Konstrukční řešení zdiva z pórobetonu Ytong

Výhodou pórobetonu jsou shodné mechanické vlastnosti tvárnic ve všech směrech. Zařazením do tzv. 1. skupiny zdicích prvků podle Eurokodu 6 získává pórobeton výhodu při stanovení svislé statické únosnosti proti ostatním materiálově odlišným dutinovým zdicím prvkům o stejné deklarované pevnosti.

Zdivo obecně

Zdivo je tradiční materiál pro nosné konstrukce staveb. Zahrnuje vždy spojení dvou komponentů – cihel a malty, které společně zdivo vytvářejí a charakterizují. Malta zabezpečuje vzájemné spojení obou komponentů zdiva. Cihly dnes nazýváme obecně zdicími prvky.

Současný stav zdicích prvků

Již od osmdesátých let minulého století se na stavbách setkáváme s cihlami a bloky, které svými rozměry a provedením se zásadně odlišují od původních tradičních plných cihel. Cihly z pálené hlíny, vápenopísku a dalších materiálů byly nahrazovány většími bloky, které z důvodu vylehčení a vyšších požadavků na tepelněizolační vlastnosti zdiva byly často opatřeny svislými otvory. Bez otvorů zůstaly pouze v hmotě lehčené cihly a pórobetonové tvárnice s lepšími tepelněizolačními vlastnostmi.

Nové zdicí prvky byly určeny pro použití jako jednovrstvé zdivo. Jejich tlouštky nejprve odpovídaly násobkům klasických formátů plných cihel a následně byly vyráběny i v šířkách a v násobcích metrického formátu. Nové prvky přinesly změnu výšky, a to z původních převážně 65 mm nebo 113 mm na zejména nové rozměry 200 až 250 mm.

Popsaný stav o různých šířkách cihel a tvárnic zůstává i dnes. Setkáváme se tak s šířkami zdicích prvků 300 a 440 mm, dále 250, 375, 500 mm a nově zavedenými tloušťkami 140, 150, 175, 200, 240, 365 a 490 mm. Široká paleta rozměrů je dána statickými, tepelněizolačními a zvukově izolačními parametry jednotlivých materiálů a splněním normativních požadavků na cihly a tvárnice. Místo jejich zabudování tak určuje tloušťku zdiva. Rozdílnou tloušťku užíváme pro obvodové tepelněizolační a nosné zdivo, pro střední nosné zdivo a ztužující a dělicí stěny. Jako příklad můžeme uvést tloušťky právě pro vnější stěny a vnitřní stěny. Pro vnější stěny jsou určeny prvky v tloušťce např. 375, 400, 450 nebo 500 mm a pro vnitřní nosné stěny z pevnějších bloků v šířce 250, 300 nebo 375 mm.

Zdicí prvky z pórobetonu Ytong

Pro pórobetonové výrobky fimy Xella CZ s.r.o. bylo roce 2011 zavedeno inovované značení, vycházející z předchozího označování tvárnic pevnostní značkou a objemovou hmotností zdiva. Jednotlivé výrobky se liší svojí pevností a také tepelněizolační schopností.

Nabízený sortiment umožňuje realizovat zděné konstrukce z více různých tvárnic v rozdílné kvalitě pro již zmíněné obvodové a vnitřní zdivo. Z výrobků uvedených v tabulce 1 je zřejmé, že pro různé stěny můžeme vybírat pevnostně odlišné materiály, které jsou vhodné také pro prvky s vyšším zatížením. Například na nejvíce zatížené střední stěny nebo pilíře budovy se využívá pórobeton P4-500, P4-550 nebo P6-650 a vnější stěny mohou být z materiálů P2-350 nebo při nízkém zatížení i z P1,8-300.

Celá řada sedmi výrobků z pórobetonu Ytong má výrobcem stanovené charakteristické pevnosti zdiva v tlaku za použití systémové tenkovrstvé malty. Tyto pevnosti se užívají pro statické výpočty nosnosti zdiva v tlaku dle Eurokodu 6. Není nutno je tudíž stanovovat výpočtem dle zmíněné normy. Pro váhu pórobetonu je ale třeba uvažovat s objemovými hmotnostmi zdiva při přirozené vlhkosti vnitřního prostředí, které jsou také uváděny na stránkách výrobce (viz tab. 1).

Tab 1: Označení a technické údaje ke zdicím prvkům Ytong
Označení zdicího prvkuObchodní jménoZaručená pevnost v tlaku
MPa
Charakteristická pevnost v tlaku
MPa
Hmotnost zdiva bez omítek
kg/m3
P1,8-300theta1,91,38400
P2-350lambda2,51,74450
P2-4002,61,80500
P2-5002,81,92600
P4-5004,22,71600
P4-5505,03,14650
P6-6506,53,93750

Statické řešení

Pro správné použití zdiva je důležitá volba konstrukčního sytému. V podstatě rozlišujeme tři základní systémy – podélný, příčný a obousměrný. Výběr konstrukčního systému je potřeba volit společně v souvislosti s dalšími prvky stavby, jako je způsob založení, stropní a střešní konstrukce a řešení schodiště. Zásadní vliv má provedení vodorovných konstrukcí a jejich rozpon. Užíváno je systémových polomontovaných stropů sestávajících z nosných trámečků, vložek a dobetonávky. Pro použití je výhodný obousměrný systém, protože na zdivo přichází nižší zatížení, než při jednosměrném uložení stropních prvků. Zatížení se tak roznáší na všechny pórobetonové stěny umístěné po obvodě místnosti. Zvýšená hmotnost železobetonového monolitického stropu je tak eliminována roznesením na všechny stěny objektu.

Použití pórobetonu ze statického hlediska je výhodné při rovnoměrných zatíženích stěn. Pórobetonové tvárnice jsou vždy spojeny v ložných sparách maltou v celé ploše, čímž se vytváří nasvislo kompaktní blok pórobetonu bez míst nepropojených maltou. To je výhodné pro přenos svislého zatížení v celé ploše zdiva. Spojení na mechanické zámky mezi jednotlivými bloky snižuje, jako u všech ostatních typů zdiva, pevnost ve smyku a kompaktnost zdiva ve vodorovné rovině. Proto je důležité zajištění dostatečné převazby tvárnic ve vrstvách nad sebou. Minimální překrytí dané normou je 100 mm. Vhodné je více zatížená místa, místa s koncentrovaným zatížením v uložení stropů, rohy a pilíře provádět s maltováním i svislých spár. Doporučení těchto míst uvádí příručka výrobce.

Výhodou pórobetonu jsou shodné mechanické vlastnosti tvárnic ve všech směrech. Tuto výhodu mohou poskytnout ještě vápenopískové cihly a jiné plné cihlářské nebo betonové výrobky. Zařazením do tzv. 1. skupiny zdicích prvků podle Eurokodu 6 získává pórobeton výhodu při stanovení svislé statické únosnosti proti ostatním materiálově odlišným dutinovým zdicím prvkům o stejné deklarované pevnosti. Použití pórobetonu nejnižších pevností ale limituje velikost působícího zatížení na nosnou stěnu. Zvýšené namáhání stěny nastává při pilířích, meziokenních pilířích, excentrickém uložení stropů a soustředěném zatížení od sloupů a sloupků krovu. Proto je třeba pro dané rozpětí a tíhu stropní konstrukce stěnu vždy staticky posoudit. K posouzení užíváme standardní postup podle ČSN EN 1996-1-1 nebo alespoň zjednodušenou metodu dle ČSN EN 1996-3.

Obr. 2: Stěna s izolací Ytong Multipor

Nízkoenergetické stavby

Nízkoenergetické objekty z pórobetonu se mohou řešit jednovrstvými silnějšími stěnami a nebo stěnami s vnější dodatečnou izolací. Jednovrstvé stěny využívají tloušťky 375 mm, 450 mm a 499 mm za použití tvárnic pevnosti P1,8-300 a P2-350. Tyto tvárnice jsou v katalogu firmy označeny jako tepelněizolační. Při užití tl. 375 mm vyhovují obvodové stěny s uvedenými typy tvárnic včetně omítek pro doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U dle ČSN 730540-2 (U = 0,25 W/(m2K)). Při tloušťkách 499 mm se například u stěny z P1,8-300 dosahuje výhodně nízké hodnoty součinitele prostupu tepla U až 0,164 W/(m2K).

Pokud se na stavbě realizuje dodatečná tepelná izolace stěn, doporučuje se izolační pórobetonová deska Ytong Multipor. Jedná se o speciálně vyrobený pórobeton s výbornými tepelněizolačními vlastnostmi (součinitel tepelné vodivosti je 0,045 W/(mK)).

Desky se lepí na vnější stranu obvodové stěny pomocí lehké malty Multipor a kotví plastovými hmoždinkami. Společně s nosnou stěnou vytváří konstrukci z jednoho druhu materiálu a pevný podklad pro vnější omítku. Desky Ytong Multipor nejsou uvažovány jako nosné.

Technické parametry zdiva za dodržení pokynů výrobce vytvářejí z pórobetonu dobrý stavební zdicí materiál pro nízkopodlažní obytnou, občanskou i průmyslovou výstavbu.

Autor: Ing. Luděk Vejvara
Foto: Archiv firmy