvky, u nichž výrobcem organizovaná kontrola prokáže, že průměrná pevnost v dodávce nedosáhne předepsané pevnosti v tlaku s pravděpodobností nejvýše 5%
Kategorie II
Ostatní, tj. takové, kdy nedosažená pevnost je u více než 5% prvků. Do této kategorie patří i kamenné kvádry
Podle způsobu a poměrného objemu děrování se zdící prvky zařazují do skupin 1, 2, 3 a 4 ….viz tab. 4.1
Tab.4.1: Třídící znaky zdicích prvků
Skupina 1 (všechny materiály)
Zdicí prvky
Skupina 2
Skupina 3
Skupina 4
Svislé díry nebo dutiny 1)
Horizontální díry
Objem všech otvorů v % zdicího prvku
(podíl děrování)
≤ 25
pálené
>25; ≤55
>25; ≤70
>25; ≤70
vápenopískové
>25; ≤55
nepoužívá se
nepoužívá se
betonové
>25; ≤60
>25; ≤70
>25; ≤50
Poznámka: 1) Za otvory se považují průběžné díry nebo neprůběžné dutiny

Pevnost v tlaku zdicích prvků
Výchozí charakteristikou je normalizovaná pevnost v tlaku fb , kterou lze určit :
fb = ( η fu
(… součinitel vlivu výšky a šířky zdicích prvků dle tab. 3.2
fu ...průměrná pevnost v tlaku zdicích prvků určená pevnostními zkouškami
η…součinitel zahrnující vliv vlhkosti zdicích prvků – obvykle η =1,0
Tab.4.2: Hodnoty součinitele (
Výška zdicího prvku (mm)
Nejmenší vodorovný rozměr zdicího prvku (mm)
50
100
150
200
250 nebo větší
40
50
65
100
150
200
250 nebo větší
0,80
0,85
0,95
1,15
1,30
1,45
1,55
0,70
0,75
0,85
1,00
1,20
1,35
1,45
-
0,70
0,75
0,90
1,10
1,25
1,35
-
-
0,70
0,80
1,00
1,15
1,25
-
-
0,65
0,75
0,95
1,10
1,15
Poznámka: Lineární interpolace je dovolena

MALTY
Rozdělují se na obyčejné, malty pro tenké spáry a lehké malty (zhotovené s lehkým kamenivem – perlit, pemza, expandovaný jíl, expandovaná břidlice, zpěněné sklo).
Dále se malty rozdělují buď podle návrhové pevnosti v tlaku označené písmenem M a číslem vyjadřujícím pevnost v tlaku v N/mm2 (MPa)………..např. M 5
nebo podle svého předepsaného složení, např. 1 : 1 : 5, což je poměr objemových dílů cementu, vápna a písku.
Pevnostní třída obyčejné malty pro spáry bez výztuže má být nejméně M 1, ukládá-li se výztuž, pak min. M 5
Pevnostní třídy malt pro tenké spáry a lehkých malt mají být nejméně M 5
VÝPLŇOVÝ BETON
Musí splňovat požadavky ČSN EN 206 Beton.
Charakteristická válcová / krychelná pevnost má být nejméně 12 / 15 (N/mm2).
Výplňový beton je obvykle určen pro zhotovování vyztuženého zdiva. Charakteristické pevnosti v tlaku fck a ve smyku fcvk jsou uvedeny v tab. 4.3 a 4.4
Tab. 4.3: Charakteristická válcová pevnost v tlaku fck výplňového betonu
Pevnostní třída betonu
C 12/15
C 16/20
C 20/25
C 25/30 nebo vyšší
fck (MPa)
12
16
20
25
Tab. 4.4: Charakteristická pevnost ve smyku fcvk výplňového betonu
Pevnostní třída betonu
C 12/15
C 16/20
C 20/25
C 25/30 nebo vyšší
fcvk (MPa)
0,27
0,33
0,39
0,45
VÝZTUŽ PRO ZDĚNÉ KONSTRUKCE
Pro vyztužování zdiva je možno použít buď výztužné pruty a sítě z běžné betonářské oceli nebo speciální předem zhotovenou výztuž.
Běžná betonářská výztuž se musí chránit před korozí vlivem vlhkosti (betonem nebo povrchovou úpravou). Jinak se používá továrně zhotovená a povrchově ošetřená výztuž příhradového typu (MURFOR), která se zpravidla ukládá do ložných spár zdiva.
Pro běžné spáry se používá MURFOR RND, pro tenké spáry MURFOR EFS
ZDIVO

Charakteristická pevnost v tlaku fk nevyztuženého zdiva při působení tlaku kolmo na ložné spáry s obyčejnou maltou nebo lehkou maltou se vypočte ze vztahu:
fk = K fb0,7 fm0,3 [MPa]

fm …pevnost malty v tlaku, maximálně ale menší z hodnot : 20 MPa nebo 2 fb
fb …. normalizovaná pevnost zdicích prvků v tlaku
K …konstanta dle tabulky 5.1
Pro zdivo vyzděné na obyčejnou maltu, ve kterém se bude vyskytovat podélná styčná spára(klasické cihly,CDm…) se hodnota součinitele K vynásobí součinitelem 0,8
Tab. 5.1:Součinitele K při použití obyčejné malty, malty pro tenké spáry a lehké malty
Zdicí prvek
Obyčejná malta
Malta pro tenké spáry
Lehká malta o hmotnosti600-800 kg/m3800-1300 kg/m3Pálené cihlyskupina 10,550,750,300,40skupina 20,450,700,250,30skupina 30,350,500,200,25skupina 40,350,350,200,25Vápenopískové cihlyskupina 10,550,80x)x)skupina 20,450,65x)x)Betonové tvárniceskupina 10,550,800,450,45skupina 20,450,650,450,45skupina 30,400,50x)x)skupina 40,35x)x)x)Pórobetonové tvárniceskupina 10,550,800,450,45Umělý kámen
skupina 1
0,45
0,75
x)
x)
Čistě opracovaný přírodní kámen
skupina 1
0,45
x)
x)
x)
x) Kombinace malta/zdicí prvek se nepoužívá, hodnoty nejsou dány

Charakteristická pevnost v tlaku fk nevyztuženého zdiva s maltou pro tenké spáry z pálených cihel skupiny 1 a 4, vápenopískových cihel, betonových tvárnic a přesných pískových pórobetonových tvárnic skupiny 1 se vypočte ze vztahu:
fk = K fb0,85 [MPa]
fb …normalizovaná pevnost zdicích prvků v tlaku
předpoklady:
rozměrové tolerance zdicích prvků umožňují vyzdívat tyto prvky na malty pro tenké spáry,
normalizovaná pevnost v tlaku zdicích prvků fb se uvažuje nejvýše 50 MPa,
pevnost v tlaku malty je 5 N/mm2 a větší
tloušťka stěny se rovná šířce nebo délce zdicích prvků a v celé délce nebo části délky stěny není podélná maltová spára
Charakteristická pevnost v tlaku fk nevyztuženého zdiva s maltou pro tenké spáry z pálených cihel skupiny 2 a 3 se vypočte ze vztahu:
fk = K fb0,7 [MPa]
Poznámka : obdobně se určí charakteristická pevnost v tlaku nevyztuženého zdiva s nevyplněnými svislými spárami a na obvodových pruzích malty…….(jiné hodnoty K)
Charakteristická pevnost ve smyku nevyztuženého zdiva - fvk
Stanoví se buď zkouškami nebo pro zdivo na obyčejnou maltu podle tab. 5.3
Použijí-li se tabulkové hodnoty a všechny spáry jsou vyplněny maltou, pak se pevnost ve smyku uvažuje nejmenší z hodnot :
fvk = fvk0 + 0,4 (d
fvk = 0,065 fb
ale ne méně, než fvk0 nebo omezující hodnota v  tab. 5.3
fvk0…základní charakteristická pevnost ve smyku dle tab. 5.3
(d …návrhové napětí v tlaku působící kolmo
fb …normalizovaná pevnost v tlaku zdicích prvků
Jestliže ve zdivu nejsou vyplněny příčné spáry maltou a boční plochy zdicích prvků v těchto spárách těsně přiléhají, potom je fvk rovna nejmenší z hodnot :
fvk = 0,5 fvk0+ 0,4 (d
fvk = 0,045 fb
ale ne méně, než fvk0 nebo omezující hodnota v  tab. 5.3
Tab. 5.3