Navrhování konstrukcí LIVETHERM

Jakákoliv stavba je významnou investicí pro každého člověka. Měla by jí být proto věnována patřičná pozornost. Častou chybou bývá šetření na projektu, od kterého se odvíjí výše vynaložených nákladů a kvalitní provedení stavby. V tomto článku bychom se rádi podělili o naše zkušenosti s projektováním konstrukcí ze systému LIVETHERM.

Stropní konstrukce LIVETHERM STROP

Jedná se o prefamonolitické stropy skládané ze stropních trámců a vložek. Dle terminologie ČSN EN 15037 jde o stropní systémy se spojitou nadbetonávkou s částečně spolupůsobícími vložkami.

Výpočtový model

Při posuzování momentové únosnosti můžeme postupovat dle ČSN EN 1992-1-2 s uvažováním průřezu stropu bez stropních vložek. Každý stropní trámec či skupina stropních trámců (při zesilování) musí být posuzován samostatně, pokud není přeneseno zatížení na více stropních trámců (příčná ztužující žebra).

U smykové únosnosti je nutné posoudit, kromě standardního posudku dle ČSN EN 1992-1-2, i vliv pracovní spáry, která je mezi betonovou částí stropních trámců a betonem, kterým se strop zmonolitňuje. Toto posouzení se provádí dle ČSN EN 15037.

U těchto stropů je důležité posoudit i protlačení stropu mimo stropní trámce. Pro běžná zatížení zabezpečuje únosnost stropní vložka, která má garantovanou únosnost 4,5 kN. Pro větší zatížení je nutné zvýšit výšku nadbetonávky stropu a patřičně ji vyztužit.

Zvyšování únosnosti

Standardně se únosnost zvyšuje použitím většího množství stropních trámců vedle sebe (max. 4 ks). Dále je možné měnit podélné vyztužení stropních trámců. Tak lze optimalizovat konstrukci z hlediska momentové únosnosti a dlouhodobých deformací. Zvýšení únosnosti je možné realizovat i na stavbě, kdy bylo například rozhodnuto o vyšším zatížení stropu, který na to nebyl předem nadimenzován. Pak je možné vložit podélně výztuž nad betonovou část stropního trámce. Únosnost ve smyku je možné zvýšit vložením filigránové výztuže nad stropní trámec v místě uložení na zeď. Zvýšení únosnosti v protlačení, především pro pojížděné stropy, je možné zajistit větší vrstvou nadbetonávky a její vyztužení kari sítí.

Vyztužování

I když se může zdát, že návrh této stropní konstrukce je triviální, neboť se ze statického hlediska jedná pouze o prosté nosníky, nemusí tomu tak být. Vhodným inženýrským pohledem lze vytvářet staticky zajímavější konstrukce. Doplněním konstrukční výztuže je možné vytvářet nosníky s převislým koncem, spojité nosníky, které jsou výhodné z hlediska daleko nižších průhybů stropní konstrukce, či různá dovyztužení atypických tvarů stropu. Při vytvoření ztužujícího žebra kolmo na stropní trámce je možné počítat s redistribucí zatížení i na okolní trámce.

Příklad správného návrhu konstrukce

Máme strop zatížený sloupkem z krovu, který leží v blízkosti zdi. Pokud bychom stropní trámce umístili bezprostředně pod sloupek, pravděpodobně bychom se dopustili chyby při návrhu, která by se mohla projevit vznikem trhlin ve stropní konstrukci. K přenesení zatížení od sloupku musí dojít k průhybu stropních trámců. Tomu je však vlivem okolní zdi bráněno. Lepší řešení je stropní trámce umístit do vzdálenosti, kde jejich průhybu nic nepřekáží, a mezi zdí a stropními trámci vytvořit ztužující žebro.

Tuhost stropní konstrukce

Domnívám se, že neexistuje žádný výpočtový model pro posouzení tuhosti stropní konstrukce. Norma ČSN EN 15037 doporučuje vyztužování nadbetonávky kari sítěmi. Jedná se jistě o správný krok, který vede ke zvýšení tuhosti stropní konstrukce. Nicméně z našich dosavadních zkušeností, kdy jsme velké množství projektů, zejména rodinných domů, realizovali bez použití kari sítí v nabetonávce a nezaznamenali jsme sebemenší problémy, můžeme tvrdit, že tuhost stropů pro tyto typy staveb byla dostatečná i bez vyztužení kari sítí.

Řešení stropů z hlediska dlouhodobých deformací

Při větších rozponech stropní konstrukce je možné pro omezení dlouhodobých deformací zvýšit vyztužení stropních trámců (drahé), případně z nich vytvořit spojité nosníky (není vždy proveditelné). Nejefektivnějším řešením je nadvýšení stropní konstrukce na hodnotu cca 1/300 rozpětí. Nadvyšují se stropní trámce délky větší než 4 m.

Zdicí systém LIVETHERM

Zdicí prvky systému LIVETHERM spadají mezi betonové zdicí prvky skupiny 2.

Únosnost tvárnic LIVETHERM

Podélná žebra tvárnic LIVETHERM jsou nosná, protože ve zdivu leží neustále nad sebou. Příčná žebra při převazbě tvárnic nesedí nad sebou, jejich funkce spočívá v zabránění vybočení podélných žeber.

Únosnost zdiva se počítá dle ČSN EN 1996-1-1 nebo dle zjednodušených metod v ČSN EN 1996-1-3. Zde bych jen upozornil, že neplatí povolené rozměry svislých a vodorovných drážek ve zdivu podle těchto norem. Jakákoliv drážka má vliv na únosnost zdiva a o jejich rozsahu by měl mít přehled zodpovědný projektant.

Pozor je nutné také dávat při použití rozdílných tvárnic nad sebou. Důležité je, aby tyto tvárnice na sebe navazovaly. Pokud tomu tak není, musí být mezi tvárnicemi použita roznášecí vrstva.

Zvyšování únosnosti

Únosnost tvárnic v základní pevnostní třídě je možné lokálně zvýšit vyplněním dutin tvárnice cementovým potěrem. Tímto způsobem je dosaženo únosnosti vyšší pevnostní třídy.

Tvárnice LIVETHERM mají maltovací kapsy. Při jejich zaplnění řidší maltou je možné dosáhnout dvojnásobné počáteční únosnosti zdiva ve smyku. Toto má opodstatnění zejména pro nezatížené smykové stěny. U zatížených smykových stěn je vliv zaplnění maltovacích kapes již nepodstatný.

Lze předpokládat, že vyplnění kapes zvýší i pevnost zdiva v tahu kolmo k ložným spárám f_xk2. Toto nemáme ověřeno zkouškami, ale u suterénních stěn bych doporučoval provádět jejich maltování v ploše celé stěny.

Rady ohledně projektování staveb

Suterény

Naše obvodové tvárnice se hodí i pro řešení suterénních stěn. Musí ale být patřičně přitížené shora. Pro návrh je možné, za předpokladu splnění všech omezujících podmínek, využít zjednodušených metod dle ČSN EN 1996-1-3. Pokud daného přitížení není dosaženo, mělo by být toto zdivo vyztuženo. Je možné použít vyztužení v ložných spárách, případně navrhnout ztužující věnce. Jde o to, aby část zatížení zemním tlakem byla roznesena i ve vodorovném směru.

Objekty s netuhým vazníkovým krovem

Objekty s vazníkovým krovem obvykle nebývají tuhé ve střešní rovině. Zpravidla ani nebývají ztuženy vnitřním zdivem. Proto je důležité u těchto objektů správně nadimenzovat ztužující věnec. Zde uvádíme příklady použití ztužujících věnců v našem systému.

Závěrem lze konstatovat, že kombinací betonových typových tvarovek a prefabrikací lze řešit jakoukoli stavební konstrukci. Při správném použití výrobků a stanovení vhodné výztuže můžeme docílit funkčního a cenově dostupného řešení.