Vážení architekti a projektanti,

Aktuálne číslo Ytong News nadväzuje na augustový úvod do problematiky statiky. Tentoraz sa budeme bližšie venovať problematike sokla a nadzákladového muriva. Riešenie tejto časti domu môže byť náročné, pretože sa pri jeho použití stretávajú požiadavky statické a tepelnoizolačné. V nasledujúcom texte nájdete odporúčané aplikácie nadzákladového muriva, statické výpočty, konštrukčné detaily a ďalšie zaujímavé poznatky k tejto téme. Veríme, že sa stanú inšpiráciou k použitiu Ytongu aj vo vašich projektoch.

Prajeme príjemné predvianočné čítanie.


Ing. Karol Hanečka, CSc
produktmanager, statik

Nadzákladové
pórobetónové
murivo Ytong

Nadzákladové murivo predstavuje spodnú časť stien murovaných objektov. Je často nazývané taktiež ako soklové murivo. Toto murivo je osadené priamo na základovej konštrukcii alebo na spodnej stavbe objektu.
Pri riešení obvodových stien sa v tomto mieste pri murive stretávajú požiadavky statické a tepelnoizolačné, a to najmä, ak je spodná časť muriva použitá v slabšej hrúbke z dôvodu odsadenia alebo obkladu podmurovky.

 

Tento článok je venovaný odporúčaniam a zásadám pre riešenie nadzákladového muriva z pórobetónových materiálov vyrábaných spoločnosťou Xella Slovensko, spol. s r. o.

  • Materiály pre steny a nadzákladové murivo

    Pre návrh nadzákladového muriva z pórobetónu je najprv nutné uviesť sortiment murovacích prvkov vyrábaných spoločnosťou Xella Slovensko, spol. s r. o. Murovacie prvky sú dnes výrobcom rozdelené do dvoch skupín, a to na prvky pre obvodové steny a na prvky pre vnútorné nosné steny. Toto rozdelenie je potrebné chápať tak, že murovacie prvky pre obvodové steny sú predovšetkým určené pre tepelnoizolačné murivo a energeticky úsporné murivo, zatiaľ čo prvky pre nosné murivo zahŕňajú ostatné presné tvárnice. Tieto tvárnice používame najmä na vnútorné nosné steny, viac zaťažené vonkajšie steny a piliere.

    Výrobca predpokladá použitie všetkých tvárnic predovšetkým pre jednovrstvové murivo, keď pórobetónové tvárnice sú svojou šírkou už predurčené na použitie na celú hrúbku steny. Je však možné použiť aj pre viacvrstvové konštrukcie, napríklad pre vonkajšie steny z presných tvárnic s doplnením vonkajšej tepelnej izolácie z minerálnych tepelnoizolačných dosiek Multipor.

    Prehľad výrobkov a ich možné použitie je uvedený v nasledujúcich tabuľkách. Sú uvedené obchodné názvy a značky murovacích prvkov, ich rozmery, hrúbky muriva, základné pevnosti murovacích prvkov a návrhové hodnoty tepelných odporov neomietnutého muriva.

    Tab. 1 - Obvodové steny - tepelnoizolačné tvárnice

    murovací prvok rozmery, š x v x d hrúbka
    muriva
    pevnosť murovacích prvkov v tlaku ccharakteristická pevnosť muriva v tlaku fk tepelný
    odpor

    RU
    [mm] [mm] [MPa] [MPa] [m²K/W]
    Ytong Theta+ P1,8-300 375x249x599 375 1,9 1,38 4,46
    Ytong Theta+ P1,8-300 499x249x300 499 1,9 1,38 5,94
    Ytong Lambda+ P2-350 375x249x599 375 2,5 1,74 4,20
    Ytong Lambda+ P2-350 450x249x599 450 2,5 1,74 5,04

    Vonkajšie steny z uvedených murovacích prvkov vyhovujú z hľadiska tepelnoizolačného súčasným predpisom pre tzv. normalizovanú (požadovanú) hodnotu súčiniteľa prechodu tepla UN = 0,32 W/m²K. Táto hodnota je uvedená v STN 73 0540-2 z roku 2012. (platná od 1.1.2013) V tejto norme nájdeme v tabuľke č. 1 celkom štyri hodnoty tohto súčiniteľa pre vonkajšie steny. Ide o jeho maximálnu hodnotu, normalizovanú hodnotu, odporúčanú hodnotu a cieľovú odporúčanú hodnotu.. Normalizovaná (požadovaná) hodnota predstavuje najmiernejšiu a nutnú požiadavku na tepelnoizolačnú kvalitu muriva pri nových budovách. Ďalšie hodnoty sú potom pre energeticky úspornejšie objekty. Vhodným štandardom dneška je splnenie aspoň odporúčaných hodnôt súčiniteľa prechodu tepla. Zmienená norma uvádza pre vonkajšie murované steny dosiahnutie nasledujúcich hodnôt súčiniteľa prechodu tepla:

    normalizované (požadované) hodnoty                 0,32 (W/m² K)

    odporúčané hodnoty                 0,22 (W/m² K)

    cieľové odporúčané hodnoty   0,15 (W/m² K)

    Pre každú stenu vypočítame skutočnú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla U. Táto hodnota musí byť nižšia alebo rovná, než hodnota uvedená v norme. Výpočet súčiniteľa urobíme z tepelného odporu konštrukcie R. Fyzikálny model zahŕňa výpočet v dvoch fázach takto :

    1. výpočet tepelného odporu. R = Ru + R1 + R2 = d / λ+d1 / λ1+d2 / λ2
    2. výpočet súčiniteľa prechodu tepla U = 1 / (R + R se + R si)

    K vysvetleniu pojmov:

    Rtepelný odpor konštrukcie (súčet tepelných odporov muriva vrátane omietok)
    Rutepelný odpor konštrukcie vypočítaný alebo získaný rovno od výrobcu a stanovený pre určenú hrúbku muriva z návrhovej hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti λu
    dhrúbka muriva (m)
    λsúčiniteľ tepelnej vodivosti muriva (závisí od materiálu a určí sa z normy, popr. z tabuliek, alebo v prípade pórobetónu Ytong od výrobcu ako návrhová hodnota λu, vo W/m.K)
    d1hrúbka vnútornej omietky (m)
    d2hrúbka vonkajšej omietky alebo úpravy (m)
    λ1súčiniteľ tepelnej vodivosti vnútornej omietky (W/m.K )
    λ2súčiniteľ tepelnej vodivosti vonkajšej omietky alebo úpravy (W/m.K)
    Rseodpor pri prestupe tepla na vonkajšej strane konštrukcie (m2 K/W)
    Rsiodpor pri prestupe tepla na vnútornej strane konštrukcie (m2 K/W)
    Usúčiniteľ prechodu tepla (W/m.K)

    Po statickej stránke sú v tabuľke č. 1 uvedené tepelnoizolačné tvárnice Ytong Lambda a Ytong Theta murovacími prvkami s najnižšou pevnosťou v tlaku s hodnotami 1,9 a 2,5 MPa. Sú preto určené pre nízkopodlažné zástavby a stavby do 3 podlažia. Pri väčšom pôsobiacom zaťažení je vhodné použiť väčšiu hrúbku muriva- - 450 a 499 mm s väčšou plochou. Pri návrhu je nutné vždy preveriť účinky zaťaženia stropnými konštrukciami. Ide predovšetkým o zaťaženie ťažšími železobetónovými stropmi s rozpätím od 6 metrov a koncentráciou zaťaženia do medziokenných pilierov.

    Tab. 2 – Tvárnice pre jednovrstvové soklové murivo vyhovujúce normalizovaným (požadovaným) hodnotám súčiniteľa prechodu tepla

    murovací prvok rozmery, š x v x d hrúbka
    muriva
    pevnosť murovacích prvkov v tlaku ccharakteristická pevnosť muriva v tlaku fk tepelný
    odpor

    RU
    [mm] [mm] [MPa] [MPa] [m²K/W]
    Ytong P2-400 375x249x599 375 2,6 1,80 3,72

    Uvedená tvárnica Ytong P2-400 predstavuje tradičný dlhoročný pórobetónový výrobok, ktorý sa používal na vonkajšie izolačné steny objektov pred príchodom tvárnic Ytong Lambda a Ytong Theta. Pevnosť tejto tvárnice je mierne vyššia než tvárnic Ytong Lambda a je 2,6 MPa. Toto navýšenie o 4 % v statickom výpočte nosnosti nemá takmer význam. Murivo z týchto tvárnic v hrúbke 375 mm vyhovuje norme STN 730540-2 pre normalizovanú (požadovanú) hodnotu súčiniteľa prechodu tepla. Pre splnenie odporúčaných hodnôt tohto súčiniteľa je potrebné použiť aspoň vonkajšie tepelne izolačné omietky.

    Tab. 3 - Tvárnice pre soklové murivo s nutným doplnením vonkajšej izolácie pre splnenie odporúčaných hodnôt súčiniteľa prechodu tepla

    murovací prvok rozmery, š x v x d hrúbka
    zdiva
    pevnosť murovacích prvkov v tlaku charakteristická pevnosť muriva v tlaku fk tepelný
    odpor

    RU
    [mm] [mm] [MPa] [MPa] [m²K/W]
    Ytong P2-400 300x249x599 300 2,6 1,80 2,98
    Ytong P2-400 375x249x599 375 2,6 1,80 3,72
    Ytong P4-500 300x249x499 300 4,2 2,71 2,20

    Vypísané tri druhy tvárnic vyhovujú tepelno-technickým požiadavkám normy STN 730540-2 pre vonkajšie murivo iba s doplnením vonkajšej tepelnej izolácie.

  • Obvodové pórobetónové steny

    Obvodové murivo je možné zhotoviť všeobecne vo dvoch základných vyhotoveniach, a to ako jednovrstvové murivo a ako murivo viacvrstvové. Dnes je výhodné použitie jednovrstvového muriva. Dôvodom je jednoduchšie, rýchlejšie a lacnejšie zhotovenie muriva. Pre jednovrstvové murivo sú prednostne určené aj výrobky z pórobetónu Ytong.

    Pre ďalšie zlepšenie tepelnoizolačných vlastností je často murivo doplňované vonkajšou tepelnou izoláciou. Voľba medzi jednovrstvovým murivom a murivom s vonkajšou tepelnou izoláciou je ovplyvnená požadovanou tepelnou izolačnou schopnosťou muriva posudzovanou v závislosti od už citovanej STN 73 0540-2:2012 a zaradenia objektu medzi štandardné alebo energeticky úsporné objekty. Veľkosť súčiniteľa prechodu tepla pre vonkajšie steny je jedným z kritérií na zaradenie stavby medzi požadované, odporúčané a energeticky úsporné riešenie objektu (pozri predchádzajúci text). Toto delenie sa premieta aj do použitia vyrábaných hrúbok pórobetónových murovacích prvkov, ktoré sú určené pre steny hrúbky 375 mm, 450 mm a 500 mm.

  • Nadzákladové murivo

    Ideálnym riešením obvodovej steny je jej vyhotovenie v jednej hrúbke na celú výšku. Toto je výhodné ako z tepelno-technického, tak zo statického hľadiska. Stena má rovnaký tepelný odpor R a rovnakú hrúbku.

    Priznanie podmurovky stavby alebo obklad spodnej časti steny vytvárajú potrebu na zmenu hrúbky spodných vrstiev murovacích prvkov a presadenie vyšších vrstiev muriva. Toto presadenie môže byť realizované priamo cez základovú konštrukciu alebo murivo spodnej stavby.

    Technickým riešením dosiahneme rovné vonkajšie líce steny alebo priznanie odskoku cez soklovú časť steny. Teoreticky môže byť nadzákladové murivo riešené nasledujúcimi spôsobmi:

    a/ zhodná hrúbka spodnej časti muriva ako v hornej časti muriva

    b/ užšia spodná časť muriva s vonkajším presahom hornej časti muriva

    c/ užšia spodná časť muriva s vonkajším a vnútorným odskokom

    d/ vnútorný odskok spodnej časti muriva

    e/ obojstranné rozšírenie spodnej časti

    Z uvedených možností sa používajú riešenia a až c, riešenie d je výnimočné a riešenie e prináša priznanú výraznú tvarovú úpravu spodnej časti steny

    Obr. 1 – Schémy riešenia nadzákladového muriva ukazujú možnosti riešenia konštrukcie steny s jednovrstvovým murivom a rôzne možnosti úpravy hrúbok spodného a horného radu muriva.

    Riešenie s rovnakou hrúbkou muriva (ad a) predpokladá v prípade jednovrstvového muriva povrchovú úpravu spodnej vonkajšej časti steny iba omietkou alebo tenkovrstvovou stierkou. Použitie obkladu rozširuje spodnú časť steny a vytvára nevhodný detail na ukončenie obkladu, navyše s negatívnym pôsobením vody a snehu. Ak je omietka hornej časti v úrovni líca obkladu, je riešenie prijateľné.

    Iná situácia je pri použití viacvrstvovej konštrukcie. Na nosnú stenu je nalepená alebo kotvená vonkajšia tepelná izolácia. Zvislá línia oddeľuje nosnú a tepelnoizolačnú funkciu muriva a po statickej stránke stena pokračuje bez oslabenia v spodnom rade muriva. Hrúbku tepelnej izolácie môžeme bez vplyvu na nosnosť v spodnej nadzákladovej časti muriva zmeniť a urobiť ju tenšiu, samozrejme pri splnení podmienok normy pre tepelné izolácie stavieb. Vytvára sa tak oddelená a priznaná časť nadzákladového muriva – sokla. Tento sokel je upravený tvrdou omietkou alebo tenkým, napríklad keramickým obkladom.

    Pre ochranu celej steny a jej spodnej nadzákladovej časti proti priamemu účinku zrážok je výhodné väčšie presadenie strechy nad stenou.

  • Odsadenie spodnej časti muriva

    Na odsadenie muriva (ad b, c) sa často používajú dve hrúbky murovacích prvkov. Na stavbe sú využité bloky vyššie uvedených rozmerov v tab. č. 1 až 3 tak, že spodný rad (či rady) vytvárajú bloky tenšie a druhý alebo vyšší rad bloky hrubšie použité pre štandardnú hrúbku obvodovej steny. Vzniknutý rozdiel v hrúbkach je charakterizovaný odskokom horného radu tvárnic smerom k vonkajšiemu lícu objektu. Tento odskok potom vytvára priestor na obklad sokla alebo jeho priznanie a doplnenie tepelnej izolácie sokla pred spodné užšie tvárnice. Voľba vzhľadu sokla (spodnej časti steny) limituje prijaté riešenie. Možnosti sú znázornené na konštrukčných detailoch a fotografiách. Väčšinou sa používa tepelná izolácia z polystyrénu určeného na spodnú stavbu (napr. styrodur) a povrchová stierka. Hrúbka vonkajšej tepelnej izolácie vychádza pri použití vyrábaných tvárnic 70 mm.

    Veľkosť odskoku spodného a horného radu muriva pri pórobetóne sa všeobecne pohybuje medzi 10 až 75 mm podľa toho, či použijeme pre spodný rad muriva doplňujúcu tepelnú izoláciu alebo nie. Pri použití vyrábaných hrúbok blokov je odskok 50 alebo 75 mm. Veľkosť vonkajšieho vysadenia je možné korigovať presahom horného radu tvárnic na vnútornej časti steny. Rozmery a väzby hrúbok jednotlivých vrstiev muriva musia byť uvedené v projekte stavby. Odskočenie spodnej vrstvy muriva je naznačené na konštrukčných detailoch spoločnosti Xella Slovensko, spol. s r. o. Tieto konštrukčné detaily sú prístupné na Internete. Je tu ukázané odsadenie nad základmi iba v prvom rade, čo je výhodné z tepelno-technických aj realizačných dôvodov. Úprava sa sústreďuje iba na spodný rad muriva a zvyšok stien je vo svojej hrúbke čo najvyšší. Pre vyššie vyhotovenie sokla, napríklad vo väzbe na úroveň terénu alebo vyšší vonkajší obklad, je možné použiť odporúčania na konštrukčných detailoch dopĺňajúcich tento článok.

  • Vzhľad spodnej časti muriva

    Častou a štandardnou úpravou spodnej časti muriva je použitie tvrdých omietok alebo stierok imitujúcich umelých kameň. Tento spôsob úpravy sa používa najmä na prekrytie vonkajšej tepelnej izolácie zatepľujúcej zúžené nadzákladové murivo. Tepelná izolácia prekrýva škáru v osadení muriva na základ a vytvára tak jednoliaty podklad pre povrchovú úpravu. Tá musí byť zavedená až pod upravený terén.

    Pri aplikácii stierky na pórobetónové murivo bez izolácie je potrebné technicky priznať alebo vystužiť prechod tvrdej omietky medzi spodnou časťou steny alebo základu pod izoláciou proti vlhkosti a muriva nad ňou. Inak nám tu postupne vznikne v mieste osadenia nadzákladového muriva vodorovná prasklina s ďalšími negatívnymi dôsledkami pre murivo, vrátane postupného pôsobenia vplyvov poveternosti.

    Pri riešení vonkajšieho vzhľadu nadzákladového muriva je možné okrem tvrdých omietok a stierok použiť aj materiály vytvárajúce pohľadové a lícové murivo. Voľba je medzi obkladom a použitím masívnych kamenných, betónových alebo tehlových blokov.

    Pri použití obkladu ide o jednoduché riešenie, keď sa obkladové pásy lepia na pórobetónové murivo alebo na kotvenú tepelnú izoláciu pred týmto murivom. Celková hrúbka úpravy má vyjsť do hrúbky 75 mm, ktorá zodpovedá presadeniu vyrábaných blokov.

    Použitie kamenných, tehlových alebo betónových tvaroviek na vonkajšie líce muriva prináša nutnosť zaťažiť tieto tvarovky aj zaťažením steny. Tvarovky majú hrúbku najmenej 80 mm a pri ich šírke a vložení tepelnej izolácie nie je možné už cez ne hornú časť muriva vykonzolovať a zaťaženie odviesť na zvyšnú vnútornú nosnú časť steny. Z vykonaných rozborov ale vyplýva, že pri použití pohľadových (lícových) tvaroviek zostáva na ďalšiu časť muriva pomerne malý priestor, lebo je nutné medzi vonkajšie lícové (studené) murivo a pórobetón vložiť ešte vzduchovú dutinu a minimálne 100 mm tepelnej izolácie. Nižšia hrúbka izolácie nevyhovuje súčasnej norme pre tepelnú ochranu budov. Pri hrúbke steny 375 mm a použití vonkajších tvaroviek alebo tehál so šírkou 100 až 120 mm potom zostáva na vnútorný nosný pórobetón 125 mm, čo staticky nevyhovuje. Riešením je použitie steny s väčšou šírkou, t. j. 450 mm, použitie iného soklového muriva alebo nahradenie vonkajšej vrstvy pohľadových blokov obkladom. Správne zvolené riešenie musí vyjsť z projektu stavby, najmä detailov vykonávacieho projektu.

  • Nosnosť a pevnostné obmedzenia

    Pre statickú únosnosť pórobetónového muriva platí, že podstatnú časť zaťaženia na stenu tvorí zaťaženie od stropnej konštrukcie. To platí najmä, ak je stropná konštrukcia z monolitického železového betónu. Železobetónová doska pri hmotnosti 5 až 6 kN/m² môže byť až dvakrát ťažšia než skladaný alebo polomontovaný strop. Nízka hmotnosť pórobetónového muriva vyvodzuje nižšiu reakciu než pôsobiaca sila od hmotnosti a zaťaženia stropu. Pre vonkajšie murivo tak v mieste posúdenia vzniká vždy výrazná excentricita výslednice zvislých síl, ktorej umiestnenie je bližšie vnútornému povrchu steny.

    Materiál pre bežné murivo aj jeho nadzákladovú časť môžeme všeobecne použiť v rovnakej pevnostnej kvalite alebo pre spodnú užšiu časť použiť aj pevnejšie bloky. Pevnosť spodného užšieho radu muriva a pevnosť horného radu muriva volíme preto často v zhodnej kvalite podľa tvárnic, napríklad v hrúbkach 450 mm a 375 mm v prípade tvárnic Ytong Lambda. Pre vyššie pôsobiace zaťaženie sa použijú tvárnice, t. j. v spodnom aj následnom hornom rade, s vyššou pevnosťou. Platí, že pri obojstrannom odskočení (oslabení) steny ad c je spodná tvárnica najužšia a jej namáhanie je sústredené na menšiu plochu. Plochu je možné ale viac využiť pri menšej excentricite tlakovej sily, než keď by sme použili širšiu tvárnicu a iba vonkajší odskok. Je ale potrebné pripomenúť, že aký tlak unesie spodná tvárnica, taký tlak pôsobí ako reakcia aj na tvárnicu hornú. Napätie pôsobí na rovnakú plochu ako v prípade spodnej tvárnice.

    Zhotovenie užšej spodnej časti soklového muriva vyžaduje posúdenie muriva v tlaku. To vykonávame štandardne podľa platnej normy pre navrhovanie murovaných konštrukcií. Touto normou je Eurokód 6, konkrétne STN EN 1996-1-1. Podľa tejto normy zavádzame výpočet s využitím charakteristických pevností muriva v tlaku fk , rozmerov muriva (šírka b a hrúbka t), súčiniteľa materiálu γm (pre pórobetón a systémovú maltu = 2,2) a zmenšujúceho súčiniteľa v päte muriva Φi. (v danom prípade podľa EC 6 s najvyššou možnou hodnotou súčiniteľa 0,9)

    Rovnica únosnosti má potom po zjednodušení tvar:

    N = b * t * Φi * fk / γm ( MN/m)

    Uvedený vzorec použijeme na príklade hrúbky steny 375 mm.
    Pri hrúbke muriva 375 mm a pevnostnej značke blokov P 1,8-300 Ytong Theta udáva nosnosť v päte muriva na 1 bežný meter pri centrickom pôsobení takto

    N P1,8-300 = 1 * 0,375 * 0,900 * 1,38 * 1000 / 2,2 = 211,70 kN/m

    Uvažovaná je zámerne najnižšia pevnosť pórobetónu P1,8 -300, pre P2 -350 a P2-400 vychádza únosnosť nasledovne.

    N P2-300 = 266,90 kN/m
    N P2-400 = 276,10 kN/m

    Použitie pevnejších pórobetónov značky P2 prináša nárast únosnosti o min. 25 %. Uvedený výpočet platí pre centrické zaťaženie so zavedením minimálnej predpísanej výstrednosti 0,05 t. Tento prípad sa v murive vyskytne veľmi zriedka. Pre výpočty zavádzame vždy účinky skutočnej výstrednosti (excentricity) zvislej sily. Výstrednosť musí byť uvažovaná vždy, a to aspoň hodnotou 0,05 t, teda 5 % hrúbky muriva.

    Murivo je vždy určené pre zaťaženie zvislou silou. Táto sila vzniká od hmotnosti stavby. Poloha výslednice tejto sily má byť čo najbližšie osi muriva, aby murivo bolo čo najviac využité. Pri excentricite výslednice zvislej sily rovnej 1/6 hrúbky muriva t vychádza ešte celý prierez muriva tlačený. Zachovanie celého tlačeného prierezu muriva je preto základnou statickou a ekonomickou požiadavkou návrhu. Pri hrúbke muriva t = 375 mm vychádza daná limitná excentricita takto: 375 mm / 6 = 62,5 mm .

    Sila v únosnosti na 1 meter pre murivo z P1,8-300 je nasledujúca:

    N = 1 * 0,375 * 0,805 * 1,38 / 2,2 = 156,80 kN/m

    Uvedená hodnota únosnosti platí pre jeden meter muriva a pri priebežnej stene. Pri bežnom vyhotovení steny s otvormi je potrebné zvážiť, či sú otvory malé a dostatočne vysoko nad posudzovanou škárou alebo sú široké alebo s nízkym parapetom a vytvárajú z muriva osamotené piliere. Tieto piliere sú potom viac zaťažené od vyššej časti stavby a stropnej konštrukcie a je potrebné vykonať výpočet pre skutočnú šírku piliera b..

    Celé zvislé zaťaženie pôsobiace na murivo a jeho piliere je nutné stanoviť zo závislej zaťažovacej plochy stropu, strechy a hmotnosti stien alebo podrobnejším výpočtom v súlade s dnes platnými normami STN 1991-1-1, STN EN 1991-1-3 a STN EN 1990 pre výpočet zaťaženia stavieb.

    Podľa uvedeného postupu je možné posudzovať murivo v päte steny pre v tabuľke uvedené pevnosti a veľkosti blokov.

    Veľkosť excentricity zvislej sily v mieste posúdenia pre zachovanie tlaku v murive je 62,5 mm pri hrúbke muriva 375 mm. Táto vzdialenosť je väčšia než vzdialenosť stredov (pozdĺžnych osí) oboch nad sebou uložených vrstiev muriva, a to prvého (nadzákladového) radu muriva hrúbky 375 mm a druhého radu muriva hrúbky 450 mm. (t. j. presadeného radu). Pri stanovení excentricít vychádzame zo spodného radu muriva.

    Pre rôzne hrúbky muriva dosahujú excentricity nasledujúce hodnoty:

    osadenie blokov na seba horný/
    spodný blok (mm)
    vzdialenosť stredov blokov 1. a 2. radu pri centrickom zaťažení (mm) počiatočná excentricita h/450 pri h=2750 mm Excentricita zavedená ako minimálna 0,05 t (mm) uvažovaná excentricita ed + e init max. excentricita pri zachovaní výslednice v jadre (mm)
    e d e init e min
    500 / 375 +50 12,50 6,11 18,75 18,75 62,50
    450 / 375 37,50 6,11 18,75 43,61 62,50
    375/ 300 37,50 6,11 15,00 43,61 50,00

    Z tabuľky vyplýva, že pri osadení uvedených hrúbok pórobetónových blokov na seba a pri približne centrickom umiestnení tlakovej sily v murive nie sú prekročené veľkosti excentricity pre využitie celého prierezu v tlaku. Vplyvom uloženia stropných konštrukcií vychádza výslednica síl v murive bližšie k vnútornému lícu muriva, a tým sa veľkosť excentricity od zaťaženia na spodné rady muriva zlepšuje. Umiestnenie tlakovej sily je tak závislé od dĺžky uloženia stropnej konštrukcie a jej hmotnosti voči hmotnosti muriva.

    Pre zjednodušenie statického výpočtu nosnosti muriva môžeme použiť zjednodušené metódy výpočtu podľa STN EN 1996-3. Pre použitie tohto výpočtu je potrebné splniť podmienky dané v norme (rozpätie stropov, zaťaženie, výška steny a pod.)

    Pre jednoduché najviac trojpodlažné objekty so svetlosťou traktov do 6 metrov a výškou do 3 metrov je možné pri splnení ďalších podmienok uvedených v norme použiť ešte ďalšiu zjednodušujúcu metódu výpočtu podľa prílohy A normy. Je však potrebné overiť najmä podmienku s uložením stropných konštrukcií na najmenej 2/3 hrúbky steny a minimálne 85 mm. Ak stavba podmienkam vyhovuje, prechádza posudok do veľmi jednoduchého tvaru:

    N = b * t * Ca * fk / γm ( MN/m)

    Súčiniteľ Ca má hodnotu 0,5 pri štíhlosti steny do hodnoty 18. Táto štíhlosť sa stanoví ako podiel výšky steny h a hrúbky t. Pre steny z uvedených tvárnic v hrúbkach 300 až 499 mm a výške do 3 metrov vychádza vždy pod 18. Súčiniteľ materiálu γm sa pre zjednodušenú metódu výpočtu zavádza hodnotou 2,7. Po dosadení parametrov pre rovnaké murivo P1,8-300 vychádza

    N = 1 * 0,375 * 0,5 * 1,38 * 1000 / 2,2 = 117,61 kN/m

    Z výsledku je zrejmý výrazný rozdiel zjednodušenia proti štandardnej metóde. Únosnosť je teraz nižšia o 25 % proti vyššie uvedenému výsledku bez zjednodušenia so zavedenou excentricitou (156,80 kN/m). Nižšiu vypočítanú nosnosť je potrebné chápať ako dôsledok použitia rýchlejšej a zjednodušenej metódy výpočtu s vyššou bezpečnosťou. V uvedenom zjednodušenom postupe je navyše ešte rezerva na účinky vzperu, ktorý v päte muriva nepôsobí. Na rýchle overenie nosnosti alebo na predbežné návrhy muriva a pre jednoduché stavby ale tento postup môžeme použiť. Jediným problémom k statickému preukázaniu nosnosti môže byť splnenie podmienok normy pre použitie zjednodušeného výpočtu, najmä dostatočného uloženia stropných prvkov na murivo.

    Pri zaťažení, pre ktoré nevyhovejú bloky bežnej pevnostnej značky v stene, je potrebné použiť v spodných radoch pod a nad presahom bloky s vyššou pevnostnou značkou. To isté platí pri koncentrácii zaťaženia pod piliermi. Odporúčame potom použiť bloky značky P4-500, popr. aj P6-650. Splnenie tepelno-technických parametrov muriva je nutné projekčne doriešiť s uplatnením sily vonkajšej tepelnej izolácie a taktiež hrúbky a veľkosti pilierov. Nutné je vždy prednostne vyriešiť nosnosť a potom hľadať možnosti v izolovaní. Niekedy musíme časť steny voliť s väčšou hrúbkou alebo v kombinácii rôznych pevností pórobetónu. Správny návrh vyžaduje spracovanie podrobných vykonávacích výkresov projektantom a doplňujúcich statických výpočtov. Vykonané výpočty muriva v spodnom rade overujú jeho nosnosť pri oslabení. V každom projekte má byť vykonané aspoň základné overenie nosnosti muriva podľa platných noriem. Pre správne stanovenie účinkov zaťaženia na murivo a výpočty nosnosti muriva podľa platných noriem – Eurokódov je potrebné využiť znalosti statikov a autorizovaných osôb pre pozemné stavby.

    Pre nízke objekty a objekty do troch podlaží, čo sú napríklad rodinné a bytové domy, je možné použiť vyloženie vyšším radom muriva väčšie než 75 mm. Odporúčame, aby vyloženie bolo najviac o pätinu hrúbky hornej časti muriva alebo do 100 mm. Výslednica tlakovej sily musí prechádzať jadrom prierezu spodnej vrstvy muriva, čo pri týchto objektoch väčšinou vychádza pri štandardnom vyhotovení stien bez výrazných veľkých a vysokých otvorov a pri bežnom uložení stropov okolo 150 mm. V prípade potreby pre overenie nosnosti doplníme opäť statický výpočet muriva. To platí pre väčšie vyloženie muriva okolo 100 mm a viac.

  • Konštrukčné detaily a obrázky

    Možnosti riešenia nadzákladového muriva ukazujú nasledujúce obrázky s popisom riešenia. Technické riešenie muriva je zrejmé z priložených konštrukčných detailov. Konštrukčné detaily sú vykreslené pre rôznu výšku terénu a dve odskočené spodné vrstvy muriva.

    Obr. 1

    – viz kapitola Nadzákladové murivo

    Obr. 2

    Osadenie muriva v hrúbke 375 mm z tvárnic Ytong Lambda

    Osadenie muriva v hrúbke 375 mm z tvárnic Ytong Lambda (P2-350) na betónový základ bez presadenia. Objekt je dvojpodlažný. Samotné murivo tepelne a staticky vyhovuje, nutné je ale tepelné izolovanie betónového sokla. Doplnenie vonkajšej izolácie na základ aj murivo je možné. Doplnenie tepelnej izolácie pre murivo umožní dosiahnutie hodnôt súčiniteľa prechodu tepla pre nízkoenergetické domy podľa tretieho stĺpca tabuľky v STN 730540-2/2012.

    Obr. 3

    Použitie soklových betónových blokov pre podmurovku domu

    Použitie soklových betónových blokov pre podmurovku domu. Zvyšok muriva za blokmi je z pórobetónu Ytong P2-400. Kombinácia dvojvrstvového muriva podmurovky z betónových a pórobetónových blokov prináša v danom mieste tepelný most a v konkrétnom prípade domu aj problémy so znížením povrchovej teploty spodnej časti steny v prízemných bytoch.

    Obr. 4

    Použitie pórobetónovej vymurovky až po terén

    Použitie pórobetónovej vymurovky až po terén prináša potrebu jej ochrany náterom a nepriepustnou stierkou alebo izoláciou proti nasiaknutiu vlhkosti z podložia terénu a od ostrekovania vody pri daždi. Veľmi záleží na správnom a dôkladnom vyhotovení ochrany pórobetónu pred vlhkosťou.

    Obr. 5

    Vysoké dovnútra odskočené nadzákladové murivo z užších blokov

    Vysoké dovnútra odskočené nadzákladové murivo z užších blokov s nepriepustnou stierkou. Obvyklé dnešné riešenie podmurovky.

     

    Obr. 6

    Zakrytie pórobetónového muriva vonkajším obkladom

    Zakrytie pórobetónového muriva vonkajším obkladom zamedzujúcim prieniku dažďovej vody a obmedzujúcim alebo podľa zvoleného materiálu zamedzujúcim prieniku vlhkosti. Obklad môže zakryť tepelnú izoláciu alebo priamo pórobetónové bloky. Dobré riešenie, ale viazané na ďalšiu úpravu pod terénom a estetické riešenie fasády

    Obr. 7

    Časté riešenie s dotiahnutím muriva až tesne k terénu

    Časté riešenie s dotiahnutím muriva až tesne k terénu. Úprava väčšinou vychádza z technického riešenia nadväznosti na základy a priame osadenie muriva na ne. Pre murivo je toto dlhodobo nevhodné, lebo vlhkosť od odstrekovania vody pri daždi alebo z väčšej vrstvy napadnutého snehu zasahuje do omietky a tým vlhkosť prenikne aj do nadzákladového muriva. Toto riešenia vyhovuje, keď odkvapový chodníček výrazne prekrýva presah strechy. Účinky odstrekovania dažďa výrazne obmedzuje použitie vrstvy okruhliakov. Murivo je potrebné chrániť tvrdou, pre vodu nepriepustnou omietkou.

    Obr. 8

    Ukážka tepelnej izolácie podmurovky a základu a pórobetónového muriva

    Ukážka tepelnej izolácie podmurovky a základu a pórobetónového muriva, ktoré je pri hrúbke 300 mm ešte doplnené vonkajšou tepelnou izoláciou.

     

    Obr. 9

    Tepelne izolovaná spodná časť muriva alebo podmurovky

    Tepelne izolovaná spodná časť muriva alebo podmurovky. Hornú časť muriva je možné doplniť taktiež príložnou tepelnou izoláciou alebo použiť hrubšie bloky s presahom cez izoláciu spodnej stavby.

     

    Obr. 10 - Obr. 16

    Konštrukčné detaily a koncepčné návrhy riešenia nadzákladového jednovrstvového pórobetónového muriva pri rôznej hrúbke steny s jednou spodnou odskočenou tvárnicou

    Obr. 17 - Obr. 19

    Konštrukčný detail nadzákladového muriva so zvýšenou užšou podmurovkou.

    Obr. 17 - Konštrukčný detail nadzákladového muriva so zvýšenou užšou podmurovkou.
    Obr. 18 - Konštrukčný detail nadzákladového muriva so zvýšenou užšou podmurovkou.
    Obr. 19 - Konštrukčný detail nadzákladového muriva so zvýšenou užšou podmurovkou.

    Obr. 20 - Obr. 25

    Konštrukčné detaily nadzákladového muriva s vonkajšou tepelnou izoláciou vrátane variantu s vonkajším pevným obkladom.

  • Záver

    Nadzákladové murivo je spodná časť obvodového muriva stien nachádzajúca sa tesne nad základmi alebo nad spodnou stavbou objektu.

    Na zhotovenie nadzákladového muriva je možné použiť pórobetónové bloky zhodnej alebo rozdielnej šírky ako na celej stene. Voľbu pre murivo máme z blokov šírky 300, 375, 450 a 499 mm. Najnižší rad alebo spodné rady muriva často zhotovujeme zo vzhľadových alebo technických a tepelnoizolačných dôvodov z užších blokov. Odskok spodných radov vychádza z hrúbok blokov a je bežne 50 alebo 75 mm. Presadenie blokov spodných a horných radov muriva je možné urobiť aj väčšie, a to najviac do pätiny hrúbky muriva v prípade jednoduchých a najviac trojpodlažných objektov. Pre zložitejšie prípady a objekty vyššie ako tri podlažia je nutné murivo staticky posúdiť za účelom overenia únosnosti podľa platných noriem Eurokódu 6, a to aspoň zjednodušene podľa STN EN 1996-3 alebo najlepšie presnejšie podľa STN EN 1996-1-1.

    Výrobca odporúča zmienený odskok v jednom spodnom rade, ale s ohľadom na výšku terénu a vzhľad spodnej časti steny je možné vykonať úpravu vo viacerých radoch nad sebou.

    Pre hrúbky pórobetónových blokov 300 mm a prípadne aj 375 mm počítame s vonkajšou tepelnou izoláciou pre splnenie normatívnych hodnôt vybraného súčiniteľa prechodu tepla. Pri použití vonkajšej izolácie na celej stene neodporúčame odskok v murive vykonávať a navrhujeme priznanie sokla stavby riešiť zmenou hrúbky izolácie.

    Na murivo používame bloky pevnostných značiek Ytong P1,8-300 (Ytong Theta), Ytong P2-350 (Ytong Lambda) alebo Ytong P2-400 vo zvolenej vyrábanej hrúbke. Pre vyššie a koncentrované zaťaženie pod piliermi volíme bloky pre nadzákladové murivo z pevnejšieho materiálu, napr. Ytong P4-500. Pre správny návrh aj zhotovenie nadzákladového muriva stavieb je potrebné spracovať detail pre konkrétnu stavbu ako súčasť projektu pre zhotovovanie stavby. Na návrh je vhodné použiť znalosti autorizovaných osôb a ďalších odborníkov oboznámených s platnými normami a s použitím murovacích prvkov z pórobetónu Ytong spoločnosti Xella Slovensko, spol. s r. o.

    Autor:

    Ing. Luděk Vejvara
    statik a projektant
    Katedra mechaniky ZČU v Plzni

    Literatúra

    Podklady a katalógy výrobkov spoločnosti Xella Slovensko, spol. s r. o.
    STN EN 1996-1-1 – Eurokód 6: Navrhovanie murovaných konštrukcií – Časť 1-1: Všeobecné pravidlá pre vystužené a nevystužené murované konštrukcie
    STN EN 1996-1-1 – Eurokód 6: Navrhovanie murovaných konštrukcií – Časť 3: Zjednodušené metódy výpočtu nevystužených murovaných konštrukcií
    STN 73 0540-2 z roku 2012 – Tepelná ochrana budov. Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Časť 2 : Funkčné požiadavky.