Budownictwo sem. VI

1. Grupy elementów murowych.

Grupa el. murowych, to el. murowe o podobnej procentowej zawartości otworów, ich kierunku odniesionym do kierunku ułożenia elementu w murze oraz podobnej grubości ścianek. Z uwagi na parametry geometryczne elementów murowych rozróżnia się 4 grupy el. murowych. Wymagania określające poszczególne grupy el. murowych wykonanych z tworzywa ceramicznego, silikatowego oraz betonu komórkowego podano w Tablicy 1 normy PN-B-03002:2007. El. murowe z autoklawizowanego betonu komórkowego i kamienia naturalnego i sztucznego zalicza się do grupy 1.

Objętość wszystkich otworów (% objętości brutto):

Materiał el. murowego	Gr. el. murowych
		Grupa 1	Grupa 2	Grupa 3	Grupa 4
				Drazenia pionowe		Dr. pozime
Ceramika	≤25		>25; ≤55	>25; ≤70	>25; ≤70
Silikaty			>25; ≤55	Nie stosuje się	Nie stosuje się
beton			>25; ≤60	>25; ≤70	>25; ≤50

2. Kategorie produkcji elementów murowych.

- KATEGORIA I - zalicza się elementy murowe których producent deklaruje, że mają one określoną wytrzymałość na ściskanie oraz że w zakładzie stosowana jest kontrola jakości, której wyniki stwierdzają, że prawdopodobieństwo wystąpienia średniej wytrzymałości na ściskanie mniejszej od zadeklarowanej jest nie większe niż 5%

- KATEGORIA II - zalicza się elementy murowe, których producent deklaruje ich wytrzymałość średnią na ściskanie, a pozostałe wymagania kategorii I nie są spełnione.

3. Kategoria wykonania robót.

- KATEGORIA A - kiedy roboty murarskie wykonuje należycie wyszkolony zespół pod nadzorem mistrza murarskiego, stosuje się zaprawy produkowane fabrycznie, a jeżeli zaprawy wykonywane są na budowie, kontroluje się dozowanie składników, a także wytrzymałość zaprawy, a jakość robót kontroluje inspektor nadzoru inwestorskiego,

- KATEGORIA B - kiedy warunki określające kategorię A nie są spełnione; w takim przypadku nadzór nad jakością robót może wykonywać osoba odpowiednio wykwalifikowana, upoważniona przez wykonawcę.

Decyzję o przyjęciu kategorii wykonawstwa podejmuje projektant konstrukcji.

4. Elementy murowe.

Z uwagi na rodzaj materiału, rozróżniamy następujące rodzaje El. murowych

- Ceramiczne (cegła pełna zwykła, klinkierowa, modularna, dziurawka, kratówka oraz pustaki pionowo drążone)

- Silikatowe (cegła pełna i drążona oraz pustaki i elementy - dawniej bloki drążone)

- Z betonu kruszywowego (bloki i pustaki wykonane z betonu zwykłego lub lekkiego kruszywowego)

- Z autoklawizowanego betonu komórkowego (bloczki i płytki)

- Z kamienia sztucznego i naturalnego (kamień polny, łamany, przycinany, łupany i bloczki murowe)

Z uwagi na wymagania stawiane tolerancjom wymiarów elementów murowych rozróżniamy

- elementy murowe do murowania na zwykłe spoiny

- elementy murowe do murowania na cienkie spoiny

5. Wytrzymałość elementów murowych na ściskanie
   .

Oznacza się na podstawie badań (ściskając aż do zniszczenia elementy murowe) jako iloraz siły niszczącej F_max przez pole powierzchni brutto elementu A_br (bez odliczania otworów)

Ilość i kształt próbek na których przeprowadza się badanie wytrzymałości elementów murowych na ściskanie określają normy PN-EN 771- 1do6 ( 1- ceramika, 2 silikaty itd.)

6. Znormalizowana wytrzymałość elementów murowych na ściskanie
   .

Wytrzymałość na ściskanie elementu murowego o wymiarach
.

Współczynnik uwzględniający sezonowanie elementów murowych przed badaniem:

- elementy badane w stanie powietrzno suchym lub przy wilgotności 6%±2%

- elementy suszone do stanu stałej masy

- elementy sezonowane przez zanurzenie w wodzie

- współczynnik korekcyjny, sprowadzający wytrzymałość elementu do wytrzymałości zastępczego elementu o wysokości i wymiarze krótszego boku równym 100mm

- wytrzymałość elementu na ściskanie.

7. Zaprawy

Do wykonania murów stosuje się:

- zaprawy murarskie zwykłe

- zaprawy murarskie do cienkich spoin

- zaprawy murarskie lekkie

produkowane fabrycznie lub wytwarzane na miejscu budowy, dla których wymagania określone są w PN-EN 998-2 i PN-B-10104.

Wytrzymałość zaprawy murarskiej na ściskanie
, miarodajna do określenia związku między wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałością muru wyznaczoną ze wzorów podanych w rozdziale 4 normy PN-B-03002:2007 jest:

- dla zapraw produkowanych fabrycznie - wytrzymałości na ściskanie
deklarowaną przez producenta

- dla zapraw wytwarzanych na miejscu budowy - wytrzymałości na ściskanie
określona na podstawie przyjętych proporcji objętościowych składników według PN-B-10104.

Zaprawy murarskie odpowiednio do wytrzymałości
dzieli się, zgodnie z PN-EN 998-2, na klasy, oznaczone literą M i liczbą odpowiadającą
w MPa i przyjmuje z szeregu: M1, M2,5, M5, M10, M15, M20 i Md, gdzie d jest wytrzymałością na ściskanie większą niż 25MPa.

Wytrzymałość na ściskanie określa się na połówkach beleczek 40x40x160 mm po badaniu wytrzymałości na zginanie (6 połówek). Wytrzymałość na ściskanie (f) należy obliczyć w MPa wg wzoru:

w którym:

- P - siła nacisku powodująca zniszczenie beleczki [N]

- F - powierzchnia nacisku równa 1600mm².

Wytrzymałość na ściskanie należy obliczyć z dokładnością do 0,1 MPa.

8. Wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie.

Wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie
nie zawierającego spoiny podłużnej, wykonanego zgodnie z wymaganiami konstrukcyjnymi podanymi w rozdziale 7 normy PN-B-03002, wyznacza się ze wzorów:

- dla murów wykonanych na zaprawie zwykłej lub lekkiej

- dla murów ze spoinami cienkimi z elementów ceramicznych grupy 1 i 4, elementów silikatowych oraz z autoklawizowanego betonu komórkowego o

- dla murów ze spoinami cienkimi z autoklawizowanego betonu komórkowego o

- dla murów ze spoinami cienkimi z elementów ceramicznych grupy 2 i 3

W których:

- współczynnik wg tablicy 2 normy PN-B-03002

- znormalizowana wytrzymałość elementu murowego na ściskanie

- wytrzymałość zaprawy na ściskanie

W przypadku murów ze spoiną podłużną wartość
obliczoną ze wzorów należy mnożyć przez współczynnik

Wytrzymałość
murów z niewypełnionymi spoinami pionowymi, może być wyznaczana z powyższych wzorów ale wymaga to uwzględnienia w obliczeniach wszystkich oddziaływań poziomych na konstrukcję jakie mogą wystąpić.

9. Wytrzymałość charakterystyczna muru na ścinanie.

W zależności od kierunku działania siły ścinającej w stosunku do spoin wspornych, rozróżnia się wytrzymałości muru na ściskanie:

- w kierunku równoległym do spoin wspornych

- w kierunku prostopadłym do spoin wspornych

Wytrzymałość charakterystyczna muru na ścinanie w kierunku równoległym do spoin wspornych
:

- dla muru niezbrojonego ze spoinami pionowymi, spełniającymi wymagania pozwalające je uznać za spoiny wypełnione

- dla muru niezbrojonego wykonanego z niewypełnionymi spoinami pionowymi

Gdzie:

- wartość charakterystyczna wytrzymałości na ścinanie przy zerowym naprężeniu ściskającym podana w Tablicy 3 normy PN-B-03002:2007

- wartość obliczeniowa naprężeń ściskających w kierunku prostopadłym do płaszczyzny ścinania w rozważanym elemencie konstrukcji, wyznaczona dla odpowiedniej kombinacji oddziaływań

- znormalizowana wytrzymałość elementów murowych na ściskanie w kierunku prostopadłym do spoin wspornych

- charakterystyczna wytrzymałość muru na ściskanie

W przypadku, gdy mur może być poddany oddziaływaniom sejsmicznym lub parasejsmicznym (np. drganiom pochodzenia górniczego) lub wstrząsom dynamicznym (np. od intensywnego ruchu pojazdów) należy przyjąć, że wytrzymałość na ścinanie jest równa wartości
, otrzymanej z powyższych wzorów.

Wytrzymałość na ściskanie
muru zawierającego warstwy izolacji przeciwwilgociowej należy wyznaczyć doświadczalnie z uwzględnieniem jednoczesnego działania naprężeń ściskających, działających prostopadle do płaszczyzny spoin wspornych.

Wytrzymałość charakterystyczną muru na ściskanie w kierunku prostopadłym do spoin poziomych
, można przyjmować z tablicy 4 normy PN-B-03002.

10. Wytrzymałość charakterystyczna muru na zginanie.

W zależności od zorientowania płaszczyzny działania momentu zginającego względem płaszczyzny ściany rozróżnia się wytrzymałość muru na zginanie:

- w przekroju przez spoiny wsporne
rys. a)

- w przekroju prostopadłym do spoin wspornych
rys. b)

Wytrzymałości charakterystyczne muru na zginanie
przyjmuje się z Tablicy 5 (
) lub 6 (
) normy PN-B-03002:2007

11. Wytrzymałości obliczeniowe muru.

Wytrzymałości obliczeniowe muru określa się dzieląc wytrzymałość charakterystyczną muru przez częściowy współczynnik bezpieczeństwa
z Tablicy 9 PN-B-03002:2007. Wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa muru ustala się odpowiednio do kategorii kontroli produkcji elementów murowych, rodzaju zastosowanej zaprawy oraz do kategorii wykonania robót na budowie.

Dla wyjątkowych sytuacji obliczeniowych, należy niezależnie od kategorii elementów murowych i kategorii wykonania robót , można przyjąć:

- dla murów -

- dla zakotwień stali zbrojeniowej -

- dla stali zbrojeniowej -

Kiedy pole przekroju poprzecznego elementu konstrukcji murowej jest mniejsza niż 0,30m², wytrzymałość obliczeniową muru należy dodatkowo podzielić przez współczynnik
o wartości podanej w tablicy 10 PN-B-03002:2007.

12. Wysokość efektywna ścian.

Wysokość efektywną ściany oblicza się ze wzoru:

Gdzie:

- współczynnik zależny od przestrzennego usztywnienia budynku, Tablica 13 PN-B-03002:2007

- współczynnik zależny od usztywnienia krawędzi rozpatrywanej ściany

- wysokość kondygnacji równa: przy posługiwaniu się modelem ciągłym - wysokości kondygnacji w osiach modelu ramy, przy posługiwaniu się modelem przegubowym - wysokości kondygnacji w świetle.

13. Odkształcalność muru.

Wielkość odkształceń muru przy ściskaniu zależy od:

- odkształcalności elementów murowych i zaprawy

- stosunku wysokości elementu murowego do grubości spoin wspornych

- jakości wykonania muru

- szybkości przyrostu obciążenia i czasu jego trwania

- wieku muru w chwili jego obciążenia

Do analizy i wymiarowania murów wykonanych z elementów grupy 1 i 2 można przyjmować paraboliczno-prostokątną funkcję (tzw. Parabola madrycka) lub inną o zbliżonym kształcie.

Do obliczania nośności przekroju zginanego lub mimośrodowo ściskanego murów wykonanych z elementów grupy 1 i 2 można posługiwać się również funkcja o wykresie prostokątnym

Mury wykonane z elementów grupy 3 i 4 charakteryzują się zwykle zależnością
bez półki poziomej. W takim przypadku można przyjąć, że jest to funkcja paraboliczna

14. Moduły sprężystości.

Doraźny moduł sprężystości muru E(wartość średnia):

Gdzie:

- cecha sprężystości muru, której wartość można przyjąć:

- dla murów wykonanych na zaprawie
, z wyjątkiem murów z autoklawizowanego betonu komórkowego -

- dla murów z autoklawizowanego betonu komór komórkowego, niezależnie od rodzaju zaprawy, a także dla murów z innego rodzaju elementów murowych na zaprawie
-

Długotrwały moduł sprężystości muru
(wartość średnia):

Gdzie:

- współczynnik uwzględniający zmniejszenie pełzania muru na skutek redystrybucji sił wewnętrznych w konstrukcji oraz stosunek obciążenia działającego długotrwale do obciążenia całkowitego elementu konstrukcji murowej, którego wartość można przyjąć

- końcowa wartość współczynnika pełzania, którego wartość można przyjąć

- cecha sprężystości muru pod obciążeniem długotrwałym, której wartość można przyjąć:

- dla murów wykonanych na zaprawie
, z wyjątkiem murów z autoklawizowanego betonu komórkowego -

- dla murów z autoklawizowanego betonu komór komórkowego, niezależnie od rodzaju zaprawy, a także dla murów z innego rodzaju elementów murowych na zaprawie
-

15. Pełzanie.

Pełzanie to powolny wzrost odkształceń w czasie pod wpływem stałych naprężeń

W obliczeniach konstrukcji murowych szczególne znaczenie ma końcowa wartość odkształceń wywołanych pełzaniem
i związany z nią współczynnik pełzania muru

- czas od chwili wykonania do chwili obciążenia muru

- czas, po którym nastąpi odciążenie muru

- odkształcenie doraźne (sprężyste)

- odkształcenie wywołane pełzaniem

- odkształcenie sprężyste

- opóźnione odkształcenie sprężyste

- odkształcenie trwałe (plastyczne)

16. Skurcz i odkształcalność termiczna muru.

W procesie skurczu wyróżnić można dwa zjawiska:

- skurcz nieodwracalny (pierwotny) związany z czynnikami chemicznymi (karbonatyzacja zawartych w murze związków wapnia; dotyczy elementów betonowych i zaprawy)

- skurcz odwracalny (wtórny) związany ze zmianami wilgotności muru

Skurcz pierwotny zaprawy w przeciętnych warunkach środowiska stabilizuje się po około 14 dniach, a jego wielkość oceniana jest na 0,8÷1,5‰.

Skurcz wtórny muru nie podlegającego dalszemu zawilgoceniu stabilizuje się po 3÷5 latach.

Skurcz pierwotny muru można zredukować przez:

- stosowanie do wznoszenia murów elementów betonowych nie wcześniej niż po 28 dniach od chwili ich wykonania

- stosowanie autoklawizacji, przy produkcji elementów murowych z betonu komórkowego lub elementów wapienno-piaskowych.

Autoklawizacja - obróbka hydrotermalna w środowisku pary o temperaturze 180-190˚C i ciśnieniu ok. 1,2 MPa. W tym procesie ostatecznie kształtują się parametry wytrzymałościowe, mrozoodporność, twardość. Po autoklawizacji wyroby nadają się do murowania

17. Ściany obciążone głównie pionowo.

Ściany obciążone głównie pionowo przenoszą następujące oddziaływania:

- ciężar własny oraz obciążenia elementów usytuowanych na ścianie,

- obciążenia pionowe od stropów ( w tym również od dachów, schodów i balkonów itp.) oraz ścian opartych na rozpatrywanej ścianie,

- oddziaływania pośrednie występujące w połączeniu ze ścianami przyległymi, jeżeli ich odkształcenia pionowe są znacząco różne od odkształceń ściany będącej przedmiotem obliczeń.

- obciążenia poziome oddziałujące bezpośrednio na ścianę, prostopadłe do jej płaszczyzny (np. obciążenie wiatrem, parcie gruntu itp.)

18. Stan graniczny nośności ścian obciążonych głównie pionowo.

Stan graniczny nośności ścian obciążonych głównie pionowo należy sprawdzać z warunku:

- obliczeniowe pionowe obciążenie ściany,

- nośność obliczeniowa ściany

Nośność należy sprawdzać w trzech przekrojach, pod i nad stropem oraz w środkowej strefie ściany - z uwzględnieniem geometrii ścian, mimośrodowego działania obciążenia pionowego i właściwości materiałowych muru. W ścianach z otworami sprawdzać należy także nośność nadproży.

Przy wyznaczaniu miejsca przyłożenia obliczeniowego obciążenia pionowego
, należy uwzględnić mimośród niezamierzony
(h- wysokość ściany w świetle w mm), lecz nie mniej niż 10mm.

- w przekroju pod stropem górnej kondygnacji
oraz w przekroju nad stropem dolnej kondygnacji -
:

Gdzie:

- 1 dla przekroju pod stropem oraz 2 dla przekroju nad stropem

- współczynnik redukcyjny, zależny od wielkości mimośrodu
, na którym w rozpatrywanym przekroju działa obliczeniowa siła pionowa
, oraz od wielkości mimośrodu niezamierzonego

- pole przekroju poprzecznego ściany,

- wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie

Kiedy zależność
murów można wyrazić za pomocą „paraboli madryckiej” lub funkcji podobnej, tak jak to ma miejsce w przypadku murów z elementów grupy 1 i 2 z wyjątkiem elementów z autoklawizowanego betonu komórkowego, wartość współczynnika
przyjmuje się równą:

Dla murów z elementów grupy 3 i4 oraz z murów z autoklawizowanego betonu komórkowego, których zależność
nie ma półki poziomej, zaleca się przyjmować

Gdzie:

- grubość ściany lub jej warstwy.

- w środkowej strefie ściany :

Gdzie:

- współczynnik redukcyjny wyrażający wpływ efektów drugiego rzędu na nośność ściany, zależny od wielkości mimośrodu początkowego
, smukłości ściany
, zależności
muru i czasu działania obciążenia.

(Tablica 12 PN-B-03002:2007)

Dla murów z elementów grupy 3 i 4

19. Model obliczeniowy ustroju nośnego.

W obliczeniach konstrukcji, ściany obciążone głównie pionowo traktowane są jak smukłe elementy ściskane mimośrodowo

Mimośród jest wynikiem głównie:

- warunków przekazywania na ścianę obciążenie od stropów i obciążenie z górnych kondygnacji

- obciążenia poziomego oddziałującego bezpośrednio na ścianę, a w szczególnych przypadkach również od różnicy temperatur po obu stronach ściany

- odchyłek wykonania konstrukcji od nominalnych założeń modelu obliczeniowego, przede wszystkim odchyłek wymiarów geometrycznych

Pod działaniem obciążenia pionowego ściana ulega ugięciu na odcinkach między stropami, co zwiększa mimośród początkowy e działania obciążenia o przyrost ∆e (efekt drugiego rzędu). Obciążenie poziome zwiększa dodatkowo to ugięcie.

Przyrost mimośrodu ∆e zależy od:

- smukłości ściany

- zamocowania ściany ze stropami

Modelem obliczeniowym ściany jest ściskany mimośrodowo pręt o długości równej wysokości kondygnacji, stanowiący część większego zespołu prętów pionowych i prętów poziomych

W zależności od warunków przekazywania w poziomi stropu, siły pionowej ze ściany górnej kondygnacji na dolną, do wyznaczania wielkości mimośrodu
względnie
posługiwać się należy:

- modelem ciągłym , w którym ściana stanowi pręt pionowy ramy sztywno połączony z prętami poziomymi, obrazującymi stropy. Rys a)

- modelem przegubowym, w którym ściana stanowi wydzielony pręt podparty przegubowo w poziomie stropów. Rys b)

20. Model przegubowy.

Modelem przegubowym posługujemy się wtedy, gdy:

- na ścianie opierają się stropy wielkopłytowe, projektowane jako wolnopodparte bez wypuszczonego zbrojenia górnego

- zbrojenie stropów jest niedostateczne do przeniesienia momentu podporowego i powstał tu przegub plastyczny

- zespolenie wieńca ze ścianą jest niewystarczające do przeniesienia momentu zamocowania, w przypadku stropów nad najwyższą kondygnacją.

Przy posługiwaniu się modelem przegubowym do obliczeń ściany przyjąć można:

1. na najwyższej kondygnacji:

- w przekroju pod stropem siła z dachu
działa w stosunku do nominalnej osi ściany na mimośrodzie
, a obciążenie od stropu
- na mimośrodzie
,

- w przekroju nad stropem dolnej kondygnacji siła
stanowiąca sumę
i
, oraz ciężaru ściany działa na mimośrodzie
,

2. dla ścian niższych kondygnacji:

- w przekroju pod stropem siła z górnych kondygnacji
działa na mimośrodzie
, a obciążenie od stropu
- na mimośrodzie
,

- w przekroju nad stropem dolnej kondygnacji - analogicznie jak dla ściany najwyższej kondygnacji

a) ściana zewnętrzna z wydzielonym wieńcem żelbetowym

b) ściana zewnętrzna z wieńcem połączonym ze stropem

w nawiasach wielkości mimośrodów dla ścian na ostatniej kondygnacji

,
,
,
,

,

- największy moment obliczeniowy w środkowej 1/5 wysokości ściany

(h - wysokość ściany w świetle), lecz nie mniej niż 10 mm - mimośród niezamierzony

21. Model ciągły.

Modelem ciągłym można się posługiwać,

- kiedy stropy oparte są na ścianie za pośrednictwem wieńca żelbetowego o szerokości równej grubości ściany lub nie mniejszej niż grubość stropu,

- stropy mają zbrojenia podporowe zdolne do przeniesienia momentu zamocowania stropu w ścianie,

- średnie naprężenie obliczeniowe ściany
, a mimośród
działania obciążenia pionowego w przekroju ściany pod stropem
grubości ściany.

Przy wyznaczaniu wielkości
lub
należy uwzględniać obciążenie poziome, oddziaływujące bezpośrednio na rozpatrywaną ścianę.

1. Zewnętrzna ściana nośna , 2. momenty wywołane mimośrodowym obciążeniem ściany stropami, 3. uproszczone modele obliczeniowe do wyznaczania wartości momentów.

- wartość momentu
wyznaczać można dla każdego z węzłów ramy oddzielnie, przyjmując w uproszczeniu, że schodzące się w węźle ściany i strop są niezarysowane i zachowują się liniowo-sprężyście,

- wartości
modułu sprężystości muru i betonu przyjmuje się jak dla obciążenia krótkotrwałego,

- w przypadku, gdy szerokość wieńca za pośrednictwem którego strop opiera się na ścianie jest nie mniejsza niż grubość ściany lub wysokość przekroju stropu - obowiązuje wartość mniejsza, do obliczeń przyjąć można moment zginający przekroju nad i pod stropem równy 0,85 wartości uzyskanej z analizy sprężystej modelu ramy,

- sztywność stropów można przyjmować w przybliżeniu równą od 0,8 (stropy wielokanałowe do 0,33 (stropy belkowe) sztywności stropu pełnego.

, dla i=1, 2, m

,
,

,
,
,

- największy moment obliczeniowy w środkowej 1/5 wysokości ściany

(h - wysokość ściany w świetle), lecz nie mniej niż 10 mm - mimośród niezamierzony

22. Ściana poddana obciążeniu skupionemu.

Jeżeli ściana wykonana z elementów murowych grupy 1 i spełniająca wymagania konstrukcyjne, poddana jest obciążeniu skupionemu, należy sprawdzić warunek nośności:

Gdzie:

- współczynnik wyrażający wpływ siły skupionej określony ze wzoru:

lecz nie większy niż mniejsza z wartość :
lub 1,5

- obliczeniowe obciążenie skupione,

- pole oddziaływania obciążenia skupionego, nie większe niż
,

- obliczeniowa wytrzymałość muru na ściskanie,

- odległość od krawędzi ściany do najbliższej krawędzi pola oddziaływania skupionego,

- wysokość ściany do poziomu obciążenia,

- efektywne pole przekroju ściany o wymiarach
,

- efektywna długość określona w połowie ściany lub przypory.

Jeżeli ściana wykonana z elementów murowych grupy 2,3 i 4, lokalne obliczeniowe naprężenie ściskające nie może być większe niż
(tj. β=1,0)

Kiedy bezpośrednio pod obciążeniem skupionym w ścianie wykonana została warstwa muru z elementów murowych grupy 1 o wysokości co najmniej równej grubości ściany i nie mniejszej niż 200 mm oraz długości nie mniejszej niż trzy długości na której przyłożone jest to obciążenie, przyjąć można, że obciążenie skupione rozkłada się pod kątem 60°.

Zaleca się aby siła skupiona znajdowała się w stosunku do płaszczyzny ściany w odległości większej niż 0,25・t

23. Ściana obciążone głównie poziomo.

Ustalenia dotyczące obliczania nośności ścian obciążonych głownie poziomo dotyczą wyłącznie ścian poddanych obciążeniu wiatrem lub obciążeniu wyjątkowemu np. uderzeniu ciężkim meblem. Nośność ścian obciążonych głownie poziomo sprawdza się, przyjmując za model obliczeniowy, w zależności od warunków podparcia wzdłuż krawędzi:

- belkę, kiedy ściana podparta jest tylko wzdłuż dwóch przeciwległych krawędzi (np. filarów wydzielonych przez przyległe otwory w ścianie),

- płytę, kiedy ściana podparta jest wzdłuż trzech lub czterech krawędzi.

Jeżeli konstrukcja ściany na podporze pozwala na przejęcie odpowiednich momentów zginających, do obliczeń przyjąć można model ciągły ściany wieloprzęsłowej lub jednoprzęsłowej utwierdzonej na podporze.

24. Ściany poddane poziomemu parciu gruntu.

a) wysokość w świetle ściany piwnicy h ≤ 2,60 m, a jej grubość t ≥ 200 mm,

b) strop nad ścianą działa jako przepona pozioma i zdolny jest do przejęcia siły wywołanej parciem gruntu,

c) obciążenie naziomu w strefie mającej wpływ na parcie gruntu na ścianę piwnic p ≤ 5,0 kN/m2, a obciążenie skupione w odległości od ściany nie większej niż 1,5 m, nie przekracza 15 kN,

d) powierzchnia gruntu nie podnosi się, a głębokość zasypania ściany gruntem nie przekracza wysokości ściany,

e) nie występuje parcie hydrostatyczne,

f) nie ma poślizgu wywołanego obecnością izolacji przeciwwodnej,

Kiedy odległość między ścianami poprzecznymi lub innymi elementami usztywniającymi

Kiedy odległość między ścianami poprzecznymi lub innymi elementami usztywniającymi

Gdzie:

- odległość między ścianami poprzecznymi lub innymi elementami usztywniającymi,

- wysokość ściany w świetle piwnic,

- głębokość zasypania ściany gruntem,

- grubość ściany,

- gęstość objętościowa gruntu.

25. Ściany rozpięte łukowo między podporami.

Kiedy ściana wbudowana jest między podpory zdolne przejąć rozpór łuku, a jej smukłość nie przekracza 20, ścianę obliczać można zakładając, że w grubości ściany kształtuje się łuk trójprzegubowy, a oparcie jego na podporach i w przegubie środkowym znajduje się w odległości 0,1・t od powierzchni ściany.

Przy sprawdzaniu nośności ściany obciążonej wiatrem, efekt łuku uwzględnia się jedynie w kierunku poziomym, przy sprawdzaniu na obciążenie wyjątkowe - również w kierunku pionowym.

Efekt podparcia łukowego: a) w kierunku poziomym, b) w kierunku pionowym

Nośność ściany rozpiętej łukowo między podporami, należy sprawdzać z warunków:

a) wartość obliczeniową rozporu łuku na pasmo ściany o wysokości jednostkowej

b) jednostkowe poziome obciążenie obliczeniowe

strzałkę łuku należy obliczać jako:

gdzie:

- jednostkowa nośność łuku na obciążenie poziome,

- grubość ściany,

- strzałka łuku,

- obciążenie obliczeniowe na jednostkę długości ściany.

Przy sprawdzaniu ściany w kierunku prostopadłym do rozpiętości łuku we wzorach, jako wielkość L przyjmuje się wysokość ściany H, a jako
- poziome obciążenie obliczeniowe, przypadające na jednostkę wysokości ściany.

26. Ściany podparte wzdłuż krawędzi.

Nośność ściany podpartej tylko w poziomie stropu, której modelem obliczeniowym jest belka, sprawdza się w następujący sposób:

- dla ściany która na podporze ma swobodę obrotu przekroju w połowie wysokości ściany

- dla ściany która na podporze jest ciągła lub utwierdzona w połowie wysokości ściany oraz

ewentualnie na podporze

- poziome obciążenie obliczeniowe przypadające na jednostkę długości ściany (dla filarów łącznie

z oddziaływaniem przekazywanym przez przeszklone powierzchnie),

L - 1,05 odległości w świetle między podporami,

- wytrzymałość obliczeniowa muru na zginanie (zniszczenie przez spoiny wsporne),

W - wskaźnik wytrzymałości przekroju.

Nośność ścian obciążonych wiatrem prostopadle do swojej płaszczyzny, podpartych wzdłuż krawędzi poziomych i pionowych, sprawdza się w zależności od oczekiwanego mechanizmu zniszczenia muru:

- dla zniszczenia w płaszczyźnie prostopadłej do spoin wspornych

- dla zniszczenia w płaszczyźnie równoległej do spoin wspornych

Gdzie:

- współczynnik momentu zginającego, zależny od stosunku nośności w obu kierunkach ortogonalnych, stopnia zamocowania na krawędzi ściany i stosunku wysokości do długości ściany,

- ortogonalny stosunek wytrzymałości muru na zginanie,

- poziome obciążenie obliczeniowe przypadające na jednostkę powierzchni,

L - długość ściany między podporami,

- wytrzymałość obliczeniowa muru na zginanie (zniszczenie przez spoiny wsporne),

- wytrzymałość obliczeniowa muru na zginanie (zniszczenie w przekroju prostopadłym do spoin wspornych),

W - wskaźnik wytrzymałości przekroju.

W przypadku wystąpienia mechanizmu zniszczenia przez spoiny wsporne, przy jednoczesnym działaniu obciążeń ściskających, wywołujących w płaszczyźnie tych spoin naprężenia ściskające
, zwiększające nośność na zginanie tak obciążonego muru, wartość współczynnika μ można wyznaczyć ze wzoru:

Ściany z otworami okiennymi dzieli się na części składowe zgodnie z rysunkiem

przedmiotem obliczeń są płyty A i B oraz płyta C, przy założeniu, że przejmują na siebie główną część obciążenia poziomego, oddziaływującego na ścianę.

15

---