Połączenia ścian murowanych zgodnie z wymaganiami Eurokodu 6

Wymagania konstrukcyjne zawarte w Eurokodzie murowym

Połączenia ścian konstrukcyjnych jak i niekonstrukcyjnych (wypełniających) pomiędzy sobą jak również z innymi elementami budynku (słupy, stropy) należy wykonywać zgodnie z zapisami zawartymi w projekcie budowlanym lub wykonawczym.

Należy pamiętać, że każda zmiana sposobu połączenia ściany może zmieniać jej schemat statyczny, a tym samym zmieniać układ i wielkość obciążeń oraz oddziaływań nie tylko łączonych ścian, ale również innych elementów budynku. Dlatego każda zmiana sposobu połączenia ściany może być dokonana po akceptacji osoby odpowiedzialnej za konstrukcję budynku.

Uwaga: W nawiasach [kwadratowych] przytoczono zapisy wycofanej polskiej normy PN-B-03002:2007 Konstrukcje murowe. Projektowanie i obliczanie.

⇒ Połączenia pomiędzy ścianami

Zgodnie z PN-EN 1996-1-1 krzyżujące się ściany nośne należy łączyć ze sobą w taki sposób, aby były przekazywane między nimi obciążenia pionowe i prostopadłe do ich powierzchni. Połączenia uzyskuje się poprzez: przewiązanie murarskie, łączniki lub zbrojenie muru.

[W normie PN-B 03002:2007 (pkt. 7.3.4) zalecano, aby łączniki lub zbrojenie zapewniało połączenie równoważne do połączenia poprzez wiązanie elementów murowych. Krzyżujące się ściany powinny być wznoszone jednocześnie. W PN-B 03002:2007 wymagano, aby wszystkie ściany konstrukcyjne były połączone w poziomie stropu wieńcem żelbetowym.]

Połączenia pomiędzy ścianami w miejscach skrzyżowania można realizować poprzez ułożenie zbrojenia podłużnego w każdą ze ścian. Podczas łączenia warstw w ścianach szczelinowych i licowych (np. poprzez zastosowanie prefabrykowanego zbrojenia do spoin wspornych) każdy rozciągany element łączący powinien być traktowany jako kotwa ścienna.

Zgodnie z PN-EN 1996-2 (pkt. 2.3.3) połączenia ścian należy zaprojektować w sposób zapewniający możliwość odkształcania się muru w sposób, który nie będzie powodował negatywnych skutków (np. zarysowań) w warunkach użytkowania. Połączenia pomiędzy ścianami powinny być w stanie przenieść różnice odkształceń między nimi (np. wynikające z różnej odkształcalności łączonych ścian).

⇒ Połączenia ścian ze stropami i dachami

Jeżeli w budynku elementami usztywniającymi ściany są stropy lub dachy, to ich połączenie powinno zapewnić przekazanie na elementy usztywniające (stropy, dachy) obciążeń obliczeniowych prostopadłych do powierzchni ścian.

Przekazywanie obciążeń obliczeniowych prostopadłych do powierzchni ściany na elementy usztywniające może być realizowane np. przez zbrojone lub sprężone elementy betonowe, drewniane belki stropowe z uwzględnieniem deskowania, zastosowanie stropu lub konstrukcji dachu jako przepony lub przez belki krawędziowe będące w stanie przenieść efekty wystąpienia sił ścinających i zginających. Obciążenia powinny być przenoszone albo przez tarcie pomiędzy elementami konstrukcyjnymi ściany murowej, albo przez listwy metalowe odpowiednio mocowane na końcach.

W przypadku oparcia stropu lub dachu na ścianie, powinna być zapewniona odpowiednia długość przekazywania obciążenia z uwagi na wymaganą nośność na obciążenia pionowe oraz na ścinanie, z uwzględnieniem tolerancji produkcji i montażu elementów.

Minimalna długość oparcia stropów lub dachów na ścianach powinna być zgodna z długością wynikającą z obliczeń.

W przypadku bezpośredniego oparcia na ścianie betonowych stropów lub dachów połączenie pomiędzy tymi elementami realizowane jest przez tarcie, a nośność na ścinanie wywołana tarciem powinna być dostateczna do przeniesienia przekazywanych sił poziomych.

W przypadku budynków o wysokości do 4 kondygnacji rozstaw kotew pomiędzy ścianami i stropami lub dachami nie powinien być większy niż 2 m, a w przypadku budynków wyższych nie większy niż 1,25 m.

Kotwy powinny być zdolne do przeniesienia sił prostopadłych do powierzchni ściany występujących po­między ścianą i elementem usztywniającym.

[W wycofanej polskiej normie PN-B 03002:2007 (pkt 7.3.5) zalecano łączenie stropów i dachów na belkach drewnianych lub stalowych ze ścianami za pomocą łączników stalowych w rozstawie nie większym niż 2,0 m.]

⇒ Połączenia warstw ścian szczelinowych i licowych

Warstwy ściany szczelinowej powinny być połączone ze sobą w sposób efektywny czyli zapewniający przewidzianą przez projektanta współpracę.

Liczba kotew ściennych łączących dwie warstwy ściany szczelinowej lub warstwę licową ściany szczelinowej z jej warstwą nośną, powinna być nie mniejsza niż wynika to z obliczeń wykonanych zgodnie z punktem 6.5 Kotwy (norma PN- EN 1996-1-1) i nie mniejsza niż n_tmin na 1 m² powierzchni ściany.

Zalecana wartość n_tmin dla ścian szczelinowych i licowych jest 2 na m² powierzchni ściany.

Wymagania dotyczące stosowania kotew ściennych podano w EN 1996-2.

Przy łączeniu ze sobą warstw ściany (np. poprzez zastosowanie prefabrykowanego zbrojenia do spoin wspor­nych) każdy rozciągany element łączący powinien być traktowany jako kotwa ścienna.

⇒ Połączenia w ścianie dwuwarstwowej

Warstwy ściany dwuwarstwowej powinny być połączone ze sobą w sposób efektywny, czyli zapewniający przewidzianą przez projektanta współpracę.

Liczba kotew ściennych, które łączą dwie warstwy ściany dwuwarstwowej, obliczona zgodnie z 6.5(4), powinna być nie mniejsza niż j łączników na metr kwadratowy ściany dwuwarstwowej, a kotwy powinny mieć odpowiedni przekrój poprzeczny i być równomiernie rozmieszczone. 

Zalecana liczba kotew dla ściany dwuwarstwowej jest 2 na m² powierzchni ściany.

Prefabrykowane zbrojenie do spoin wspornych o określonym kształcie może pełnić funkcję kotew pomiędzy dwiema warstwami ściany dwuwarstwowej (patrz PN-EN 845-3).

⇒ Odporność ogniowa połączeń

W PN-EN 1996-1-2 (pkt. 5.2) podano wymagania konstrukcyjne dla ścian murowanych, których spełnienie jest konieczne, aby nie obniżać odporności ogniowej całej konstrukcji:
 

⇒ Stropy lub dachy​

Stropy lub dach powinny zapewniać boczne oparcie górnej i dolnej części ściany, o ile stateczność w warunkach normalnych nie jest zapewniona innymi metodami np. przez fundamenty lub specjalne wieńce.
 

⇒ Złącza

Złącza, w tym również złącza umożliwiające przesuw, w ścianach lub między ścianami a innymi elementami oddzielającymi, powinny być zaprojektowane i wykonywane tak aby była zapewniona odporność ogniowa wymagana dla ścian.

Jeżeli w złączach umożliwiających przesuw wymagane są warstwy izolacji ogniochronnej, należy je wykonywać z materiałów mineralnych o punkcie topnienia nie niższym niż 1000^oC.  Każde złącze należy dokładnie uszczelnić tak, aby przemieszczenia ściany nie wpływały niekorzystnie na odporność ogniową. Jeżeli zostały zastosowane inne materiały, należy wykazać poprzez badania, że zostaną spełnione kryteria E i I.

Połączenia pomiędzy murowanymi ścianami należy projektować i wykonywać zgodnie z PN-EN 1996-1-1 (ściany nośne) oraz EN 1996-2 (ściany nienośne) lub zgodnie z innymi odpowiednimi specyfikacjami. Przykłady właściwych rozwiązań podane są w Załączniku E do PN-EN 1996-1-2 (patrz rys. 1, 2,3,4,5,6).

Rys. 1. Przekrój połączenia ściany murowanej nienośnej ze stropem lub dachem;
1- beton/ żelbet, 2 - mur, 3 - warstwa izolacyjna z wełny mineralnej (klasa A – niepalny, punkt topienia ≥ 1000ᵒC), 4 – kątownik stalowy, 5 – płaskownik stalowy 65 x 5 mm, a > 600 mm.

Rys. 2. Rzut przekroju połączenia ściany (słupa) ze ścianą: a) połączenie za pomocą tynku, b) połączenie za pomocą kotwy, c) połączenie na jaskółczy ogon, warstwą izolacyjną lub zaprawą;
1 - tynk, 2 - kotwa z płaskownika stalowego (rozstaw zgodny z wymaganiami konstrukcyjnymi), 3 - warstwa izolacyjna z wełny mineralnej, materiał klasy A (niepalny), punkt topienia ≥ 1000ᵒC, 4 - uszczelnienie połączenia

Rys. 3. Przesuwne połączenia ściany (słupa) ze ściana betonową;
1 – kotwa, 2 – pionowa kotwa przesuwna, 3 – warstwa izolacyjna z wełny mineralnej, materiał klasy A (niepalny), punkt topienia ≥ 1000ᵒC, 4 – uszczelnienie połączenia, 5 – przecięcie wyprawy lub tynku (opcjonalnie)

Rys. 4. Konstrukcyjne połączenie ścian oddzieleń przeciwpożarowych ze ścianami lub stropami: a), c)  ściana – ściana, b) ściana – strop;
1 – beton, 2 – mur, 3 - warstwa izolacyjna z wełny mineralnej, materiał klasy A (niepalny), punkt topienia ≥ 1000ᵒC, lub zaprawa, 4 – uszczelnienie połączenia, 5 – kątownik stalowy, 6 – przecięcie wyprawy względnie tynku (opcjonalnie)

Rys. 5. Połączenie kiedy nie stawia się wymagań konstrukcyjnych;
1 – beton, 2 – mur, 3 - warstwa izolacyjna z wełny mineralnej, materiał klasy A (niepalny), punkt topienia ≥ 1000ᵒC lub zaprawa, 4 – uszczelnienie połączenia

Rys. 6. Połączenia ścian oddzieleń przeciwpożarowych ze słupami konstrukcji stalowej;
1 – obudowa odpowiadająca klasie odporności ogniowej, 2 – mur lub beton, 3 – pokrycie z metalowej blachy, 4 - mur

Rys. 7. Połączenia ścian oddzieleń przeciwpożarowych z belkami konstrukcji stalowej;
1 – obudowa odpowiadająca klasie odporności ogniowej, 2 – mur lub beton, 3 – pokrycie z metalowej blachy, 4 - mur

Połączenia ścian oddzieleń przeciwpożarowych z konstrukcjami żelbetowymi, betonowymi oraz murowymi, od których wymaga się spełnienia wymagań mechanicznych (tj. połączeń mających spełniać wymagania odporności na uderzenia zgodnie z PN-EN 1363-2) należy wykonywać stosując złącza całkowicie wypełnione zaprawą lub betonem, albo stosując właściwie zabezpieczone łączniki mechaniczne. Jeżeli od połączeń nie wymaga się odporności mechanicznej, można je konstruować zgodnie z PN-EN 1996-1-1 oraz PN-EN 1996-2 lub zgodnie z innymi odpowiednimi specyfikacjami.

Przywołane normy:

PN-EN 1996-1-1+A1:2013-05 Eurokod 6 - Projektowanie konstrukcji murowych - Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych.

PN-EN 1996-1-2:2010 Eurokod 6 - Projektowanie konstrukcji murowych - Część 1-2: Reguły ogólne - Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe.

PN-EN 1996-2:2010 Eurokod 6 - Projektowanie konstrukcji murowych - Część 2: Wymagania projektowe, dobór materiałów i wykonanie murów.

PN-B 03002:2007 Konstrukcje murowe - Projektowanie i obliczanie.

PN-EN 1363-2:2001 Badania odporności ogniowej - Część 2: Procedury alternatywne i dodatkowe.

Zobacz również:

• Wymagania konstrukcyjne dla muru
   
• Wymagania konstrukcyjne dla murów zbrojonych
   
• Ściągi obwodowe i wieńce zgodnie z wymaganiami Eurokod 6
   
• Bruzdy i wnęki w ścianach murowanych