L_PS_1 L-Pozemní stavitelství I

ZDĚNÉ NOSNÉ SVISLÉ KONSTRUKCE

Klíčové pojmy: Zděné konstrukce, cihelné zdivo, kamenné zdivo, tvárnicové zdivo, zdivo smíšené, vazba zdiva, malta

SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE

Základní funkce svislých nosných konstrukcí je přenášet veškeré zatížení z vodorovných konstrukcí až do základů objektu a objekt ztužovat. Další funkce mohou být dělicí, tepelně izolační, akustické, protipožární či estetické. Podle půdorysné polohy (určuje polohu jednotlivých prvků objektu v půdoryse) lze svislé konstrukce dělit na vnitřní nosné stěny, schodišťové stěny, obvodové stěny (průčelní, štítová, dvorní), ztužující stěny, sloupy, pilíře a příčky.

Stěny jsou konstrukce, kde výška a délka stěny převažují nad její tloušťkou (zpravidla obdélníkového průřezu).

Sloupy jsou konstrukce, kde výška sloupu převažuje nad půdorysnými rozměry (zpravidla čtvercové, obdélníkové, kruhové).

Pilíř je taková konstrukce, kde výška sloupu převažuje nad půdorysnými rozměry (oproti sloupu je mohutnější, zpravidla čtvercový, obdélníkový průřez).

ZDĚNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE

Zděné stěny se vyzdívají z kusových přírodních nebo umělých zdících prvků spojovaných maltou popřípadě kladených na sucho. Návrh zděných stěn se provádí na základě statického výpočtu, tepelně-technického posouzení a posouzení požární odolnosti.

Zděné zdivo relativně dobře odolává tlakovému namáhání. Únosnost zdiva v tahu je prakticky zanedbatelná. Únosnost zdiva je dána použitými zdícími prvky, druhem malty a vazbou zdiva.

Podle druhu použitých zdících prvků rozlišujeme zdivo cihelné, zdivo tvárnicové, zdivo kamenné a zdivo smíšené.

ZDIVO CIHELNÉ

Cihly se vyrábějí v různých materiálových a rozměrových formátech s otvory nebo bez otvorů. Mezi nejčastěji používané patřily cihly plné pálené a cihly děrované metrické.

Malta je směsí pojiva, plniva a vody. Pevnost malty se volí dle požadované únosnosti zdiva. Podle množství pojiva a konečné pevnosti rozdělujeme malty na:

  • Vápenné malty s pevností tlaku max. 1,0 MPa
  • Vápenocementové malty s pevností tlaku 1,0 – 2,5 MPa
  • Cementové malty s pevností v tlaku 5,0 – 20,0 MPa

Výslednou únosnost zdiva nedefinují pouze vlastnosti spojovaných materiálů, ale také vzájemné uspořádání neboli vazba.

Klasická vazba cihelného zdiva je charakterizována:

  • Kusovým stavivem, které se ukládá do vodorovných vrstev
  • Styčné (svislé) spáry ve dvou vrstvách nad sebou musí být vystřídány
  • Ložné i styčné spáry musí být dokonale vyplněny maltou

Podle umístění cihel ve zdivu existují tzv. běhouny a vazáky. Běhoun je podélně orientovaný prvek uplatňující se v líci zdiva svou délkou. Vazák je příčně orientovaný prvek, který se uplatňuje v líci zdiva svou šířkou.

Výslednou únosnost zdiva ovlivňují nejen mechanické parametry spojovaných materiálů, ale též jejich vazba. Mezi klasické vazby patří vazba běhounová, vazáková a vazba polokřížová. Méně často se uplatňuje vazba křížová, holandská či polská (gotická). Vazba běhounová je složená pouze z běhounů, které se převazují o ½ cihly. Vazba vazáková je složená pouze z vazáků převázaných o ¼ cihly. Vazba polokřížová střídá běhounovou a vazákovou vazbu. V každé vrstvě se cihly překrývají v příčném směru o ½ cihly, v podélném směru o ¼ cihly.

ZDIVO TVÁRNICOVÉ

Tvárnicové systémy se vyvinuly z cihelného zdiva v reakci na zpřísnění tepelně technických požadavků. Tvárnicové zdivo se zdí stejným způsobem jako cihelné zdivo. Zpřísněným tepelně technickým požadavkům vyhovují tvárnice, které jsou vylehčeny dutinami, případně jsou vylehčeny ve hmotě. Tvárnice se vyrábějí z lehčených betonů, křemeliny, strusky, elektrárenských popílků atd. Dutiny jsou buď průběžné, nebo uzavřené. Tvárnice s uzavřenými dutinami se kladou dutinami dolů.

Keramické tvárnice

Tvárnicové zdivo se zdí stejným způsobem jako cihelné zdivo. Keramické tvárnice starších typů jako CD-INA, CD-IVA, CD-IZA byly nahrazeny novou generací tvárnic, např. Porotherm, Kintherm nebo Supertherm, které se vyrábějí v rozměrových řadách pro jednovrstvé nosné zdivo. U nejnovějších typů jsou dutiny tvárnic již od výroby vyplněny tepelným izolantem (EPS, minerální vlna). Kromě základních prvků jsou k dispozici i prvky doplňkové – tvárnice poloviční, tvárnice koncové aj.

Maltová vrstva v ložné spáře, popřípadě i styčné spáře, o tloušťce 10 mm snižuje tepelně technické vlastnosti zdiva. Z tohoto důvodu se styčné spáry vyplňují malou pouze částečně a v ložných spárách se provádí přerušované maltové lože ve dvou nebo třech pruzích. Případně je možné použít speciální vylehčené malty třeba s perlitem, keramzitem apod., nebo se do spár vkládají tepelně izolační pásky.

Tvárnice z lehkých betonů

Tvárnice z lehkých betonů se vyrábějí v různých pevnostních třídách. Výrobky mají vysokou přesnost a ve styčných spárách se mohou spojovat nasucho bez použití malty nebo se spojují na pero a drážku. Přesné kalibrované tvárnice mohou být lepeny tmely (tloušťka ložné spáry 1 – 3 mm).

Tvárnice z lehkých betonů se vyznačují malou objemovou hmotností (500 – 1000 kg/m3), což umožňuje vyrábět a používat velkorozměrové tvárnice, které zrychlují proces zdění. Pórobetonové výrobky jsou snadno opracovatelné. Nevýhodou je jejich nasákavost. V nasáklém stavu se snižuje jejich tepelně-izolační vlastnost i únosnost. Poměrně malá pevnost v tlaku omezuje použití tvárnic z lehkých betonů na nízkopodlažní objekty.

ZDIVO KAMENNÉ

Kamenné zdivo z přírodního kamene se v současnosti příliš nepoužívá. Nevýhodou je především jeho velká objemová hmotnost (2200 až 2400 kg/m3), obtížná a ekonomicky náročná zpracovatelnost a pracnost provádění, špatné tepelně-izolační vlastnosti a neprodyšnost. Výhodou je odolnost proti povětrnostním a mechanickým vlivům a estetické architektonické působení.

Pro kamenné zdivo se využívají kamenné prvky různé velikosti a tvarů. Lomový kámen se vyznačuje nepravidelným tvarem bez kamenického opracování. Kopáky jsou hrubě opracované kamenné prvky o tvaru přibližného rovnoběžnostěnu. Háklíky jsou prvky hranolovitého tvaru hrubě opracované používané pro obkladové zdivo. Kvádry se vyznačují pravidelnými tvary a opracováním dle potřeby.

Kamenné zdivo se zpravidla neomítá a spáry se vyspárují cementovou maltou. Šířka styčné i ložné spáry je 15 - 40 mm. Podle uspořádání vrstev kamenů a použitého tvaru se kamenné zdivo rozděluje na:

  • Zdivo z lomového kamene se používá pro základové konstrukce a sokly. Pevnost zdiva z lomového neopracovaného kamene je ovlivněna kvalitou jeho vazby. Styčné spáry nemají být průběžné, šířka ložných spár je 15 – 40 mm.
  • Zdivo řádkové se provádí z částečně opracovaných kamenů (tzv. kopáků). Podle způsobu opracování rozeznáváme hrubé kopáky a kopáky čistě opracované. Hrubé řádkové zdivo nemusí mít stejnou tloušťku vrstev a styčné spáry mohou být šikmé. Čisté řádkové zdivo se provádí z kopáků s čistou opracovanou linií a styčné spáry musí být svislé.
  • Zdivo kyklopské se používá pro terénní a dekorativní účely. Kyklopské zdivo se nejčastěji používá pro dekorativní účely. Zdivo sestává z vybraného kamene, který má tvar nepravidelných čtyř až osmiúhelníků. Styčné a ložné spáry se opracují na hloubku cca 80 mm a viditelný líc se ponechá neopracovaný.
  • Zdivo kvádrové se provádí z opracovaných kamenů předepsaných tvarů a  rozměrů. Kvádrové zdivo se používá na obkladech reprezentačních budov, na soklech památníků apod.

ZDIVO SMÍŠENNÉ

Smíšené zdivo je kombinace dvou nebo více stavebních materiálů v jednom konstrukčním celku. Obvykle se jedná o kombinace cihel a kamene, cihel a betonu, betonu a kamene, tvárnic a betonu. Výhodou smíšeného zdiva je možnost využití předností jednotlivých materiálů, například estetického působení kamene na vnějším líci budovy a vysoké pevnosti betonu.