- Učlanjen(a)
- 22.08.2009
- Poruka
- 4.109
Nosivi unutarnji zidovi
Nosivi unutarnji zidovi moraju ispuniti u prvom redu statičke zahtjeve. Osim toga ispuniti se obično moraju i zahtjevi u pogledu protupožarne zaštite, zvučne zaštite (pregradni zidovi u stanu) te zrakonepropusnosti. Izvedba je u pravilu jednokrilna konstrukcija (slika 5.9.-1).
Dodatno se postavljaju zahtjevi u pogledu estetike (žbuka/vidno ziđe) te u pogledu zimske toplinske izolacije(primjerice nezagrijavano stubište) te ljetne toplinske zaštite.
Dimenzioniranje statičkih zahtjeva vrši se prema normi DIN 1053. Ostali dokazi kao recimo zvučna i protupožarna zaštita izvode se prema odnosnim građevinsko-fizikalnim pravilima.
Nenosivi unutarnji zidovi
Nenosivi unutarnji pregradni zidovi od ziđa
1 Općenito
Nenosivi unutarnji pregradni zidovi u masivnom načinu gradnje od zidne opeke i zidnih ploča (u daljnjem tekstu označeni kao pregradni zidovi) dokazali su se već desetljećima. Uz adekvatnu izvedbu ispunjavaju sve zahtjeve postavljene u pogledu protupožarne, zvučne i toplinske zaštite ali i sposobnost naprezanja povezanu s uporabom.Pregradni zidovi montiraju se bez velikog utrošenog rada i truda nakon izvedbe grube gradnje. Mogu se koristiti i u staroj gradnji prilikom proširenja stambenih površina koje stoje na raspolaganju. Uporabom tankoslojnog morta znatno smanjen je unos vlage u građevinski objekt za razliku od uobičajenih objekata s sljubnicama od debljeg nanosa morta.
2 Područje primjene
Pregradni zidovi služe za podjelu prostora: ne smiju se koristiti za ukrutu objekta. Mogu se ukloniti prilikom preoblikovanja tlocrta bez ugrožavanja stabilnosti objekta. Stabilnost pregradnih zidova realizira se povezivanjem s graničnim građevinskim elementima (poprečni zidovi ili ekvivalentne mjere i stropovi), sve dok se ne prekorače dopuštene granične mjere (ranije granični gabariti) pregradnih zidova (vidi tabele 2 do 4).
Pregradni zidovi koriste se kako u novogradnjama tako i u objektima starije gradnje kao i u armiranobetonskim skeletnim konstrukcijama kao međuzidovi i zidovi s ispunom. Primjenu nalaze također i na zgradama s relativno velikim stropnim rasponima kao što su škole, upravne zgrade, bolnice, proizvodne hale i slično.
3 Zahtjevi
Pregradni zidovi i njihovi priključci na granične građevinske elemente moraju se izvoditi tako da su ispunjeni sljedeći zahtjevi prema normi DIN 4103-1(1):
preuzimanje vlastitog opterećenja uključivši i žbuku ili neki drugi omotač (vlastito opterećenje prema normi DIN 1055-1(2)preuzimanje horizontalnih sila koje djeluju na njihovu površinu te izvoženje na granične građevinske elemente kao zidove, stropove i podupirače adekvatan otpor statičkim – pretežno nepokretnim – ali i udarnim opterećenjima koja se mogu javiti prilikom uporabe
4 Opterećenja iz laganih pregradnih zidova
Opterećenja laganih neopterećenih pregradnih zidova(opterećenje zida ≤ 5 kN/m dužine zida) mogu se pojednostavljeno uzeti u obzir prema DIN 1055-3(3) kao ravnomjerno raspoređen dodatak korisnom opterećenju To pojednostavljenje ne vrijedi za zidove s opterećenjem većim od 3 kN/m dužine zida koji stoje paralelno prema gredama i stropovima bez dovoljne poprečne raspodjele.
Tabela 1: Dodatak pregradnog zida
Područja montaže prema DIN 4103-1 (1)
Sukladno vrsti uporabe prostorija između koji će se montirati pregradni zidovi treba svakako procijeniti različito velika horizontalna linijska opterećenja u ovisnosti o području montaže uz dokaz granične nosivosti progiba (vidi odlomak 5).
Obadva područja montaže definiraju se kako slijedi:
Područje montaže 1
Područje gdje se okuplja manji broj ljudi recimo stanovi, uredi, hoteli, bolničke sobe te slične prostorije uključujući i hodnike
Područje montaže 2
Područja u kojima se okuplja veliki broj ljudi primjerice velike dvorane za skupove, školske prostorije, izložbeni i prodajni prostori, predavaonice te slični prostori. Tu se ubrajaju i pregradni zidovi između prostorija s visinskom razlikom podova ≥ 1,00 m.
Statičko opterećenje prema normi DIN 4103-1(1)
To je dokaz granične nosivosti progiba nasuprot horizontalnom linijskom opterećenju H koje se izvodi 0,9 m iznad podnožja zida (vidi sliku 1). To uporabno opterećenje djeluje uglavnom mirujući i ima sljedeće veličine;
Područje montaže 1 ; H¹ = 0,5 kN/m
Područje montaže 2 ; H² = 1,0 kN/m
Posredovanjem granične nosivosti progiba provjerava se mogu li linijska opterećenja koja se javljaju horizontalno H= 0,9 m iznad podnožja zida – dakle otprilike u visini bokova odnosno sjedalice- izazvati urušavanje pregradnih zidova. Ta opterećenje može u danim slučajevima izazvati navala mase ljudi . Sile su već prema intenzitetu skupine ljudi različite veličine. Veličina opterećenja utvrđena je prema području montaže.
Prilikom dokazivanja granične nosivosti progiba pregradnih zidova ne treba uzimati u obzir djelovanja drugih sila. Konzolno opterećenje p = 0,4 kN/m označeno na slici 1 proizvodi pomoću polužnog kraka ≤ 3,00 moment progiba kojeg mora preuzimati suprotno usmjereni par sila (horizontalne sile na vrhu i u podnožju ). Te sile koje djeluju horizontalno (najnepovoljnija vrijednost)
Ho=Hu= p.0,3 / h
svakako treba uzeti u obzir prilikom dokazivanja priključaka. Prethodno opisani nosivi model ne može se više primijeniti na gorenjem slobodnom rubu pregradnog zida. U tom slučaju mora se spriječiti „zakretanje“ zida bočnim priključcima.
Konzolno opterećenje pokriva moguća opterećenja od regala za knjige, slika ili laganih zidnih ormara, koji se mogu postaviti na bilo kojem dijelu pregradnog zida.
Konzolno opterećenje p= 0,4 kN/m
Horizontalno opterećenje H
Područje montaže 1 : H¹ = 0,5 kN/m
Područje montaže 2 : H² = 1,0 kN/m
H Visina zida
Slika 1: Statičko opterećenje prema DIN 4103-1 (dužinski podaci u m)
Udarna opterećenja
Kod udarnih opterećenja razlikujemo tvrde i mekane udare.
Vrstom opterećenja“tvrdi udar“ treba provjeriti mogu li lokalno ograničena opterećenja ( pomjeranje namještaja, bacanje tvrdih predmeta) istrgnuti pregradi zid iz njegovog sidrenja ili probiti zid cijelom njegovom debljinom. Takav dokaz istovremeno osigurava od pada elemenata zida koji mogu dovesti do povreda i ugroze života ljudi.
Za razliku od „tvrdog udara“ „mekani udar“ predstavlja nešto veće, ali istovremeno i„umiljatije“ opterećenje za pregradne zidove(4). Bazira se na udaru ljudskog tijela izazvanog recimo padom s ljestvi ili naslanjanjem ljudi ramenima na nadvoj. Zahtijevano je da opterećene opisano energijom od E basis = 100 Nm ne izazove lokalne pojave rušenja.
Tvrdi udar predstavlja za pregradne zidove u masivnoj gradnji kritično opterećenje. Istraživanja na MPA Hannover (4) pretpostavila su da mekani udar ne predstavlja u pojedinačnom slučaju opterećenje koje treba provjeravati. Presudna za dimenzioniranje masivnih pregradnih zidova te za granične vrijednosti zidnih dimenzija jeste granična nosivost progiba.
Dopuštene maksimalne dužine i visine zidova (granične mjere)
Istraživački projekti inicirani u okvirima Saveznog ministarstva za prostorno uređenje i graditeljstvo (raniji naziv) izvedeni su u Institutu za istraživanje i razvoj te ispitivanje građevinskih materijala pri univerzitetu Hannover i tom prilikom izvršena su mnogobrojna ispitivanja i analize na pregradnim zidovima od zidnih blokova (opeke) i zidnih građevinskih ploča(4). Osnova za brojčane vrijednosti u tabelama od 2 do 4 bili su vrednovani rezultati(4). Prvobitne tabele dopunjene su ekspertnim stavovima Kirtschig-a i Anstölz-a.
Tabele se razlikuju u principu po uvjetima držača:
četverostrano pridržani zidovi bez opterećenja (tabela 2)
četverostrano pridržavani zidovi s opterećenjem (tabela 3)
trostrano pridržavani zidovi bez opterećenja, jedan vertikalni rub slobodan (tabela 2)
trostrano pridržavani zidovi s opterećenjem, jedan vertikalni rub slobodan (tabela 3)
trostrano pridržavani zidovi s opterećenjem, gornji rub slobodan (tabela 4)
Korisnicima nije uvijek jasno da se kod pregradnih zidova slučaj opterećenja mora uzeti u obzir“s opterećenjem“. Tu se ne radi o planskom opterećenju iz zidova iznad i/ili iz stropova, ti se uglavnom radi o neželjenom opterećenju nastalom uslijed skupljanja i deformiranja armirano-betonskog stropa. Naročito kod armirano-betonskih stropova u trenutku montaže pregradnih zidova može doći do djelovanja stropnih opterećenja. U pojedinačnom slučaju treba provjeriti sukladno vremenskom tijeku gradnje, veličini deformacije stropa, uporabljenoj kombinaciji morta i opeke te formiranju priključaka na granične građevinske elemente koji slučaj opterećenja je baza za posredovanje graničnih vrijednosti za dužine zidova. Odluka hoće li se slučaj opterećenja preuzeti „s opterećenjem“ nije jednostavna. Sigurniji je odabir slučaj opterećenja“bez opterećenja“.
Ukoliko se granične vrijednosti prekorače neophodna je uporaba građevinskih elementa za ukrutu kao što su čelični podupirači, podupirači za armirano ziđe ili horizontalni profili od betoniranih zidnih elemenata ziđa s armaturom. Pri tome svakako treba voditi računa o opasnosti od pucanja uslijed skupljanja- naročito kod većih dužina zida odnosno istezanja skupljanjem-vidi točku 5.
Tabela 2. Granične vrijednosti četverostrano pridržavanih zidova bez“opterećenja“¹)³) i trostrano pridržavanih zidova s vertikalnim slobodnim rubom*
Tabela 3; Granične vrijednosti četverostrano pridržavanih zidova s opterećenjem²)³) i trostrano pridržavani zidovi , slobodni vertikalni rub*
Učvršćivanje na granične građevinske elemente
Pregradni zidovi stabilni su samo ako su adekvatnim priključcima(držačima) povezani s graničnim građevinskim elementima. Stabilnost se mora osigurati i za vrijeme montaže zidova i početka učinkovitosti funkcije držača (obično u području zid/strop) odgovarajućim mjerama- primjerice učvršćivanjem klinovima. S jedne strane spojevi moraju biti formirani tako da mogu preuzimati opterećenja koja djeluju na zidove (vidi sliku 1). S druge strane kod konstrukcijske izvedbe priključaka u obzir treba uzeti moguće izmjene oblika graničnih građevinskih elemenata.
Uz ove statičke aspekte presudni za učvršćivanje pregradnih zidova na granične građevinske elemente često su građevinsko-fizikalni zahtjevi (zvučna i protupožarna zaštita). Ukoliko su priključci izvedeni prema poglavljima od 2 do 6 u pravilu nije potreban dokaz.
Bočno pridržavanje
Bočno pridržavanje pregradnih zidova u ovisnosti o pojavi prisilnih opterećenja može se realizirati ozubljenjem, postavljanjem sidara s/bez priključnih šina i uvođenjem pregradnih zidova u zidane otvore. Okviri vrata u visini prostorije, U- ili I-čelični profili također mogu biti adekvatno rješenje za bočno pridržavanje.
Gornje pridržavanje
Ukoliko se pregradni zidovi, recimo kod kontinuiranih prozorskih pojasa ne zidaju do ispod stropa pretpostavlja se da postoji slobodan gornji rub(tabela 4). Ukoliko zidne krune fiksiraju kontinuirani profili za ukrutu od armiranog betona, betoniranih zidnih elemenata ili čeličnih profila, a istovremeno horizontalne sile držača se izvode na druge građevinske elemente , onda možemo govoriti o gornjem pridržavanju pregradnih zidova (tabele 2 i 3). Gornje pridržavanje može se postići i armiranjem 3 gornje ležajne sljubnice primjerice od po 2Ø 6 mm (fuga s debljom posteljicom morta). Hoće li se izvoditi statički dokaz ovisi o geometrijskim uvjetima.
Priključak pregradnih zidova na strop vrši se u pravilu metalnim kutevima ili drugim adekvatnim profilima(recimo U-profili). Uz to treba voditi računa o protupožarno- tehničkim zahtjevima(polaganje mineralne vune s točkom taljenja > 100°C i specifičnom gustoćom ≥ 30 kg/m³). Bitno je poštivati i druge aspekte, recimo onaj estetski ali i građevinsko-praktičnu izvedbenu varijantu.
a) U poglavlju 6 ograničili smo se u pravilu na slučajeve kod kojih se bočni L- profili prekrivaju ovješenim stropom ili blendom od metalnih profila. Kod izvedbene varijante (b) mora se osigurati da se gornji sloj ziđa montira bez problema. Ukoliko se obostrano predviđeni L-profili učvrste na strop pomoću čeličnih spojnica prije početka zidanja, onda se mora osigurati umetanje gornjeg sloja zida u uzdužni smjer zida adekvatnim mjerama (jednostrani otvor za L-profil, po sekcijama). Kao alternativno rješenje umjesto krutih U-profila nudi se sistem sastavljen od dva naizmjenično pomična kraka, od koji se jedan postavlja na strop kao granični kutni element prije montaže pregradnih zidova, dok se drugi nakon zidanja prvog sloja umetne u sa suprotne strane u već učvršćenu polugu te se podesi.
Tabela 4; Granične vrijednosti trostrano pridržavanih zidova (gornji rub slobodan)- bez opterećenja ¹)²)*
Ovakav sistem je s aspekta formiranja profila zahtjevniji, nudi međutim znatne prednosti u usporedbi s varijantom (b)
Slika 2: Priključak na međupodupirače (podupirače za ukrutu)
Slika 3: Kruti priključci (bočno)
U praksi su se u određenim područjima primjene dokazali i drugi držači kao klizni stropni priključci. Kod izvedbe pregradnog zida kao vidnog ziđa ne mogu se u pravilu koristiti vidljivi čelični profili postavljeni na stropu. U tom slučaju preporuča se učvrstiti na tropu T-profile, a opeku gornjeg sloja ziđa, prethodno prorezanu na gornjoj strani umetnuti u uzdužnom smjeru u lamelu profila. Na kraju zida gdje umetanje opeke više nije moguće nije potrebno postavljanje T-profila po dužini zidnog bloka/opeke.
Odluka o tome hoće li se priključna sljubnica između gornjeg kraja zida i betonskog stropa popunjavati mortom ovisi o mogućim prisilnim silama koje se mogu pojaviti na pregradnim zidovima uslijed djelovanja stropnih opterećenja nastalih skupljanjem i puzanjem betona. U principu popunjavanje mortom gornje priključne sljubnice preferira se u odnosu na umetanje materijala koji se jako skuplja (primjerice mineralna vuna)/4/. To vrijedi naročito onda kada se može pretpostaviti da nakon popunjavanja priključne sljubnice mortom više neće nastati sile iz deformacija uslijed vlastitog opterećenja iznad postavljenih građevinskih elemenata. Iz tog razloga preporuča se popunjavanje sljubnice mortom što je moguće kasnije i to normalnim mortom koji nema preveliku čvrstoću (primjerice MG II), recimo prilikom žbukanja pregradnih zidova.
Klizni priključci
Ukoliko se računa s neplanskim uvođenjem sila odnosno velikim skupljanjem te kao rezultat toga i velikim naprezanjem u pregradnim zidovima zbog deformacija graničnih građevinskih elemenata, predviđeni su klizni priključci. Oni se mogu formirati razmještanjem čeličnih profila ili zidanjem otvora. Tu svakako treba uzeti u obzir da bočni držači pregradnih zidova ostaju i onda kada se granični građevinski elementi deformiraju (dubinu profila odnosno otvora dimenzionirati dovoljno). Alternativno mogu se postaviti okomito pomična sidra koja se vode u fiksiranoj šini. Gotovo uvijek treba postaviti razdjelni sloj, na primjer krovnu bitumensku ljepenku (vidi uz to odlomak 10). Preuzimanje opterećenja koje djeluje horizontalno (slika 1)mora biti osigurano. U svakom slučaju preporuča se popunjavanje priključnih sljubnica bočno i gore prema graničnim građevinskim elementima mineralnom vunom i slično, kako bi konstrukcija zadovoljila zahtjeve u pogledu zvučne i protupožarne zaštite.
Slika 5: Kruti priključak (podnožje)
Kod većih stropnih raspona postaviti bitumensku krovnu ljepenku ili sl., kako bi se uslijed progiba stropa spriječilo pucanje donjih slojeva opeke/zidnih blokova
Slika 6: Klizni stropni priključci s čeličnim kutom (vertikalni presjeci). Mjere
navedene u mm.
Čelični profili a )postavljeni vani b) postavljeni unutra
Kruti priključci
Kruti priključci formiraju se u slučaju kada se na pregradnom zidu očekuju vrlo male ili gotovo nikakve prisilne sile iz graničnih građevinskih elemenata i pregradni zid se ne skuplja jako. Kruti bočni priključci nalaze primjenu u pravilu u stanogradnji s malim rasponima stropova, pri čemu se dužina zidova ograničava na l = ≤ 5 m.
Spoj s graničnim građevinskim elementima realizira se klasičnim ozubljenjem zidova ili postavljanjem sidara tehnikom nastavak na sučeljak. Istovrsne mjere kao - uvođenje pregradnog zida u zidani otvor, priključak žbukanjem ili primjenom povezujućeg čeličnog umetka - također su dopuštene.
Priključne sljubnice pune se mortom, mineralnom vunom i sl., kako bi se udovoljilo tehničkim zahtjevima u pogledu zvučne i protupožarne zaštite.
Ispunjavanje udarnih sljubnica mortom
Ispitni rezultati objavljeni u (4) uključujući i prijedlog u pogledu graničnih mjera vrijede za ziđe s udarnim sljubnica popunjenim mortom. Tabele navedene u objavljenim publikacijama sačinjene su pod pretpostavkom da se pregradni zid, opterećen horizontalnim linijskim silama , iznosi dvoosovinski preko oba smjera naprezanja. Ziđe sa sljubnicama koje nisu ispunjene mortom nije ispitivano u okvirima istraživačkog projekta.
Vodeći računa o aktualnim rezultatima u pogledu čvrstoće ziđa na progib (6) kod pregradnih zidova sa sljubnicama koje nisu ispunjene mortom mogu se koristiti
(1)kod četverostranog držanja te trostranog držanja sa slobodnim vertikalnim rubom dužine zidova prema tabeli 2 i 3, ukoliko je odnos dužina zida/ visina zida isti ili veći od 2;
(2)kod trostranog držanja s gornjim slobodnim rubom pola dužine zidova prema tabeli 4,
(3)u slučajevima prema (1), kod kojih je odnos dužina zida/visina zida manji od 2, polovine dužine zidova određuju se prema tabelama 2 i 3.
Izvođenje bez oštećenja
U cilju montaže pregradnih zidova bez oštećenja potrebno je pridržavati se sljedećih pravila:
- ograničenje progiba stropa pridržavanjem vitkosti progiba prema normi DIN 1045-1
- smanjenje progiba stropa nastalo puzanjem i skupljanjem vodeći računa o vremenima demontaže i tretiranja betona prema DIN 1045. Kod kraćih rokova demontaže koriste se prilagođeni podupirači za slučaj nužde.
- pregradne zidove zidati i žbukati što je moguće kasnije (npr. nakon završetka grube gradnje). Građevinski materijali(zidne ugradbene ploče i zidni blokovi) moraju se zaštiti od jačeg vlaženja, recimo pokrivanjem folijom, kako bi se smanjile deformacije skupljanjem
- progib stropa ispod pregradnog zida može dovesti do prijenosa sila kao svoda ili progibnih nosača(nosača s jednoosovinskim progibom). Preporučljivo je formiranje pregradnog zida kao samonosivog . To se može realizirati armoranjem ležajnih sljubnica, učinkovito je samo kod“ sljubnica s debljom posteljicom“. Izvedbene mogućnosti vidi (7). Povoljno djeluje i što je moguće veća čvrstoća spoja zidnog bloka i morta. Preporuča se također razdvajane od donjeg katnog stropa umetanjem folije ili bitumenske ljepenke. Na taj način fiksira se eventualno pucanje zida na nevidljivom mjestu.
- kod većih raspona stropa od li > 6 m moguće su dodatne mjere za izvedbu bez oštećenja, primjerice umetanje armature u cilju osiguranja od pucanja.
- za prorezivanje pregradnih zidova voditi računa o normi Din 1053-1(8), tabela 10, vidi također DGfM (Njemačko društvo za zidane konstrukcije) podsjetnik“Prorezi i otvori“ (11). Za izrezivanje i glodanje izreza koristiti odgovarajuće uređaje koji neće uništiti strukturu ziđa niti će ugroziti stabilnost pregradnog zida. Preporuča se uzeti granične mjere prema tabeli 2 do 4 za prorezane zidove za sljedeću nižu debljinu zidova, primjer za prorezani zid debljine 9 cm kod d= 7 cm. Za debljine zidova od 17,5 i 24 cm to umanjivanje nije potrebno. Horizontalni i kosi prorezi dopušteni su tek od debljine zida od 17,5 cm.
U pravilu treba izbjegavati kose proreze.
Tabela 5: Najmanja debljina nenosivih zidova od ziđa i zidnih ugradbenih ploča koji zatvaraju prostor(1-strano naprezanje na požar) prema DIN 4102-4(03, 1994) i A1(11.2004.) Tabela 38*)
Protupožarna zaštita
Pregradni zidovi u masivnom načinu gradnje ispunjavaju u ovisnosti o debljini zidova visoke zahtjeve u pogledu građevinske protupožarne zaštite prema normi DIN 4102-4 (9). Zidni blokovi/opeka kao i mort prema normi DIN 1053-1 te žbuka prema DIN 18550 nisu zapaljivi građevinski materijali( klasa A1 prema DIN 4102-1(10).
Ziđe ispunjava sve zahtjeve klase građevinskih materijala A 1 prema DIN EN 13501-1.
Pregradni zidovi prilagođeni protupožarno-tehničkim zahtjevima u pogledu svoje funkcije zatvaranja prostora klasificirani su prema normi DIN 4102-4 u vatrootporne klase F 30 do F 180. U tabeli 5 navedene su najmanje moguće debljine zidova.
Za protupožarno-tehničko djelovanje presudno je ispunjavanje priključnih sljubnica mineralnim vlaknima građevinske klase A prema DIN 4102-1, točka taljenja ≥ 1000 ° C, specifična gustoća ≥ 30 kg/m³. Obavezno obratiti pozornost na popunjavanje eventualnih šupljih prostora mineralnom vunom.
Zvučna zaštita
Između prostorija koje su međusobno odvojene pregradnim zidovima nema u pravilu zahtjeva u pogledu građevinske zvučne zaštite. Pregradni zidovi fungiraju kao pomoćni prateći građevinski elementi katnih stropova i primjerice pregradnih zidova stana, tako da njihov utjecaj na zvučnu izolaciju tih graničnih građevinskih dijelova trebasvakako uzeti u obzir.
Akustička razdvajanja (prema slikama 4 i 6) reduciraju uzdužno izvođenje zvuka pregradnih zidova te tako poboljšavaju zvučnu zaštitu masivnih razdjelnih građevinskih elemenata.
Nosivi unutarnji zidovi moraju ispuniti u prvom redu statičke zahtjeve. Osim toga ispuniti se obično moraju i zahtjevi u pogledu protupožarne zaštite, zvučne zaštite (pregradni zidovi u stanu) te zrakonepropusnosti. Izvedba je u pravilu jednokrilna konstrukcija (slika 5.9.-1).
Dodatno se postavljaju zahtjevi u pogledu estetike (žbuka/vidno ziđe) te u pogledu zimske toplinske izolacije(primjerice nezagrijavano stubište) te ljetne toplinske zaštite.
Dimenzioniranje statičkih zahtjeva vrši se prema normi DIN 1053. Ostali dokazi kao recimo zvučna i protupožarna zaštita izvode se prema odnosnim građevinsko-fizikalnim pravilima.
Nenosivi unutarnji zidovi
Nenosivi unutarnji pregradni zidovi od ziđa
1 Općenito
Nenosivi unutarnji pregradni zidovi u masivnom načinu gradnje od zidne opeke i zidnih ploča (u daljnjem tekstu označeni kao pregradni zidovi) dokazali su se već desetljećima. Uz adekvatnu izvedbu ispunjavaju sve zahtjeve postavljene u pogledu protupožarne, zvučne i toplinske zaštite ali i sposobnost naprezanja povezanu s uporabom.Pregradni zidovi montiraju se bez velikog utrošenog rada i truda nakon izvedbe grube gradnje. Mogu se koristiti i u staroj gradnji prilikom proširenja stambenih površina koje stoje na raspolaganju. Uporabom tankoslojnog morta znatno smanjen je unos vlage u građevinski objekt za razliku od uobičajenih objekata s sljubnicama od debljeg nanosa morta.
2 Područje primjene
Pregradni zidovi služe za podjelu prostora: ne smiju se koristiti za ukrutu objekta. Mogu se ukloniti prilikom preoblikovanja tlocrta bez ugrožavanja stabilnosti objekta. Stabilnost pregradnih zidova realizira se povezivanjem s graničnim građevinskim elementima (poprečni zidovi ili ekvivalentne mjere i stropovi), sve dok se ne prekorače dopuštene granične mjere (ranije granični gabariti) pregradnih zidova (vidi tabele 2 do 4).
Pregradni zidovi koriste se kako u novogradnjama tako i u objektima starije gradnje kao i u armiranobetonskim skeletnim konstrukcijama kao međuzidovi i zidovi s ispunom. Primjenu nalaze također i na zgradama s relativno velikim stropnim rasponima kao što su škole, upravne zgrade, bolnice, proizvodne hale i slično.
3 Zahtjevi
Pregradni zidovi i njihovi priključci na granične građevinske elemente moraju se izvoditi tako da su ispunjeni sljedeći zahtjevi prema normi DIN 4103-1(1):
preuzimanje vlastitog opterećenja uključivši i žbuku ili neki drugi omotač (vlastito opterećenje prema normi DIN 1055-1(2)preuzimanje horizontalnih sila koje djeluju na njihovu površinu te izvoženje na granične građevinske elemente kao zidove, stropove i podupirače adekvatan otpor statičkim – pretežno nepokretnim – ali i udarnim opterećenjima koja se mogu javiti prilikom uporabe
4 Opterećenja iz laganih pregradnih zidova
Opterećenja laganih neopterećenih pregradnih zidova(opterećenje zida ≤ 5 kN/m dužine zida) mogu se pojednostavljeno uzeti u obzir prema DIN 1055-3(3) kao ravnomjerno raspoređen dodatak korisnom opterećenju To pojednostavljenje ne vrijedi za zidove s opterećenjem većim od 3 kN/m dužine zida koji stoje paralelno prema gredama i stropovima bez dovoljne poprečne raspodjele.
Tabela 1: Dodatak pregradnog zida
Područja montaže prema DIN 4103-1 (1)
Sukladno vrsti uporabe prostorija između koji će se montirati pregradni zidovi treba svakako procijeniti različito velika horizontalna linijska opterećenja u ovisnosti o području montaže uz dokaz granične nosivosti progiba (vidi odlomak 5).
Obadva područja montaže definiraju se kako slijedi:
Područje montaže 1
Područje gdje se okuplja manji broj ljudi recimo stanovi, uredi, hoteli, bolničke sobe te slične prostorije uključujući i hodnike
Područje montaže 2
Područja u kojima se okuplja veliki broj ljudi primjerice velike dvorane za skupove, školske prostorije, izložbeni i prodajni prostori, predavaonice te slični prostori. Tu se ubrajaju i pregradni zidovi između prostorija s visinskom razlikom podova ≥ 1,00 m.
Statičko opterećenje prema normi DIN 4103-1(1)
To je dokaz granične nosivosti progiba nasuprot horizontalnom linijskom opterećenju H koje se izvodi 0,9 m iznad podnožja zida (vidi sliku 1). To uporabno opterećenje djeluje uglavnom mirujući i ima sljedeće veličine;
Područje montaže 1 ; H¹ = 0,5 kN/m
Područje montaže 2 ; H² = 1,0 kN/m
Posredovanjem granične nosivosti progiba provjerava se mogu li linijska opterećenja koja se javljaju horizontalno H= 0,9 m iznad podnožja zida – dakle otprilike u visini bokova odnosno sjedalice- izazvati urušavanje pregradnih zidova. Ta opterećenje može u danim slučajevima izazvati navala mase ljudi . Sile su već prema intenzitetu skupine ljudi različite veličine. Veličina opterećenja utvrđena je prema području montaže.
Prilikom dokazivanja granične nosivosti progiba pregradnih zidova ne treba uzimati u obzir djelovanja drugih sila. Konzolno opterećenje p = 0,4 kN/m označeno na slici 1 proizvodi pomoću polužnog kraka ≤ 3,00 moment progiba kojeg mora preuzimati suprotno usmjereni par sila (horizontalne sile na vrhu i u podnožju ). Te sile koje djeluju horizontalno (najnepovoljnija vrijednost)
Ho=Hu= p.0,3 / h
svakako treba uzeti u obzir prilikom dokazivanja priključaka. Prethodno opisani nosivi model ne može se više primijeniti na gorenjem slobodnom rubu pregradnog zida. U tom slučaju mora se spriječiti „zakretanje“ zida bočnim priključcima.
Konzolno opterećenje pokriva moguća opterećenja od regala za knjige, slika ili laganih zidnih ormara, koji se mogu postaviti na bilo kojem dijelu pregradnog zida.
Konzolno opterećenje p= 0,4 kN/m
Horizontalno opterećenje H
Područje montaže 1 : H¹ = 0,5 kN/m
Područje montaže 2 : H² = 1,0 kN/m
H Visina zida
Udarna opterećenja
Kod udarnih opterećenja razlikujemo tvrde i mekane udare.
Vrstom opterećenja“tvrdi udar“ treba provjeriti mogu li lokalno ograničena opterećenja ( pomjeranje namještaja, bacanje tvrdih predmeta) istrgnuti pregradi zid iz njegovog sidrenja ili probiti zid cijelom njegovom debljinom. Takav dokaz istovremeno osigurava od pada elemenata zida koji mogu dovesti do povreda i ugroze života ljudi.
Za razliku od „tvrdog udara“ „mekani udar“ predstavlja nešto veće, ali istovremeno i„umiljatije“ opterećenje za pregradne zidove(4). Bazira se na udaru ljudskog tijela izazvanog recimo padom s ljestvi ili naslanjanjem ljudi ramenima na nadvoj. Zahtijevano je da opterećene opisano energijom od E basis = 100 Nm ne izazove lokalne pojave rušenja.
Tvrdi udar predstavlja za pregradne zidove u masivnoj gradnji kritično opterećenje. Istraživanja na MPA Hannover (4) pretpostavila su da mekani udar ne predstavlja u pojedinačnom slučaju opterećenje koje treba provjeravati. Presudna za dimenzioniranje masivnih pregradnih zidova te za granične vrijednosti zidnih dimenzija jeste granična nosivost progiba.
Dopuštene maksimalne dužine i visine zidova (granične mjere)
Istraživački projekti inicirani u okvirima Saveznog ministarstva za prostorno uređenje i graditeljstvo (raniji naziv) izvedeni su u Institutu za istraživanje i razvoj te ispitivanje građevinskih materijala pri univerzitetu Hannover i tom prilikom izvršena su mnogobrojna ispitivanja i analize na pregradnim zidovima od zidnih blokova (opeke) i zidnih građevinskih ploča(4). Osnova za brojčane vrijednosti u tabelama od 2 do 4 bili su vrednovani rezultati(4). Prvobitne tabele dopunjene su ekspertnim stavovima Kirtschig-a i Anstölz-a.
Tabele se razlikuju u principu po uvjetima držača:
četverostrano pridržani zidovi bez opterećenja (tabela 2)
četverostrano pridržavani zidovi s opterećenjem (tabela 3)
trostrano pridržavani zidovi bez opterećenja, jedan vertikalni rub slobodan (tabela 2)
trostrano pridržavani zidovi s opterećenjem, jedan vertikalni rub slobodan (tabela 3)
trostrano pridržavani zidovi s opterećenjem, gornji rub slobodan (tabela 4)
Korisnicima nije uvijek jasno da se kod pregradnih zidova slučaj opterećenja mora uzeti u obzir“s opterećenjem“. Tu se ne radi o planskom opterećenju iz zidova iznad i/ili iz stropova, ti se uglavnom radi o neželjenom opterećenju nastalom uslijed skupljanja i deformiranja armirano-betonskog stropa. Naročito kod armirano-betonskih stropova u trenutku montaže pregradnih zidova može doći do djelovanja stropnih opterećenja. U pojedinačnom slučaju treba provjeriti sukladno vremenskom tijeku gradnje, veličini deformacije stropa, uporabljenoj kombinaciji morta i opeke te formiranju priključaka na granične građevinske elemente koji slučaj opterećenja je baza za posredovanje graničnih vrijednosti za dužine zidova. Odluka hoće li se slučaj opterećenja preuzeti „s opterećenjem“ nije jednostavna. Sigurniji je odabir slučaj opterećenja“bez opterećenja“.
Ukoliko se granične vrijednosti prekorače neophodna je uporaba građevinskih elementa za ukrutu kao što su čelični podupirači, podupirači za armirano ziđe ili horizontalni profili od betoniranih zidnih elemenata ziđa s armaturom. Pri tome svakako treba voditi računa o opasnosti od pucanja uslijed skupljanja- naročito kod većih dužina zida odnosno istezanja skupljanjem-vidi točku 5.
Tabela 2. Granične vrijednosti četverostrano pridržavanih zidova bez“opterećenja“¹)³) i trostrano pridržavanih zidova s vertikalnim slobodnim rubom*
Tabela 3; Granične vrijednosti četverostrano pridržavanih zidova s opterećenjem²)³) i trostrano pridržavani zidovi , slobodni vertikalni rub*
Učvršćivanje na granične građevinske elemente
Pregradni zidovi stabilni su samo ako su adekvatnim priključcima(držačima) povezani s graničnim građevinskim elementima. Stabilnost se mora osigurati i za vrijeme montaže zidova i početka učinkovitosti funkcije držača (obično u području zid/strop) odgovarajućim mjerama- primjerice učvršćivanjem klinovima. S jedne strane spojevi moraju biti formirani tako da mogu preuzimati opterećenja koja djeluju na zidove (vidi sliku 1). S druge strane kod konstrukcijske izvedbe priključaka u obzir treba uzeti moguće izmjene oblika graničnih građevinskih elemenata.
Uz ove statičke aspekte presudni za učvršćivanje pregradnih zidova na granične građevinske elemente često su građevinsko-fizikalni zahtjevi (zvučna i protupožarna zaštita). Ukoliko su priključci izvedeni prema poglavljima od 2 do 6 u pravilu nije potreban dokaz.
Bočno pridržavanje
Bočno pridržavanje pregradnih zidova u ovisnosti o pojavi prisilnih opterećenja može se realizirati ozubljenjem, postavljanjem sidara s/bez priključnih šina i uvođenjem pregradnih zidova u zidane otvore. Okviri vrata u visini prostorije, U- ili I-čelični profili također mogu biti adekvatno rješenje za bočno pridržavanje.
Gornje pridržavanje
Ukoliko se pregradni zidovi, recimo kod kontinuiranih prozorskih pojasa ne zidaju do ispod stropa pretpostavlja se da postoji slobodan gornji rub(tabela 4). Ukoliko zidne krune fiksiraju kontinuirani profili za ukrutu od armiranog betona, betoniranih zidnih elemenata ili čeličnih profila, a istovremeno horizontalne sile držača se izvode na druge građevinske elemente , onda možemo govoriti o gornjem pridržavanju pregradnih zidova (tabele 2 i 3). Gornje pridržavanje može se postići i armiranjem 3 gornje ležajne sljubnice primjerice od po 2Ø 6 mm (fuga s debljom posteljicom morta). Hoće li se izvoditi statički dokaz ovisi o geometrijskim uvjetima.
Priključak pregradnih zidova na strop vrši se u pravilu metalnim kutevima ili drugim adekvatnim profilima(recimo U-profili). Uz to treba voditi računa o protupožarno- tehničkim zahtjevima(polaganje mineralne vune s točkom taljenja > 100°C i specifičnom gustoćom ≥ 30 kg/m³). Bitno je poštivati i druge aspekte, recimo onaj estetski ali i građevinsko-praktičnu izvedbenu varijantu.
a) U poglavlju 6 ograničili smo se u pravilu na slučajeve kod kojih se bočni L- profili prekrivaju ovješenim stropom ili blendom od metalnih profila. Kod izvedbene varijante (b) mora se osigurati da se gornji sloj ziđa montira bez problema. Ukoliko se obostrano predviđeni L-profili učvrste na strop pomoću čeličnih spojnica prije početka zidanja, onda se mora osigurati umetanje gornjeg sloja zida u uzdužni smjer zida adekvatnim mjerama (jednostrani otvor za L-profil, po sekcijama). Kao alternativno rješenje umjesto krutih U-profila nudi se sistem sastavljen od dva naizmjenično pomična kraka, od koji se jedan postavlja na strop kao granični kutni element prije montaže pregradnih zidova, dok se drugi nakon zidanja prvog sloja umetne u sa suprotne strane u već učvršćenu polugu te se podesi.
Tabela 4; Granične vrijednosti trostrano pridržavanih zidova (gornji rub slobodan)- bez opterećenja ¹)²)*
Ovakav sistem je s aspekta formiranja profila zahtjevniji, nudi međutim znatne prednosti u usporedbi s varijantom (b)
Slika 2: Priključak na međupodupirače (podupirače za ukrutu)
Slika 3: Kruti priključci (bočno)
U praksi su se u određenim područjima primjene dokazali i drugi držači kao klizni stropni priključci. Kod izvedbe pregradnog zida kao vidnog ziđa ne mogu se u pravilu koristiti vidljivi čelični profili postavljeni na stropu. U tom slučaju preporuča se učvrstiti na tropu T-profile, a opeku gornjeg sloja ziđa, prethodno prorezanu na gornjoj strani umetnuti u uzdužnom smjeru u lamelu profila. Na kraju zida gdje umetanje opeke više nije moguće nije potrebno postavljanje T-profila po dužini zidnog bloka/opeke.
Odluka o tome hoće li se priključna sljubnica između gornjeg kraja zida i betonskog stropa popunjavati mortom ovisi o mogućim prisilnim silama koje se mogu pojaviti na pregradnim zidovima uslijed djelovanja stropnih opterećenja nastalih skupljanjem i puzanjem betona. U principu popunjavanje mortom gornje priključne sljubnice preferira se u odnosu na umetanje materijala koji se jako skuplja (primjerice mineralna vuna)/4/. To vrijedi naročito onda kada se može pretpostaviti da nakon popunjavanja priključne sljubnice mortom više neće nastati sile iz deformacija uslijed vlastitog opterećenja iznad postavljenih građevinskih elemenata. Iz tog razloga preporuča se popunjavanje sljubnice mortom što je moguće kasnije i to normalnim mortom koji nema preveliku čvrstoću (primjerice MG II), recimo prilikom žbukanja pregradnih zidova.
Klizni priključci
Ukoliko se računa s neplanskim uvođenjem sila odnosno velikim skupljanjem te kao rezultat toga i velikim naprezanjem u pregradnim zidovima zbog deformacija graničnih građevinskih elemenata, predviđeni su klizni priključci. Oni se mogu formirati razmještanjem čeličnih profila ili zidanjem otvora. Tu svakako treba uzeti u obzir da bočni držači pregradnih zidova ostaju i onda kada se granični građevinski elementi deformiraju (dubinu profila odnosno otvora dimenzionirati dovoljno). Alternativno mogu se postaviti okomito pomična sidra koja se vode u fiksiranoj šini. Gotovo uvijek treba postaviti razdjelni sloj, na primjer krovnu bitumensku ljepenku (vidi uz to odlomak 10). Preuzimanje opterećenja koje djeluje horizontalno (slika 1)mora biti osigurano. U svakom slučaju preporuča se popunjavanje priključnih sljubnica bočno i gore prema graničnim građevinskim elementima mineralnom vunom i slično, kako bi konstrukcija zadovoljila zahtjeve u pogledu zvučne i protupožarne zaštite.
Slika 5: Kruti priključak (podnožje)
Kod većih stropnih raspona postaviti bitumensku krovnu ljepenku ili sl., kako bi se uslijed progiba stropa spriječilo pucanje donjih slojeva opeke/zidnih blokova
Slika 6: Klizni stropni priključci s čeličnim kutom (vertikalni presjeci). Mjere
navedene u mm.
Čelični profili a )postavljeni vani b) postavljeni unutra
Kruti priključci
Kruti priključci formiraju se u slučaju kada se na pregradnom zidu očekuju vrlo male ili gotovo nikakve prisilne sile iz graničnih građevinskih elemenata i pregradni zid se ne skuplja jako. Kruti bočni priključci nalaze primjenu u pravilu u stanogradnji s malim rasponima stropova, pri čemu se dužina zidova ograničava na l = ≤ 5 m.
Spoj s graničnim građevinskim elementima realizira se klasičnim ozubljenjem zidova ili postavljanjem sidara tehnikom nastavak na sučeljak. Istovrsne mjere kao - uvođenje pregradnog zida u zidani otvor, priključak žbukanjem ili primjenom povezujućeg čeličnog umetka - također su dopuštene.
Priključne sljubnice pune se mortom, mineralnom vunom i sl., kako bi se udovoljilo tehničkim zahtjevima u pogledu zvučne i protupožarne zaštite.
Ispunjavanje udarnih sljubnica mortom
Ispitni rezultati objavljeni u (4) uključujući i prijedlog u pogledu graničnih mjera vrijede za ziđe s udarnim sljubnica popunjenim mortom. Tabele navedene u objavljenim publikacijama sačinjene su pod pretpostavkom da se pregradni zid, opterećen horizontalnim linijskim silama , iznosi dvoosovinski preko oba smjera naprezanja. Ziđe sa sljubnicama koje nisu ispunjene mortom nije ispitivano u okvirima istraživačkog projekta.
Vodeći računa o aktualnim rezultatima u pogledu čvrstoće ziđa na progib (6) kod pregradnih zidova sa sljubnicama koje nisu ispunjene mortom mogu se koristiti
(1)kod četverostranog držanja te trostranog držanja sa slobodnim vertikalnim rubom dužine zidova prema tabeli 2 i 3, ukoliko je odnos dužina zida/ visina zida isti ili veći od 2;
(2)kod trostranog držanja s gornjim slobodnim rubom pola dužine zidova prema tabeli 4,
(3)u slučajevima prema (1), kod kojih je odnos dužina zida/visina zida manji od 2, polovine dužine zidova određuju se prema tabelama 2 i 3.
Izvođenje bez oštećenja
U cilju montaže pregradnih zidova bez oštećenja potrebno je pridržavati se sljedećih pravila:
- ograničenje progiba stropa pridržavanjem vitkosti progiba prema normi DIN 1045-1
- smanjenje progiba stropa nastalo puzanjem i skupljanjem vodeći računa o vremenima demontaže i tretiranja betona prema DIN 1045. Kod kraćih rokova demontaže koriste se prilagođeni podupirači za slučaj nužde.
- pregradne zidove zidati i žbukati što je moguće kasnije (npr. nakon završetka grube gradnje). Građevinski materijali(zidne ugradbene ploče i zidni blokovi) moraju se zaštiti od jačeg vlaženja, recimo pokrivanjem folijom, kako bi se smanjile deformacije skupljanjem
- progib stropa ispod pregradnog zida može dovesti do prijenosa sila kao svoda ili progibnih nosača(nosača s jednoosovinskim progibom). Preporučljivo je formiranje pregradnog zida kao samonosivog . To se može realizirati armoranjem ležajnih sljubnica, učinkovito je samo kod“ sljubnica s debljom posteljicom“. Izvedbene mogućnosti vidi (7). Povoljno djeluje i što je moguće veća čvrstoća spoja zidnog bloka i morta. Preporuča se također razdvajane od donjeg katnog stropa umetanjem folije ili bitumenske ljepenke. Na taj način fiksira se eventualno pucanje zida na nevidljivom mjestu.
- kod većih raspona stropa od li > 6 m moguće su dodatne mjere za izvedbu bez oštećenja, primjerice umetanje armature u cilju osiguranja od pucanja.
- za prorezivanje pregradnih zidova voditi računa o normi Din 1053-1(8), tabela 10, vidi također DGfM (Njemačko društvo za zidane konstrukcije) podsjetnik“Prorezi i otvori“ (11). Za izrezivanje i glodanje izreza koristiti odgovarajuće uređaje koji neće uništiti strukturu ziđa niti će ugroziti stabilnost pregradnog zida. Preporuča se uzeti granične mjere prema tabeli 2 do 4 za prorezane zidove za sljedeću nižu debljinu zidova, primjer za prorezani zid debljine 9 cm kod d= 7 cm. Za debljine zidova od 17,5 i 24 cm to umanjivanje nije potrebno. Horizontalni i kosi prorezi dopušteni su tek od debljine zida od 17,5 cm.
U pravilu treba izbjegavati kose proreze.
Tabela 5: Najmanja debljina nenosivih zidova od ziđa i zidnih ugradbenih ploča koji zatvaraju prostor(1-strano naprezanje na požar) prema DIN 4102-4(03, 1994) i A1(11.2004.) Tabela 38*)
Protupožarna zaštita
Pregradni zidovi u masivnom načinu gradnje ispunjavaju u ovisnosti o debljini zidova visoke zahtjeve u pogledu građevinske protupožarne zaštite prema normi DIN 4102-4 (9). Zidni blokovi/opeka kao i mort prema normi DIN 1053-1 te žbuka prema DIN 18550 nisu zapaljivi građevinski materijali( klasa A1 prema DIN 4102-1(10).
Ziđe ispunjava sve zahtjeve klase građevinskih materijala A 1 prema DIN EN 13501-1.
Pregradni zidovi prilagođeni protupožarno-tehničkim zahtjevima u pogledu svoje funkcije zatvaranja prostora klasificirani su prema normi DIN 4102-4 u vatrootporne klase F 30 do F 180. U tabeli 5 navedene su najmanje moguće debljine zidova.
Za protupožarno-tehničko djelovanje presudno je ispunjavanje priključnih sljubnica mineralnim vlaknima građevinske klase A prema DIN 4102-1, točka taljenja ≥ 1000 ° C, specifična gustoća ≥ 30 kg/m³. Obavezno obratiti pozornost na popunjavanje eventualnih šupljih prostora mineralnom vunom.
Zvučna zaštita
Između prostorija koje su međusobno odvojene pregradnim zidovima nema u pravilu zahtjeva u pogledu građevinske zvučne zaštite. Pregradni zidovi fungiraju kao pomoćni prateći građevinski elementi katnih stropova i primjerice pregradnih zidova stana, tako da njihov utjecaj na zvučnu izolaciju tih graničnih građevinskih dijelova trebasvakako uzeti u obzir.
Akustička razdvajanja (prema slikama 4 i 6) reduciraju uzdužno izvođenje zvuka pregradnih zidova te tako poboljšavaju zvučnu zaštitu masivnih razdjelnih građevinskih elemenata.