Vážení architekti a projektanti,

aktuální číslo Ytong News navazuje na srpnový úvod do problematiky statiky. Tentokrát se budeme blíže věnovat problematice soklu a nadzákladového zdiva. Řešení této části domu může být náročné, protože se při jeho použití střetávají požadavky statické a tepelněizolační. V následujícím textu naleznete doporučené aplikace nadzákladového zdiva, statické výpočty, konstrukční detaily a další zajímavé poznatky k tomuto tématu. Věříme, že se stanou inspirací k užití Ytongu i ve vašich projektech.

Přejeme příjemné předvánoční čtení.

Ing. Václav Vetengl
produktový manažer





Nadzákladové
pórobetonové
zdivo Ytong

Nadzákladové zdivo představuje spodní část stěn zděných objektů. Je často nazýváno také jako soklové zdivo. Toto zdivo je osazené přímo na základové konstrukci nebo na spodní stavbě objektu.

Při řešení obvodových stěn se v tomto místě u zdiva střetávají požadavky statické a tepelněizolační, a to zejména, pokud spodní část zdiva je použita v slabší tloušťce z důvodu odsazení nebo obkladu podezdívky.

 

Tento článek je věnován doporučením a zásadám pro řešení nadzákladového zdiva z pórobetonových materiálů vyráběných společností Xella CZ, s.r.o.

 
  • Materiály pro stěny a nadzákladové zdivo

    Pro návrh nadzákladového zdiva z pórobetonu je nejprve nutné uvést sortiment zdicích prvků vyráběných společností Xella CZ, s.r.o. Zdicí prvky jsou dnes výrobcem rozděleny do dvou skupin, a to na prvky pro obvodové stěny a na prvky pro vnitřní nosné stěny. Toto rozdělení je třeba chápat tak, že zdicí prvky pro obvodové stěny jsou především určeny pro tepelněizolační zdivo a energeticky úsporné zdivo, kdežto prvky pro nosné zdivo zahrnují ostatní přesné tvárnice. Tyto tvárnice užíváme zejména na vnitřní nosné stěny, více zatížené vnější stěny a pilíře.

    Výrobce předpokládá užití všech tvárnic především pro jednovrstvé zdivo, kdy pórobetonové tvárnice jsou svojí šířkou již předurčeny pro použití na celou tloušťku stěny. Je však je možno použít i pro vícevrstvé konstrukce, například pro vnější stěny z přesných tvárnic s doplněním vnější tepelné izolace z minerálních tepelněizolačních desek Multipor.

    Přehled výrobků a jejich možné použití je uveden v následujících tabulkách. Jsou uvedeny obchodní názvy a značky zdicích prvků, jejich rozměry, tloušťky zdiva, základní pevnosti zdicích prvků a návrhové hodnoty tepelných odporů neomítnutého zdiva.

    Tab. 1 - Obvodové stěny - tepelněizolační tvárnice

    zdicí prvek rozměry, š x v x d tloušťka
    zdiva
    pevnost zdicích prvků v tlaku charakteristická pevnost zdiva 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

    Vnější stěny z uvedených zdicích prvků vyhovují z hlediska tepelněizolačního současným předpisům pro tzv. doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla UN = 0,25 W/m²K. Tato hodnota je uvedena v ČSN 73 0540-2 z roku 2011. V normě najdeme v tabulce č. 3 celkem tři hodnoty tohoto součinitele pro vnější stěny. Jedná se o jeho požadovanou hodnotu, doporučenou hodnotu a doporučenou hodnotu pro pasivní budovy. Požadovaná hodnota představuje nejmírnější a nutný požadavek na tepelněizolační kvalitu zdiva. Další hodnoty jsou pak pro energeticky úspornější objekty. Vhodným standardem dnešní doby je splnění alespoň doporučených hodnot součinitele prostupu tepla. Zmíněná norma uvádí pro vnější zděné stěny dosažení následujících hodnot součinitele prostupu tepla:

    požadované hodnoty                 0,30 (W/m² K)

    doporučené hodnoty                 0,25 (W/m² K)

    doporučené pro pasivní budovy   0,18 až 0,12 (W/m² K)

    Pro každou stěnu vypočteme skutečnou hodnotu součinitele prostupu tepla U. Tato hodnota musí být nižší, nežli hodnota uvedená v normě. Výpočet součinitele provedeme z tepelného odporu konstrukce R. Fyzikální model zahrnuje výpočet ve dvou fázích takto:

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

    K vysvětlení pojmů:

    Rtepelný odpor konstrukce (součet tepelných odporů zdiva včetně omítek)
    Rutepelný odpor konstrukce vypočtený nebo získaný rovnou od výrobce a stanovený pro určenou tloušťku zdiva z návrhové hodnoty součinitele tepelné vodivosti λu
    dtloušťka zdiva (m)
    λsoučinitel tepelné vodivosti zdiva (závisí na materiálu a určí se z normy, popř. z tabulek, nebo u pórobetonu Ytong od výrobce jako návrhová hodnota λu, ve W/m.K)
    d1 tloušťka vnitřní omítky (m)
    d2tloušťka vnější omítky nebo úpravy (m)
    λ1součinitel tepelné vodivosti vnitřní omítky (W/m.K )
    λ2 součinitel tepelné vodivosti vnější omítky nebo úpravy (W/m.K)
    Rse odpor při přestupu tepla na vnějšího straně konstrukce (m² K/W)
    Rsi odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce (m² K/W)
    Usoučinitel prostupu tepla (W/m.K)

    Po statické stránce jsou v tabulce č. 1 uvedené tepelněizolační tvárnice Ytong Lambda a Ytong Theta zdicími prvky s nejnižší pevností v tlaku s hodnotami 1,9 a 2,5 MPa. Jsou proto určeny pro nízkopodlažní zástavby a stavby do 3 podlaží. Při větším působícím zatížení je vhodné použít větší tloušťku zdiva- - 450 a 499 mm s větší plochou. Při návrhu je nutné vždy prověřit účinky zatížení stropními konstrukcemi. Jedná se především o zatížení těžšími železobetonovými stropy s rozpětím od 6 metrů a koncentraci zatížení do meziokenních pilířů.

    Tab. 2 – Tvárnice pro jednovrstvé soklové zdivo vyhovující požadovaným hodnotám součinitele prostupu tepla

    zdicí prvek rozměry, š x v x d tloušťka
    zdiva
    pevnost zdicích prvků v tlaku charakteristická pevnost zdiva v tlaku fk tepelný
    odpor

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

    Uvedená tvárnice Ytong P2-400 představuje tradiční dlouholetý pórobetonový výrobek, který se používal pro vnější izolační stěny objektů před příchodem tvárnic Ytong Lambda a Ytong Theta. Pevnost této tvárnice je mírně vyšší nežli u tvárnic Ytong Lambda a činí 2,6 MPa. Toto navýšení o 4 % ve statickém výpočtu nosnosti nemá téměř význam. Zdivo z těchto tvárnic v tloušťce 375 mm vyhovuje normě ČSN 730540-2 pro požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla. Pro splnění doporučených hodnot tohoto součinitele je třeba použít alespoň vnější tepelně izolační omítky.

    Tab. 3 - Tvárnice pro soklové zdivo s nutným doplněním vnější izolace pro splnění doporučených hodnot součinitele prostupu tepla

    zdicí prvek rozměry, š x v x d tloušťka
    zdiva
    pevnost zdicích prvků v tlaku charakteristická pevnost zdiva 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

    Vypsané tři druhy tvárnic vyhovují tepelnětechnickým požadavkům normy ČSN 730540-2 pro vnější zdivo pouze s doplněním vnější tepelné izolace.

  • Obvodové pórobetonové stěny

    Obvodové zdivo je možné provést obecně ve dvou základních provedeních, a to jako jednovrstvé zdivo a jako zdivo vícevrstvé. V dnešní době je výhodné použití jednovrstvého zdiva. Důvodem je jednodušší, rychlejší a levnější provedení zdiva. Pro jednovrstvé zdivo jsou přednostně určeny i výrobky z pórobetonu Ytong.

    Pro další zlepšení tepelněizolačních vlastností je často zdivo doplňováno vnější tepelnou izolací. Volba mezi jednovrstvým zdivem a zdivem s vnější tepelnou izolací je ovlivněna požadovanou tepelnou izolačností schopností zdiva posuzovanou v závislosti na již citované CSN 73 0540-2:2011 a zařazení objektu mezi standardní nebo energeticky úsporné objekty. Velikost součinitele prostupu tepla pro vnější stěny je jedním z kritérií na zařazení stavby mezi požadované, doporučené a energeticky úsporně řešení objektu (viz předchozí text). Toto dělení se promítá i do použití vyráběných tloušťek pórobetonových zdicích prvků, které jsou určeny pro stěny tloušťky 375 mm, 450 mm a 500 mm.

  • Nadzákladové zdivo

    Ideálním řešením obvodové stěny je její provedení v jedné tloušťce na celou výšku. Toto je výhodné jak z tepelnětechnického, tak ze statického hlediska. Stěna má stejný tepelný odpor R a stejnou tloušťku.

    Přiznání podezdívky stavby, nebo obklad spodní části stěny vytváří potřebu na změnu tloušťky spodních vrstev zdicích prvků a přesazení vyšších vrstev zdiva. Toto přesazení může být realizováno přímo přes základovou konstrukci nebo zdivo spodní stavby. Technickým řešením dosáhneme rovného vnějšího líce stěny nebo přiznání odskoku přes soklovou část stěny. Teoreticky může být nadzákladové zdivo řešeno následujícími způsoby:

    a/ shodná tloušťka spodní části zdiva jako u horní části zdiva
    b/ užší spodní část zdiva s vnějším přesahem horní části zdiva
    c/ užší spodní část zdiva s vnějším a vnitřním úskokem
    d/ vnitřní úskok spodní části zdiva
    e/ oboustranné rozšíření spodní části

    Z uvedených možností jsou užívána řešení a až c, řešení d je výjimečné a řešení e přináší přiznanou výraznou tvarovou úpravu spodní části stěny.

    Schémata řešení nadzákladového zdiva

    Obr.1 – Schémata řešení nadzákladového zdiva ukazují možnosti řešení konstrukce stěny s jednovrstvým zdivem a různé možnosti úpravy tloušťek spodní a horní řady zdiva.

    Řešení se stejnou tloušťkou zdiva (ad a) předpokládá u jednovrstvého zdiva povrchovou úpravu spodní vnější části stěny pouze omítkou nebo tenkovrstvou stěrkou. Použití obkladu rozšiřuje spodní část stěny a vytváří nevhodný detail na ukončení obkladu, navíc s negativním působením vody a sněhu. Pokud omítka horní části je v úrovni líce obkladu, je řešení přijatelné. Jiná situace je při použití vícevrstvé konstrukce. Na nosnou stěnu je nalepena nebo kotvena vnější tepelná izolace. Svislá linie odděluje nosnou a tepelněizolační funkci zdiva a po statické stránce stěna pokračuje bez oslabení ve spodní řadě zdiva. Tloušťku tepelné izolace můžeme bez vlivu na nosnost ve spodní nadzákladové části zdiva změnit a provést ji slabší, samozřejmě při splnění podmínek normy pro tepelné izolace staveb. Vytváří se tak oddělená a přiznaná část nadzákladového zdiva – soklu. Tento sokl je upraven tvrdou omítkou nebo tenkým, například keramickým obkladem. Pro ochranu celé stěny a její spodní nadzákladové části proti přímému účinku srážek je výhodné větší přesazení střechy nad stěnou.

  • Odsazení spodní části zdiva

    Pro odsazení zdiva (ad b,c) se často užívá dvou tlouštěk zdicích prvků. Na stavbě je využito bloků výše uvedených rozměrů v tab. č. 1 až 3 tak, že spodní řadu (či řady) vytvářejí bloky slabší a druhou nebo vyšší řadu bloky silnější užité pro standardní tloušťku obvodové stěny. Vzniklý rozdíl v tloušťkách je charakterizován odskokem horní řady tvárnic směrem k vnějšímu líci objektu. Tento odskok pak vytváří prostor pro obklad soklu, nebo jeho přiznání a doplnění tepelné izolace soklu před spodní užší tvárnice. Volba vzhledu soklu (spodní části stěny) limituje přijaté řešení. Možnosti jsou znázorněny na konstrukčních detailech a fotografiích. Většinou se užívátepelné izolace z polystyrenu určeného na spodní stavbu (např. styrodur) a povrchová stěrka. Tloušťka vnější tepelné izolace vychází při použití vyráběných tvárnic 70 mm.

    Velikost odskoku spodní a horní řady zdiva u pórobetonu se obecně pohybuje mezi 10 až 75 mm podle toho, zda užijeme pro spodní řadu zdiva doplňující tepelnou izolaci či nikoli. Při užití vyráběných tloušťek bloků je odskok 50 nebo 75 mm. Velikost vnějšího vysazení lze korigovat přesahem horní řady tvárnic u vnitřní části stěny. Rozměry a vazby tloušťek jednotlivých vrstev zdiva musejí být uvedeny v projektu stavby.

    Odskočení spodní vrstvy zdiva je naznačeno na konstrukčních detailech společnosti Xella CZ, s.r.o. Tyto konstrukční detaily jsou přístupné na internetu. Je zde ukázáno odsazení nad základy pouze u první řady, což je výhodné z tepelnětechnických i prováděcích důvodů. Úprava se soustřeďuje pouze na spodní řadu zdiva a zbytek stěn je ve svojí tloušťce co nejvyšší. Pro vyšší provedení soklu, například ve vazbě na úroveň terénu nebo vyšší vnější obklad, je možné použít doporučení na konstrukčních detailech doplňujících tento článek.

  • Vzhled spodní části zdiva

    Častou a standardní úpravou spodní části zdiva je použití tvrdých omítek nebo stěrek imitujících umělých kámen. Tento způsob úpravy je užíván zejména pro překrytí vnější tepelné izolace zateplující zúžené nadzákladové zdivo. Tepelná izolace překrývá spáru v osazení zdiva na základ a vytváří tak jednolitý podklad pro povrchovou úpravu. Ta musí být zavedena až pod upravený terén.

    Při aplikaci stěrky na pórobetonové zdivo bez izolace je třeba technicky přiznat nebo vyztužit přechod tvrdé omítky mezi spodní částí stěny nebo základu pod izolací proti vlhkosti a zdiva nad ní. Jinak nám zde postupně vznikne v místě osazení nadzákladového zdiva vodorovná prasklina s dalšími negativními důsledky pro zdivo, včetně postupného působení vlivů povětrnosti.

    Při řešení vnějšího vzhledu nadzákladového zdiva lze kromě tvrdých omítek a stěrek použít i materiály vytvářející pohledové a lícové zdivo. Volba je mezi obkladem a použitím masivních kamenných, betonových nebo cihelných bloků.

    Při použití obkladu se jedná o jednoduché řešení, kdy obkladové pásky jsou lepeny na pórobetonové zdivo nebo na kotvenou tepelnou izolaci před tímto zdivem. Celková tloušťka úpravy má vyjít do tloušťky 75 mm, která odpovídá přesazení vyráběných bloků.

    Užití kamenných, cihelných nebo betonových tvarovek na vnější líc zdiva přináší nutnost zatížit tyto tvarovky i zatížením stěny. Tvarovky mají tloušťku nejméně 80 mm a při jejich šířce a vložení tepelné izolace nelze již přes ně horní část zdiva vykonzolovat a zatížení odvést na zbylou vnitřní nosnou část stěny. Z provedených rozborů ale vyplývá, že při použití pohledových (lícových) tvarovek zbývá na další část zdiva poměrně malý prostor, neboť je nutno mezi vnější lícové (studené) zdivo a pórobeton vložit ještě vzduchovou dutinu a minimálně 100 mm tepelné izolace. Nižší tloušťka izolace nevyhovuje současné normě pro tepelnou ochranu budov. Při tloušťce stěny 375 mm a použití vnějších tvarovek nebo cihel s šířkou 100 až 120 mm pak zbývá na vnitřní nosný pórobeton 125 mm, což staticky nevyhovuje. Řešením je použití stěny s větší šířkou, tj. 450 mm, použití jiného soklového zdiva nebo nahrazení vnější vrstvy pohledových bloků obkladem. Správné zvolené řešení musí vyjít z projektu stavby, zejména detailů prováděcího projektu.

  • Nosnost a pevnostní omezení

    Pro statickou únosnost pórobetonového zdiva platí, že podstatnou část zatížení na stěnu tvoří zatížení od stropní konstrukce. To platí zejména, pokud stropní konstrukce je z monolitického železového betonu. Železobetonová deska při váze 5 až 6 kN/m² může být až dvakrát těžší nežli skládaný nebo polomontovaný strop. Lehká váha pórobetonového zdiva vyvozuje nižší reakci nežli působící síla od váhy a zatížení stropu. Pro vnější zdivo tak v místě posouzení vzniká vždy výrazná excentricita výslednice svislých sil, jejíž umístění je blíže vnitřnímu povrchu stěny.

    Materiál pro běžné zdivo i jeho nadzákladovou část můžeme obecně použít ve stejné pevnostní kvalitě nebo pro spodní užší část použít i pevnějších bloků. Pevnost spodní užší řady zdiva a pevnost horní řady zdiva volíme proto často ve shodné kvalitě podle tvárnic, například v tloušťkách 450 mm a 375 mm u tvárnic Ytong Lambda. Pro vyšší působící zatížení se užijí tvárnice, tj. u spodní i následné horní řady, s vyšší pevností. Platí, že při oboustranném odskočení (oslabení) stěny ad c je spodní tvárnice nejužší a její namáhání je soustředěno na menší plochu. Plochu lze ale více využít při menší excentricitě tlakové síly, než když bychom použili širší tvárnici a pouze vnější odskok. Je ale třeba připomenout, že jaký tlak unese spodní tvárnice, takový tlak působí jako reakce i na tvárnici horní. Napětí působí na stejnou plochu jako u spodní tvárnice.

    Provedení užší spodní části soklového zdiva vyžaduje posouzení zdiva v tlaku. To provádíme standardně podle platné normy pro navrhování zděných konstrukcí. Touto normou je Eurokód 6, konkrétně ČSN EN 1996-1-1. Podle této normy zavádíme výpočet s využitím charakteristických pevností zdiva v tlaku fk , rozměrů zdiva (šířka b a tloušťka t), součinitele materiálu γm (pro pórobeton a systémovou maltu = 2,5) a zmenšujícího součinitele v patě zdiva Φi. (v daném případě podle EC 6 s nejvyšší možnou hodnotou součinitele 0,9)

    Rovnice únosnosti má pak po zjednodušení tvar:

    N = b * t * Φi * fkm ( MN/m)

    Uvedený vzorec použijeme na příkladě tloušťky stěny 375 mm.
    Při tloušťce zdiva 375 mm a pevnostní značce bloků P 1,8-300 Ytong Theta udává nosnost v patě zdiva na 1 běžný metr při centrickém působení takto:

    N P1,8-300 = 1 * 0,375 * 0,900 * 1,38 * 1000 / 2,5 = 186,30 kN/m

    Uvažována je záměrně nejnižší pevnost pórobetonu P1,8 -300, pro P2 -350 a P2-400 vychází únosnost následovně.

    N P2-300 = 234,90 kN/m
    N P2-400 = 243,00 kN/m

    Použití pevnějších pórobetonů značky P2 přináší nárůst únosnosti o min. 25 %. Uvedený výpočet platí pro centrické zatížení se zavedením minimální předepsané výstřednosti 0,05 t. Tento případ se ve zdivu vyskytne velmi zřídka. Pro výpočty zavádíme vždy účinky skutečné výstřednosti (excentricity) svislé síly. Výstřednost musí být uvažována vždy, a to alespoň hodnotou 0,05 t, čili 5 % tloušťky zdiva.

    Zdivo je vždy určeno pro zatížení svislou sílou. Tato síla vzniká od váhy stavby. Poloha výslednice této síly má být co nejblíže osy zdiva, aby zdivo bylo co nejvíce využito. Při excentricitě výslednice svislé síly rovné 1/6 tloušťky zdiva t vychází ještě celý průřez zdiva tlačený. Zachování celého tlačeného průřezu zdiva je proto základním statickým a ekonomickým požadavkem návrhu. Při tloušťce zdiva t = 375 mm vychází daná limitní excentricita takto: 375 mm / 6 = 62,5 mm.

    Síla v únosnosti na 1 metr pro zdivo z P1,8-300 je následující:

    N = 1 * 0,375 * 0,805 * 1,38 / 2,5 = 138,00 kN/m

    Uvedená hodnota únosnosti platí pro jeden metr zdiva a při průběžné stěně. Při běžném provedení stěny s otvory je třeba uvážit, zda otvory jsou malé a dostatečně vysoko nad posuzovanou spárou nebo jsou široké anebo s nízkým parapetem a vytvářejí ze zdiva osamocené pilíře. Tyto pilíře jsou pak více zatíženy od vyšší části stavby a stropní konstrukce a je třeba provést výpočet pro skutečnou šířku pilíře b.

    Celé svislé zatížení působící na zdivo a jeho pilíře je nutno stanovit z odvislé zatěžovací plochy stropu, střechy a váhy stěn nebo podrobnějším výpočtem v souladu s dnes platnými normami ČSN 1991-1-1, ČSN EN 1991-1-3 a ČSN EN 1990 pro výpočet zatížení staveb.

    Podle uvedeného postupu lze posuzovat zdivo v patě stěny pro v tabulce uvedené pevnosti a velikosti bloků.

    Velikost excentricity svislé síly v místě posouzení pro zachování tlaku ve zdivu je 62,5 mm při tloušťce zdiva 375 mm. Tato vzdálenost je větší nežli vzdálenost středů (podélných os) obou nad sebou uložených vrstev zdiva, a to první (nadzákladové) řady zdiva tloušťky 375 mm a druhé řady zdiva tloušťky 450 mm. (tj. přesazené řady). Při stanovení excentricit vycházíme ze spodní řady zdiva.

    Pro různé tloušťky zdiva dosahují excentricity následujících hodnot:

    osazení bloků na sebe
    horní / spodní blok (mm)
    vzdálenost středů bloků 1. a 2. řady při centrickém zatížení (mm) počáteční excentricita h/450 při h=2750 mm Excentricita zavedená jako minimální 0,05 t uvažovaná excentricita ed + e init max. excentricita při zachování výslednice v jádře (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 tabulky vyplývá, že při osazení uvedených tloušťek pórobetonových bloků na sebe a při přibližně centrickém umístění tlakové síly ve zdivu nejsou překročeny velikosti excentricity pro využití celého průřezu v tlaku. Vlivem uložení stropních konstrukcí vychází výslednice sil ve zdivu blíže k vnitřnímu líci zdiva, a tím se velikost excentricity od zatížení na spodní řady zdiva zlepšuje. Umístění tlakové síly je tak závislé na délce uložení stropní konstrukce a její váze vůči váze zdiva.

    Pro zjednodušení statického výpočtu nosnosti zdiva můžeme použít zjednodušené metody výpočtu podle ČSN EN 1996-3. Pro užití tohoto výpočtu je třeba splnit podmínky dané v normě (rozpětí stropů, zatížení, výška stěny apod.)

    Pro jednoduché nejvýše třípodlažní objekty se světlostí traktů do 6 metrů a výškou do 3 metrů lze za splnění dalších podmínek uvedených v normě použít ještě další zjednodušující metodu výpočtu podle přílohy A normy. Je však třeba ověřit zejména podmínku s uložením stropních konstrukcí na nejméně 2/3 tloušťky stěny a minimálně 85 mm. Pokud stavba podmínkám vyhovuje, přechází posudek do velmi jednoduchého tvaru:

    N = b * t * Ca * fk / γm ( MN/m)

    Součinitel Ca má hodnotu 0,5 při štíhlosti stěny do hodnoty 18. Tato štíhlost se stanoví jako podíl výšky stěny h a tloušťky t. Pro stěny z uvedených tvárnic v tloušťkách 300 až 499 mm a výšce do 3 metrů vychází vždy pod 18. Součinitel materiálu γm se pro zjednodušenou metodu výpočtu zavádí hodnotou 2,7. Po dosazení parametrů pro stejné zdivo P1,8-300 vychází

    N = 1 * 0,375 * 0,5 * 1,38 * 1000 / 2,7 = 95,83 kN/m

    Z výsledku je zřejmý výrazný rozdíl zjednodušení proti standardní metodě. Únosnost je nyní nižší o 30,55 % proti výše uvedenému výsledku bez zjednodušení se zavedenou excentricitou (138 kN/m). Nižší vypočtenou nosnost je třeba chápat jako důsledek použití rychlejší a zjednodušené metody výpočtu s vyšší bezpečností. V uvedeném zjednodušeném postupu je navíc ještě rezerva na účinky vzpěru, který v patě zdiva nepůsobí. Pro rychlé ověření nosnosti nebo pro předběžné návrhy zdiva a pro jednoduché stavby ale tento postup můžeme použít. Jediným problémem ke statickému prokázání nosnosti může být splnění podmínek normy k použití zjednodušeného výpočtu, zejména dostatečného uložení stropních prvků na zdivo.

    Při zatížení, pro něž nevyhoví bloky běžné pevnostní značky ve stěně, je třeba použít ve spodních řadách pod a nad přesahem bloky s vyšší pevnostní značkou. Totéž platí při koncentraci zatížení pod pilíři. Doporučujeme pak užít bloků značky P4-500, popř. i P6-650. Splnění tepelnětechnických parametrů zdiva je nutno projekčně dořešit s uplatněním síly vnější tepelné izolace a také tloušťky a velikosti pilířů. Nutné je vždy přednostně vyřešit nosnost a pak hledat možnosti v izolování. Někdy musíme část stěny volit s větší tloušťkou nebo v kombinaci různých pevností pórobetonu. Správný návrh vyžaduje zpracování podrobných prováděcích výkresů projektantem a doplňujících statických výpočtů. Provedené výpočty zdiva ve spodní řadě ověřují jeho nosnost při oslabení. U každého projektu má být provedeno alespoň základní ověření nosnosti zdiva dle platných norem. Pro správné stanovení účinků zatížení na zdivo a výpočty nosnosti zdiva podle platných norem – Eurokódů je třeba využít znalostí statiků a autorizovaných osob pro pozemní stavby.

    Pro nízké objekty a objekty do tří podlaží, což jsou například rodinné a bytové domy, je možno použít vyložení vyšší řadou zdiva větší, nežli 75 mm. Doporučujeme, aby vyložení bylo nejvýše o pětinu tloušťky horní části zdiva nebo do 100 mm. Výslednice tlakové síly musí procházet jádrem průřezu spodní vrstvy zdiva, což u těchto objektů většinou vychází při standardním provedení stěn bez výrazných velkých a vysokých otvorů a při běžném uložení stropů kolem 150 mm. V případě potřeby pro ověření nosnosti doplníme opět statický výpočet zdiva. To platí pro větší vyložení zdiva kolem 100 mm a více.

  • Konstrukční detaily a obrázky

    Možnosti řešení nadzákladového zdiva ukazují následující obrázky s popisem řešení. Technické řešení zdiva je patrné z přiložených konstrukčních detailů. Konstrukční detaily jsou vykresleny pro různou výšku terénu a dvě odskočené spodní vrstvy zdiva

     

    Obr. 1

    – viz kapitola Nadzákladové zdivo

     

    Obr. 2

    Osazení zdiva v tloušťce 375 mm

    Osazení zdiva v tloušťce 375 mm z tvárnic Ytong Lambda (P2-350) na betonový základ bez přesazení. Objekt je dvoupodlažní. Samotné zdivo tepelně a staticky vyhovuje, nutné je ale tepelné izolování betonového soklu. Doplnění vnější izolace na základ i zdivo je možné. Pro zdivo doplnění tepelné izolace umožní dosažení hodnot součinitele prostupu tepla pro nízkoenergetické domy dle třetího sloupce tabulky v ČSN 730540-2/2011

    Obr. 3

    Použití soklových betonových bloků pro podezdívku domu

    Použití soklových betonových bloků pro podezdívku domu. Zbytek zdiva za bloky je z pórobetonu Ytong P2-400. Kombinace dvouvrstvého zdiva podezdívky z betonových a pórobetonových bloků přináší v daném místě tepelný most a v konkrétním případě domu i problémy se snížením povrchové teploty spodní části stěny v přízemních bytech.

    Obr. 4

    Použití pórobetonové vyzdívky až po terén

    Použití pórobetonové vyzdívky až po terén přináší potřebu její ochrany nátěrem a nepropustnou stěrkou anebo izolací proti nasáknutí vlhkosti z podloží terénu a od ostřiku vody při dešti. Velmi záleží na správném a důkladném provedením ochrany pórobetonu před vlhkostí.

    Obr. 5

    Vysoké dovnitř odskočené nadzákladové zdivo z užších bloků

    Vysoké dovnitř odskočené nadzákladové zdivo z užších bloků opatřené nepropustnou stěrkou. Obvyklé dnešní řešení podezdívky.

    Obr. 6

    Zakrytí pórobetonového zdiva vnějším obkladem

    Zakrytí pórobetonového zdiva vnějším obkladem zamezujícím průniku dešťové vody a omezujícím nebo podle zvoleného materiálu zamezující průnik vlhkosti. Obklad může zakrýt tepelnou izolaci nebo přímo pórobetonové bloky. Dobré řešení, ale vázané na další úpravu pod terénem a estetické řešení fasády

    Obr. 7

    Časté řešení s dotažením zdiva až těsně k terénu

    Časté řešení s dotažením zdiva až těsně k terénu. Úprava většinou vychází z technického řešení návaznosti na základy a přímé osazení zdiva na ně. Pro zdivo je toto dlouhodobě nevhodné, neboť vlhkost od odstřiku vody při dešti nebo za větší vrstvy napadlého sněhu zasahuje do omítky a tím vlhkost pronikne i do nadzákladového zdiva. Toto řešení vyhovuje, když okapní chodníček výrazně překrývá přesah střechy. Účinky odstřiku deště výrazně omezuje použití vrstvy oblázků. Zdivo je třeba chránit tvrdou, pro vodu nepropustnou omítkou.

    Obr. 8

    Ukázka tepelné izolace podezdívky a základu a pórobetonového zdiva

    Ukázka tepelné izolace podezdívky a základu a pórobetonového zdiva, které je při tloušťce 300 mm ještě doplněno vnější tepelnou izolací.

    Obr. 9

    Tepelně izolovaná spodní část zdiva nebo podezdívky

    Tepelně izolovaná spodní část zdiva nebo podezdívky. Horní část zdiva lze doplnit také příložnou tepelnou izolací anebo použít silnějších bloků s přesahem přes izolaci spodní stavby.

    Obr. 10 - Obr. 16

    Konstrukční detaily a koncepční návrhy řešení nadzákladového jednovrstvého pórobetonového zdiva při různé tloušťce stěny a jednou spodní odskočenou tvárnici.

     

    Obr. 17 - Obr. 19

    Konstrukční detail nadzákladového zdiva se zvýšenou užší podezdívkou.

    Obr. 20 - Obr. 25

    Konstrukční detaily nadzákladového zdiva s vnější tepelnou izolací včetně varianty s vnějším pevným obkladem.

  • Závěr

    Nadzákladové zdivo je spodní část obvodového zdiva stěn nacházející se těsně nad základy nebo nad spodní stavbou objektu.

    K provedení nadzákladového zdiva je možné užít pórobetonových bloků shodné nebo rozdílné šířky jako u celé stěny. Volbu pro zdivo máme z bloků šířky 300, 375, 450 a 499 mm. Nejnižší řadu nebo spodní řady zdiva často provádíme ze vzhledových nebo technických a tepelněizolačních důvodů z užších bloků. Odskok spodních řad vychází z tloušťek bloků a je běžně 50 nebo 75 mm. Přesazení bloků spodních a horních řad zdiva je možné provést i větší, a to nejvýše do pětiny tloušťky zdiva u jednoduchých a nejvýše třípodlažních objektů. Pro složitější případy a objekty vyšší jak tři podlaží je nutné zdivo staticky posoudit k ověření únosnosti podle platných norem Eurokódu 6, a to alespoň zjednodušeně podle ČSN EN 1996-3 anebo nejlépe přesněji podle ČSN EN 1996-1-1.

    Výrobce doporučuje zmíněný odskok u jedné spodní řady, ale s ohledem na výšku terénu a vzhled spodní částí stěny je možno provést úpravu u více řad nad sebou.

    Pro tloušťky pórobetonových bloků 300 mm a případně i 375 mm počítáme s vnější tepelnou izolací pro splnění normativních hodnot vybraného součinitele prostupu tepla. Při použití vnější izolace na celé stěně nedoporučujeme odskok ve zdivu provádět a navrhujeme přiznání soklu stavby řešit změnou tloušťky izolace.

    Na zdivo užíváme bloků pevnostních značek Ytong P1,8-300 (Ytong Theta), Ytong P2-350 (Ytong Lambda) nebo Ytong P2-400 ve zvolené vyráběné tloušťce. Pro vyšší a koncentrované zatížení pod pilíři volíme bloky pro nadzákladové zdivo z pevnějšího materiálu, např. Ytong P4-500. Pro správný návrh i provedení nadzákladového zdiva staveb je potřeba zpracovat detail pro konkrétní stavbu jako součást projektu pro provádění stavby. K návrhu je vhodné použít znalostí autorizovaných osob a dalších odborníků seznámených s platnými normami a s použitím zdicích prvků z pórobetonu Ytong společnosti Xella CZ, s.r.o.

    Autor:

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

    Literatura

    Pro zpracování článku bylo užito:
    Podklady a katalogy výrobků společnosti Xella CZ, s.r.o.
    ČSN EN 1996-1-1 – Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce
    ČSN EN 1996-1-1 – Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 3: Zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí
    STATIKA – Praktická příručka pro navrhování svislých zděných konstrukcí, vydala Xella CZ, s.r.o. 2011. 2. vydání