Zpět na materiály, výrobky, technologie

Navrhování a realizace stavebních konstrukcí ze zdiva LIAPOR

30. června 2009
Ing. Michala Hubertová, Ph.D.

Zdicí tvárnice Liapor tvoří ucelený systém, který umožňuje realizovat svislé stavební konstrukce pouze s použitím lehkého betonu. Základní požadavky na tvárnice z Liaporu jsou stanoveny evropskou normou ČSN EN 771-3 Specifikace zdicích prvků - Část 3: Betonové tvárnice s hutným nebo pórovitým kamenivem.


Tolerance rozměrů všech tvárnic pro zdění s normálním maltovým ložem je v kategorii D1, tj. délka, šířka i výška, v toleranci -3; +5 mm. Tolerance rozměrů tvárnic pro zdění na tenké maltové lože je v kategorii D4, tj. délka a šířka, v toleranci +1; -3 mm, výška v toleranci ±1 mm. Objemová hmotnost tvárnic je základním parametrem pro určení stavebně fyzikálních vlastností. Uvádí se v suchém stavu s tolerancí ± 10 %. Přehled základní řady tvárnic v kategorii D1 je uveden v tabulce 1. Tvárnice Liatherm a Liapor M jsou řazeny do skupiny 1 a tvarovky Liapor S a SL do skupiny 2a dle ČSN EN 1996-1-1.

Základní zásady navrhování
Navrhování zděných konstrukcí musí být provedeno na základě pravidel uvedených v ČSN EN 1990. Je třeba postupovat podle následujících ustanovení:

  • navrhuje se podle mezních stavů společně s metodou dílčích součinitelů uvedenou v ČSN EN 1990;
  • zatížení se uvažuje podle ČSN EN 1991;
  • kombinační pravidla pro zatížení se uvažují podle ČSN EN 1990;
  • dodržují se aplikační pravidla podle ČSN EN 1996-1-1.

Pro zdivo Liapor jsou stanoveny hodnoty návrhových charakteristik dle soustavy evropských norem. Požadované spolehlivosti zděné konstrukce se při navrhování dosáhne respektováním normy ČSN EN 1996-1-1. Zděné konstrukce by měly být navrhovány tak, aby jejich trvanlivost odpovídala předpokládanému použití s uvážením podmínek působení.
Modulová koordinace zajišťuje systémové propojení jednotlivých prvků zdicího systému, ať už se jedná o konstrukce svislé nebo vodorovné. Základním rozměrem tvořícím modulovou síť systému Liapor je 125 mm a velikosti odvozených modulů se rovnají zvoleným násobkům nebo zlomkům tohoto základního modulu. Principem systému jsou tzv. tvarovky základní modulové délky a tzv. tvarovky odvozené, které umožňují vytváření vazby zdiva při omezené spotřebě dělení tvarovek. Pokud má tvárnice délku 500 nebo 375 mm, mají odvozené tvárnice stejnou délku jako tvárnice základní. Odvozené tvárnice se vytvářejí dělením základních tvárnic v místě vložené drážky. Pokud má tvarovka délku 250 mm, jsou na paletě odvozené tvárnice délky 375 a 125 mm. Poměr základních a odvozených tvarovek odpovídá průměrné spotřebě při zdění objektů pro bytovou výstavbu.

Tab. 1. Základní fiřada tvárnic Liapor určená pro tradiční technologii zdění na normální maltové lože (kategorie D1 podle ČSN EN 771-3).
Tab. 1. Zakladni fiřada tvarnic Liapor určena pro tradični technologii zděni na normalni maltove lože (kategorie D1 podle ČSN EN 771-3).
*Hodnoty stanovene apromaxici.

Zdicí prvky ve stěně z nevyztuženého zdiva se musí po vrstvách převázat tak, aby se stěna chovala jako nosný prvek. V rozích a napojení stěn nesmí být přesahy menší, než je šířka zdicích prvků. Délky stěn i rozměry otvorů a pilířů je vhodné přizpůsobit rozměrům zdicích prvků, aby se zamezilo jejich nadměrnému dělení.
Stropy a střechy musí mít na stěnách dostatečnou úložnou délku, aby byla zajištěna příslušná únosnost uložení na svislé zatížení i na smykové síly. Tato úložná délka musí být navržena odpovídajícím výpočtem dle ČSN EN 1996-1-1.
Na styku nosných a nenosných stěn se mají uvažovat rozdílné deformace těchto stěn vlivem dotvarování a smršťování. Pokud takovéto stěny nejsou společně propojeny na vazbu, použijí se takové spojovací prostředky, které umožní jejich rozdílné přetvoření.
Stěny mohou být připojeny tahovými pásky, které musí být navrženy tak, aby byly schopny přenášet vodorovné zatížení mezi stěnou a ztužujícím prvkem. Vzdálenost tahových pásků (popř. kotevních prvků) nesmí být u budov do čtyř nadzemních podlažích větší než 2 m, u více podlaží pak větší než 1,25 m.
Spojení křížících se nosných stěn (křížení spojení L i T) musí zajišťovat vzájemný přenos příslušných svislých i vodorovných sil. Je řešeno buď vazbou zdiva, sponami nebo výztuží probíhající z jedné stěny do druhé. Křížící se nosné stěny mají být vyzděny současně.
Zdivo s výztužnými pruty musí být vyzděno na maltu o pevnosti nejméně M5 nebo vyšší. Zdivo vyztužené předem zhotovenou výztuží do ložných spár musí být vyzděno na maltu pevnosti M2,5 nebo vyšší.
Nejmenší tloušťka nosné stěny musí odpovídat výsledkům statického výpočtu dle ČSN EN 1996-1-1. V ČR platí dle Národní přílohy NA.2.12 nejmenší tloušťky nosné stěny 140 mm a 90 mm pro přizdívky. Minimální plocha příčného řezu nosné stěny musí být alespoň 0,04 m2 po odečtení ploch drážek a výklenků.
Předem zhotovená výztuž do ložných spár musí vyhovovat ustanovení ČSN EN 845-3. Ztužující stěny mají mít délku rovnou nejméně 1/5 světlé výšky podlaží a tloušťku rovnou nejméně 0,3násobku tloušťky vyztužované stěny.
Maltu je třeba volit podle podmínek prostředí a podle specifikace zdicích prvků dle normy ČSN EN 1996-2 Příloha B. Malty pro zdění musí vyhovovat ČSN EN 998-2, vhodnost použitých malt udává výrobce.
Pomocné a upevňovací prvky musí být odolné vůči korozi v prostředí, kde jsou použity. ČSN EN 1996-2 Příloha C obsahuje doporučení týkající se materiálů a systémů ochrany proti korozi v závislosti na třídách prostředí.
Zdivo musí být navrženo tak, aby byla umožněna jeho dilatace a aby požadavky kladené na zdivo nebyly těmito dilatacemi nepříznivě ovlivněny. Spoj křižujících se stěn s rozdílným deformačním chováním má být schopen přizpůsobit se jakémukoliv výslednému přetvoření. Stěnové spony, které umožňují pohyb, mají být použity tam, kde je požadováno přizpůsobení relativním pohybům v rovině mezi vrstvami nebo mezi zdivem a ostatními konstrukcemi. Dilatační spáry se mají navrhovat tak, aby se v co největší míře omezil vznik trhlin, boulení nebo aby nedošlo ke zkroucení. Všechny dilatační spáry mají procházet celou tloušťkou konstrukce stěny a přes veškeré povrchové úpravy. V obvodových stěnách musí být navrženy dilatační spáry s ohledem na bezpečný odtok vody bez poškození zdiva a jeho průsaku. Maximální vodorovná vzdálenost mezi svislými dilatačními spárami se může zvýšit vložením výztuže do ložných spár. Největší doporučená vodorovná vzdálenost lm mezi svislými dilatačními spárami u nevyztuženého nosného zdiva je 6 m.

Bytový komplex Relaxpoint Klecany
¤ Bytovy komplex Relaxpoint Klecany (obvodovy plašť - Liatherm; vnitřni stěny - Liapor řady M).

Nízkoenergetický rodinný dům Hájek u Ostrova
¤ Nizkoenergeticky rodinny dům Hajek u Ostrova se spotřebou tepla na vytapěni 70 kWh/m2 za rok (kompletni zdici system Liapor s kontaktnim zateplenim polystyrenem tl. 20 cm)

Výškové moduly pro tvárnice Liapor na normální maltové lože
¤ Vyškove moduly pro tvarnice Liapor na normalni maltove lože

Výškové moduly pro tvárnice Liapor na tenké maltové lože
¤ Vyškove moduly pro tvarnice Liapor na tenke maltove lože

Tepelně technické vlastnosti
Vnější stěny se navrhují s ohledem na tepelně technické vlastnosti budov, zejména v souvislosti s úsporou energií na vytápění, dle normy ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky. Aby vnější konstrukce těmto požadavkům vyhovovaly a jako celek tvořily obálku budovy, je nutné správně navrhnout jejich napojení.

Popis konstrukceSoučinitel prostupu tepla UN,20 [W/(m2.K)]Požadované hodnotyDoporučené hodnotyStěna vnější - těžká konstrukce0,380,25Stěna vnější z částečně vytápěného prostoru k venkovnímu prostředí0,750,50Stěna mezi sousedními budovami1,050,70 Popis konstrukceSoučinitel prostupu tepla UN,20 [W/(m2.K)]Požadované hodnotyDoporučené hodnotyStěna vnější - těžká konstrukce0,380,25Stěna vnější z částečně vytápěného prostoru k venkovnímu prostředí0,750,50Stěna mezi sousedními budovami1,050,70Tloušťka stěnyλ10,dry [W/(m.K]U [W/(m2.K)]R [m2.K/W]Liatherm 365 (4 MPa)3650,1550,362,78Liapor 365 SL (2 MPa)3650,0940,234,27Liathetrm 425 (2 MPa)4250,1270,273,70 Tloušťka stěnyλ10,dry [W/(m.K]U [W/(m2.K)]R [m2.K/W]Liatherm 365 (4 MPa)3650,1550,362,78Liapor 365 SL (2 MPa)3650,0940,234,27Liathetrm 425 (2 MPa)4250,1270,273,70

Pozn.: Výpočty jsou provedeny při vnitřní jednovrstvé omítce tloušťce 15 mm s hodnotou tepelné vodivosti λ = 0,25 W/(m.K) a vnější omítce tepelně izolační o tloušťce 25 mm s hodnotou tepelné vodivosti λ = 0,1 W/(m.K). Zděno na maltu Thermovit.

Popis konstrukce

Součinitel prostupu tepla UN,20 [W/(m2.K)]

Požadované hodnoty

Doporučené hodnoty

Stěna vnější - těžká konstrukce

0,38

0,25

Stěna vnější z částečně vytápěného prostoru k venkovnímu prostředí

0,75

0,50

Stěna mezi sousedními budovami

1,05

0,70

Tab. 2. Normove hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 vnějšich stěn budov s převažujici navrhovou teplotou θim = 20 C podle ČSN 72 0540-2:2007

Tloušťka stěny

λ10,dry [W/(m.K]

U [W/(m2.K)]

R [m2.K/W]

Liatherm 365 (4 MPa)

365

0,155

0,36

2,78

Liapor 365 SL (2 MPa)

365

0,094

0,23

4,27

Liathetrm 425 (2 MPa)

425

0,127

0,27

3,70

Tab. 3. Tepelně technicke vlastnosti obvodovych stěn z tvarovek Liapor bez přidaneho kontaktniho zatepleni. Vyhovujici normě ČSN 73 0540-2:2007.

Akustické vlastnosti
Ochranu před negativním účinkem hluku a vibrací stanovuje nařízení vlády č. 148/2006 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. V tomto nařízení jsou stanoveny nepřekročitelné hygienické imisní limity hluku a vibrací na pracovištích, stavbách pro bydlení, stavbách občanského vybavení a ve venkovním prostoru a dále způsob jejich měření a vyhodnocení. Dle vyhlášky Ministerstva pro místní rozvoj ČR č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu, musí dle § 25 stavba odolávat působení vlivu hluku a vibrací, přičemž musí být splněny všechny limitní hodnoty výše uvedeného nařízení vlády 148/2006 Sb. Dle § 31 a § 32 musí stěny, příčky a stropy splňovat požadavky stavební akustiky na vzduchovou a kročejovou neprůzvučnost danou normovými hodnotami.
Neprůzvučností stavební konstrukce se rozumí schopnost konstrukce přenášet zvukovou energii v zeslabené míře. Pro snížení míry šíření hluku z venkovního prostředí do vnitřních prostorů stavebních konstrukcí (i naopak) a dále pro omezení šíření hluku mezi vnitřními chráněnými prostorami je nutné, aby tyto konstrukce splňovaly základní zvukoizolační požadavky, které jsou stanoveny v ČSN 73 0532 ?Akustika - Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků - Požadavky, a to s ohledem na funkci místností a hlučnost sousedního prostředí.
V případě svislých zděných konstrukcí se jedná o požadavek minimální hodnoty vážené stavební neprůzvučnosti R´w (nebo váženého normalizovaného rozdílu hladin DnT,w). Vážená stavební neprůzvučnost R´w se dále stanoví jako rozdíl laboratorní neprůzvučnosti Rw (je stanovena laboratorně na fragmentu zdiva) a korekce C (faktor přizpůsobení spektru), která je většinou rovna u jednovrstvých homogenních konstrukcí hodnotě 2 dB (u složených konstrukcí se přesněji stanovuje výpočtem). V tabulce 4 jsou uvedeny limitní hodnoty podle normy ČSN 73 0532 a typy tvárnic Liapor, které tyto požadavky splňují.

Č.

Hlučný prostor vysílací

Stěny

ČSN 73 0532

Liapor

w, DnT,w [dB]

Rw [dB]

w [dB]

Poznámka

A. Bytové domy (kromě rodinných domů) - Jedna obytná místnost vícepokojového bytu

1

Všechny ostatní místnosti téhož bytu, pokud nejsou funkční součástí chráněného prostoru

42

48

46

Liapor M115

54

52

Liapor M175

50

48

Liapor R195

B. Bytové domy - Byt

2

Všechny místnosti druhých bytů

52

54

52

Liapor M175

55

53

Liapor M240 (12 MPa)

56

54

Liapor M300 (12 MPa)

60

57

Liapor M115 - 40mm vzduchová dutina - Liapor M115

3

Veřejně používané prostory domu (schodiště, chodby, terasy, …)

52

54

52

Liapor M175

55

53

Liapor M240 (12 MPa)

56

54

Liapor M300 (12 MPa)

60

57

Liapor M115 - 40mm vzduchová dutina - Liapor M115

4

Veřejně nepoužívané prostory domu (půdy, sklep, …)

47

54

52

Liapor M175

55

53

Liapor M240 (12 MPa)

50

48

Liapor R195


Tab. 4. Požadavky na zvukovou izolaci mezi mistnostmi v budovach podle ČSN 73 0532 (vzhledem k velkemu rozsahu jsoou hodnoty uvedeny jen pro nejčastěji se vyskytujici aplikace v kategorii A a B)

Základní zásady provádění
Při provádění zdiva z tvarovek Liapor je doporučeno dodržovat zásady ČSN EN 1996-1-1, část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce, ČSN EN 1996-2, část 2: Volba materiálů, konstruování a provádění zdiva a souvisejících norem. Tato norma je doporučena pro veškeré druhy zdicích materiálů používaných v ČR. Zásady pro provádění zdiva Liapor na normální i tenké maltové lože se v některých krocích liší. Konkrétní postupy lze vyžádat u výrobce. Provádění zdiva ze zdicích prvků Liapor je snadné a rychlé. Použitím systému pero a drážka na většině typů tvarovek umožňuje přesné a rychlé zdění a nižší spotřebu malty. Díky doplňkovým prvkům, jako jsou věncovky, tvarovky U a překlady, je vytvářen jednotný podklad pro omítky.
Při provádění veškerých stavebních prací je třeba dbát na to, aby nebyly překročeny povolené odchylky, a musí být kontrolovány rozměry a rovinnost povrchů. Odchylky dokončených zděných prvků od jejich zamyšlené polohy nemají přesáhnout hodnoty uvedené v projektové specifikaci. V případech, kdy projektová specifikace toto neuvádí, nemají být přesaženy hodnoty uvedené v ČSN EN 1996-2.

Hudební divadlo Karlín v Praze (pohledové zdivo Liapor v baletním sále)
¤ Hudebni divadlo Karlin v Praze (pohledove zdivo Liapor v baletnim sale)

Rezidence Vyhlídka Karlovy Vary
¤ Rezidence Vyhlidka Karlovy Vary (obvodovy plašť - Liapor M 300; mezibytove stěny - Liapor M 240; přičky - Liapor M 115, M 175, PS 70)

Použitá literatura
[1] ČSN EN 771-3:2003/A1:2005 Specifikace zdicích prvků - Část 1: Betonové tvárnice s hutným nebo pórovitým kamenivem
[2] ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí, vč. změn a-9/1982, b-3/1987, změny 3/1996, změny 4/1998 a změny 5/1999
[3] ČSN EN 1996-1-1:2007/NA:2008 Navrhování zděných konstrukcí Část 1 - 1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce; vč.
[4] ČSN EN 1996-1-2:2006/NA:2007 Navrhování zděných konstrukcí Část 1 - 1: Obecná pravidla - Navrhování konstrukcí na účinky požáru
[5] ČSN EN 1996-2:2007/NA:2008 Navrhování zděných konstrukcí. Část 2: Volba materiálů, konstruování a provádění zdiva
[6] ČSN EN 1996-3:2007/NA:2008 Navrhování zděných konstrukcí. Část 3: Zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí
[7] ČSN EN 1745:2004 Zdivo a výrobky pro zdivo - Metody stanovení návrhových tepelných hodnot
[8] ČSN EN 845-2:2003 Specifikace pro pomocné výrobky pro zděné konstrukce - Část 2: Překlady
[9] ČSN EN 998-1:2003/opr. 1:2006 Specifikace malt pro zdivo - Část 1: Malty pro vnitřní a vnější omítky
[10] ČSN EN 998-2:2003 Specifikace malt pro zdivo - Část 2: Malty pro zdivo
[11] ČSN EN 1015 Zkušební metody malt pro zdivo - Část 1 až 21
[12] ČSN EN 13914-1:2006 Navrhování, příprava a provádění vnějších a vnitřních omítek - Část 1: Vnější omítky
[13] ČSN 732310 Provádění zděných konstrukcí vč. změny Z1:2007
[14] ČSN EN 1990:2004/NA ed. A:2004/A1:2007/NA, ed. A opr. 1:2007/opr. 1:2007/opr. 2:2008 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí
[15] ČSN 730035 Zatížení stavebních konstrukcí vč. změn a:1991; Z2:1994; Z3:2006
[16] ČSN EN 1991-1-1:2004/NA, ed. A:2004, Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb
[17] ČSN EN 1991-1-2 až 1-7 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 1-2 až 1-7: Zatížení konstrukcí
[18] ČSN 73 0540-1:2005 Tepelná ochrana budov - Část 1: Terminologie
[19] ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 1: Požadavky
[20] ČSN 73 0540-3:2005 Tepelná ochrana budov - Část 1: Návrhové hodnoty veličin
[21] ČSN 73 0540-4:2005 Tepelná ochrana budov - Část 1: Výpočtové metody
[22] ČSN 73 0532:2000/Opr. 1:2001/ZA:2005 Ochrana proti hluku v budovách a související akustické vlastnosti stavebních výrobků - Požadavky
[23] ČSN 730810:2005 Požární bezpečnost staveb - Společná ustanovení
[24] ČSN 730821, ed. 2:2007 Požární bezpečnost staveb - Požární odolnost stavebních konstrukcí
[25] ČSN EN 845-3:2003/A1:2008 Specifikace pro pomocné výrobky pro zděné konstrukce - Část 3: Výztuž do ložných spár z ocelové mřížoviny