Přednášející: Ing. Zuzana HEJLOVÁ

NAVRHOVÁNÍ ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ ČSN EN 1996 Přednášející: Ing. Zuzana HEJLOVÁ 28.3.2012 1 ing. Zuzana Hejlová

NORMY V ČR Soustava národních norem (ČR - ČSNI) Původní soustava ČSN - ČSN 73 1201 (pro Slovensko STN 73 1201) Soustava evropských norem (CEN) Převzatá soustava evropských norem - ČSN EN, - STN EN - ČSN ISO EN >> národní předmluva >> základní _ měla by shodná pro všechny státy >> Národní příloha _ národně stanovené parametry _ Volba výpočetních postupů 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 2

Stav obecné nezávaznosti norem (ČR, státy EU) Dodržení nezávazných národních norem se považuje za důkaz souladu s požadavky právního řádu státu. 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 3

Soustava evropských norem EN 1990 Základy navrhování EN 1991 Zatížení konstrukcí Úroveň 1 EN 1992, EN 1993, EN 1994, EN 1995, EN 1996, EN 1999 EN 1997 Geotechnické navrhování EN 1998 Navrhování s ohledem na odolnost při zemětřesení Úroveň 2 EN Úroveň 3 EN Úroveň 4 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 4

Přechod z národních na evropské normy od 1.4.2010 Zatížení stavebních konstrukcí ČSN 73 0035 = > ČSN EN 1991 Navrhování zděných konstrukcí ČSN 73 1101 = > ČSN EN 1996 Navrhování vodorovných konstrukcí z cihelných tvarovek ČSN 73 1102 = > - Navrhování betonových konstrukcí ČSN 73 1201 = > ČSN EN 1992 Provádění betonových konstrukcí ČSN 73 2400 = > ČSN EN 13 670 budou vytvořeny tzv. ZBYTKOVÉ normy (harmonizované s EN ) 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 5

EN 1996 Navrhování zděných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce Část 1-2: Navrhování na účinky požáru Část 2: Volba materiálů, konstruování a provádění zdiva Část 3: Zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 6

VLASTNOSTI ZDIVA Zdicí prvky Malta Kvalita stavebních prací, dodržování technologických přestávek 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 7

PŘEVAZBA ZDIVA Zdicí prvky se musí po řadách převazovat tak, aby se stěna chovala jako jeden nosný prvek. 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 8

PŘEVAZBA ZDIVA Vzájemné přesahy bloků nejméně 0,4 x h ; 40 mm Optimální přesah 125 mm, doplňkové cihly 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 9

SVISLÉ STYČNÉ SPÁRY Vazba P + D Ve výjimečných případech NUTNO PROMALTOVAT SPÁRU NUTNO PROMALTOVAT DOŘEZ SPÁRU NUTNO PROMALTOVAT 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 10

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 11

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 12

Klasifikace zdicích prvků KATEGORIE podle úrovně kontroly výroby SKUPINY kategorie I kategorie II podle způsobu a relativního objemu děrování skupina 1 skupina 2 skupina 3 skupina 4 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 14

Zdicí prvky skupiny 1, 2, 3 nebo skupiny 4 Základní třídicí znak: podle materiálu použitého k výrobě, podle způsobu děrování a podle podílu děrování k celkové ploše zdicího prvku 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 15

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 16

Technická příručka HELUZ V současné době TP ze září 2009 _ připravujeme nové vydání 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 17

Vlastnosti zdicích prvků pevnost v tlaku Výchozí pevností v tlaku je průměrná pevnost v tlaku f u P8 P10 P15 Určuje se pevnostními zkouškami ČSN EN 772-1 a slouží pro prokázání shody se specifikací. 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 18

Pevností v tlaku zdicích prvků pro potřeby navrhování je normalizovaná pevnost v tlaku f b f =δ.η.f b f u hodnota vypočtená konverzí pevnosti v tlaku postupem uvedeným v normě EN 771-1 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 19

Součinitel tvaru δ pro klasický formát CP 140x290x65 δ=0,77 Pro 44 STI 247x490x238 δ=1,143 Pro broušené 247x490x249 δ=1,155 přepočet na stav přirozené vlhkosti η f =δ.η. f b u Kondicionované na vzduchu η=1,0 Kondicionované vysušením η=0,8 Kondicionované pod vodou η=1,2 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 20

Malty Malty pro zdění jsou definovány podle svého složení v EN 998-2 obyčejné pro tenké spáry lehké malty _min. M1 (M5), M4 (M10) HELUZ zakládací malta SB Z - M10 _zrnitost kamen. 0-1 mm, min.m5 HELUZ LEPIDLO SB M10 HELUZ LEPIDLO SB C M10 ; λ=0,21 W/mK _ γ < 1300 kg/m 3, min. M5 SUPERTHERM TM 39 LM 5 ; λ <0,21 W/mK TM HELUZ TREND M8 ; λ <0,15 W/mK Vlastnosti malt Pevnost v tlaku malty pro zdění f m stanoví podle EN 1015-11 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 21

Malta SB-C _ celoplošné lepidlo Lze nanášet jedině válcem Žebírkové lepidlo Lze nanášet válcem nebo namáčením PĚNA HELUZ 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 22

Malta pro tenké spáry NELZE NANÁŠET NATĚRAČSKÝM VÁLEČKEM Obvodové pruhy malty pro ZDIVO SKUPINY 2 a 3 NELZE POUŽÍT 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 23

Vlastnosti zdiva Pevnost zdiva v tlaku zdivo malta zdivo Vzorek zdiva při zkoušce v tlaku po dosažení meze únosnosti 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 24

Vlastnosti zdiva Charakteristická hodnota pevnosti zdiva v tlaku buď z výsledků zkoušek vykonaných podle EN 1052-1 nebo jako soubory součinitelů ve vztahu: k α f. β = K. f f b m f k charakteristická hodnota pevnosti zdiva v tlaku K konstanta, která se upraví podle 3.6.1.2(3 a 6) α, β konstanty f b normalizovaná průměrná pevnost v tlaku zdicích prvků ve. směru tlaku působícího v konstrukci f m pevnost malty pro zdění v tlaku 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 25

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 26

Nevyztužené zdivo s obyčejnou maltou nebo maltou s pórovitým kamenivem ( lehkou maltou) k. 0,7. f 0,3 b m f = K f. f b f m se neuvažuje větší než 75 MPa se neuvažuje větší než menší ze dvou hodnot 20 MPa 2. f b v délce stěny se vyskytuje podélná styčná spára, pak 0,8 K 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 27

Nevyztužené zdivo s maltou pro tenké spáry tloušťky 0,5 až 3,0 mm pro skupinu 2 a 3 f = k K. f 0,7 b rozměrová tolerance umožňuje zdít prvky na tenkou spáru f b f m se neuvažuje větší než 50 MPa se neuvažuje není větší než 10 MPa pro skupinu 1 α =0,85 v délce stěny se vyskytuje podélná styčná spára, pak 0,8 K 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 28

Pevnostní zkoušky EN 1052-1 Zkušební zděné těleso pro zkoušku zdiva v tlaku kolmo na ložnou spáru Měření svislých přetvoření 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 29

Pevnost v tlaku - f k Způsoby porušení 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 30

Technická příručka ČSN EN 1996-1-1 _ charakteristická pevnost f k V nové TP bude doplněn ještě součinitel modulu pružnosti K E ČSN 73 11 01 _ Výpočtová pevnost Rd, α 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 31

f 0, 10f kh k 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 32

Návrhová pevnost zdiva v tlaku kolmém k ložným spárám f d = f k /γ M f d f k g M návrhová hodnota charakteristická hodnota dílčí součinitel vlastností materiálu 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 33

Dílčí součinitel materiálu γ M γ M Materiál Třída = kategorie provádění 1 2 3 4 5 Složení zdiva: A Zdicí prvky kategorie I a návrhová malta a 1,5 1,7 2,0 2,2 2,5 B Zdicí prvky kategorie I a předpisová malta b 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 C Zdicí prvky kategorie II a jakákoli malta a, b, e 2,0 2,2 2,5 2,7 3,0 D Kotvení výztuže 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 E Betonářská a předpínací výztuž 1,15 F Pomocné prvky c, d 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7 G Překlady podle EN 845-2 od 1,5 do 2,5 a Požadavky na návrhovou maltu jsou v EN 998-2 a EN 1996-2. b Požadavky na předpisovou maltu jsou v EN 998-2 a EN 1996-2. c Hodnoty, které jsou stanovené výrobcem, jsou hodnoty průměrné. d Pro vrstvu izolace proti vlhkosti se používá součinitel γ M jako pro zdivo. e Pokud variační koeficient pro zdicí prvky kategorie II není větší než 25 %. 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 34

Dílčí součinitel materiálu γ M Materiál γ M A Zdicí prvky kategorie I a návrhová malta a 2,0 B Zdicí prvky kategorie I a předpisová malta b 2,2 C Zdicí prvky kategorie II a, b, e 2,5 (2,5) f (2,7) f (3,0) f D Kotvení výztuže 2,2 E Betonářská a předpínací výztuž 1,15 F Pomocné prvky c, d 2,2 G Překlady podle EN 845-2 1,5 až 2,5 a Požadavky na návrhovou maltu jsou v EN 998-2 a EN 1996-2. b Požadavky na předpisovou maltu jsou v EN 998-2 a EN 1996-2. c Hodnoty, které jsou stanovené výrobcem, jsou hodnoty průměrné. d Pro vrstvu izolace proti vlhkosti se používá součinitel γ M jako pro zdivo. e Pokud variační koeficient pro zdicí prvky kategorie II není větší než 25 %. f Hodnoty v závorce platí pro zdivo z pórobetonových zdících prvků. 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 35

Zásady navrhování podle mezních stavů Spolehlivost - únosnost - použitelnost stabilita kolaps, zřícení trhliny Trvanlivost U zděných konstrukcí - stěn a pilířů zpravidla jen posouzení pomocí mezních štíhlostí Poznámka : interakce nosné konstrukce nenosných prvků (např. příček) 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 36

Štíhlost zděných stěn λ = h /t ef ef 27 h ef t ef vzpěrná výška stěny účinná tloušťka stěny 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 37

Vzpěrná výška zděných stěn h ef = ρ h n h ef h ρ n vzpěrná výška stěny světlá výška stěny na výšku patra zmenšující součinitel s hodnotami dolního indexu n=2,3 nebo 4 v závislosti na upevnění stěny 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 38

Účinná tloušťka stěny t = ρ t ef t t ef účinná tloušťka stěny t skutečná tloušťka stěny ρ t součinitel tuhosti pro stěny vyztužené pilíři > 1,00 t ef = t 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 39

Štíhlost zděných stěn λ = h /t ef ef 27 Mezní štíhlosti stěn a poměry délky k tloušťce nenosných stěn z hlediska použitelnosti ustanovení ČSN EN 1996-1-1- příloha F stěny podepřeny jenom podél horního a spodního okraje λ 30 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 40

Mezní stav únosnosti Nevyztužené zděné stěny zatížené zejména svislým zatížením Výpočet únosnosti nevyztužených zděných stěn namáhaných svislým zatížením musí být založen na geometrii stěny na vlivu výstřednosti působících zatížení na materiálových vlastnostech zdiva Při určení únosnosti zděné stěny, namáhané svislým zatížením, mohou být uvažovány následující předpoklady: - rovinné průřezy zůstávají rovinné - pevnost zdiva v tahu kolmo na ložné spáry se rovná nule 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 41

V mezním stavu únosnosti musí být návrhová hodnota síly N Ed působící svisle na stěnu menší nebo rovna návrhové únosnosti stěny N Rd N Ed N Rd Návrhová hodnota únosnosti N Rd svisle zatížené stěny : N Rd = Φ.b. t. f d kde je: Φ součinitel Φ i v hlavě nebo v patě stěny, případně Φ m ve středu výšky stěny t tloušťka stěny; b délka stěny f d návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 42

Průběhy momentů od svislého a vodorovného zatížení po výšce stěny (pilíře) 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 43

e i výstřednost zatížení v hlavě, případně patě M id e i = + e he + e init 0, 05 t N M id N id e he id návrhová hodnota ohybového momentu v hlavě nebo patě stěny, způsobeného výstředností zatížení stropů v podporách návrhová hodnota svislého zatížení působícího v hlavě, případně patě výstřednost v hlavě nebo patě stěny v důsledku vodorovného zatížení (například větru), pokud působí e init počáteční výstřednost - vliv imperfekcí (h ef /450) t tloušťka stěny 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 44

Velikost zmenšujícího součinitele Φ i v hlavě a patě stěny Φ i = 1 2 e t i e i t výstřednost zatížení v hlavě, případně patě stěny tloušťka stěny 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 45

Velikost zmenšujícího součinitele Φ m uprostřed výšky stěny e = e + ek 0, 05t M md e m = + ehm ± Nmd e mk výsledná výstřednost e m výstřednost od zatížení e k výstřednost od účinků dotvarování e init počáteční výstřednost - vliv imperfekcí (h ef /450) mk m e init 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 46

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 47

www.heluz.cz/sluzby-pro-vas/sluzby-statika/ 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 48

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 49

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 50

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 51

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 52

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 53

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 54

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 55

Posouzení nosných prvků Během analýzy svisle zatížených stěn je třeba přihlížet k : ke svislým zatížením přímo působícím na stěny k účinkům II. řádu k výstřednostem pocházejícím z nepřesností provádění k výstřednostem určeným na základě znalostí o uspořádání stěn, spolupůsobení stropů (tuhosti styčníků) a ztužujících stěn 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 57

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 58

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 59

ČSN EN 1996-3 Zjednodušené metody výpočtu Předpoklady pro použití zjednodušeného výpočtu zděných stěn Geometrie, počet podlaží, zatížení,.. Jednoduché vztahy a postupy Ověření únosnosti v tlaku Ověření únosnosti ve smyku Ověření únosnosti podzemních stěn Vnitřní stěny, které nejsou zatíženy svislým zatížením a na které působí boční zatížení 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 60

γ vvv M = 2,2 Převzato ze semináře Eurokód 6 _Ing. Košatka 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 61

N Ed N Rd N Rd = Φ s.b. t. f d 2 pro vnitřní stěny krajní podpory stropů poslední strop hef φ = 0,85 0,0011 s tef lt, ef φs = 1,3 0,85 8 φ s = 0,4 t tloušťka stěny b délka stěny f d návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 62

Příloha A _ Zjednodušené postupy ověřování ztužení a stability u budov do 3 podlaží N Ed N Rd N Rd = c A.b. t. f d c A =0,50 c A =0,36 λ = h /t ef ef 18 < h /t ef ef 18 21 t tloušťka stěny b délka stěny f d návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 63

Stěny a pilíře namáhané soustředěným zatížením ŘEZ omezení pro výstřednost síly NEdc PŮDORYS N Edc N Rdc N = βa Rdc β=1 pro zdicí prvky skupin 2, 3 a 4 b f d 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 65

28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 67

Děkuji za pozornost. Podklady převzaty a za spolupráci děkuji : ČSN EN 1996 Normy EN - Prof. Ing. J. Procházka, CSc. ČVUT Praha Zděné konstrukce 1 - Ing. P. Košatka, CSc. ČVUT Praha Zděné konstrukce - Ing. P. Šimůnek VUT Brno 28.3.2012 ing. Zuzana Hejlová 72