Badania nad wzmacnianiem murów przy osiadaniu budynków

2007-11-13 12:05

Stanowisko laboratoryjne zbudowano na Politechnice Śląskiej w Gliwicach w 2003 roku. Wyniki przeprowadzonych tam badań potwierdziły, że mury zbrojone zyskują na wytrzymałości nawet o 20%, wzrasta także ich odporność na pęknięcia i zarysowania. Wykonanie większej liczby testów pozwoli uogólnić wyniki i wybrać najskuteczniejsze układy zbrojenia.

Pierwszy etap badań nad wzmacnianiem murów przy osiadaniu, prowadzonych w latach 2003-2004, finansowała belgijska firma NV BEKAERT SA - producent zbrojenia Murfor®, którego dystrybutorem w Polsce jest Habe

Stanowisko laboratoryjne zbudowano na Politechnice Śląskiej w Gliwicach w 2003 roku. Wyniki przeprowadzonych tam badań potwierdziły, że mury zbrojone zyskują na wytrzymałości nawet o 20%, wzrasta także ich odporność na pęknięcia i zarysowania.
Wykonanie większej liczby testów pozwoli uogólnić wyniki i wybrać najskuteczniejsze układy zbrojenia.

Murfor® to prefabrykowane belki zbrojeniowe, składające się z dwóch równoległych prętów, połączonych za pomocą trzeciego, wygiętego sinusoidalnie.
Zwiększa on wytrzymałość muru na ściskanie, szczególnie w przypadkach obciążeń granicznych. Zwiększa także sztywność budynków - poprzez przewiązanie ścian nośnych z działowymi.

Murfor
Autor: brak danych

Murfor® oferuje następujące możliwości architektoniczne, np.:

  • mury (elewacyjne, ogrodzenia) bez przewiązań
  • mury podwójne
  •  eliminację tradycyjnych nadproży
  • eliminację tradycyjnych wieńców
  • zwiększenie odległości między dylatacjami (lub ich eliminację)

Zastosowanie zbrojenia w murze daje dobre efekty w zapobieganiu rysom i spękaniom.
Główne powody zarysowania murów to:

  • szkody górnicze
  • przekroczenie nośności muru na zginanie; ścinanie
  • skurcze, pełzanie i rozszerzenie się konstrukcji
  • nierównomierne osiadanie
  • trzęsienia ziemi, wibracje, wybuchy.

Montaż prefabrykowanych belek zbrojeniowych jest bardzo prosty - zarówno w zaprawach tradycyjnych, jak i klejowych. Dodatkowym ułatwieniem jest fakt, iż pręty nośne są zawsze równoległe, a długość elementów jest tak dobrana, by nie zakłócić rytmu murowania.

Rodzaje zbrojenia
ze stali gładkiej, do murów łączonych na zaprawę tradycyjną:
Murfor® RND/Z, RND/E i RND/S
rodzaje wykończenia:
- ocynk
- epoksyd
- stal nierdzewna
- średnica prętów nośnych: 4 lub 5 mm
- dostępne szerokości: od 30 do 280 mm
- długość belki: 3,05 m

ze stali żebrowanej, do murów łączonych na zaprawę tradycyjną:
Murfor® GER
rodzaje wykończenia:
- ocynk
- epoksyd
- stal nierdzewna
- średnica prętów nośnych: 5 mm
- dostępne szerokości: od 50 do 200 mm
- długość belki: 3,05 m

do cienkich spoin, do murów łączonych na zaprawę klejową:
Murfor® EFS/Z
rodzaje wykończenia:
- ocynk
- średnica prętów nośnych: 1,5 x 6 (8) mm
- dostępne szerokości: od 40 do 190 mm
- długość belki: 3,05 m

Sposoby ochrony przed korozją

   

Z - stal ocynkowana

Stal pokryta warstwą cynku o grubości min. 70 g/m2. Stosowana w murach, które nie mają bezpośredniego kontaktu z wodą.

   

E - stal epoksydowana

Stal ocynkowana pokryta warstwą epoksydu o grubości min. 80 mikronów - dla zapewnienia lepszej ochrony przed wilgocią.

   

S - stal nierdzewna

Zbrojenie dopuszczone do stosowania w murach narażonych na działanie wilgotnego lub agresywnego środowiska.


PODSTAWOWE ZASTOSOWANIA

Nierównomierne osiadanie budynku

 

Jeżeli budowa jest prowadzona na gruncie, który nie jest do końca ustabilizowany lub podłoże składa się z warstw o różnej charakterystyce geologicznej, może wystąpić nierównomierne osiadanie budynku.
W celu uniknięcia zarysowania ścian zaleca się umieszczenie zbrojenia w pięciu pierwszych spoinach muru (począwszy od ściany fundamentowej), a następnie kontynuację zbrojenia co 400-600 mm.


Naprężenia wokół otworów

 

Zaleca się umieszczenie dwóch belek ponad otworem drzwiowym. Wokół otworów okiennych i drzwiowych często występują pęknięcia i zarysowania. Naprężenia wywołane siłami tnącymi i rozciągającymi mogą być w całości przeniesione przez zbrojenie.

Zaleca się umieszczenie dwóch belek Murfor nad i dwóch pod otworem okiennym.
Wskazana jest kontynuacja tego zbrojenia wokół budynku.



Eliminacja dylatacji w długich ścianach

 

Zbrojenie pozwala zwiększyć odległości między dylatacjami (patrz tabela). W długich murach, na skutek skurczy materiałowych, mogą wystąpić spękania lub zarysowania.




Poniższa tabela pokazuje odległości między dylatacjami w długich ścianach w zależności od użytego materiału i ilości zbrojenia.
Lp.  

materiał

 bez
zbrojenia

zbrojenie
co 400 mm

zbrojenie
co 200 mm

 1. Grubość muru < 140 mm
 2.   ceramika
e < 0,1 mm/m  

 20 m

 30 m

 35 m

 3.   wyroby wapienno-piaskowe
0,1 < e < 0,4 mm/m  

 8 m

 12 m

 14 m

 4.   gazobeton
e <0,3 mm/m 

  6 m

 10 m

 12 m

 5. Grubość muru > 140 mm
 6.   ceramika
e < 0,1 mm/m  

 20 m

 30 m

 35 m

 7.   wyroby wapienno-piaskowe
0,1 < e < 0,4 mm/m  

 8 m

 14 m

 16 m

 8.   gazobeton
e <0,3 mm/m  

 6 m

 12 m

 14 m

 
Nadproża

 

Stosowanie prefabrykowanych belek nadprożowych często prowadzi do powstania rys i spękań. Jest to wynikiem połączenia materiałów o różnych właściwościach fizycznych (żelbet i cegła). Chodzi tu głównie o skurcze/rozszerzanie związane ze zmianą temperatury i wilgotności otoczenia. Użycie stalowych belek może spowodować dodatkowo wystąpienie ognisk korozji.
Nadproża murowane, zbrojone w systemie Murfor, eliminują te problemy. Są także bardziej ekonomiczne i przyjazne dla wykonawcy.

 

Zbrojenie nadproża składa się z:

1. minimum dwóch warstw belek wkładanych w spoiny poziome,
2. strzemion LHK umieszczanych w spoinach pionowych pierwszej warstwy.

UWAGA! Zaleca się kontynuację zbrojenia powyżej nadproża co 450-600 mm.



Ściany obciążone parciem i ssaniem wiatru
  

 

W ścianach obciążonych parciem/ssaniem wiatru występują duże naprężenia. Może to doprowadzić do wyboczenia ścian.
Zastosowanie zbrojenia w takich przypadkach pozwala wyeliminować konieczność stosowania wieńców żelbetowych, co znacznie przyspiesza wznoszenie ścian.


Zwieńczenia szczytów

Spękaniom w zwieńczeniach szczytów możemy przeciwdziałać stosując system w spoinach poziomych co 400 mm. Dla zwieńczeń o wysokości przekraczającej 8 m zaleca się umieszczenie zbrojenia co 200-250 mm. W zależności od materiału, postępuje się analogicznie jak w przypadku długich ścian.  

Ściany wypełniające konstrukcje szkieletowe

 

A - strefa główna zbrojenia,
B - strefa dystrybucji,
a - izolacja,
b - nie palny, ściśliwy materiał


W ścianach stanowiących wypełnienie konstrukcji (szkieletowych, słupowo-płytowych) często występują spękania spowodowane ugięciami (pracą) tych konstrukcji.
Rozwiązanie: Należy odizolować ścianę od konstrukcji nośnej i zastosować zbrojenie do jej wzmocnienia. Zbrojenie umieszcza się w dwóch strefach (A i B), których wielkości zależą od wymiarów ściany i rodzaju materiału, z którego jest wykonana.


Mury bez przewiązań

 

Zbrojenie Murfor® można wykorzystać również do podniesienia walorów estetycznych budowli. Bardzo ciekawe efekty architektoniczne dają mury, gdzie cegły (bloczki) układane są w równoległych pasach (bez tradycyjnych wiązań murarskich) oraz elewacje, w których łączy się różne materiały (np. ceramikę i silikaty). W takich przypadkach zbrojenie Murfor zastępuje tradycyjne przewiązania oraz przenosi naprężenia powstałe na skutek łączenia materiałów o różnych właściwościach fizycznych. W opisanych powyżej przypadkach zbrojenie umieszcza się co 225 mm.


Wieńce

 

Tradycyjne wieńce żelbetowe mogą być z powodzeniem zastąpione nowym typem zbrojenia, umieszczonym w spoinach poziomych wokół budynku. Można to zrobić przez ułożenie w czterech kolejnych spoinach po jednej belce Murfor albo przez umieszczenie czterech wąskich belek w dwóch kolejnych spoinach.


   Zalety:
  • eliminacja deskowania i robót zbrojarskich,
  • jednorodny mur,
  • brak kondensacji pary wodnej w okolicach wieńca,
  • eliminacja mostków termicznych,
  • prostsze i szybsze wykonanie niż w przypadku wieńców żelbetowych.


Zmiany wysokości budynków
 

 

 

W miejscach zmiany wysokości budynku występują naprężenia miejscowe, które mogą być w całości przeniesione przez zbrojenie i rozłożone na większą powierzchnię ściany.


Naprężenia wywołane obciążeniami skupionymi

 

Obciążenia skupione (np. punkty oparcia belek stropowych) wywołują naprężenia, które mogą spowodować powstanie rys i spękań. W celu uniknięcia łączenia dwóch materiałów (np. żelbetu i ceramiki) zaleca się stosowanie zbrojenia. W zależności od wielkości obciążenia, przezbraja się od trzech do pięciu warstw poniżej punktu koncentracji naprężeń.
UWAGA! Należy sprawdzić czy cegły/bloczki są w stanie przenieść naprężenia miejscowe w okolicach przyłożenia siły skupionej.



Narożniki i połączenia ścian


 

 

 

 

W narożnikach i połączeniach ścian występuje koncentracja naprężeń. Może to doprowadzić do występowania rys i spękań w tych okolicach. Aby tego uniknąć, stosuje się dylatacje lub zbrojenie. Murfor® ma tę przewagę, że oprócz rozłożenia naprężeń na większą powierzchnię dodatkowo usztywnia całą konstrukcję budynku.

Mury podwójne i szczelinowe

 

Mur podwójny

 

Mury szczelinowe z izolacją lub bez

Połączenie dwóch murów za pomocą zbrojenia sprawia, że zachowują się one jak mur jednolity.

 

 


 

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Nasi Partnerzy polecają

Materiał Partnerski

Materiał sponsorowany

Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE
Czytaj więcej