|
Wymagania - konstrukcje murowe
Wymagania konstrukcyjne dotyczące muru
Materiały murowe
Do wykonywania konstrukcji murowych powinny być stosowane materiały murowe odpowiednie do
wymagań dotyczących trwałości muru, przy czym:
- elementy murowe - odpowiednie do rodzaju muru
i sposobu ułożenia w murze,
- zaprawa, beton i zbrojenie - odpowiednie do
rodzaju zastosowanych elementów murowych.
Wiązanie elementów murowych
Elementy murowe należy wiązać w kolejnych warstwach tak,
aby mur zachowywał się jak jeden element konstrukcyjny. W celu zapewnienia
należytego wiązania, elementy murowe powinny nachodzić na siebie na
długość nie mniejszą niż:
- w przypadku elementów murowych o wysokości nie większej niż 250 mm - 0,4 wysokości
elementu lub 40 mm,
- w przypadku elementów murowych o wysokości większej niż 250 mm - 0,2 wysokości
elementu lub 100 mm.
Miarodajna jest wartość większa.
Rys. Minimalne odległości pomiędzy spoinami pionowymi w murze:
1) przewiązanie elementów murowych:
- gdy hu ≤ 250 mm: większa z wartości 0,4hu i 40 mm
- gdy hu > 250 mm: większa z wartości 0,2hu i 100 mm
W narożach lub w połączeniach przyległych ścian przewiązanie elementów murowych
powinno być nie mniejsze niż połowa mniejszego wymiaru poziomego
elementu murowego, jeżeli nie spełnia on wymagań
podanych powyżej. W celu uzyskania wymaganego przewiązania muru należy stosować odpowiednio
ukształtowane lub przycięte elementy murowe.
Grubości spoin
Grubość spoin poziomych (wspornych) i pionowych wykonywanych z użyciem zapraw zwykłych i lekkich
powinna być nie mniejsza niż 8 mm
i nie większa niż 15 mm.
W przypadku stosowania zapraw do spoin cienkich, grubość spoin powinna być
nie mniejsza niż 0,5 mm i
nie większa niż 3 mm.
Spoiny pionowe uważa się za wypełnione, jeżeli zaprawa sięga
co najmniej na 0,4 szerokości tej spoiny. W
przeciwnym przypadku spoiny należy uważać za niewypełnione.
Zapewnienie trwałości konstrukcji murowych
Postanowienia ogólne
Konstrukcje murowe należy tak zaprojektować, aby przez cały przewidywany okres użytkowania w
określonych warunkach środowiskowych i przy właściwej konserwacji odpowiadały założonemu
przeznaczeniu.
Przy określaniu trwałości konstrukcji murowych należy uwzględnić warunki środowiskowe na działanie
których konstrukcja będzie narażona, usytuowanie konstrukcji w budowli oraz sposób jej zabezpieczenia
przed działaniem czynników niekorzystnych.
Klasy ekspozycji
Warunki środowiskowe dzieli się na pięć klas ekspozycji:
- MX1: środowisko suche - wnętrza budynków mieszkalnych i biurowych, a także niepodlegające
zawilgoceniu wewnętrzne warstwy ścian szczelinowych.
UWAGA Klasa MX1 dotyczy tylko tych przypadków, w których podczas budowy mur nie jest narażony na bardziej
surowe warunki przez dłuższy okres.
- MX2: środowisko wilgotne wewnątrz pomieszczeń lub środowisko mokre zewnętrzne łącznie z murem
znajdującym się w nieagresywnym gruncie lub wodzie;
- MX2.1: środowisko wilgotne wewnątrz pomieszczeń;
- MX2.2: środowisko mokre zewnętrzne łącznie z murem znajdującym się w nieagresywnym gruncie lub
wodzie;
- MX3: środowisko mokre z występującym mrozem i środkami odladzającymi;
- MX3.1: środowisko wilgotne lub mokre;
- MX3.2: środowisko silnie mokre;
- MX4: środowisko wody morskiej - mur pograżony całkowicie lub częściowo w wodzie morskiej, mur
położony w strefie bryzgów wodnych lub znajdujący się w powietrzu nasyconym solą;
- MX5: środowisko agresywne chemicznie
(gazowe, płynne lub stałe).
Dobór elementów murowych i zapraw
Elementy murowe zaleca się dobierać w zależności od przewidywanych warunków środowiskowych w jakich
będzie się znajdować konstrukcja murowa, posługując się tablicą poniżej.
Tablica. Dobór elementów murowych z uwagi na trwałość
Klasa ekspozycji | Elementy murowe ceramiczne zgodne z PN-EN 771-1 | Elementy murowe silikatowe zgodne z PN-EN 771-2 | Elementy murowe z betonu kruszywowego zgodne z PN-EN 771-3 | Elementy murowe z autoklawizowanego betonu komórkowego zgodne z PN-EN 771-4 | Elementy murowe z kamienia sztucznego zgodne z PN-EN 771-5 | Elementy murowe z kamienia naturalnego zgodne z PN-EN 771-6 |
na kruszywie zwykłym | na kruszywie lekkim |
MX1 | Każde | Każde | Każde | Każde | Każde | Każde | Każde |
MX2 | MX2.1 | F0, F1 lub F2/S1 lub S2 | Każde | Każde | Każde | Każde | Każde | Każde |
MX2.2 | F0, F1 lub F2/S1 lub S2 | Każde | Każde | Każde | o masie ≥ 400 kg/m3 | Każde | Każde |
MX3 | MX3.1 | F1 lub F2/S1 lub S2 | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Według zaleceń producenta | Każde | Według zaleceń producenta |
MX3.2 | F2/S1 lub S2 | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Odporne na zamrażanie/ rozmrażanie | Według zaleceń producenta | Każde | Według zaleceń producenta |
MX4 | W każdym przypadku należy określić stopień narażenia na działanie soli, zawilgocenie i cykliczne zamrażanie/rozmrażanie oraz zasięgnąć opinii producenta. |
MX5 | W każdym przypadku powinna zostać dokonana ocena środowiska oraz efektów wpływów chemicznych z uwagi na stężenie, ilości dopuszczalne i szybkość reakcji oraz należy zasięgnąć opinii producenta. |
Zaprawy murarskie dobiera się zgodnie z PN-EN 998-2, posługując się
tablicą poniżej, w której przyjęto następujące oznaczenia:
P - zaprawa stosowana w przypadku murów narażonych na działanie warunków obojętnych;
M - zaprawa stosowana w przypadku murów narażonych na działanie warunków umiarkowanych;
S - zaprawa stosowana w przypadku murów narażonych na działanie warunków surowych.
Mur w ścianie piwnicznej zabezpieczony w sposób należyty przed przenikaniem wody uważać można za
znajdujący się w środowisku klasy MX2.
Tablica. Dobór zaprawy z uwagi na trwałość
Klasa ekspozycji | Rodzaj zaprawy w połączeniu z dowolnym rodzajem elementów murowych |
MX1 | P a), M, lub S |
MX2c) | MX2.1 | M lub S |
MX2.2 | M lub S b) |
MX3d) | MX3.1 | M lub S |
MX3.2 | S b) |
MX4 | W każdym przypadku określić stopień narażenia na działanie soli, zawilgocenie i cykliczne zamrażanie/rozmrażanie oraz zasięgnąć opinii producentów poszczególnych składników zaprawy. |
MX5 | W każdym przypadku powinna zostać dokonana ocena środowiska, efektów wpływów chemicznych z uwagi na stężenie, ilości dopuszczalne i szybkość reakcji oraz należy zasięgnąć opinii producentów zaprawy. |
a) Zaprawa P zapewnia, że konstrukcja murowa jest w pełni zabezpieczona przed wchłanianiem wilgoci i mrozem. |
b) Gdy ceramiczne elementy murowe kategorii S1 sa stosowane w murach narażonych na oddziaływania czynników zewnętrznych odpowiadających klasom ekspozycji MX2.2, MX3.2, MX4 i MX5, zaprawa powinna być odporna na korozje siarczanową. |
c) Minimalna klasa zaprawy M2,5. |
d) Minimalna klasa zaprawy M5. |
Zaprawy murarskie wytwarzane na miejscu budowy dobiera się zgodnie z PN-B-10104.
Dobór zbrojenia
Stal zbrojeniowa do wykonywania konstrukcji murowych zbrojonych powinna być dobierana z uwagi na
trwałość konstrukcji, w zależności od:
- klasy środowiska w jakim znajduje się konstrukcja,
- materiału w którym układane jest zbrojenie (zaprawa, beton),
- minimalnej grubości otuliny betonem.
W przypadku stosowania stali węglowej niezabezpieczonej przed korozją, grubość otuliny betonem cnom
prętów nie może być mniejsza od podanej w tablicy poniżej.
Jeżeli stal zbrojeniowa ułożona jest w zaprawie lub betonie z otuleniem
mniejszym niż podano w tablicy poniżej,
zaleca się dobierać rodzaj stali i poziom ochrony zbrojenia odpowiednio do klasy ekspozycji, zgodnie z
wymaganiami podanymi w tablicy poniżej pt:"Dobór stali zbrojeniowej z uwagi na trwałość".
Jeżeli stosuje się cynkowanie stali w celu zapewnienia ochrony przed korozją,
zaleca się, aby ocynkowanie
następowało po nadaniu prętom ich wymaganego kształtu.
W ścianach szczelinowych z wypełnioną szczeliną powietrzną oraz w ścianach poddanych zginaniu w
kierunku prostopadłym do ich płaszczyzny, minimalna grubość otuliny zbrojenia
powinna być nie mniejsza niż 20 mm oraz nie mniejsza niż
średnica pręta zbrojeniowego.
Końce wszystkich prętów zbrojeniowych, z wyjątkiem prętów z austenitycznej
stali nierdzewnej, powinny
mieć otulenie betonem jak pręty z niezabezpieczonej stali węglowej.
Tablica. Minimalna grubość otulenia betonem cnom prętów ze stali
węglowej niezabezpieczonej przed korozją
Klasa ekspozycji | Maksymalny stosunek wodno-cementowy |
0,65 | 0,60 | 0,55 | 0,50 | 0,45 |
Minimalna zawartość cementu (kg/m3) a) |
275 | 300 | 325 | 350 | 400 |
Minimalna grubość otulenia betonem (mm) |
MX1 b) | 20 | 20 | 20 c) | 20 c) | 20 c) |
MX2 | - | 35 | 30 | 25 | 20 |
MX3 | - | - | 40 | 30 | 25 |
MX4 i MX5 | - | - | - | 60 d) | 50 |
a) Maksymalne uziarnienie kruszywa wynosi 20 mm.
W przypadku gdy maksymalne uziarnienie kruszywa wynosi 14 mm,
zawartość cementu należy zwiększyć o 20%, a w przypadku
uziarnienia do 10 mm - o
40%.
b) W przypadku klasy środowiska MX1,
gdy otulenie zbrojenia jest nie mniejsza niż 15 mm,
można alternatywnie zastosować zaprawę 1 : 0 ÷ 0,25 : 3 : 2
(cement : wapno : piasek : kruszywo o uziarnieniu 10 mm).
c) Grubość otulenia można zredukować do 15 mm
w sytuacji, gdy maksymalne uziarnienie kruszywa nie przekracza 10 mm.
d) Gdy zawilgocony beton może być poddany działaniu mrozu, należy zastosować beton mrozoodporny.
|
Jeżeli stal zbrojeniowa w spoinach wspornych dobrana została zgodnie z
wymaganiami podanymi w tablicy poniżej, to zaleca się aby otulenie zbrojenia
stali spełniało wymagania podane na rysunku poniżej.
Rys. Otulenie stali zbrojeniowej - 1) spoina z zaprawy zwykłej lub lekkiej
Tablica. Dobór stali zbrojeniowej z uwagi na trwałość
Klasa ekspozycji | Minimalny poziom ochrony stali zbrojeniowej |
Ułożonej w zaprawie | Ułożonej w betonie, kiedy grubość otulenia jest mniejsza niż podana w tablicy powyżej |
MX1 | niezabezpieczona stal węglowa a) | niezabezpieczona stal węglowa |
MX2.1
MX2.2 | stal węglowa, grubo ocynkowana lub z ochroną równoważną b) niezabezpieczona stal węglowa w murze otynkowanym od strony zewnętrznej c) | niezabezpieczona stal węglowa lub, kiedy stosuje się zaprawę do wypełnienia przestrzeni pustej grubo ocynkowana stal węglowa lub z ochroną rownoważna b) |
MX3.1
MX3.2 | austenityczna stal nierdzewna d) niezabezpieczona stal węglowa w murze otynkowanym od strony zewnętrznej | stal węglowa grubo ocynkowana lub z ochrona równoważna b) |
MX4 | austenityczna stal nierdzewna d) lub stal węglowa grubo ocynkowana lub z ochrona równoważna b) w murze otynkowanym od strony zewnętrznej | austenityczna stal nierdzewna d) |
MX5 | austenityczna stal nierdzewna d) | austenityczna stal nierdzewna d) |
a) Do warstwy wewnętrznej ściany szczelinowej, która może być zawilgocona,
zaleca się stosować stal węglową grubo ocynkowana lub z ochroną równoważną jak podano w b).
b) Zaleca się, aby stal węglowa ochroniona była warstwą cynku o masie co
najmniej 900 g/m2 lub o masie cynku 60 g/m2 z
dodatkowym, przylegającym szczelnie pokryciem żywicą epoksydową grubości
nie mniejszej niż 80µm,
średnio 100 µm.
c) Zaleca się, aby zaprawa była zaprawa powszechnie stosowaną, klasy
nie niższej niż M5, grubość otulenia od strony zewnętrznej
muru była zwiększona do 30 mm, a mur był otynkowany
zaprawą o grubości co najmniej 15 mm.
d) Alternatywną do stali nierdzewnej może być stal węglowa pokryta galwanicznie
austenityczną stalą nierdzewną grubości co najmniej 1 mm.
|
Wymagania ogólne dotyczące ścian
Minimalne grubości ścian
Minimalna grubość ścian konstrukcyjnych z muru o wytrzymałości charakterystycznej
fk ≥ 5 MPa powinna wynosi
100 mm, a w przypadku
fk < 5 MPa - 150 mm.
Minimalna grubość ścian usztywniających powinna
wynosić 180 mm.
Bruzdy i wnęki
Wymiary bruzd i wnęk pionowych, poziomych i ukośnych pomijalnych w
obliczeniach ścian, podano w tablicach poniżej.
Tablica. Wymiary bruzd pionowych i wnęk pomijalnych w obliczeniach [mm]
Grubość muru | Bruzdy i wnęki wykonywane w gotowym murze | Bruzdy i wnęki wykonywane w trakcie wznoszenia muru |
maksymalna głębokość | maksymalna szerokość | maksymalna szerokość | minimalna grubość ściany w miejscu bruzdy lub wnęki |
od 85 do 115 | 30 | 100 | 300 | 70 |
od 116 do 175 | 30 | 125 | 300 | 90 |
od 176 do 225 | 30 | 150 | 300 | 140 |
od 226 do 300 | 30 | 200 | 300 | 215 |
> 300 | 30 | 200 | 300 | 215 |
UWAGA 1
Pionowe bruzdy, które nie sięgają więcej niż na 1/3 wysokości
muru ponad stropem, mogą mieć głębokość do 80 mm
i szerokość do 120 mm, pod warunkiem, że grubość muru
jest nie mniejsza niż 225 mm.
UWAGA 2
Zaleca się, aby odległość w kierunku poziomym sąsiednich bruzd i od bruzdy do wnęki
lub otworu była nie mniejsza niż 225 mm.
UWAGA 3
Zaleca się aby odległość w kierunku poziomym między sąsiednimi wnękami, jeżeli
występują po tej samej stronie muru lub po obu jego stronach była nie mniejsza
niż dwukrotna szerokość szerszej z dwóch wnęk.
UWAGA 4
Zaleca się, aby łączna szerokość pionowych bruzd
i wnęk nie przekraczała 0,13 długości muru.
|
Tablica. Wymiary bruzd poziomych i ukośnych pomijalnych w obliczeniach [mm]
Grubość muru | Maksymalna głębokość |
długość bez ograniczeń | długość ≤ 1250 mm |
od 85 do 115 | 0 | 0 |
od 116 do 175 | 0 | 15 |
od 176 do 225 | 10 | 20 |
od 226 do 300 | 15 | 25 |
> 300 | 20 | 30 |
UWAGA 1
Odległość pozioma między końcem bruzdy a otworem powinna być nie mniejsza niż 500 mm.
UWAGA 2
Odległość pozioma między przyległymi bruzdami o ograniczonej długości, niezależnie od tego,
czy występują po jednej czy po obu stronach muru, powinna być
nie mniejsza niż dwukrotna długość dłuższej bruzdy.
UWAGA 3
W murach o grubości większej niż 150 mm,
dopuszczalna głębokość bruzdy można zwiększyć o 10 mm,
jeżeli bruzdy są wycinane maszynowo na wymaganą głębokość.
W przypadku bruzd o głębokości do 10 mm wycinanych maszynowo,
mogą one występować po obu stronach muru pod warunkiem, że grubość muru jest
nie mniejsza niż 225 mm.
UWAGA 4
Zaleca się, aby szerokość bruzdy nie przekraczała połowy grubości muru w miejscu bruzdy.
|
Należy unikać wykonywania bruzd poziomych i ukośnych.
Jednak w przypadku konieczności ich wykonania
zaleca się sytuowac je w 1/8 wysokości ściany w świetle
pod lub nad stropem, przy czym całkowita ich
głębokość, łącznie z dowolnym otworem powstałym przy wykonywaniu bruzdy, powinna być mniejsza niż
maksymalny wymiar podany w tablicy powyżej. Jeżeli powyższe ograniczenia zostały przekroczone, należy
sprawdzić nośność ściany w osłabionym przekroju.
W ścianach o grubości mniejszej niż 225 mm
zaleca się wykonywać bruzdy za pomocą pił tarczowych.
Połączenie ścian wzajemnie prostopadłych lub ukośnych
Ściany wzajemnie prostopadłe lub ukośne należy łączyć ze sobą w sposób zapewniający przekazanie
z jednej ściany na drugą obciążeń pionowych i poziomych. Połączenie takie uzyskać można:
- przez wiązanie elementów murowych w murze,
- przez łączniki metalowe lub zbrojenie przechodzące w każdą ze ścian, w sposób zapewniający
połączenie równoważne połączeniu przez wiązanie elementów w murze.
Wszystkie ściany konstrukcyjne powinny być połączone w poziomie stropu
wieńcem żelbetowym.
Zaleca się, aby wzajemnie prostopadłe lub ukośne ściany konstrukcyjne były wznoszone jednocześnie.
Wieńce żelbetowe
W budynkach ze ścianami murowymi przewidzieć należy wieńce żelbetowe, obiegające w poziomie stropu
wszystkie ściany konstrukcyjne w budynku.
Zbrojenie podłużne wieńców powinno być zdolne do przeniesienia siły rozciągającej
Fi nie mniejszej niż
gdzie:
li - odległość w osiach poprzecznych ścian usztywniających,
w metrach.
Zbrojenie podłużne wieńców wykonywać należy ze stali klas od
A-0 do A-III, a
potrzebny przekrój zbrojenia wyznacza się dla charakterystycznej granicy plastyczności stali
fyk.
Zbrojenie powinno być ciągłe lub tak zakotwione, aby w każdym przekroju
było zdolne do przeniesienia wymaganej siły Fi.
Zbrojenie zaprojektowane ze względu na inne wymagania można uważać za część zbrojenia wieńców.
Jeżeli ściana stanowi podporę skrajną stropu, w wieńcu żelbetowym kotwi się zbrojenie podporowe stropu.
Połączenie ścian ze stropami za pomocą łączników
Stropy i dachy na belkach drewnianych lub stalowych należy łączyć ze ścianami murowymi za pomocą
łączników stalowych.
Odległość pomiędzy łącznikami stalowymi powinna być
nie większa niż 2,0 m.
Łączniki stalowe powinny być zdolne do przeniesienia siły rozciągającej
nie mniejszej niż 40 kN, i powinny
być trwale połączone ze ścianą murową tak, aby mogły przenieść taką siłę.
Przerwy dylatacyjne
Budynek ze ścianami murowymi należy dzielić na mniejsze segmenty stosując
przerwy dylatacyjne,
przechodzące przez całą konstrukcję od wierzchu fundamentów do dachu. Odległości między przerwami
dylatacyjnymi należy wyznaczać na podstawie analizy konstrukcji poddanej różnicy temperatur, a w
szczególnych przypadkach również z uwagi na warunki gruntowe.
Przerwy dylatacyjne stosowane z uwagi na warunki gruntowe należy prowadzić również przez fundament.
Analizy konstrukcji, z uwagi na odkształcenia termiczne można nie przeprowadzać dla budynkow z
oddzieloną konstrukcją dachową i ocieplonym stropem nad najwyższą kondygnacją, jeżeli odległości między
przerwami dylatacyjnymi Li
są nie większe od podanych w tablicy poniżej.
Nieocieploną konstrukcję dachu należy oddzielić od ścian konstrukcyjnych budynku w sposób umożliwiający
odkształcenia termiczne konstrukcji.
Wartości podane w tablicy poniżej, można uważać za miarodajne również dla budynków ze stropodachami
wentylowanymi, w których temperatura konstrukcji stropu jest zbliżona do temperatury ocieplonego stropu
przekrytego dachem.
Tablica. Odległości między przerwami dylatacyjnymi
Rodzaj muru | Odległości Li (m) |
Ściany szczelinowe | Ściany jedno- lub dwuwarstwowe |
warstwa zewnętrzna | warstwa wewnętrzna | spoiny pionowe wypełnione | spoiny pionowe niewypełnione |
Z elementów ceramicznych | 12 | 40 | 30 | 25 |
Z innych elementów murowych | 8 | 30 | 25 | 20 |
Odległość między przerwami dylatacyjnymi ścian ze zbrojeniem w spoinach wspornych,
którego przekrój jest większy niż 0,03%
pola przekroju poprzecznego muru można przyjmować o 20% większe niż podano w
tablicy powyżej.
Z uwagi na koncentrację naprężeń termicznych w narożach ścian przerwy dylatacyjne zaleca się
umieszczać w pobliżu tych miejsc.
Ściany kolankowe należy dzielić dylatacjami co
20 m.
Warstwę zewnętrzną ściany szczelinowej należy dzielić
poziomą przerwą dylatacyjną co
dwie kondygnacje
nie więcej niż co 9,0 m.
Przerwy dylatacyjne powinny mieć szerokość
nie mniejszą niż 20 mm i być
wypełnione materiałem trwale plastycznym.
Ściany z murowanymi przewodami dymowymi,
spalinowymi i wentylacyjnymi
Ściany z murowanymi przewodami dymowymi, spalinowymi i wentylacyjnymi powinny
spełniać wymagania techniczne podane w PN-89/B-10425.
Zapewnia to prawidłowe ich funkcjonowanie, a także pozwala na
nieuwzględnianie obecności przewodów w obliczeniach statycznych ściany.
Murowane przewody z paleniskami o wydajności powyżej 45 kW/h
lub murowane przewody zbiorcze należy
uwzględniać w obliczeniach i odpowiednio je konstruować.
Murowane przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne powinny być wykonywane
z cegły ceramicznej pełnej o wytrzymałości na ściskanie
co najmniej 15 MPa lub ze specjalnych elementów kominowych na
zaprawach cementowo-wapiennych lub cementowych. Do wykonywania murowanych przewodów
wentylacyjnych dopuszcza się stosowanie cegły silikatowej o wytrzymałości na ściskanie
co najmniej 15 MPa.
Dopuszczalne odchyłki wykonania konstrukcji murowych
Jeżeli w projekcie nie podano inaczej, maksymalne odchyłki wykonania muru nie powinny
przekraczać:
w pionie (miarodajna jest wartość mniejsza):
- 20 mm na wysokości kondygnacji,
- 50 mm na wysokości budynku,
w poziome:
- przesuniecie 20 mm w osiach ścian nad i pod stropem,
- odchylenie od linii prostej (wybrzuszenie) 5 mm
i nie więcej niż 20 mm na 10 m.
Rys. Dopuszczalne wartości odchyłek w poziomie i pionie
|
|