Kllíčové pojmy: Stavební spára, dilatace, dilatační spára, dilatační celek, objemové změny, nerovnoměrné sedání, reologické změny

DILATACE STAVEB

Stavební spára je definovaná jako odstup mezi dvěma stavebními dílci. Tento typ spáry nevykazuje objemové ani tvarové změny -  spára je neměnná.

Dilatační spára je spára, která dělí budovy nebo jejich jednotlivé části na menší tuhé celky. Dilatace se provádí z důvodů zamezení přenosu nesilových účinků z jedné části konstrukce do druhé tak, aby nebyly narušeny požadované funkce.

Dilatační spára se provádí v místech předpokládaných extrémních zatížení, ztráty tuhosti konstrukce, změny konstrukčního systému a uspořádání, v místech změny výšky konstrukce nebo objektu, v místech geologických zlomů a nepravidelností.

Mezi nesilové účinky patří:

• Objemové změny vlivem teploty
• Objemové změny vlivem vlhkosti
• Reologické účinky (dotvarování materiálu a smršťování)
• Změna tvaru základové spáry

Nesilové účinky vyvolávají v konstrukcích mechanické stavy napjatosti, které často několikanásobně převyšují hodnoty namáhání způsobené běžnými silovými účinky (zatížení vlastní tíhou, zatížení větrem, apod.).

Rozdělení konstrukce budovy na jednotlivé konstrukční části, které mají tendenci k rozdílným tvarovým změnám a rozdílnému sedání je vhodné pro omezení a redukci namáhání. Dilatační celky lze definovat jako menší části stavby oddělené od celku dilatačními spárami.

Dilatační spáry eliminují:

• Statické účinky – objemové změny, nerovnoměrné sedání
• Dynamické účinky - otřesy
• Akustické účinky - přenos hluku konstrukcí a vibrace
• Tepelně-technické účinky – přenos tepla a vlhkosti konstrukcí

Každý materiál se změnou teploty a vlhkosti mění svoje rozměry.

Objemové změny mohou být vyvolány:

• Změnou teplot vnějšího a vnitřního prostředí (tepelná roztažnost materiálů) – každý materiál
• Změnou vlhkosti materiálů (vysychání a bobtnání)
• Reologickými změnami materiálů
  • Smršťování – Objemové změny vlivem vysychání vody ze struktury tuhnoucího a tvrdnoucího betonu, smršťování je závislé na složení betonové směsi, jejím zpracování, rozměrech a vyztužení prvků
  • Dotvarování betonu – Objemové změny vlivem velikosti a doby zatížení závisí na složení betonové směsi, jejím zpracování, rozměrech a vyztužení prvku, velikosti zatížení, typu zatížení (stálé, nahodilé, dynamické) a době působení zatížení.
• V důsledku chemických procesů v materiálech (např. koroze)

Namáhání prvků vlivem objemových změn může vést k:

• Porušení prvků tahovými trhlinami
• Porušení prvku v tlaku
• Rozpínavý účinek na okolní konstrukce
• Vznik a zvětšování spár mezi prvkem a okolními konstrukcemi
• Reologické změny materiálů

Dilatační spáry prochází celým objektem s výjimkou základů, základy se naopak vyztuží z důvodu eliminace nerovnoměrného sedání. Šířka dilatační spáry se navrhuje v rozmezích 10 – 30 mm. Počet dilatačních spár lze ovlivnit vhodným architektonickým a objemovým řešením objektu. Dilatační spára musí umožňovat pohyb ve všech směrech.

Maximální vzdálenost dilatačních spár ve zdivu na vápennou maltu:

• z pálených cihel                 100 m
• z vápenopískových cihel    50 m
• z betonových tvárnic          50 m
• z přirozeného kamene       60 m
• ze železobetonu                40 m

U prostého či slabě vyztuženého betonu jsou max. délky monolitických dilatačních celků u chráněné konstrukce 30 m  u nechráněné konstrukce 24 m. Maximální velikost dilatačních celků ocelové konstrukce se určuje statickým výpočtem.

Konstrukční řešení pro provádění dilatačních spár

• Zdvojení nosných konstrukcí
• Jednostranné kluzné uložené
• Vykonzolování stropní konstrukce
• Vložené pole s kluzným uložením

NEROVNOMĚRNÉ SEDÁNÍ

• Nepravidelnosti v podloží objektu – nepravidelné a šikmé uložení vrstev zeminy s rozdílnou stlačitelností, různá úroveň hladiny podzemní vody, poddolované území, dodatečné změny v podloží nebo úrovni hladiny spodní vody
• Rozdílné zatížení v základové spáře – různé výšky části objektu, různé užitné zatížení v různých částech objektu, nevhodný návrh plochy jednotlivých plošných základů
• Rozdílný způsob založení částí objektu -  kombinace plošných a hlubinných základů
• Časový odstup mezi realizacemi různých celků objektu – nová část navazuje na starší, kde již proběhlo sedání

Konstrukční zásady a konstrukční řešení

Konstrukční zásady pro dilatační spáry:

• Dilatační spáry musí umožňovat vertikální posuny
• Dilatační spáry prochází celým objektem včetně základů
• Základy se vzájemně nesmí ovlivňovat
• Nutné dodržet požadované tloušťky spár

Konstrukční řešení pro provádění dilatačních spár

• Jednostranné vykonzolování vodorovné konstrukce
• Oboustranné vykonzolování vodorovných konstrukcí
• Vložená pole
• Úprava modulace