ak1 06 masivne konstrukcije zidane - pravila

1

1

ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE I MATERIJALI I

Doc. Mateo Biluš, d.i.a.

2. kat, soba br. 225

4.a. predavanje - 10. 2014.

MASIVNE KOSTRUKCIJE - ZIDANE

IZVEDBA KONSTRUKTIVNIH ZIDOVA

2

Zidana konstrukcija se izvodi prema Tehničkom propisu za zidane konstrukcije s

kojim se specificira projektiranje zidanih konstrukcija, način izvedbe i tehnička svojstva

svih elemenata i materijala koji se ugrađuju.

Zbog slabijih karakteristika u pogledu

mehaničke otpornosti, na zidanu

konstrukciju se postavljaju određeni

zahtjevi za postizanje sigurnost

konstrukcije, što može biti djelomično

ograničavajući faktor kod projektiranja

i kreiranja prostora.

Zidana konstrukcija se odabire kod

manjih zgrada i kod zgrada koje su u

oblikovnom i prostornom smislu manje

zahtjevne.

2

3

PRIZ.

KAT

Primjer zidane zgrade

Osnovne karakteristike:

Kompaktni oblik, manji otvori, manji

prostori.

4

Postizanje većih prostora i prostorne

povezanosti moguće je s primjenom armirano

betonskih stupova i greda.

Umješnost arhitekta kao kreatora prostora

posebno je izražena pri projektiranju zidanih

zgrada.

3

5

Zidane zgrade se izvode od elemenata povezanih mortom – ljepljivim vezivom blokova.

Zidovi koji se izvode u dodiru s tlom najčešće se izvode u monolitnoj armirano betonskoj

konstrukciji.

6

ZIDANJE ZIDOVA

Mortovi za zidanje imaju različita svojstva,

ovisno o svom sastavu. Mort se sastoji od

veziva, agregata i vode.

U osnovi razlikujemo:

- vapneni mort

- vapneno-cementni (produžni mort)

- cementni mort

- polimercementni mort

(tankoslojni mort - građevinsko ljepilo)

Sastav morta:

- vapneni: vapno (vezivo), pijesak (agregat), voda

- produžni: vapno i cement (vezivo), pijesak (agregat), voda

- cementni: cement (vezivo), pijesak (agregat), voda

Konstruktivni zidovi se zidaju s produžnim mortom jer produžni mort ima potrebna

svojstva: dovoljnu čvrstoću i elastičnost te produženo vrijeme vezanja.

Za postizanje zadovoljavajućih svojstava, danas je česta kombinacija veziva vapna s

malo cementa ili veziva cementa uz dodatak malo vapna.

- vezivo vapno daje mortu veću elastičnost i obradivost

- vezivo cement daje mortu veću čvrstoću i krutost

4

7

POLOŽAJ ELEMENTA U ZIDU

Zidanjem se stvaraju horizontalni redovi koji se nazivaju slojevi zida.

Horizontalne sljubnice opeka ili blokova se nazivaju ležajnice,

a vertikalne sljubnice se nazivaju sudarnice.

Debljina sljubnica:

- obični mortovi: 8 do 15 mm,

(u pravilu su ležajnice

debljine 10 do 12 mm,

a sudarnice 10 mm)

- tankoslojni mortovi: 1 do 3 mm

8

Zidovi se zidaju s elementima prema određenim pravilima da bi se postigla potpuna

cjelovitost i čvrstoća zida.

PRAVILA ZA ZIDANJE

- kod izvedbe treba kontrolirati vodoravnost slojeva zida i okomitost zida

- što više cijelih elemenata, a sječenih samo toliko koliko je potrebno za

pravilan vez (sječeni komadi: 3/4, 1/2 i 1/4 dužine elementa)

Mjera dimenzije kod opeke normalnog

formata (NF):

dužina opeke = 1 opeka

(1 opeka = 25 cm)

dimenzije opeke NF:

250/120/65 mm

- ležajnice i sudarnice trebaju biti potpuno ispunjene mortom

- sudarnice se ne smiju poklapati u dva susjedna sloja

(preklop ili izmicanje sudarnica u susjednim slojevima

uobičajeno ½ dužine opeke ili bloka)

1 opeka

5

9

ZIDANJE ZIDOVAizmicanje sudarnica u susjednim slojevima

Prema novijim hrvatskim - europskim

normama (Eurocode 6) najmanje

izmicanje sudarnica u susjednim

redovima iznosi 0,4 visine elementa, ali ne

manje od 4 cm.

min.0,4 h

h

10

Izmicanje sudarnica

susjednih slojeva iznosi

najčešće ½ dužine

opeke / bloka na licu zida.

6

11

VEZOVI ELEMENATA U ZIDU (VEZOVI OPEKA)

Vez je zanatski ispravan način povezivanja elemenata u cjelinu zida radi postizanja

jednolike raspodjele opterećenja u zidu.

Prema razdiobi dužnjaka i vežnjaka u zidu razlikujemo:

- vez uzdužnjaka - vez vežnjaka

Vezovi uzdužnjaka i vežnjaka su danas najčešći oblici veza opeke. Izvode se od opeka

velikog formata (blok opeka) i opeka NF.

-

blokovski (engleski) vez

- povijesni vezovi

blokovski (engleski) vez i povijesni vezovi su vezovi od opeka normalnog formata (NF).

12

PRIKAZ VEZOVA OPEKE SA

SLOBODNIM POČETKOM ZIDA

U tlocrtim detaljima se vezovi opeka prikazuju s dva susjedna sloja po visini zida. Tako se

dokazuje da nema poklapanja sudarnica susjednih slojeva.

shema rješenja veza opeke na

slobodnom početku zida

7

13

Opeke NF


slobodnom početku zida

PRIKAZ VEZOVA OPEKE SA

SLOBODNIM POČETKOM ZIDA

14

UGAO I SUDAR ZIDOVA OD BLOK OPEKE

(tip konstrukcije bez vertikalnih serklaža)

način zidanja nosivih zidova novijih zgrada

- blok opeka


uglu zidova

8

15

1. SLOJ 2. SLOJ

UGAO ZIDOVA OD OPEKE NF

(tip konstrukcije bez vertikalnih serklaža)

način zidanja u starijim zgradama - NF


uglu zidova

16

SIGURNOST ZIDANIH KONSTRUKCIJA

Zidani zidovi su znatno osjetljiviji na preuzimanje vertikalnih i horizontalnih opterećenja

nego li sustav s monolitnim stijenama – osjetljviji su na potres.

ELEMENTI PROJEKTIRANJA ZIDANIH KONSTRUKCIJA

REFERENTNO HORIZONTALNO UBRZANJE

Područje 6 agR 0,05 g 0,5 m/s2




agR je referentno (poredbeno) vršno ubrzanje temeljnog tla

Ubrzanje sile teže na morskoj površini: g0 ~ 9,81 m/s2

Iz tog razloga te razloga opasnosti od potresa,

na prostorima Hrvatske (VI., VII., VIII. i IX. potresna zona)

postoje propisi koji definiraju tipove zidanih konstrukcija

i ograničavaju primjenu nosivih sustava od zidanih

elemenata.

9

17

Ispunjavanje bitnog zahtjeva mehaničke otpornosti i stabilnosti

građevine i dijela bitnog zahtjeva zaštite od požara, koji se odnosi na

očuvanje nosivosti zidane konstrukcije u slučaju požara tijekom određenog

vremena, postiže se zidanom konstrukcijom koja ima tehnička svojstva i

ispunjava zahtjeve propisane u propisu:

Tehnički propis za zidane konstrukcije, NN 01/07 (TPZK)

Tehnički propis upućuje na europske norme (serije normi) za primjenu u

projektiranju zidanih zgrada:

HRN ENV 1991 Eurokod 1: Osnove projektiranja i djelovanja na konstrukcije

HRN ENV 1996 Eurokod 6: Projektiranje zidanih konstrukcija

HRN ENV 1997 Eurokod 7: Geotehničko projektiranje

HRN ENV 1998 Eurokod 8: Projektiranje konstrukcija otpornih na potres

18

Prema ovom Tehničkom propisu (TPZK) zidana konstrukcija se izvodi kao:

- NEOMEĐENO (NEARMIRANO) ZIĐE

- OMEĐENO (NEARMIRANO) ZIĐE

- ARMIRANO ZIĐE

- PREDNAPETO ZIĐE

Definicija ziđa prema TPZK:

ZIĐE je skup zidnih elemenata položenih na projektom određeni način,

povezanih mortom na konačnom mjestu u građevini, ...

10

19

- zidova ukrute

- armirano-betonskih serklaža

koji povezuju sve konstruktivne

zidove

- krutih stropnih konstrukcija

- armiranih zidova

Mehanička otpornost i stabilnost zidanih konstrukcija

u potresnim područjima postiže se s izvedbom:

20

TIPOVI ZIDANIH KONSTRUKCIJA

1. zidane zgrade s horizontalnim armirano-betonskim serklažima i krutim

stropnim konstrukcijama (neomeđeno nearmirano ziđe)

2. zidane zgrade s horizontalnim i vertikalnim armirano-betonskim serklažima

i krutim stropnim konstrukcijama (omeđeno nearmirano ziđe)

3. armirane zidane zgrade s horizontalnim i vertikalnim armirano-betonskim

serklažima i krutim stropnim konstrukcijama (omeđeno i armirano ziđe)

11

21

1. ZIDANE ZGRADE S HORIZONTALNIM ARMIRANO-BETONSKIM SERKLAŽIMA I

KRUTIM STROPNIM KONSTRUKCIJAMA (NEOMEĐENO, NEARMIRANO ZIĐE)

22

2. ZIDANE ZGRADE S HORIZONTALNIM I VERTIKALNIM ARMIRANO-BETONSKIM

SERKLAŽIMA I KRUTIM STROPNIM KONSTRUKCIJAMA (OMEĐENO, NEARMIRANO ZIĐE)

12

23

3. ARMIRANE ZIDANE ZGRADE S HORIZONTALNIM I VERTIKALNIM ARMIRANO-

BETONSKIM SERKLAŽIMA I KRUTIM STROPNIM KONSTRUKCIJAMA

(ARMIRANO OMEĐENO ZIĐE)

armatura

u zidu

DETALJ SPOJA ARMIRANOG

ZIĐA I KRUTE STROPNE

KONSTRUKCIJE

horizontalni

armiranobetonski

serklaž

24

ZIĐE – potresne zone

Minimalna debljina konstruktivnog zida je 24 cm.

Mort za zidanje konstruktivnih zidova: produžni mort

Marka morta

- u područjima male seizmičke aktivnosti:

M 2,5 za nearmirano i omeđeno ziđe

M 5 za armirano ziđe

- u područjima seizmičke aktivnosti ( VII s.zona):

M 5 za neomeđeno i omeđeno ziđe

M 10 za armirano ziđe

* ubrzanje tla ag = 0.1 g odgovara VII zemljotresnoj zoni

(ubrzanje sile teže na morskoj površini: g0 ~ 9,81 m/s2)

min. 24 cm

13

25

NEOMEĐENO (nearmirano) ZIĐEZidovi zidani prema pravilima zidarskog veza. U području stropne konstrukcije

izvode se horizontalni armirano betonski serklaži povezani sa krutom

armiranobetonskom stropnom konstrukcijom.

horizontalni serklaž

ziđe

26

IZVEDBA HORIZONTALNIH SERKLAŽA

Horizontalni serklaži su vodoravne armirano-betonske monolitne konstrukcije koje poput

prstena povezuju sve konstruktivne zidove. Izvode se na razmacima do najviše 6 m, a

najčešće u visini svake stropne konstrukcije.Armiraju se s najmanje 4 uzdužne čelične šipke.

zid

zid

14

27

28

15

29

OMEĐENO ZIĐEZidovi zidani prema pravilima zidarskog veza, omeđeni bočno s vertikalnim armirano

betonskim serklažima.

30

IZVEDBA VERTIKALNIH SERKLAŽA

Vertikalni serklaži su uspravni armirano-betonski elementi koji se izvode na spojevima

svih konstruktivnih zidova (uglovi, sudari, križanja) i slobodnim počecima zidova.

Izvode se u oplati koja se uklanja ili u elementima koji ostaju u konstrukciji.

Vertikalni serklaž se izvodi u dimenzijama presjecišta zidova, minimalno 24x24 cm.

Armiraju se s najmanje 4 vertikalne čelične šipke.

Betoniraju se nakon izvedbe zidanog dijela zida.

16

31

32

VARIJANTE IZVEDBE

VERTIKALNIH SERKLAŽA

a) s izmicanim elementima

(nazubljeni spoj ili cik-cak veza

ziđa i serklaža)

b) bez izmicanja opeka

(ravna veza ziđa i serklaža)

- loše rješenje, izbjegavati

c) armiranim posebnim elementima

(tzv. potresni blokovi)

Najpovoljnija je izvedba vertikalnog

serklaža u varijanti a) jer se ostvaruje

najbolja veza između vertikalnog

serklaža i ziđa.

17

33

Izvedba vertikalnih serklaža u

posebnim elementima koji se

zidaju u sklopu zida i ostaju u

konstrukciji zida.

UGAO

SUDAR

34

Zidanje uglova zidova s

posebnim elementima za

izvedbu vertikalnog serklaža.

18

35dodatna toplinska izolacija i obzid opečnim pločama kod izvedbe kuta s potresnim blokom u zidu od

termo blokova (termo blokovi koji se samo ožbukaju, bez dodatne obloge toplinskom izolacijom)

36

Zidanje s elementima za izvedbu

vertikalnih serklaža na sudaru zidova

19

37

Zidanje prvog sloja zida

U elementu za izvedbu

vertikalnog serklaža vidljiva

je armatura donjeg

vertikalnog serklaža koja se

treba nastaviti.

U sklopu prikaza vidljiva je

ugradba plastičnih cijevi

(prodor cijevi kroz strop)

zbog vođenja instalacija

elektrike ili sl.)

38

ARMIRANO ZIĐE

visine zida

20

39

ARMIRANO ZIĐE

(posebne opeke ili

betonske blokete)

40

PRIKAZ VARIJANTI

ARMIRANJA

ZIDANIH ZIDOVA

Primjeri armiranja

jednostrukih i

dvostrukih zidova od

opeke

Izvor:

Mauerwerks Kalender 2009.

21

41

PREDNAPETO ZIĐE

Prednapeto ziđe je armirano ziđe s armaturom koja je

u izvedbi prednapeta, a daje ziđu potrebnu vlačnu

čvrstoću.

Najčešće se primjenjuje kad su zidani zidovi izloženi

većim horizontalnim silama (vjetar, sile zemljotresa,...),

kad zidova za ukrućenje nema dovoljno, kod izrade

predgotovljenih sustava ziđa te kod sanacija povjesnih

zgrada gdje se prednapinjanjem povećava nosivost

zidane konstrukcije od opeke ili kamena.

Zidani zidovi izloženi većim horizontalnim silama imaju izražene

deformacije koje mogu dovesti do loma zidane konstrukcije.

42

22

43

KRUTE STROPNE

KONSTRUKCIJE

su armirano-betonske monolitne ploče

izveden ljevanjem betona na oplatu

(izvedba in situ)

pri čemu se masa betona poveže sa

ziđem u jednu cjelinu (monolitiziranje).

priprema oplate (kalupa) monolitne

armirano betonske ploče

armatura u horizontalnim i vertikalnim

serklažima i armatura položena po

oplati prije izlijevanja betoniranja

44

Polumontažna stropna konstrukcija: monolitnost

se postiže dodatnom izvedbom armirano-betonske

tlačne ploče u debljini 4 do 6 cm, armatura gornje

dijela betonske ploče (tlačna ploča) usidrena u

horizontalne serklaže.

Montažni stropovi: treba se izvesti kruta stropna

dijafragma (tlačna ploča ili odgovarajuće posmične

veze između stropnih elemenata) – u pravilu se ne

preporuča u potresnim područjima, teško se

zadovoljavajuće monolitizira.

priprema armature tlačne ploče prije početka

betoniranja

Priprema polumontažnog stropa Ugradnja montažnog stropa

montažni strop od

elemenata od opeke

23

45

PRAVILA ZIDANJA ZA JEDNOSTAVNE ZIDANE ZGRADE

Najveći broj etaža i minimalna površina nosivih zidova za svaki smjer u

odnosu na površinu etaže:

Vrst zidanih

konstrukcija

VII potresna

zona

VII potresna

zona

VIII potresna

zona

VIII potresna

zona

IX potresna

zona

IX potresna

zona

broj etaža min. površina

nosiv. zidova


nosiv. zidova


nosiv. zidova

neomeđene

(nearmirane)

3 3% 2 5% 1 6%

omeđene (nearmirane

s vert.serklažima

4 4% 3 4% 2 4%

armirane 5 5% 4 5% 3 5%

Broj etaža: ne računa se potkrovlje s laganim krovom (na pr. drveno krovište)

IZVOR: I.Podhorsky: Nosive konstrukcije I. (2008.)

46

Najveći broj etaža i minimalna površina nosivih zidova

za svaki smjer u odnosu na površinu etaže:

Vrst

zidanih

konstrukcij

a

VII

potre

sna

zona

VII

potre

sna

zona

VIII

potre

sna

zona

VIII

potresna

zona

IX

potre

sna

zona

IX

potre

sna

zona

broj

etaž

a

min.

povr

šina

nosi

v.

zido

va

broj

etaža

min.

površina

nosiv.

zidova

broj

etaž

a

min.

površ

ina

nosiv.

zidov

a

nearmiran

e

3 3% 2 5% 1 6%

s

vertikalnim

serklažima4 4%

3 4%2 4%

armirane 5 5% 4 5% 3 5%

PRIMJER PRORAČUNApotrebne količine zidanih zidova

Zidana zgrada dimenzija 10 x 20 m u Zagrebu,

VIII zona, 3 etaže - vertikalni serklaži

Bruto ploština tlocrta: 200 m2

Potrebna tlocrtna ploština zidova u svakom

smjeru: 4 %

200 x 4/100 = 8,00 m2.

Debljina zidova: 24 cm

Potrebna tlocrtna dužina zidova u svakom

smjeru:

8,00 / 0,24 = 33,3 m‘

PRIKAZ RASPOREDA POTREBNIH

ZIDOVA U TLOCRTU

24

47Moguća visina izvedbe zidova od termoblokova s mortnim džepom za potresna područja,

neomeđeno ziđe (samo horizontalni serklaži)

48Moguća visina izvedbe zidova od termoblokova s mortnim džepom za potresna područja,

omeđeno ziđe (horizontalni i vertikalni serklaži)

25

49

nije dopušteno projektiranje konzola upetih samo u ziđe

zidane konstrukcije.

nije dopušteno projektiranje zidanih konstrukcija kojima se zidovi iste etaže izvode od

raznovrsnih zidnih elemenata ili kao zidovi druge vrste ili sustava konstrukcije

OGRANIČENJA PREMA TEHNIČKOM PROPISU ZA ZIDANE KONSTRUKCIJE (izvod iz čl. 15):

nije dopušteno projektiranje zidanih konstrukcija u

kojima su pojedine etaže izvedene kao

konstrukcije drugih vrsta (betonske, čelične i dr.) ili

drugog sustava konstrukcije (skeletne, ...).

50

gornji rubovi temelja zidane

konstrukcije moraju biti

međusobno povezani armirano

betonskim veznim gredama ili

armirano betonskom podnom

pločom.

betoniranje temelja

ograničenja prema Tehničkom propisu za zidane konstrukcije (izvod iz čl. 15):

armatura vezne grede

dopušta se izvedba betonskih zidova iznad

temelja (podrumski zidovi) na koje se nastavlja

zidana konstrukcija

podrum izveden u betonu (armiranom

betonu)

zidana konstrukcija

26

51

NEKA PRAVILA ZA PROJEKTIRANJE ZIDANIH KONSTRUKCIJA U

SEIZMIČKIM PODRUČJIMA prema EC 8 (EUROCODE 8):

- nosivi zidovi u dva međusobno okomita smjera

- simetričnost ukrućivanja (simetričan raspored pooprečnih zidova ukrute)

- primjena krutih stropnih konstrukcija (monolitne armiranobetonske konstrukcije)

- glavninu vertikalnog opterećenja preuzimaju zidovi: 75% preuzimaju zidovi, a 25%

mogu preuzeti stupovi

- otvori simetrično postavljeni u odnosu na bočne zidove

- otvori veće površine trebaju imati a.b. vertikalne serklaže na bočnim rubovima otvora

- sudarnice u zidu potpuno ispunjene mortom (za ubrzanje tla od 0.1 g)*

- neomeđeni (nearmirani) zidovi (zidovi samo s horizontalnim ab serklažima):

debljina zida min. 30 cm (za ubrzanje tla od 0.1 g)

horizontalni serklaži na razmacima maksimalno 4 m (po visini)

visina izgradnje do P+1 u višim potresnim zonama (za ubrzanje tla od 0.3 g)

- omeđeno ziđe (zidovi s horizontalnim i vertikalnim ab serklažima):

razmak između serklaža maksimalno 4 m

debljina zida min. 24 cm

- armirano ziđe (armatura u zidovima, zidovi s horizontalnim i vertikalnim ab serklažima):

debljina zida min. 24 cm

visina izgradnje od P+2 do P+4 (ovisno o ubrzanju tla)

* ubrzanje tla ag = 0.1 g odgovara VII zemljotresnoj zoni; 0.3 g odgovara IX zemljotresnoj zoni

52

http://www.youtube.com/watch?v=cuSssHUgfbc

http://www.youtube.com/watch?v=NqqVa_5uvIA

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=Wj_eqebVT8g&feature=endscreen

zidanje porobetonskim i betonskim blokovima u potresnim područjima vrijede ista pravila kao i za zidove od opeke – ali je manja vlastita težina konstrukcije, zidanje u

tankom sloju građevinskog polimercemetnog ljepila zbog ravnih površina i iste veličine svih blokova

Protupotresni zidni blok od porobetona Ytongsa šupljinom za umetanje armature i ulijevanje betona

ak1 06 masivne konstrukcije zidane - pravila

Documents