View
2
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO PROMETNO INŽENIRSTVO IN ARHITEKTURO
Gabrijel Vouri
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO
VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Diplomsko delo
Maribor september 2017
Smetanova ulica 17 2000 Maribor Slovenija
Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI
NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Študent Gabrijel VOURI
Študijski program visokošolski Gradbeništvo
Smer Modul Operativno gradbeništvo
Mentor doc dr Mojmir Uranjek univdiplinžgrad
Somentor doc dr Iztok Peruš univdiplinžgrad
Maribor september 2017
I
II
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc dr Mojmirju Uranjeku za
usmerjanje pomoč in vodenje pri opravljanju
diplomskega dela Prav tako se zahvaljujem somentorju
doc dr Iztoku Perušu Posebna zahvala velja staršem
ki so mi omogočili študij Prav tako se zahvaljujem ženi
za podporo
III
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU
VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Ključne besede opeka mehanska odpornost eno volumenski objekti hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Povzetek
Diplomsko delo obravnava gradnjo večjih eno volumenskih objektov z opeko Osredotoča se na
mehansko odpornost zidanih konstrukcij ter omejitve pri gradnji z opeko V prvem delu je na
kratko opisana zgodovina in razvoj opeke ter njene lasnosti V osrednjem delu je poudarek na
potresno odporni gradnji tipologiji eno volumenskih objektov in na dimenzijskih omejitvah
zidanih konstrukcij V nadaljevanju so opisane mehanske lastnosti zidanih konstrukcij in
predstavljeni predpisi s področja gradnje zidanih konstrukcij ndash Evrokod 6 in 8 V zadnjem delu
so prikazani danes najbolj pogosto uporabljeni načini gradnje eno volumenskih objektov
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Smetanova ulica 17 2000 Maribor Slovenija
Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI
NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Študent Gabrijel VOURI
Študijski program visokošolski Gradbeništvo
Smer Modul Operativno gradbeništvo
Mentor doc dr Mojmir Uranjek univdiplinžgrad
Somentor doc dr Iztok Peruš univdiplinžgrad
Maribor september 2017
I
II
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc dr Mojmirju Uranjeku za
usmerjanje pomoč in vodenje pri opravljanju
diplomskega dela Prav tako se zahvaljujem somentorju
doc dr Iztoku Perušu Posebna zahvala velja staršem
ki so mi omogočili študij Prav tako se zahvaljujem ženi
za podporo
III
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU
VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Ključne besede opeka mehanska odpornost eno volumenski objekti hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Povzetek
Diplomsko delo obravnava gradnjo večjih eno volumenskih objektov z opeko Osredotoča se na
mehansko odpornost zidanih konstrukcij ter omejitve pri gradnji z opeko V prvem delu je na
kratko opisana zgodovina in razvoj opeke ter njene lasnosti V osrednjem delu je poudarek na
potresno odporni gradnji tipologiji eno volumenskih objektov in na dimenzijskih omejitvah
zidanih konstrukcij V nadaljevanju so opisane mehanske lastnosti zidanih konstrukcij in
predstavljeni predpisi s področja gradnje zidanih konstrukcij ndash Evrokod 6 in 8 V zadnjem delu
so prikazani danes najbolj pogosto uporabljeni načini gradnje eno volumenskih objektov
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
I
II
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc dr Mojmirju Uranjeku za
usmerjanje pomoč in vodenje pri opravljanju
diplomskega dela Prav tako se zahvaljujem somentorju
doc dr Iztoku Perušu Posebna zahvala velja staršem
ki so mi omogočili študij Prav tako se zahvaljujem ženi
za podporo
III
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU
VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Ključne besede opeka mehanska odpornost eno volumenski objekti hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Povzetek
Diplomsko delo obravnava gradnjo večjih eno volumenskih objektov z opeko Osredotoča se na
mehansko odpornost zidanih konstrukcij ter omejitve pri gradnji z opeko V prvem delu je na
kratko opisana zgodovina in razvoj opeke ter njene lasnosti V osrednjem delu je poudarek na
potresno odporni gradnji tipologiji eno volumenskih objektov in na dimenzijskih omejitvah
zidanih konstrukcij V nadaljevanju so opisane mehanske lastnosti zidanih konstrukcij in
predstavljeni predpisi s področja gradnje zidanih konstrukcij ndash Evrokod 6 in 8 V zadnjem delu
so prikazani danes najbolj pogosto uporabljeni načini gradnje eno volumenskih objektov
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
II
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju doc dr Mojmirju Uranjeku za
usmerjanje pomoč in vodenje pri opravljanju
diplomskega dela Prav tako se zahvaljujem somentorju
doc dr Iztoku Perušu Posebna zahvala velja staršem
ki so mi omogočili študij Prav tako se zahvaljujem ženi
za podporo
III
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU
VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Ključne besede opeka mehanska odpornost eno volumenski objekti hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Povzetek
Diplomsko delo obravnava gradnjo večjih eno volumenskih objektov z opeko Osredotoča se na
mehansko odpornost zidanih konstrukcij ter omejitve pri gradnji z opeko V prvem delu je na
kratko opisana zgodovina in razvoj opeke ter njene lasnosti V osrednjem delu je poudarek na
potresno odporni gradnji tipologiji eno volumenskih objektov in na dimenzijskih omejitvah
zidanih konstrukcij V nadaljevanju so opisane mehanske lastnosti zidanih konstrukcij in
predstavljeni predpisi s področja gradnje zidanih konstrukcij ndash Evrokod 6 in 8 V zadnjem delu
so prikazani danes najbolj pogosto uporabljeni načini gradnje eno volumenskih objektov
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
III
MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU
VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Ključne besede opeka mehanska odpornost eno volumenski objekti hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Povzetek
Diplomsko delo obravnava gradnjo večjih eno volumenskih objektov z opeko Osredotoča se na
mehansko odpornost zidanih konstrukcij ter omejitve pri gradnji z opeko V prvem delu je na
kratko opisana zgodovina in razvoj opeke ter njene lasnosti V osrednjem delu je poudarek na
potresno odporni gradnji tipologiji eno volumenskih objektov in na dimenzijskih omejitvah
zidanih konstrukcij V nadaljevanju so opisane mehanske lastnosti zidanih konstrukcij in
predstavljeni predpisi s področja gradnje zidanih konstrukcij ndash Evrokod 6 in 8 V zadnjem delu
so prikazani danes najbolj pogosto uporabljeni načini gradnje eno volumenskih objektov
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
IV
MECHANICAL RESISTANCE OF BRICK WALLS AND LIMITATIONS IN
PLANNING MAJOR ONE VOLUME FACILITIES
Key words brick mechanical resistance one volume buildings hellip
UDK univerzalna decimalna klasifikacija v knjižnici fakultete
Abstract
Thesis deals with the construction of a larger one volume brick masonry building It focuses on
the mechanical resistance of brick masonry structures and itacutes limitations First section briefly
describes the history and development of brick and its specifications Central part of thesis
focuses on earthquake-resistant construction typology of one volume buildings and
dimensional limitations of masonry structures Hereinafter the mechanical properties of
masonry structures and the regulations on the construction of mansonry structures Eurocode 6
and 8 are described In conclusion most commonly used methods of construction of one volume
buildings are presented
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
V
VSEBINA
1 UVOD 1
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE 2
21 Začetki uporabe opeke po svetu 2
22 Industrijska doba 3
3 LASTNOSTI OPEKE 5
31 Izdelava opeke 5
311 Nežgana opeka 5
312 Žgana opeka 7
32 Tipi opeke 8
321 Polna opeka 8
322 Fasadna opeka 9
323 Votla in modularna opeka 10
324 Apneno-silikatna opeka 11
325 Opeka za izdelavo stropov 11
326 Betonska opeka 12
33 Malta 12
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij 15
341 Trajnost zidanih konstrukcij 15
342 Energetska varčnost in ekonomičnost 16
343 Hitrost gradnje 16
344 Toplotna izolativnost 17
345 Požarna varnost 17
346 Zvočna izolativnost 17
347 Kakovost bivanja 17
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA 18
41 Nearmirano zidovje 19
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
VI
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8 21
42 Armirano zidovje 21
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8 23
422 Armaturno jeklo 24
43 Povezano zidovje 24
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8 26
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah 26
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH 28
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil 30
52 Enostavne zidane stavbe 31
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ 33
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij 33
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij 33
621 Tlačna trdnost zidaka 34
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja 34
623 Strižna trdnost zidovja 35
624 Upogibna trdnost zidovja 37
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB 39
71 Osnovna zasnova zidanih stavb 39
72 Dimenzije zidanih stavb 40
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi 43
722 Razmiki med nosilnimi zidovi 45
73 Zahteve po Evrokodu 6 46
731 Efektivna višina zidu 46
732 Efektivna debelina zidov 49
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi 50
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi 50
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
VII
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi 51
741 Stropovi 51
742 Strehe 52
743 Zidne vezi 52
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV 54
81 Industrijski objekti in hale 55
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov 55
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov 57
82 Kmetijske zgradbe 58
821 Hlevi za perutnino 59
822 Hlevi za prašičerejo 61
823 Hlevi za konje 61
824 Hlevi za goveda 62
9 SKLEP 64
10 VIRI IN LITERATURA 66
11 PRILOGE 68
111 SEZNAM SLIK 68
112 SEZNAM TABEL 70
113 NASLOV ŠTUDENTA 70
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
hef - efektivna višina zidu
tef - efektivna debelina zidu
- premer armaturne palice
fy - meja elastičnosti
f - tlačna trdnost zidovja
fv - strižna trdnost zidovja
fx - upogibna trdnost zidovja
- normalne napetosti
e - normalna specifična deformacija
E - elastični modul
G - strižni modul
ft - natezna trdnost zidovja
μ - faktor duktilnosti
rn - faktor redukcije
l - dolžina zidu
K - konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
fk - karakteristična tlačna trdnost zidovja
fb - normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
fm - tlačna trdnost malte
d - projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotni na strižno silo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 1
1 UVOD
Opeka je gradbeni material ki se še danes najpogosteje uporablja pri gradnji enostanovanjskih
objektov Na drugi strani se kmetijske zgradbe industrijske zgradbe in skladišča ki jih lahko
označimo kot večje enovolumenske objekte gradijo pretežno v skeletni izvedbi iz armirano
betonskih jeklenih ali lesenih konstrukcijskih elementov Ti se zapolnijo s toplotno
izolacijskimi materiali leseno obdelavo pločevino ali drugimi materiali Vzrok za uporabo
skeletne gradnje so veliki zunanji gabariti objektov in posledično veliki razponi ki jih je
potrebno premostiti V pričujočem delu želimo pokazati da je možna gradnja takih objektov
tudi z opeko uporabljeno bodisi kot polnilo v kombinaciji z drugimi materiali bodisi za nosilne
zidove V preteklosti so se take zgradbe v večini gradile kot zidane konstrukcije vendar njihova
velikost in razponi niso bili tako veliki kot so danes Obseg uporabe opeke pri tovrstnih
zgradbah je danes v primerjavi z alternativnimi sistemi in materiali precej manjši Pri večjih
eno volumenskih objektih je zaradi njihovih dimenzij pomembno in sorazmerno zahtevno
preverjanje mehanske odpornosti in stabilnosti V tem okviru je na območju celotne Slovenije
predvsem pa na območjih kjer pričakujemo večje vrednosti projektnega pospeška tal potrebno
zagotoviti tudi ustrezno potresno odpornost ki je eden pomembnejših dejavnikov ki ga je
potrebno upoštevati pri gradnji zidanih konstrukcij Nenazadnje je potrebno preveriti tudi ali je
takšna gradnja ekonomsko upravičena Namen diplomske naloge je seznaniti ter poučiti
projektante potencialne investitorje in bodoče graditelje industrijskih in kmetijskih objektov o
možnostih in omejitvah uporabe opeke pri gradnji tovrstnih objektov
V začetnih poglavjih diplomskega dela je na kratko opisana zgodovina razvoja opeke načini
izdelave ter njene osnovne lastnosti V nadaljevanju so opisani sistemi zidanja in tipologija
gradnje večjih eno volumenskih objektov glede na njihov namen V zadnjem delu diplomske
naloge so po Evrokodu 6 in 8 zajete dimezijske omejitve in opisane mehanske lastnosti zidanih
konstrukcij in opečnega gradiva
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 2
2 ZGODOVINA UPORABE OPEKE
Opeka je poleg lesa in kamna eden najstarejših in najpomembnejših gradbenih materialov
Stanovanjske in javne zgradbe so se v preteklih tisočletjih v veliki večini gradile kot zidane iz
opeke ali kamna včasih pa tudi kot kombinacija obeh gradiv Arheološke najdbe dokazujejo
da je bila opeka uporabljena že pred 9000 leti Še danes lahko najdemo veliko dobro ohranjenih
zidanih zgradb ki so stare tudi tisočletja kar dokazuje da lahko zidovje ki je ustrezno
zasnovano in kakovostno grajeno uspešno prenaša obremenitve in kljubuje vremenskim
vplivom ter zagotavlja ljudem zaščito Prve visoko razvite civilizacije so razvila ljudstva ki so
živela ob rekah v Mezopotamiji in ob Indu Za gradnjo objektov so uporabljali materiale
dobavljive v neposredni okolici (Tomaževič 2009)
21 Začetki uporabe opeke po svetu
Najzgodnejša opeka je bila izdelana iz gline blata in vode Opeko so sušili na soncu dokler ni
bila dovolj trdna za vgradnjo Velikokrat so k zmesi gline in blata dodajali tudi slamo Slamo
so dodajali vprid večji obstojnosti ter za preprečitev nastanka razpok pri krčenju zaradi sušenja
na zraku Najstarejši ostanki gradnje z opeko so bili najdeni v pokrajini Tell Aswad na
območju današnje Sirije Raziskave so pokazale da bi naj bili ostanki grajeni okoli leta 7500
pred našim štetjem Ostanke je leta 1967 odkril francoski arheolog Henri de Contenson ki je
vodil tamkajšnjo arheološko izkopavanje Na sliki 21 je prikazano najdbišče najstarejših
ostankov opeke (Wikipedia 2017)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 3
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke
(httpwwwlacrisisdelahistoriacomproceso-de-neolitizacion-en-proximo-oriente-i)
Kot primerno gradivo za gradnjo objektov so opeko sprejeli tudi stari Grki in Rimljani kot tudi
druge zgodnje civilizacije v Sredozemlju Rimljani so celo začeli za žganje opeke uporabljati
mobilne peči s katerimi so lahko veliko hitreje izdelali opeko primerno za vgradnjo Velike
opečne zgradbe so gradili po celotnem ozemlju tedanjega rimskega imperija Rimljani so svoje
opeke označevali z žigom legije V zgodnjem srednjem veku je postala uporaba opeke
priljubljena tudi v severni Evropi kamor se je njena uporaba razširila iz severozahodne Italije
Neodvisen slog opečne arhitekture znane kot opečna gotika je cvetela v krajih kjer je
primanjkovalo domačih virov kamnin Primere tega sloga je mogoče najti v današnji Danski
Nemčiji na Poljskem in v Rusiji (Wikipedia 2017)
22 Industrijska doba
Z začetkom industrijske revolucije in rastjo tovarn v Angliji se je močno povečala tudi
proizvodnja opeke Na območjih kjer so imeli za gradnjo na voljo kamen ki se je pred tem
veliko uporabljal za gradnjo so raje uporabili opeko katere izdelava je bila hitrejša in bolj
ekonomična kot pridobivanje primernega kamna V času industrijske dobe so na območju
Anglije uporabljali svetlo rdečo opeko da so bile stavbe bolj vidne v megli in temi Na ta način
so preprečevali tudi prometne nesreče
Na začetku množične proizvodnje opeke so kalupe z materialom polnili ročno kar je zahtevalo
precej časa Prehod iz tradicionalnega ročnega načina proizvodnje na avtomatizirano obliko
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 4
masovne proizvodnje je potekal počasi v prvi polovici devetnajstega stoletja Prvi splošno
uspešen stroj namenjen avtomatizaciji proizvodnje opeke je patentiral Henry Clayton leta
1855 Ob minimalnem nadzoru je stroj lahko na dan proizvedel do 25000 opek Njegova
naprava je dobila pozornost ko je bila sprejeta za uporabo pri jugovzhodni železniški družbi za
opekarno v bližini kraja Folkestone Bradley amp Craven Ltd Stiff-Plastic Brickmaking
Machine je sicer podoben stroj patentiral leta 1853 Pred obema je stroj za izdelavo opeke
patentiral Richard A Ver Valen iz Haverstrawa New York leta 1852 Na sliki 22 je znameniti
Big Ben zgrajen leta 1859 in je eden najznamenitejših objektov grajen iz opeke v času
industrijske dobe (Wikipedia 2017)
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu
(httpswwwgetyourguidecombig-ben-l2709)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 5
3 LASTNOSTI OPEKE
Opeka ali zidak je kvader oziroma enota zgnetene gline peska vode in drugih primesi (apno
cement) Lahko je žgana ali sušena na zraku in se uporablja za gradnjo zidanih konstrukcij Pri
izbiri ustreznega zidaka za zidanje stavbe moramo upoštevati naslednje vidike
nosilnost in trdnostne lastnosti opeke
ustrezna toplotna in zvočna izolativnost zidovja
zagotavljanje ustrezne (čim manjše) teže stavbe
ekonomičnost (enostavnost) tehnologije zidanja
Opeka se izdeluje v številnih oblikah iz različnih materialov in velikosti Najosnovnejša delitev
opeke je na žgano in nežgano opeko Žgana opeka sodi med najtrajnejše in najmočnejše
gradbene materiale Uporabljena je bila že okoli leta 5000 pred našim štetjem Na zraku sušena
opeka ali nežgana opeka pa je najstarejša vrsta opeke pri njeni sestavi se kot mehansko vezivo
uporablja dodatna sestavina kot je na primer slama Opeka se uporablja za gradnjo dekoracijo
tlakovanje ali kot obloga fasade po celem svetu Tehnologija izdelave opeke se je skozi časovna
obdobja nadgrajevala tudi njene lastnosti so postajale vedno boljše (Brojan 2009)
31 Izdelava opeke
Glede na izdelavo opeke ločimo nežgano in žgano opeko
311 Nežgana opeka
Ostanki starih svetopismenskih mest kot so Ninive in Babilon nam še danes pričajo kako
trpežna je bila stara nežgana opeka Za takšno opeko se je uporabljal izraz raquoAdobelaquo
Izdelava nežgane opeke se do danes ni bistveno spremenila V uporabi je enak način izdelave
in sestave kakor pri svetopisemskih narodih Način izdelave nežgane opeke je naslednji
bull izkopljejo se globoke jame do ilovnatih plasti
bull ilovica se iz jame prekopava v posebne bazene kjer se omoči ter očisti vseh trdnih
primesi
bull ilovici se nato doda slama ali trstika in se premesi z nogami
bull zmes se zbije v željene oblike
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 6
bull za tem se opeka pusti na soncu da se na pol posuši in medtem se jo z rokami zagladi v
končno obliko
bull po končani obdelavi sledi še dokončno sušenje dokler ni dosežena željena trdota
Opeko manjših dimenzij so večkrat polagali na peči s čimer so pospešili postopek sušenja
Prvotna opeka je bila v splošnem veliko večjih dimenzij kot današnja Prvotni koncept
izdelovalcev opeke je bil da enota opeke ne sme biti večja od tistega s čimer bi lahko človek
enostavno rokoval Nekateri narodi so za izdelavo uporabljali tudi lesene kalupe (Britannica
2017) Nežgana opeka se izdeluje v mesecih ko ima sonce največjo moč Zelo pomembno pri
tej metodi izdelave opeke je da se opeka pravilno in zadostno posuši Če opeka ni dovolj
osušena jo lahko voda razgradi Tak način izdelave opeke se še danes množično uporablja v
mnogih nerazvitih državah kjer opeka služi kot glavni gradbeni material Spodnja slika
prikazuje izdelavo in sušenje nežgane opeke Slika izvira iz Bangladeša (Wikipedia 2017)
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke
(httpscommonswikimediaorgwikiFileBrick_making_in_Jazira_(1)jpg)
Nežgana opeka je postala v zadnjem desetletju zelo cenjen gradbeni material tudi v razvitih
deželah V deželah z večtisočletno tradicijo ilovnate gradnje se slabim lasnostim materiala
spretno izogibajo in izrabljajo njegove prednosti Ilovica je namreč odličen zvočni in toplotni
izolator ki tudi akumulira toploto zato je primerna za gradnjo v območjih z velikimi
temperaturnimi nihanji Njena dolgotrajna uporaba v suhem okolju dokazuje da je trajno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 7
negorljivo zdravstveno neoporečno gradivo ki odlično uravnava vlago v notranjih prostorih in
človeka varuje pred visokofrekvenčnim sevanjem (Kovšca 2016) Ilovica je v preteklosti
veljala za gradivo revežev ki je v drugi polovici 20 stoletja povsem izginila s seznama
gradbenih materialov Eksperimentalne raziskave zadnjih dveh desetletij pa potrjujejo da
zagotavlja bolj zdravo bivalno okolje kot tehnološko izdelana gradiva (npr beton) Objekt na
spodnji sliki je grajen iz nežgane opeke (Kovšca 2016)
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke
(httpswwwhouzzcomphotos1169378San-Antonio-River-House-contemporary-entry-
austin)
312 Žgana opeka
Za izdelavo današnje žgane opeke se uporablja najsodobnejša tehnologija Proces izdelave je
računalniško voden z robotskim nakladanjem in razkladanjem opeke
Tudi žgana opeka sodi med naravne materiale saj so za njeno proizvodnjo uporabljeni le
naravni elementi kot so glina zrak voda in lesna žagovina
Glavni sestavni del žgane opeke je glina Glina se pridobiva z izkopavanjem gline iz
glinokopov Izkopani glini se najprej doda lesna žagovina in se v ustreznem razmerju zmeša z
vodo nakar zori zmleta deset dni v zorilnici Zmes se nato stisne v željeno obliko in razreže
Za pridobitev željene oblike so uporabljeni posebni modeli in kalupi v katere se zmes stisne s
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 8
hidravličnim pritiskom Razrezana opeka je tako pripravljena za žganje Žganje poteka v
tunelski peči v kateri se opeka peče pri 800 - 1000 degC Peč je dolga 120 m žganje poteka v treh
conah Srednja cona je izgorevalna drugi dve pa sta predogrevalni in hladilni Surovi zidaki so
naloženi na vozičkih ki se strojno pomikajo skozi tunel Tunelsko peč greje zemeljski plin
prikazana je na sliki 33 Prej omenjena lesna žagovina izgori in v opeki nastanejo zračne
mikropore zaradi katerih dobi opeka boljše toplotno izolacijske lastnosti Po končanem žganju
je potreben še poseben postopek solne impregnacije s katero se doseže neprepustnost in lepša
površina (Premerl 1983)
Postopek se pri različnih proizvajalcih opek nekoliko razlikuje nekateri dodajajo glini kremen
apnenec in druge primesi tudi postopek žganja je pri nekaterih proizvajalcih nekoliko
drugačen Žgana opeka sicer sodi med najmočnejše in najbolj obstojne gradbene materiale
Slika 33 Tunelska peč
(httpswwwalibabacomproduct-detailnew-technology-red-clay-brick-
firing_325061137html)
32 Tipi opeke
Sodobna opeka obstaja v različnih oblikah in je izdelana iz različnih materialov V nadaljevanju
so našteti in opisani najosnovnejši tipi opeke
321 Polna opeka
Polna opeka je najosnovnejša vrsta opeke imenovana tudi opeka navadnega formata ali NF
opeka Uporablja se za zidanje nosilnih in nenosilnih zunanjih in notranjih zidov Zidovi iz
polne opeke se lahko ometavajo na obeh straneh ali oblagajo z drugimi materiali Izdelana je
lahko kot žgana ali nežgana opeka s strojnim ali ročnim oblikovanjem gline Ima lahko tudi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 9
votline vendar morajo biti te enakomerno porazdeljene po površini Njihov skupni seštevek
presekov ne sme presegati 15 od celotne površine opeke (Premerl 1983)
Za doseganje ustrezne kakovosti mora polna opeka izpolnjevati naslednje pogoje
bull biti mora pravilne oblike imeti mora pravilne robove in ravne stranice
bull odstotek vpijanja vode mora znašati v poprečju minimalno 6
bull odporna mora biti na mraz
bull ne sme vsebovati več kot 2 soli topljivih v vodi
bull ne sme vsebovati prostega živega apna v količini in velikosti ki bi škodljivo vplivala
na trajnost opeke oziroma bi povzročila razpadanje ali poškodbe
bull skladiščenje se izvaja v pravilnih slojih po trdnostnih razredih
Standardne dimenzije polne opeke so 250 x 120 x 65 mm izdelujejo pa se tudi v manjših
velikostih (34 12 14) za izvedbo pravilnih zidarskih zvez Manjši kosi opeke se pridobijo z
rezanjem normalnega formata izjemoma pa so izdelani tudi v tovarni Polna opeka je prikazana
na sliki 34
Slika 34 Polna opeka
(httpwwwmojmojsternetclanek272Opeka)
322 Fasadna opeka
Fasadna opeka je zidak narejen iz žgane gline ki ne sme vsebovati primesi apnenčevega peska
in vodotopnih snovi Fasadna opeka mora biti odporna na vremenske vplive Dimenzije opeke
so enake kot dimenzije navadne ali polne opeke Fasadna opeka je namenjena izdelavi zunanjih
in tudi notranjih zidov ki se ne ometavajo Izvedba s fasadno opeko mora biti natančna
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 10
Slika 35 Fasadna opeka
(httpwwwikomahrhrgradjevinski-materijal-ostaliopeka-ciglaopeka-klinker-fasadna-
glatka-24-11-5-7-1-6-5638)
Na zgornji sliki je prikazana luknjičasta fasadna opeka Tudi pri tej opeki ne sme presegati
vsota vseh presekov luknjic ali praznih prostorov več kot 15 od skupne površine opeke
323 Votla in modularna opeka
Votlak (votla opeka) in modularna opeka (blok) sta elementa iz žgane gline z vertikalnimi ali
horizontalnimi votlinami Namenjena sta za izdelavo zunanjih in notranjih zidov za nosilne in
tudi nenosilne zidove Ločimo
bull opeke z vertikalnimi votlinami ki so postavljene pravokotno na ležišče
bull opeke s horizontalnimi votlinami ki so postavljene vzporedno ležišču
Opeke morajo biti pravokotne oblike ali oblike kvadratnega paralelepipeda in z ravnimi robovi
Stranice morajo biti ravne lahko so gladke ali brazdane zaradi boljšega oprijema malte
Površine preseka posameznih votlin pri kvadratnih ali krožnih luknjah so lahko največ 250
mm2 pri pravokotnih ali ovalnih luknjah pa največ 600 mm2 Z luknjami v opeki se doseže
boljša toplotna izolativnost Na sliki 36 so prikazane votle opeke v različnih dimenzijah in
izvedbah Dimenzije opeke se razlikujejo tudi v odvisnosti od proizvajalca Novejše modularne
opeke so za doseganje boljših toplotno izolacijskih lastnosti napolnjene s toplotno izolacijskimi
materiali Na trgu je tudi več sistemov opek pri katerih načeloma ni potrebna izvedba
vertikalnih spojnic temveč se izvajajo po sistemu pero in utor (Premerl 1983)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 11
Slika 36 Votle in modularne opeke
(httpwwwgradimocomgradnjagradbeni-materialikonstrukcijaopeka_2)
324 Apneno-silikatna opeka
Apneno-silikatna opeka je izdelana iz kremenčevega peska in gašenega apna Stiskana je v
kalupih pod visokim pritiskom Zaradi apna so zidaki bele barve in imajo zelo visoko tlačno
trdnost Kljub veliki tlačni trdnosti so zidaki le redko uporabljeni za gradnjo v Sloveniji Vzroki
za to so velika teža materiala slaba obstojnost na visokih temperaturah in visoka absorbcija
vode
325 Opeka za izdelavo stropov
Opeka za izdelavo stropov se uporablja v kombinaciji z armirano-betonskimi nosilci To so
posebej oblikovani votlaki ki služijo kot lahko polnilo med armirano-betonskimi nosilci Ko
so nosilci in opeka položeni se konstrukcija zapolni z armiranim betonom pri čemer znaša
debelina tlačne plošče vsaj 6 cm Slika 37 prikazuje izvedbo stropa iz opeke (Kresal 2002)
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil
(httpbudmaxeustrop-porotherm-50)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 12
326 Betonska opeka
Betonska opeka ali zidak je izdelan iz peščenega agregata in cementa V gradbeništvu se
uporablja zaradi ekonomičnosti in hitre gradnje V Sloveniji se najpogosteje uporabljajo pri
izdelavi nosilnih kletnih zidov Betonski zidaki so na voljo v številnih barvah in kot inženiring
opeke narejene iz odpornega portlandskega cementa ali podobnega Betonska opeka je
prikazana na sliki 38
Slika 38 Betonska opeka
(httpwwwblokarcorsc_blockshtml)
33 Malta
Malta je mešanica veziva peska in vode lahko pa vsebuje tudi dodatke s katerimi se izboljša
plastičnost in obdelavnost lahko pa se izboljšajo tudi nekatere gradbeno-fizikalne lastnosti
zidovja Malta služi za povezovanje zidakov in skupaj z njimi tvori zid kot kompozitni
konstrukcijski element Za vezivo pri izdelavi malte je lahko uporabljeno hidratizirano apno
hidravlično apno ali cement Vezivo mora biti ustrezne kakovosti Agregat je lahko pesek ali
kak drug material ki ustreza standardom Zrno agregata ne sme biti večje od 4 mm Tudi
uporabljena voda mora biti čista brez vsakih primesi najprimernejša je pitna voda
Malte za zidanje razlikujemo po Evrokodu 6 glede na sestavine glede na metodo kako se
določijo njihove sestavine in glede na metodo oziroma mesto izdelave Glede na sestavine so
malte razdeljene na
bull malte za splošno uporabo ti malte tradicionalnega tipa brez posebnih karakteristik
Naležne in navpične rege morajo biti debele vsaj 6 mm vendar ne več kot 15 mm za
pripravo se uporablja samo običajni gosti agregat ali pesek
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 13
bull tankoslojne malte so tipične malte ki so projektirane da bi izpolnjevale posebne
zahteve za zidanje Debelina reg je običajno med 05 - 3 mm največje zrno agregata pa
ne sme biti večje od predpisane velikosti
bull lahke malte so malte pri katerih je običajni agregat nadomeščen s perlitom z
ekspandirano glino in žlindro ali z drugimi lahkimi materiali Tudi lahke malte so
projektirane da bi izpolnjevale posebne zahteve za zidanje Njihova gostota v suhem
otrdelem stanju je nižja kot 1500 kgm3 Tako kot pri malti za splošno uporabo morajo
biti tudi pri lahkih maltah naležne in navpične rege debele vsaj 6 mm vendar ne več kot
15 mm (Tomaževič 2009)
Glede na določitev sestavin malte loči Evrokod 6-1
projektirane malte pri katerih sestavine vnaprej izberemo (sprojektiramo) z namenom
da bo malta dosegla zahtevane lastnosti in
predpisane malte kjer so sestavine podane v predhodno določenih razmerjih po katerih
se tudi predpostavljajo lastnosti malte (Evrokod 6)
Po metodi oziroma mestu izdelave malte loči Evrokod 6-1
bull malte v celoti pripravljene v tovarni
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih v tovarni in zmešane na gradbišču in
bull malte ki so sestavljene iz sestavin odmerjenih in zmešanih na gradbišču (Evrokod 6)
Vse vrste malt ne glede na njihovo sestavo se razvrščajo po tlačni trdnosti Tabela 33 prikazuje
tipično sestavo predpisanih malt za splošno uporabo in njihovo tlačno trdnost ki jo lahko
pričakujemo (Tomaževič 2009)
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009)
Tip malte Srednja tlačna
trdnost
Sestava malte (volumsko razmerje)
Cement Hidratizirano apno Pesek
M2 25 MPa 1 125 - 250 225 - 3-kratna
količina
cementa in
apna
M5 5 MPa 1 050 - 125
M10 10 MPa 1 025 - 050
M20 20 MPa 1 0 - 025
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 14
Malti se lahko dodajo tudi kemijski dodatki ki izboljšajo nekatere lastnosti To so lahko
plastifikatorji dodatki ki ustvarijo malto nepropustno za vodo ali dodatki s katerimi reguliramo
čas vezanja in strjevanja imenujemo jih aditivi Če se pri izdelavi malte uporabljajo kemijski
dodatki se lastnosti otrdele malte ne smejo poslabšati na nesprejemljivo raven (Kresal 2002)
Za zidanje zidanih konstrukcij se pri nas najpogosteje uporabljajo naslednje vrste malt
331 Cementna malta
Cementna malta je izdelana z mešanjem navadnega portland cementa in peska v suhem stanju
in nato z dodajanjem vode Cement je hidravlično vezivo ki veže in se strjuje ko pride v stik z
vodo in zrakom Razmerje mešanice cementa in peska je lahko 11 12 13 14 in 15 Za
zidanje je največkrat uporabljeno razmerje 14 Če je potrebno se k cementni malti lahko
dodajo tudi plastifikatorji Cementna malta se uporablja za zidanje ometavanje za izdelavo
raznih premazov in oblog ter za izdelavo raznih konstrukcijskih elementov (Premerl 1983)
332 Apneno-cementna malta
Za apneno-cementno malto se je pri nas uveljavil izraz raquopodaljšana maltalaquo malta je v Sloveniji
pogosto uporabljena Podaljšana malta je sestavljena kot cementna malta z določeno količino
gašenega apna Z dodatkom apna podaljšamo malti čas vezanja ter dosežemo boljšo plastičnost
Pripravlja se lahko v razmerjih 115 116 126 125 in 139 Prva številka predstavlja delež
cementa druga delež gašenega apna in tretja delež peska Vgradnja in obdelava s podaljšano
malto je v primerjavi s cementno malto lažja ostale lastnosti pa so na sredini med obema
(Kresal 2002)
333 Apnena malta
Apnena malta se izdeluje iz gašenega in hidratiziranega apna Apnena malta se lahko pripravi
s strojnim ali ročnim mešanjem Razmerja za izdelavo malte so lahko 11 12 13 in 14 kjer
je prva številka delež dodanega apna druga pa delež peska (Sorić 2016)
334 Poliuretansko lepilo za zidanje
Zidanje z uporabo poliuretanskega lepila je novejši sistem gradnje z opeko Za zidanje s
poliuretanskim lepilom je potrebno uporabiti primerno opeko Tak sistem gradnje trži podjetje
Wienerberger pod imenom Dryfix Zidanje s poliuretanskim lepilom zagotavlja odlično vezavo
opeke ter omogoča natančno izvedbo in izvajanje del tudi pri temperaturi do -5 degC
Poliuretansko lepilo je dober toplotni izolator in omogoča gradnjo brez toplotnih mostov
Zaradi enostavnejše in hitrejše gradnje se potreben čas za zidanje zmanjša tudi za polovico
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 15
objekt pa je zaradi suhe gradnje hitreje vseljiv Poliuretansko lepilo se nanaša na opeko s pištolo
za poliuretanska lepila tako je nanašanje enostavno čisto in priročno Opeka uporabljena pri
tem sistemu se enostavno polaga ena na drugo z minimalnim 30 prekrivanjem in vertikalnim
spajanjem po sistemu pero in utor brez maltanja ali lepljenja vertikalnih stikov med zidaki Čas
vezanja lepila znaša med 5 in 30 min odvisno je od vremenskih razmer Na sliki 39 je prikazan
sistem gradnje z opeko podjetja Wienerberger Dryfix (Wienerberger katalog 2015)
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix
(vir httpwienerbergersiopeka-in-resitvepotek-gradnje-s-porotherm-dryfix-sistemom-)
34 Prednosti uporabe zidanih konstrukcij
Danes je za gradnjo objektov na voljo veliko število različnih sistemov gradnje in materialov
Čeprav je bila opeka tudi pri eno volumenskih objektih pred leti eden najbolj uporabljanih
materialov za gradnjo se danes v večji meri uporabljajo drugi konstrukcijski sistemi V
nadaljevanju so opisane ključne prednosti uporabe opeke
341 Trajnost zidanih konstrukcij
Vsak material s časom propada - izgublja lastnosti ki jih je imel na začetku uporabe Velikokrat
trajnost materiala preseže trajnost zgradbe zato se lahko nekateri materiali ponovno uporabijo
ali reciklirajo kar velja tudi za opeko (Kresal 2002) Zidane konstrukcije so kot tudi vse ostale
konstrukcije izpostavljene delovanju okolja Okolje v katerem se nahaja zidana konstrukcija
ima velik vpliv na trajnost konstrukcije Začetne dobre lastnosti materiala se s časom postopoma
slabšajo Najpogostejši dejavniki ki vplivajo na trajnost zidane konstrukcije so vlaga korozija
veziva temperaturne spremembe in korozija armature (Sorić 2016) Na trajnost konstrukcije
vpliva tudi začetno negovanje ter zaščita zidane kontrukcije Na novo izdelan zid je potrebno
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 16
zaščititi pred mehanskimi poškodbami kot so npr udarci in delovanje vremenskih vplivov
Vodoravna lica nedokončanih zidov se morajo po zidanju pokriti z vodonepropustnimi vlakni
da se prepreči izhlapevanje vode iz veziva ter izpiranje v primeru močnega deževja (Sorić
2016)
Da je opeka trajen material dokazujejo zgradbe stare več tisoč let ki so še danes ohranjene
Opeka ohranja svojo vrednost skozi več generacij in kakovost bivalnih prostorov skozi celo
življenjsko dobo
342 Energetska varčnost in ekonomičnost
Poraba energije je v svetu zadnjih 50 let dvakrat večja kot v celotnem obdobju pred tem kljub
temu le-ta še vedno narašča Velik del energije je pridobljen iz neobnovljivih virov kar pomeni
da bodo energija in surovine za pridobivanje energije postajale vedno dražje Velik del energije
se sicer porablja za ogrevanje ali ohlajevanje prostorov v zgradbah Gradnja iz materialov pri
katerih je mogoče energijo potrebno za ogrevanje in hlajenje zmanjšati na minimum je
primernejša Opeka sploh novejši zidaki z velikim deležem zračnih por predstavlja material
ki pozitivno vpliva na klimo v prostoru dobro akumolira toploto in zagotavlja toplotno
izolativnost objekta Recikliranje in ponovna uporaba gradbenih materialov je danes vse
pogostejše Opeka ali zidni elementi se lažje reciklirajo kot drugi gradbeni materiali Drobljena
opeka se lahko uporabi kot agregat za izdelavo nekaterih vrst betona Opeka je naravni material
ki ga je možno reciklirati in ponovno uporabiti brez škodljivih učinkov za uporabnike (Sorič
2016)
Glede na ceno porabljenega materiala in stroške dela za izdelavo konstrukcijskih zidov je
opeka v primerjavi z ostalimi konstrukcijskimi materiali kot so jeklo les in armiran beton
najugodnejša Novejši sistemi gradnje z opeko zagotavljajo do 50 hitrejšo gradnjo v
primerjavi z navadno opeko kar še dodatno zmanjša stroške dela
343 Hitrost gradnje
Z razvojem tehnologije se je razvijala tudi opeka in sistemi gradnje Zaradi povečanja formata
opeke je gradnja z opeko danes veliko hitrejša kot je bila pred leti ko je bila v uporabi samo
polna opeka navadnega formata Opeka je postala lažja novejši bloki so votli zaradi izboljšanja
toplotne izolativnosti posredno pa zaradi nižje teže omogočajo lažjo manipulacijo Tudi
materiali za vezavo opeke so se izboljšali krajši čas vezanja in novi tehnološki postopki
omogočajo hitrejšo zidavo (Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 17
344 Toplotna izolativnost
Opeka je material ki dobro akumulira toploto Sposobna je shraniti toploto in jo postopno
oddajati v prostor Novejše opeke vsebujejo velik delež zračnih por ki so napolnjene z zrakom
in bistveno povečujejo toplotnoizolacijske lasnosti zidakov Za doseganje še boljših toplotno
izolacijskih lastnosti objekta so na voljo opeke ki imajo prazne prostore izpolnjene s toplotno
izolacijskimi materiali kot npr kamena volna Tak proizvod je tudi Poroton izdelek podjetja
Wienerberger ki ima tako dobre toplotno izolacijske lastnosti da dodatna izolacija objekta ni
potrebna Takšni zidaki imajo sistem pero in utor pri čemer ni potrebe po vertikalnih spojih z
malto S tem se bistveno zmanjšajo toplotni mostovi kar ugodno vpliva na energetsko varčnost
hiš (Wienerberger katalog 2015)
345 Požarna varnost
Opeka je gradbeni material ki ni gorljiv Za doseganje ustrezne trdote in obstojnosti se opeka
žge pri visokih temperaturah s čimer je dosežena tudi odpornost proti ognju Opeka spada po
kategoriji gorljivosti gradbenih materialov v razred A1 kar pomeni da v nobeni fazi požara
niti v polno razvitem požaru ne prispeva k rasti požara in požarni obtežbi (SZPV 2016)
346 Zvočna izolativnost
Opečni zidovi in stropovi zelo dobro absorbirajo zvok in vibracije Novejši opečni bloki za
gradnjo masivnih zidov zagotavljajo zvočno izolacijo od 48 do 54 dB Zvočno izolacijski bloki
zaradi svoje mase zmanjšujejo prenos zvoka med prostori v objektih in so primerni za gradnjo
večstanovanjskih zgradb in protihrupnih zidov
347 Kakovost bivanja
Današnji moderni opečni bloki zagotavljajo prepustnost pare skozi opečni zid kar omogoča
regulacijo vlage ki je zelo pomembna za kakovostno klimo v prostorih zgradbe Tako je v
zidanih prostorih vedno prijetna klima kar je garancija za visoko bivanjsko kakovost
(Wienerberger katalog 2015)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 18
4 ZIDANE KONSTRUKCIJE IN SISTEMI ZIDANJA
Zidane konstrukcije se v posameznih delih sveta gradijo na različne načine Izdelujejo se lahko
s sodobnimi tehnologijami zidanja iz tovarniško proizvedenih materialov na osnovi projektne
dokumentacije ali na osnovi tradicije in izkušenj Različni tipi gradenj in lastnosti materiala
posledično pomenijo različen odziv na obremenitve Navadno nearmirano zidovje predstavlja
manj duktilen konstrukcijski material gradnja s povezanim še posebej z armiranim zidovjem
pomeni višjo mehansko odpornost in duktilnost
Zidane stavbe so stenaste konstrukcije škatlastega tipa ki jih sestavljajo navpični in vodoravni
konstrukcijski elementi zidovi in stropovi ki so medsebojno povezani V višini stropov zidove
povezujejo vodoravni povezovalni elementi zidne vezi stropovi pa morajo med obremenitvijo
potresa delovati kot toge vodoravne diafragme ki omogočajo razporeditev vztrajnostnih
potresnih sil med zidove ki nato prevzamejo obtežbo v sorazmerju z njihovimi togostmi Zidne
vezi so lahko izdelane iz armiranega betona ali jekla pri starejših stavbah pa tudi iz lesa
(Tomaževič 2009)
Glede na svojo vlogo v zidani konstrukciji delimo zidove na
bull nosilni zidovi projektirani tako da poleg lastne teže prenašajo tudi dodatno obtežbo
bull nenosilni zidovi ki se ne upoštevajo kot elementi za prenos sil in se lahko odstranijo ne
da bi odstranitev vplivala na celovitost konstrukcije
bull fasadni zidovi so zidovi sezidani s fasadnimi zidaki povezanimi z zidaki nosilnega zidu
tako da skupaj prevzamejo obtežbo
bull obložni zidovi so zidovi ki služijo za fasado vendar ne sodelujejo pri mehanski
odpornosti nosilnega zidu ali okvirne konstrukcije (Tomaževič 2009)
Glede na način gradnje razlikuje Evrokod 6-1 več tipov konstrukcijskih zidov (slika 41)
bull Enoslojni zid je zid brez votline oziroma kontinuirne navpične rege
bull Dvoslojni zid je zid ki ga sestavljata dva vzporedna sloja z vmesno vzdolžno rego
polno zapolnjeno z malto Oba sloja sta med seboj povezana z zidnimi stremeni tako da
pri prevzemu navpične in vodoravne obtežbe delujeta kot celota Navpična rega ne bi
smela biti debelejša od 25 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 19
bull Zid z votlino je zid ki ga sestavljata dva vzporedna enoslojna zidova ki sta med seboj
učinkovito povezana z zidnimi veznimi stremeni ali armaturo v naležnih regah Prostor
med obema slojema je bodisi puščen kot kontinuirna praznina bodisi je v celoti ali delno
zapolnjen z nenosilnim termoizolacijskim materialom
bull Zid z zalito votlino je zid z votlino z dvema vzporednima zidovoma med seboj
oddaljenima vsaj 50 mm in povezanima z zidnimi stremeni ali armaturo v naležnih
regah le da je votlina zalita z zalivnim betonom ali zalivno maso tako da pri prevzemu
navpične in vodoravne obtežbe zid deluje kot celota (Evrokod 6)
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov
(Evrokod 6)
Za projektiranje in gradnjo večjih eno volumenskih objektov se uporabljajo nosilni zidovi
Osnovna funkcija nosilnih zidov je podpiranje stropov ali strehe objekta ter delitev prostorov
in varovanje pred zunanjimi vplivi Nosilni zidovi se glede na material in tehnologijo gradnje
delijo na naslednje sisteme
bull nearmirano zidovje
bull armirano zidovje
bull povezano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah (Sorić 2016)
V nadaljevanju so posamezni sistemi nosilnih zidov podrobneje opisani
41 Nearmirano zidovje
Nearmirano zidovje je kompozit sestavljen iz zidnih elementov in malte Po Evrokodu 6 je
nearmirano zidovje definirano kot zidovje ki ne vsebuje dovolj armature da bi se lahko
upoštevalo kot armirano zidovje Nearmirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov brez
povezave z vertikalnimi protipotresnimi vezmi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 20
Poleg votle opeke in opeke zapolnjene z betonom obstajajo še druge vrste nearmiranega
zidovja Pri nearmiranem zidu se horizontalni spoji pogosto zapolnjujejo le delno v pasovih in
ne po celotni širini opeke Takšen način zidanja je sicer dovoljen samo na področjih kjer ne
pričakujemo velike potresne aktivnosti Nearmiran zid je lahko troslojen kamniti zid izdelan iz
neobdelanega kamna in vmesnim zasutjem Tak način gradnje najdemo v starejših objektih v
nekaterih ruralnih območjih pa je prisoten še danes Vogali in stičišča pri takih zidovih se
pozidajo z obdelanim kamnom način gradnje je prikazan na sliki 42 (Tomaževič 2009)
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja
(Tomaževič 2009)
Zidovje iz zidakov vseh vrst se zida po pravilih dobre obrti Pri zidanju je treba upoštevati
sledeče
bull če je potrebno se zidaki pred zidanjem namočijo v vodi s čimer se prepreči da se malta
ne prežge (da suhi zidaki ne vpijejo vode ki jo malta potrebuje za vezanje) S tem se
zagotovi pričakovana povezanost med malto in opeko
bull Zidake je potrebno v vrstah izmenično preklapljati kar zagotovi monolitno obnašanje
zidu kot konstrukcijskega elementa Da se zagotovi ustrezna povezanost se zidaki
medsebojno preklapljajo za razdaljo večjo od 04 kratne višine oziroma 40 mm Na
vogalih in stičiščih zidov preklop ne sme biti manjši od debeline zidaka
bull Neprekinjene navpične rege na potresnih območjih niso dopustne
bull Rega malte mora biti debela vsaj 6mm vendar ne debelejša kot 15 mm
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 21
411 Dodatne zahteve za nearmirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravne armiranobetonske oziroma jeklene vezi je treba izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa vendar razmik med njimi v navpični smeri v nobenem primeru ne sme biti večji
od 4 m Te vezi morajo oblikovati kontinuirne povezovalne elemente ki so fizično povezani
drug z drugim Vodoravne betonske vezi morajo biti armirane z vzdolžno armaturo s površino
prereza ki je najmanj 200 mm2 (Evrokod 8)
42 Armirano zidovje
Armirano zidovje je zidovje grajeno iz zidakov in jeklene armature ki se v obliki armaturnih
palic ali mreže položi v maltne spojnice Pravila za zidane konstrukcije veljajo za nearmirano
in armirano zidovje Z dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar
omogoča boljše obnašanje konstrukcije pri obremenitvi Pri zidanih konstrukcijah nearmirano
zidovje velikokrat ni dovolj odporno na delovanje večjih horihontalnih sil zato je za prevzem
le-teh potrebna armatura (Sorić 2009) Armatura se običajno postavlja v horizontalne maltne
spojnice lahko pa se tudi vloži v luknje v zidakih oziroma v votline med posameznimi sloji
zidu in se zalije z betonom ali posebno zalivno maso Če je zidovje armirano z jekleno armaturo
se bistveno izboljša odpornost zidovja na potresno obtežbo in njegova sposobnost sipanja
energije med potresom Za učinkovitost armature mora biti dobro povezana z zidovjem tako
da kot celota prevzema težnostne in potresne obtežbe (Tomaževič 2009)
Armaturo lahko vgradimo v zidovje na različne načine V glavnem ločimo
bull armirano zidovje z armaturo v zidakih prikazano na sliki 43
bull armirano zidovje z armaturo v zaliti votlini prikazano na sliki 44 in
bull armirano zidovje z armaturo v žepih prikazano na sliki 46
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 22
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino
(Tomaževič 2009)
Osnovno obliko armiranega zidovja predstavljajo zidovje z armaturo v zidakih Pri tej obliki so
uporabljeni zidaki z navpičnimi luknjami v katere se vloži jeklena armatura in zalije z zalivnim
betonom ali zalivno maso Dodatno se lahko izvede tudi horizontalna armatura ki se položi v
vodoravne maltne spojnice Za doseganje zadostne zapolnjenosti lukenj z navpično armaturo je
priporočljivo da se zalivanje lukenj izvede za vsako ali vsako drugo vrsto zidakov posebej
Sistem armiranega zidovja z armaturo v zidakih je prikazan na sliki 43 in 45 (Tomaževič
2009)
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo
(httpwwwfireengineeringcomarticles201109havel-reinforced-masonryhtml)
Druga oblika armiranega zidovja je zidovje z zalito votlino Zidovje je sestavljeno iz dveh
zunanjih slojev zidu med katerima je praznina v katero se vloži vertikalna in horizontalna
armatura ter se na koncu napolni z betonom ali posebno zalivno maso Pri tej obliki morata biti
sloja zidu med sabo povezana z zidnimi stremeni ali sidri s katerimi prevzemamo vodoravne
sile (Tomaževič 2009)
Debelina posameznega zidu pri tej obliki mora biti vsaj 100 mm votlina pa je lahko široka 60
ndash 100 mm Za zidanje na potresnih območjih se zahteva da morata biti zunanja sloja sezidana z
zidarsko zvezo na preklop Po višini neprekinjene navpične rege niso dovoljene
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 23
Votlina med slojema se lahko zapolnjuje postopoma z napredovanjem zidanja (vsaki dve ali tri
vrste zidakov) lahko pa se zapolni tudi na koncu v celoti Tak sistem armiranega zidovja je
prikazan na sliki 44 (Tomaževič 2009)
Za izdelavo armiranega zidovja se uporablja tudi način pri katerem se navpična armatura vloži
v žepe ki se v zidu izoblikujejo z zidanjem Pri tem načinu armiranega zidovja se najprej na
mesto postavi navpična armatura okrog nje pa se sezida zid Vodoravna armatura se v
odvisnosti od vrste zidakov v naležnih regah postavi v medsebojni razdalji do 600 mm Žepi z
navpično armaturo se zalijejo po vsaki postavljeni vrsti zidakov Sistem je prikazan na sliki 46
(Tomaževič 2009)
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih
(Tomaževič 2009)
421 Dodatne zahteve za armirano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravna armatura mora biti položena v vodoravne naležne rege ali primerne žlebove v
zidakih v medsebojni navpični razdalji ki ni večja od 600 mm Pri izdelavi armature pri
prekladah in parapetih je potrebno uporabiti opeko z utori Vodoravne armaturne palice morajo
biti jeklene armirane palice z najmanjšim premerom 4 mm ki se na koncih zidov ukrivijo okrog
palic navpične armature Najmanjši delež vodoravne armature normaliziran glede na bruto
površino prereza zidu je lahko 005 Potrebno se je izogibati visokim odstotkom vodoravne
armature zaradi preprečitve tlačne porušitve zidakov pred nastopom tečenja jekla Najmanjši
delež navpične armature razporejene po zidu in normalizirane z odstotkom bruto površine
prereza zidu je lahko 008 Navpična armatura mora biti vložena v žepe votline ali luknje v
zidakih
Navpična armatura katere površina ni manjša kot 200 mm2 mora biti položena
bull na obeh prostih robovih vsakega zidnega elementa
bull na vsakem stičišču zidov
bull znotraj samih zidov kadar bi razdalja med takšno armaturo presegla 5 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 24
Parapeti in preklade morajo biti ustrezno povezani z zidovjem priključnih zidov z vodoravno
armaturo (Evrokod 8)
422 Armaturno jeklo
Za armirano in povezano zidovje se lahko uporablja enako jeklo kot pri armiranem betonu
Armaturno jeklo je lahko karbonsko austenitno nerjaveče gladko ali rebrasto Armaturno jeklo
mora biti varljivo Armaturno jeklo ki se uporablja za armiranje zidov mora biti odporno na
korozijo ali ustrezno zaščiteno proti koroziji zaradi vplivov okolja Če je uporabljeno navadno
karbonsko jeklo mora biti zaščitni sloj betona debel vsaj 20 mm v suhem okolju 25 mm v
vlažnem in 40 mm v kemijsko agresivnem okolju Če je vodoravna armatura vložena v naležno
rego mora biti najmanjša debelina prekrivnega sloja malte od armaturne palice do zunanjega
roba vsaj 15 mm kakor je prikazano na spodnji sliki (Sorić 2009)
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo
(Evrokod 6)
43 Povezano zidovje
Povezano zidovje je sistem gradnje pri katerem so konstrukcijski zidovi na vseh štirih straneh
obdani z navpičnimi in vodoravnimi povezovalnimi elementi - zidnimi vezmi Naloga zidnih
vezi ni prenašanje navpične ali vodoravne obtežbe zaradi tega tudi niso zasnovani in
dimenzionirani kot okvirna konstrukcija temveč je njihov namen izboljšanje povezanosti in
odziva konstrukcijskih zidov (Sorić 2009) Povezano zidovje je lahko izdelano z
armiranoopečnimi ali armiranobetonskimi navpičnimi in vodoravnimi zidnimi vezmi
Armatura pri sistemu z armiranoopečnimi vezmi je položena v votlo opeka ki se na koncu
zapolni z betonom Pri sistemu z armiranobetonskimi vezmi pa so posebej grajeni
armiranobetonski nosilci in stebri ki se povežejo z zidom Oba sistema sta prikazana na sliki
48 Pri povezanem zidovju celotno navpično in vodoravno potresno obtežbo prevzamejo
zidane strižne stene V tem primeru se najprej sezidajo zidovi ki nosijo stropne konstrukcije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 25
nato se zabetonirajo stropi z vodoravnimi zidnimi vezmi na koncu pa šele navpične vezi ki se
dobro povežejo z vodoravnimi povezovalnimi elementi (Tomaževič 2009)
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b)
(Tomaževič 2009)
Prednosti uporabe povezanega zidovja
bull izboljšanje povezanosti konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje stabilnosti vitkih konstrukcijskih zidov
bull izboljšanje odpornosti in duktilnosti zidanega panela
bull zmanjšanje tveganja da bi poškodovani zid med potresom razpadel
Dimenzija prereza vezi je navadno enaka debelini zidu če temu ni tako mora biti debelina vezi
vsaj 150 mm V primeru vgradnje zunanjega toplotnoizolacijskega sloja so lahko dimenzije
vezi tudi manjše od debeline zidu Vezi se zalijejo z betonom trdnostnega razreda vsaj C15
Glede na to da povezovalni elementi niso namenjeni prevzemu navpične in vodoravne obtežbe
Evrokod 6 določa da se pri preverjanju elementov konstrukcije na vodoravno obtežbo ki deluje
v ravnini zidu upošteva samo doprinos armaturne vezi Ta se lahko upošteva samo pri
preverjanju elementa na vodoravno obtežbo ki deluje pravokotno na ravnino zidu (Tomaževič
2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 26
431 Dodatne zahteve za povezano zidovje po Evrokodu 8
Vodoravni in navpični povezovalni elementi morajo biti med sabo povezani in sidrani v
elemente glavnega sistema konstrukcije Za doseganje učinkovite povezave med
povezovalnimi elementi in zidovjem je potrebno elemente zabetonirati po končanem zidanju
Prerez vodoravnih in navpičnih povezovalnih elementov ne sme biti manjši kot 150 mm Pri
dvoslojnih zidovih mora debelina povezovalnih elementov zagotoviti učinkovito povezanost
obeh slojev
Navpični povezovalni elementi morajo biti izvedeni
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega zidnega elementa
bull na obeh straneh katerekoli odprtine s površino večjo od 15 m2
bull če je potrebno v samem zidu da ni presežena medsebojna razdalja 5 m med
povezovalnimi elementi
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja med povezovalnimi
elementi postavljenimi po zgornjih pravilih večja od 15 m
Vodoravni povezovalni elementi morajo biti izvedeni v ravnini zidu v višini vsakega stropa v
nobenem primeru pa razmik med njimi v navpični smeri ne sme biti večji od 4 m Površina
prereza vzdolžne armature povezovalnih elementov ne sme biti manjša od 300 mm2 ali ne manj
kot 1 površine prereza povezovalnega elementa Vzdolžna armatura mora biti obdana s
stremeni s premerom ne manj kot 5 mm Stremena morajo biti položena na razdalji najmanj
150 mm (Evrokod 8)
44 Zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Sistem zidanih polnil v okvirnih konstrukcijah je sestavljen iz armiranobetonskih ali jeklenih
nosilnih okvirjev in iz polnilnih zidov ki se sezidajo med stebri in nosilci glavne nosilne
konstrukcije Zidana polnila so v bistvu predelne stene ki določajo arhitekturno zasnovo tlorisa
zgradbe Predelne stene se postavljajo po končani gradnji glavne nosilne konstrukcije zato je
zidovje zanje ustrezen material Za zidanje ni potreben opaž kot pri betonskih predelnih stenah
material se enostavno transportira in pripravi na mestu samem Predelne zidane stene so dovolj
odporne da prenesejo udarce in druge mehanske vplive na svoji ravnini hkrati pa nudijo tudi
ustrezno zvočno zaščito V primerjavi s povezanim zidovjem so stebri in nosilci okvirja večje
debeline kot zidani zid ali polnila
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 27
Nosilnost takšnega zidu je odvisna od več dejavnikov
bull dimenzije okvirja
bull kakovost betona in armature
bull kakovost in vrsta zidakov in malte
bull kakovost zidanja
bull povezave med polnilnim zidom in okvirjem itd (Sorič 2016)
Zidano polnilo je pri prenašanju navpične težnostne obtežbe sekundarni nenosilni element K
nosilnosti glavne nosilne konstrukcije ne prispeva nič pač pa jo s svojo težo le dodatno
obremenjuje Pomemben element konstrukcije postane polnilni zid v primeru delovanja
potresnih sil Takrat zidano polnilo sodeluje pri prevzemu vodoravne obtežbe Pomembno pri
tem je da se zidana polnila in glavna nosilna okvirna konstrukcija tesno stikujeta S tem polnilni
zid preprečuje da bi glavna nosilna okvirna konstrukcija med potresom prosto zanihala
(Tomaževič 2009)
Zidana polnila se pogosto uporabljajo kot element s katerim utrdimo podajno okvirno
konstrukcijo in izboljšamo njeno neustrezno obnašanje med potresom Pri uporabi tega sistema
je pomembno da so zidana polnila čimbolj enakomerno porazdeljena po tlorisu konstrukcije
Na sliki 49 je prikazana zgradba ki je med armirano betonskimi stebri zapolnjena z opeko
(Sorič 2016)
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri
(Gostič 2000)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 28
5 ZASNOVA ZIDANIH ZGRADB NA POTRESNIH OBMOČJIH
Ozemlje Slovenije spada po številu in moči potresov med aktivnejša območja Potresi na
območju Slovenije ne dosegajo velikih magnitud vendar so njihovi učinki močni zaradi
razmeroma plitvih žarišč Na sliki 51 je prikazana karta potresne nevarnosti Slovenije
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije
(httpwwwarsogovsipotresipotresna20nevarnostprojektni_pospesek_talhtml)
Čeprav se je tekom časa uvedlo kar nekaj ukrepov za izboljšanje obnašanja zidanih konstrukcij
med potresom nprmedsebojno povezovanje obeh nosilnih slojev kamnitega zidu z veznimi
kamni utrditve vogalov in stičišč zidov z obdelanim kamnom povezovanje zidov z zidnimi
vezmi predstavljajo stare zidane stavbe še danes potresno najbolj ranljive stavbe (Tomaževič
2009)
Slika 52 je bila posneta v Nepalu po potresu ki se je zgodil 25 aprila 2015 V potresu je bilo
zabeleženih več kot 7900 umrlih Slika prikazuje po potresu uničene opečne stavbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 29
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015
(httpwwwwelthungerhilfedenothilfe-abgelegene-bergdoerfer-nepalhtml)
Potresno gibanje tal povzroča vztrajnostne sile katerih velikost je enaka produktu mase
posameznih delov stavbe in nastalih pospeškov Zaradi nihanja v elementih konstrukcije
nastanejo dodatne upogibne in strižne napetosti ki velikokrat presežejo trdnost materialov in
zato povzročijo poškodbe Opečni zid je material ki zelo dobro prenaša tlačne napetosti ni pa
material ki bi prenašal upogibne in strižne sile Pri nastopu teh lahko pride tudi do porušitve
stavbe konstrukcije Zaradi teh lastnosti so zidane konstrukcije veljale za material ki ni
primeren za gradnjo na potresnih območjih Sploh pri gradnji večnadstropnih objektov v
zadnjih desetlejih sta ga zamenjala armiran beton in jeklo ki sta potresno odpornejša
(Tomaževič 2009) Z razvojem tehnologije in znanosti so se začele opravljati tudi številne
raziskave na področju obnašanja zidov in zidanih stavb pri potresni obtežbi Izvajale so se tudi
analize poškodovanih zidanih konstrukcij med potresi Z eksperimenti s katerimi so bili
ponazorjeni vplivi potresa so bili ugotovljeni in ovrednoteni osnovni parametri ki vplivajo na
potresno odpornost zidov in zidanih konstrukcij (Tomaževič 2009)
Izvedene eksperimentalne raziskave so omogočile izboljšanje gradnje ugotovljeni so bili
podatki o mejnih deformacijah ki zidanim konstrukcijam še zagotavljajo varno obnašanje med
potresom Rezulatati raziskav so bili podlaga za izdelavo in pripravo številnih predpisov in
standardov tudi Evrokodov Evrokod 6 Projektiranje zidanih konstrukcij in Evrokod 8
Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij Z uvedbo Evrokoda 6 je bilo obvezno računsko
preverjanje stabilnosti in odpornosti zidanih konstrukcij Tudi za enostavne stavbe je potrebno
izdelati natančnejši ali poenostavljen računski dokaz da je nosilno zidovje sposobno prevzeti
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 30
navpično lastno in koristno obtežbo z zahtevano stopnjo varnosti Za gradnjo na potresnih
območjih pa je potrebno dodatno preveriti še potresno odpornost zidovja skladno z Evrokodom
8 (Tomaževič 2009)
51 Obnašanje zidanih stavb med delovanjem potresnih sil
V gradbenih konstrukcijah ki so izpostavljene potresnemu gibanju nastanejo vztrajnostne sile
ki so sorazmerne nastalim pospeškom in masam konstrukcije Elementi konstrukcije morajo
poleg navpične obtežbe med potresom prevzeti tudi nastale vodoravne sile ki v njih povzročajo
dodatne upogibne in strižne obremenitve Velikost nastalih vztrajnostnih sil imenovanih
potresne sile je odvisna od intenzitete in dinamičnih lastnosti gibanja tal med potresom ter od
dinamičnih lastnosti konstrukcije Pri vseh gradbenih objektih je obnašanje med potresom
odvisno od zasnove konstrukcije in kakovosti materialov ter gradnje Na spodnji sliki so
prikazane sile in obremenitve ki nastanejo v zidovih zidane konstrukcije med potresom
(Tomaževič 2009)
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-
upogibni moment N-osna sila)
(Tomaževič 2009)
Konstrukcije ki prevzemajo vodoravne potresne sile samo v eni smeri so slabo zasnovane
Pogosto so to zidane stavbe z nosilnimi zidovi v eni sami smeri navadno v prečni smeri Če na
tak način zasnovano konstrukcijo deluje potres v smeri ki se ne ujema z glavno nosilno smerjo
konstrukcije lahko pride tudi do popolne porušitve konstrukcije Tako so konstrukcijska
zasnova kakovost gradnje izbira ustreznih materialov in skrbna izvedba ključni pogoji za
ustrezno obnašanje stavbe med potresom
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 31
Ne nazadnje so za obnašanje stavbe med potresom pomembna tudi tla na katerih je objekt
temeljen Najpogostejši načini porušitve temeljnih tal med potresom so
bull zdrs pobočja ki lahko povzroči diferenčne posedke ali pomike temeljev s tem pa tudi
nagib ali porušitev stavbe
bull porušitev slabo nosilnih temeljnih tal ki povzroči diferenčne posedke nagibe ali celo
prevrnitev stavb
bull likvefakcija rahlih z vodo prepojenih peskov kar povzroči posedke temeljev delno
potopitev stavbe v tla ali pa velike nagibe in prevrnitev stavbe zaradi popolne izgube
nosilnosti tal (Tomaževič 2009)
52 Enostavne zidane stavbe
Evrokod 8 imenuje stavbe I in II razreda pomembnosti (Irazred stavbe manjše pomembnosti
za varnost ljudi npr kmetijski objekti in podobno II razred običajne stavbe ki ne pripradajo
ostalim razredom npr stanovanjske stavbe) enostavne zidane stavbe Za takšne zidane stavbe
izrecno preverjanje varnosti proti porušitvi ni obvezno Takšne stavbe morajo izpolnjevati
naslednje pogoje za zasnovo potresnoodporne gradnje
bull tloris stavbe mora biti približno pravokoten
bull razmerje med daljšo in krajšo stranico ne sme biti večje od 4
bull površina dozidkov in izzidkov iz pravokotne oblike ne sme biti večja od 15 celotne
tlorisne površine nad obravnavanim nivojem
bull stavba mora biti utrjena s strižnimi stenami (zidovi ki prevzemajo potresno obtežbo)
ki so v tlorisu razporejene skoraj simetrično v obeh pravokotnih smereh
bull v obeh pravokotnih smereh morata biti vsaj dva vzporedno postavljena zidova katerih
dolžina je večja od 30 dolžine stavbe v smeri v kateri stojita obravnavana zidova
bull strižne stene morajo prenašati vsaj 75 navpične obtežbe
bull strižne stene morajo potekati zvezno od vrha do tal stavbe
Ob upoštevanju nacionalnega dodatka k Evrokodu 8 mora biti normalizirana tlačna trdnost
zidakov merjena pravoktno na naležno površino in ne sme biti manjša od naslednjih vrednosti
bull za zidake iz gline fbmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
bull za zidake iz betona fbmin = 75 Nmm2 = 75 MPa
bull za zidake iz drugih materialov fbmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 32
Normalizirana tlačna trdnost zidakov merjena vzporedno z naležno površino v nobenem
primeru ne sme biti manjša od fbhmin = 2 Nmm2 = 2 MPa (Evrokod 8)
Prav tako je za malto zahtevana najmanjša trdnost
bull za nearmirano in povezano zidovje fmmin = 5 Nmm2 = 5 MPa
bull za armirano zidovje fmmin = 10 Nmm2 = 10 MPa
Za enostavne stavbe veljajo priporočene dopustne vrednosti glede števila etaž in njihove
najmanjše površine strižnih sten Dopustno število etaž nad tlemi - n in najmanjša skupna
površina strižnih sten - Amin se določi na dani lokaciji in glede na vrsto gradnje s produktom
projektnega pospeška tal - ag in faktorjem tal - S Najmanjša površina strižnih sten se izrazi z
pAmin (najmanjša vsota vodoravnih površin zidov ki prevzemajo obtežbo v vsaki smeri
izraženo z odstotkom celotne tlorisne površine etaže) (Evrokod 8) Priporočene vrednosti so
prikazane v spodnji tabeli
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8)
Pospešek na lokaciji ag S le 007 k g le 010 k g le 015 k g le 020 k g
Vrsta
gradnje Število etaž
(n)
Najmanjša vsota površin vodoravnih prerezov strižnih sten
v vsaki smeri kot odstotek celotne površine etaže (pAmin) Nearmirano
zidovje
1
2
3
4
20
20
30
50
20
25
50
ns
35
50
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Povezano
zidovje
2
3
4
5
20
20
40
60
25
30
50
ns
30
40
ns
ns
35
ns
ns
ns
Armirano
zidovje
2
3
4
5
20
20
30
40
20
20
40
50
20
30
50
ns
35
50
ns
ns
ns ndash pomeni da ni sprejemljivo
Prostor na podstrešju nad polnimi nadstropji ni vključen v število etaž
Za stavbe pri katerih je vsaj 70 strižnih sten daljših od 2 m se faktor k izračuna s
k = 1+ (Iav ndash 2)4 le 2 kjer je Iav povprečna dolžina strižnih sten v metrih Za ostale primere se
upošteva k = 1
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 33
6 MEHANSKE LASTNOSTI ZIDANIH KONSTRUKCIJ
61 Temeljne zahteve zidanih konstrukcij
Konstrukcija mora biti projektirana in grajena tako da prenese vse obremenitve in ostala
delovanja v času izvedbe gradnje in uporabe Za nosilno konstrukcijo je zelo pomembno da je
tlorisno simetrična Upoštevati je potrebno tudi da sprememba togosti po višini zgradbe ni
zaželjena Če je potrebno zaradi arhitekturnih ali katerih drugih razlogov togost po višini
zmanjšati takrat se mora zmanjševanje izvajati osnosimetrično okoli navpične osi tako da
centri togosti in mase višjih nadstropij ostanejo na navpični osi zgradbe (Sorić 2016)
62 Odpornost in nosilnost zidanih konstrukcij
Pri preverjanju odpornosti in nosilnosti zidanih konstrukcij na navpično in vodoravno obtežbo
ne upoštevamo mehanskih lastnosti posameznega sestavnega elementa pač pa uporabljamo
mehanske lastnosti zidovja ki ga upoštevamo kot iz posameznih gradnikov sestavljen
kompozitni konstrukcijski element Po Evrokodu 6 upoštevamo pri projektiranju zidanih
konstrukcij naslednje trdnostne in deformabilnostne količine ki določajo lastnosti zidovja kot
konstrukcijskega materiala
bull tlačna trdnost zidovja f
bull strižna trdnost zidovja fv
bull upogibna trdnost zidovja fx in
bull odvisnost med napetostmi in deformacijami Ϭ-Ɛ
Na podlagi teh količin določimo še
bull elastični modul E in
bull strižni modul G
Poleg mehanskih lasnosti zidovja ki jih definira Evrokod 6 moramo pri računskem preverjanju
odpornosti zidanih konstrukcij poznati še
bull natezno trdnost zidovja ft in
bull faktor duktilnosti μ
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 34
Natezna trdnost zidovja je parameter ki določa strižno odpornost zidu pri strižni porušitvi z
nastankom poševnih razpok v diagonalni smeri zaradi prekoračenih glavnih normalnih
napetosti Faktor duktilnosti opisuje sposobnost zidu ali celotne zidane konstrukcije za
deformiranje v neelastičnem področju in sipanje energije med potresom Faktor duktilnosti je
odvisen od tipa in kakovosti zidanja od sistema zidanja in zasnove zidane konstrukcije
(Tomaževič 2009)
621 Tlačna trdnost zidaka
Tlačna trdnost uporabljena po Evrokodu 6 je imenovana normalizirana tlačna trdnost zidaka fb
Je srednja vrednost referenčne trdnosti ki se določi z metodo preizkušanja zidakov na tlak
Opečni zidaki morajo biti sposobni prenesti tlačne obrementivne vsaj fb = 25 MPa na
območjih brez delovanja potresnih sil Po Evrokodu 8 pa je za zidak na potresnih območjih
zahtevana najmanjša tlačna odpornost fb = 5 MPa Določanje tlačne trdnosti se izvaja na zidaku
v hidravlični stiskalnici (Tomaževič 2009)
622 Tlačna trdnost konstrukcijskega zidovja
Karakteristična tlačna trdnost zidovja se določi z empirično enačbo
119891119896 = 119870 ∙ 119891119887120572 ∙ 119891119898
120573 (MPa) (62)
kjer so
bull fk karakteristična tlačna trdnost zidovja v Nmm2
bull K konstanta ki je odvisna od oblike in materiala zidaka ter tipa malte
bull fb normalizirana povprečna tlačna trdnost zidaka v smeri vpliva obtežbe
bull fm tlačna trdnost malte v Nmm2
bull konstanti za opeko in malto (=07 in =03 za malto za splošno uporabo)
Pri preiskavi tlačne trdnosti višina preiskušancev ne sme biti manjša od njihove dolžine vendar
tudi ne večja od 15-kratne debeline zidaka Preiskušanci pri tej metodi imajo dolžino 10-18 m
in višino 24-27 m Tlačna trdnost se preverja v preizkuševalni napravi kjer se navpična
obremenitev povečuje z enakomerno hitrostjo tako počasi da se porušitev doseže približno 15-
30 minut po začetku preizkusa naprava je prikazana na sliki 61 (Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 35
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja
(Sorić 2016)
623 Strižna trdnost zidovja
Pri zidanih konstrukcijah je strižna trdnost zidovja ključnega pomena Znani sta dve vrsti strižne
porušitve zidovja na podlagi katerih lahko določimo nosilnost zidu
bull strižna porušitev z zdrsom (prestrig) in
bull strižna porušitev z nastankom diagonalnih razpok (slika 62)
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 36
Evrokod 6 definira strižno trdnost zidovja na podlagi prestrižnega mehanizma katerega
predstavlja kot kritičnega kadar na zid deluje v ravnini vodoravna obtežba Strižno trdnost
definira kot seštevek začetne strižne trdnosti (strižne trdnosti pri ničelni tlačni napetosti) in
prirastka trdnosti zaradi tlačne napetosti v obravnavanem vodoravnem prerezu zidu pravokotno
na strig Karakteristična strižna trdnost zidovja fvk sezidanega s kakršnokoli malto se ob
predpostavki da so vse rege v celoti zapolnjene z malto izračuna z enačbo
119891119907119896 = 119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (63)
če so izpolnjene samo vodoravne rege z malto pa z enačbo
119891119907119896 = 05119891119907119896119900 + 04120590119889 (MPa) (64)
kjer je
fvko karakteristična začetna strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti
d projektna tlačna napetost v prerezu v smeri pravokotno na strižno silo
Začetna karakteristična strižna trdnost pri ničelni tlačni napetosti fvko se določi s preiskavo
preizkušanca po standardu SIST EN 1052-3 Preizkušanec je pripravljen iz treh medsebojno z
malto povezanih zidakov Med izvajanjem preizkusa mora biti preizkušanec podrt tako in sila
vnesena na tak način da se prepreči zaklinjenje zidakov in zagotovi da v malti v stični ravnini
z zidakom nastanejo samo strižne napetosti Izvajanje preizkusa v laboratoriju je prikazano na
sliki 63 (Tomaževič 2009)
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 37
624 Upogibna trdnost zidovja
Pri preverjanju odpornosti zidu na obtežbo ki deluje pravokotno na njegovo ravnino je
merodajni parameter karakteristična upogibna trdnost zidovja Evrokod 6 za trdnost zidovja po
čistem upogibu upošteva dve porušni ravnini
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina vzporedna naležnim maltnim spojnicam
fyk1
bull upogibna trdnost pri kateri je porušna ravnina pravokotna naležnim maltnim
spojnicam fxk2
Oba primera upogibne porušitve sta prikazana na sliki 64
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 38
Pri izvajanju preiskave se preverjata obe možnosti Merodajna je tista pri kateri je za porušitev
potrebna manjša obtežba Na območjih kjer pričakujemo delovanje potresnih sil velja
priporočilo da upogib zidu pravokotno na ravnino prevzame armatura pri čemer upogibne
odpornosti zidovja ne upoštevamo Na sliki 65 je prikazano laboratorijsko izvajanje preizkusa
upogibne trdnosti vzporedno z naležnimi regami
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja
(httpswwwresearchgatenetfigure305823299_fig1_Fig-3-Test-masonry-segment-during-
the-flexural-strength-test-with-the-failure-plane)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 39
7 GEOMETRIJSKE OMEJITVE ZIDANIH STAVB
71 Osnovna zasnova zidanih stavb
Po Evrokodu 8 morajo biti zidane konstrukcije v tlorisu vsaj približno simetrične okrog obeh
glavnih osi kot je prikazano na sliki 71 Simetrične morajo biti glede na togost in tudi na
porazdelitev obremenitev V obeh glavnih smereh zgradbe mora biti zagotovljeno zadostno
število konstrukcijskih zidov V uradnem listu SFRJ (Socialistična federativna republika
Jugoslavija) iz leta 1981 je bilo za zidane konstrukcije predpisano da se projektirajo z
enostavno in pravilno tlorisno zasnovo ter da se nosilni in vezni zidovi razporedijo čimbolj
enakomerno v obeh smereh (Pravilnik 1981)
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu
(Tomaževič 2009)
V primeru delovanja potresnih sil je za zgradbo najbolj idealno če so tlorisi stavbe čimbolj
enostavni Stavbe z enostavnim tlorisom kvadratne in pravokotne oblike se v primerjavi s
stavbami z raznolikim tlorisom z izzidki dozidki ali poglobitvami bolje obnašajo med
delovanjem potresa Dimenzije izzidkov dozidkov in poglobitev v eni smeri ne smejo presegati
več kot 25 celotne dolžine stene v isti smeri Evrokod 8-1 določa za enostavne zidane stavbe
da skupna površina izzidkov dozidkov in poglobitev ne sme presegati 15 celotne površine
stavbe Na spodnji sliki so prikazani primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb
(Tomaževič 2009)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 40
Za velike stavbe sestavljenih tlorisnih oblik (oblike L T U in +) je priporočljivo da se jih s
seizmičnimi dilatacijami razdeli na posamezne enote pravokotne oblike tako da je vsaka zase
simetrična in pravokotna Seizmična dilatacija mora biti dovolj široka da preprečuje trke med
sosednjimi deli v primeru delovanja potresnih sil Za zidane stavbe je potrebna minimalna širina
dilatacije 30 mm nad višino zgradbe 9 m pa vsaj 40 mm
Nosilni elementi stavbe ki prenašajo potresno obtežbo morajo biti tudi po višini pravilnih
oblik Prav tako morajo biti po višini enakomerno porazdeljene togosti in mase konstrukcije
Spremembe togosti v sosednjih etažah lahko povzroči velike koncentrirane napetosti kar lahko
povzroči sipanje energije in s tem resne poškodbe v območju sprememb togosti Pri zidanih
stavbah je priporočeno da se debelina nosilne konstrukcije po višini ne spreminja Obtežbe v
zgornjih nadstropjih ne smejo biti večje kot v spodnjih (Tomaževič 2009)
72 Dimenzije zidanih stavb
Za določevanje dimenzij zidanih stavb so še do nedavnega veljali jugoslovanski predpisi iz leta
1981 (Pravilnik 1981) Predpisi so bili izdelani na podlagi izkušenj takratnih graditeljev in
analiz obnašanja različnih sistemov gradnje zidanih stavb Omejevali so dimenzije stavb v
odvisnosti od sistema gradnje in seizmičnega območja Danes ti predpisi več ne veljajo v
uporabi so evropski standardi Evrokod 6 in Evrokod 8 Po Evrokodih se dimenzije določijo
na podlagi izračuna v odvisnosti od vrste in kakovosti materiala zasnove konstrukcije itd
Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje podane so le priporočene višine omejena pa je
vitkost nosilnega zidu Na podlagi največjega dopustnega koeficienta vitkosti Evrokod 6-1
dopušča da se kot nosilni zid upošteva tudi zid debeline 100 mm pri etažni višine 270 m
vendar veljajo na potresnih območjih omejitve Koeficient vitkosti je razmerje med efektivno
višino hef in efektivno debelino zidu tef ki ne sme biti večji kot 27 Po Evrokodu 8-1 je
najmanjša debelina strižne zidane stene vsaj 240 mm na območjih s srednjo in visoko
seizmičnostjo Na območjih z nizko seizmičnostjo so izjemoma lahko strižne stene debeline le
170 mm Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8-1 zaradi dobrih izkušenj predpisuje
najmanjšo debelino strižnih zidanih sten 190 mm Strižne stene (zidovi za prevzem potresne
obtežbe) morajo po Evrokodu 8 izpolnjevati naslednje geometrijske zahteve
bull efektivna debelina strižnih sten tef ne sme biti manjša od minimalne vrednosti tefmin
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 41
bull razmerje med efektivno višino zidu hef in efektivno debelino zidu tef ne sme presegati
največje vrednosti (hef tef)max in
bull razmerje med dolžino zidu l in večjo od vrednosti svetlih odprtin na obeh straneh zidu
h ne sme biti manjše od najmanjše vrednosti (l h)min (Evrokod 8)
Vrednosti geometrijskih zahtev so prikazane v tabeli 71
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8)
Vrsta zidovja tefmin (heftef)max (lh)min
Nearmirano zidovje iz naravnega kamna 350 mm 9 05
Nearmirano zidovje iz zidakov 240 mm 12 04
Nearmirano zidovje iz zidakov na območjih
nizke seizmičnosti
170 mm 15 035
Povezano zidovje 240 mm 15 03
Armirano zidovje 240 mm 15 ni omejitev
Uporabljeni simboli
tef efektivna debelina zidu
hef efektivna višina zidu
l dolžina zidu
h večja svetla višina od vrednosti višin odprtin na obeh straneh zidu
Kot rečeno slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8 SIST EN 1998-12005A101 dovoljuje
pri povezanem in armiranem zidovju minimalno debelino zidanih sten 190 mm
Čeprav Evrokod višine zidanih konstrukcij ne omejuje se stabilnost in potresna odpornost
glede na višino objekta preverjata na podlagi računa pa nekateri avtorji podajajo priporočila
glede višin in števila etaž pri gradnji zidanih konstrukcij Primer takšnih priporočil je podan v
tabeli 72
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009)
Stopnja seizmičnosti VII (nizka) VIII (srednja) IX (visoka)
Nearmirano zidovje H (m)
n
12
4
9
3
-
-
Povezano zidovje H (m)
n
18
5
15
4
12
3
Armirano zidovje H (m)
n
24
8
21
7
18
6
Pred uvedbo evropskih standardov so se za določitev višine objekta in števila etaž uporabljale
predpisane omejitve Jugoslovanski pravilnik o tehničnih predpisih za grajenje na potresnih
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 42
območjih iz leta 1964 je omejeval gradnjo iz opeke na skupno višino nosilnih zidov in število
etaž glede na seizmično področje in tipa zgradbe Omejitve so prikazane v tabeli 73
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964)
Projektno seizmično
področje
Zgradbe tipa a) Zgradbe tipa b)
število etaž skupna višina (m) število etaž skupna višina (m)
VII stopnja 5 18 6 20
VIII stopnja 4 15 6 20
IX stopnja 3 11 5 18
a) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in togimi horizontalnimi diafragmami (stropovi)
b) zgradbe z armiranobetonskimi vezmi in armiranobetonskimi vertikalnimi vezmi (stebri) in togimi
horizontalnimi diafragmami (stropi)
V pravilniku iz leta 1964 so bili določeni tudi največji razmaki med osmi nosilnih zidov glede
na stopnjo seizmičnosti
bull projektna seizmičnost VII stopnje 20 m
bull projektna seizmičnost VIII stopnje 16 m in
bull projektna seizmičnost IX stopnje 12 m (Pravilnik 1964)
Sorić za zgradbe z višino etaže do 35 m ki so izpostavljene vetrni obtežbi podaja priporočila
glede največje dopustne površine zunanjih nosilnih zidov Površine se razlikujejo glede na vrsto
zidovja in način vpetja zida Vrednosti površin so podane v spodnji tabeli
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016)
Vrsta zidovja Največja površina
zida vpetega na treh
straneh brez vpetja
na vrhu (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na tri strani brez
vpetja na vrhu (m2)
Največja
površina zida
vpetega na štirih
straneh (m2)
Največja površina
zida naslonjenega
na štirih straneh
(m2)
Enoslojni zid
deb 11 cm - - 16 8
Enoslojni zid
deb 15 cm 15 9 30 15
Enoslojni zid
deb 225 cm 22 13 44 24
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 10 cm in
drugim deb 9
cm
15 9 30 15
Dvoslojni zid s
prvim slojem
deb 14 cm in
drugim deb 9
cm
18 11 36 18
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 43
Sorič podaja tudi priporočila glede najmanjše debeline zunanjih enoslojnih zidov v odvisnosti
od največje svetle višine zidu in oddaljenosti bočnih ojačitev Vrednosti so prikazane v tabeli
75 (Sorić 2016)
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016)
Najmanjša debelina nosilnega
zida (cm)
Največja svetla višina
zida (m)
Največja oddaljenost
bočnih ojačitev
15 28 60
225 35 80
Dovoljena je interpolacija vrednosti
721 Dimenzije povezovalnih elementov ali vezi
Zidane zgradbe so lahko sestavljene iz naslednjih sistemov
bull nearmirano zidovje
bull povezano zidovje
bull armirano zidovje in
bull zidana polnila v okvirnih konstrukcijah
Vsi sistemi zidovja razen nearmiranega so v določeni meri ojačani ali obdani z armaturo in
betonom kar zagotavlja dodatno stabilnost ob delovanju potresnih sil Ker v Sloveniji ni
območij z nizko seizmičnostjo je uporaba nearmiranega zidovja brez dodatnih vezi
prepovedana Evrokod 8 zahteva za nearmirano zidovje izvedbo vodoravnih in navpičnih
armiranobetonskih ali jeklenih vezi Vodoravne vezi se morajo izvesti v ravnini zidu v višini
vsakega stropa V navpični smeri je lahko njihov razmik največ 4 m Pravilnik iz leta 1981
predpisuje najmanjšo višino 20 cm in debelino enako debelini zidov Prav tako je potrebno
izvesti vertikalne vezi ali navpične povezovalne elemente Navpične vezi morajo biti enake
debelini zidu torej je njihova najmanjša dimenzija 1919 cm Navpični povezovalni elementi
se izvedejo
bull ob prostih robovih vsakega konstrukcijskega elementa
bull na obeh straneh kakršnekoli odprtine v zidu s površino večjo od 15 m2
bull v zidu med povezovalnimi elementi na razdalji največ 5 m in
bull na stičiščih konstrukcijskih zidov kjer je medsebojna razdalja povezovalnih elementov
večja od 15 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 44
Spodnja slika prikazuje shemo pravilne izvedne vertikalnih povezovalnih elementov za
enostanovanjsko hišo Rdeče obarvani kvadratki prikazujejo mesto vertikalnega povezovalnega
elementa
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print)
Vodoravni in navpični povezovalni elementi zgradbe morajo biti med seboj povezani in sidrani
v elemente glavnega sistema konstrukcije Povezovalni elementi se zabetonirajo po končanem
zidanju s tem se zagotovi učinkovita povezava med povezovalnimi elementi in zidovjem
(Evrokod 8) Slika 74 prikazuje shemo izvedbe povezovalnih elementov ter njihove
maksimalne in minimalne dimenzije
Slika 74 Shema povezovalnih elementov
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 45
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1964 predpisuje za zidove višje od 325 m sorazmerno ojačitev
vodoravnih vezi Na območjih z veliko seizmičnostjo je bilo potrebno za višino etaže večjo od
6 m dodati dodatno vodoravno vez na sredini etaže V primeru da dodatne vezi ni bilo mogoče
izdelati na sredini etaže se je izdelala na najmanj 13 višine zidu Vertikalne armiranobetonske
vezi so bile obvezne ne glede na višino in število etaž zgradbe na področjih IX stopnje
seizmičnosti Na področjih VII in VIII stopnje seizmičnosti pa za zgradbe z dvema ali več
etažami Obvezna je bila izvedba vertikalnih vezi na
bull vseh vogalih zgradbe
bull mestih kjer se stikajo nosilni in vezni zidovi in
bull razdalji med vezmi največ 7m (Pravilnik 1964)
722 Razmiki med nosilnimi zidovi
Jugoslovanski pravilnik iz leta 1981 je ne glede na stopnjo seizmičnosti dopuščal sledeče
največje razmike med zidovi
bull 50 m za zidove debeline 190 mm
bull 60 m za zidove debeline 240 mm
bull 650 m za zidove debeline 290 mm in
bull 750 m za zidove debeline 380 mm (Pravilnik 1981)
Evrokod 6 in 8 ne omejuje največjega razmika med nosilnimi zidovi Po Evrokodu 6 se največji
razmik med nosilnimi zidovi preveri z računom pri tem se upošteva upogibna trdnost zidu
pravokotno na ravnino Pri zasnovi konstrukcijskega sistema zidane stavbe lahko upoštevamo
tudi priporočila podana v tabeli 76
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984)
Projektni pospešek tal ag lt 01 g 01 ndash 02 g 02 ndash 04 g
Nearmirano zidovje 10 m 8 m 6 m
Povezano zidovje 15 m 12 m 8 m
Armirano zidovje 15 m 12 m 8 m
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 46
73 Zahteve po Evrokodu 6
Tudi Evrokod 6 podaja dimenzijske zahteve po katerih se lahko ravnamo pri dimenzioniranju
objektov grajenih iz opeke V nadaljevanju so opisani kriteriji za izračun in določitev dimenzij
zidanih konstrukcij skladno z Evrokodom 6
731 Efektivna višina zidu
Po Evrokodu 6 je potrebno efektivno višino zidu določiti z upoštevanjem relativne togosti
elementov konstrukcije priključenih k zidu ter učinkovitosti stikov Zid se lahko utrdi s stropom
ali s streho ki mora biti ustrezno postavljen preko zidov oziroma s katerimkoli podobno togim
elementom konstrukcije s katerim so zidovi povezani
Zidovi se upoštevajo kot utrjeni na navpičnem robu če
bull se ne pričakuje da bodo nastale razpoke na stiku med nosilnim in utrditvenim zidom
Do tega ne bo prišlo če sta oba zida grajena iz materialov s podobnimi deformacijskimi
lastnostmi če sta oba zida približno enako obremenjena in če sta sezidana istočasno in
povezana med seboj tako da ni pričakovati diferenčnih pomikov zaradi npr krčenja
obtežbe
bull Na stiku med zidom in utrditvenim zidom prevzamejo natezne in tlačne sile sidra zidna
stremena ali druga podobna sredstva
Zid za utrditev je zid ki je postavljen pravokotno na drug zid podpira drug zid pred bočnimi
vodoravnimi silami ali preprečuje njegov uklon in tako zagotovi stabilnost stavbe Dolžina
utrditvenega zidu mora biti vsaj 15 njegove svetle višine njegova debelina pa vsaj 03-kratnik
debeline efektivnega zidu ki ga utrjuje V primeru prekinitve zidu z odprtinami mora biti
najmanjša dolžina zidu med odprtinami ki obdajajo utrditveni zid enaka pogoju prikazanem
na spodnji sliki in segati vsaj 15 višine nadstropja nad vsako odprtino shema je prikazana na
sliki 75 (Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 47
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino
(Evrokod 6)
Zidovi ki imajo odprtine s svetlo višino večjo kot 14 svetle višine zidu oziroma odprtine
katerih svetla širina je večja kot 14 dolžine zidu oziroma površine več kot 110 celotne površine
zidu se upoštevajo kot da imajo prosti rob na robu odprtine Ta predpostavka se upošteva pri
določanju efektivne višine zidu Zidovje je mogoče utrditi tudi z elementi ki niso zidani Pri
tem je potrebno zagotoviti da je togost teh elementov enakovredna togosti zidovja Elementi
za utrditev morajo biti povezani z zidovjem s sidri ali z zidnimi stremeni tako da bodo prevzeli
nastale natezne ali tlačne sile (Evrokod 6)
Efektivna višina zidu se upošteva kot
ℎef = 120588n ℎ (m) (71)
kjer so
ℎef efektivna višina zidu
ℎ svetla etažna višina zidu
120588n faktor redukcije kjer je n = 2 3 ali 4 v odvisnosti od vpetosti na robu ali utrditve zidu
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 48
Faktor redukcije 120588n se glede na načine vpetosti in utrditve določi
i za zidove vpete zgoraj in spodaj v armiranobetonske stropne plošče oziroma strehe ki
na obeh straneh zidu ležijo v isti višini ali pa so vpeti v armiranobetonsko stropno
ploščo ki leži samo na eni strani zidu in katere ležišče je vsaj 23 debeline zidu
1205882 = 075 (72)
dokler ekscentričnost obtežbe na zgornjem delu zidu ni večja od 025-kratne debeline
zidu
ii za zidove ki so na zgornjem in spodnjem robu vpeti v lesene strope ali strehe ki na
obeh straneh ležijo v isti višini ali pa v lesen strop ki leži samo na eni strani zidu in
katerega ležišče je vsaj 23 debeline zidu vendar ne manj kot 85 mm
1205882 = 10 (73)
iii za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj in so hkrati utrjeni na enem navpičnem robu (z
enim prostim navpičnim robom)
če je h le 35 l
1205883 = 1
1+[1205882 ℎ
3 119897]
2 1205882 (74)
kjer se vrednost faktorja 1205882 privzame po i ali ii kar ustreza ali
če je h gt 35 l
1205883 = 15 119897
ℎ ge 03 (75)
kjer je
l dolžina zidu
iv za zidove ki so vpeti zgoraj in spodaj ter utrjeni na obeh navpičnih robovih
če je h le 115 l z 1205882 po i ali ii kar ustreza
1205884 = 1
1+[1205882 ℎ
119897]
2 1205882 (76)
ali
če je h gt 115 l
1205884 = 05 119897
ℎ (77)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 49
732 Efektivna debelina zidov
Efektivna debelina zidu tef se za enoslojni zid dvoslojni zid fasadni zid zid z nalaganjem ob
robovih in zaliti zid z odprtino upošteva kot dejanska debelina zidu t Če gre za zid ki je utrjen
s slopi se efektivna debelina zidu izračuna z enačbo
119905119890119891 = 120588119905 119905 (m) (78)
kjer so
tef efektivna debelina
ρt koeficient togosti privzet iz tabele 77
t debelina zidu
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6)
Razmerje med razmikom slopov (1)
(od osi do osi) in širino slopa (2)
Razmerje med debelino slopa (4) in dejansko debelino zidu
(3) s katerim je povezan slop
1 2 3
6 10 14 20
10 10 12 14
20 10 10 10
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77
(Evrokod 6)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 50
733 Elementi iz armiranega zidovja pri navpični obtežbi
Armirano zidovje je osnoven sistem gradnje zidanih objektov uporabljen je predvsem pri
objektih večjih dimenzij Armirano zidovje je podrobno opisano v poglavju 42
7331 Koeficient vitkosti
Koeficient vitkosti je brezdimenzijsko razmerje med debelino in višino zidu dobi se z
deljenjem vrednosti efektivne višine zidu hef z vrednostjo efektivne debeline zidu tef Pri
obremenitvi zidu z navpično obtežbo koeficient vitkosti ne sme biti večji od 27 V primeru
računa koeficienta vitkosti zalitega zidu z votlino pri čemer je širina votline večja kot 100 mm
se za določitev debeline zidu ne upošteva širina votline (Evrokod 6)
734 Zidane strižne stene pri strižni obtežbi
Strižne stene so zelo pomemben del konstrukcije za prevzem potresnih sil Pri računski analizi
zidov ki so izpostavljeni strižni obtežbi se kot togost zidu upošteva elastična togost zidov
vključno z robnimi elementi Če je višina zidov dvakrat večja kot njena dolžina se lahko vpliv
strižnih deformacij na togost zanemari Dolžina zidu ki se lahko upošteva kot prirobnica (glej
sliko 77) je enaka debelini strižne stene če je ustrezno na vsaki strani vsaj
bull htot5 kjer je htot celotna višina strižne stene
bull polovici razdalje med strižnima stenama (ls) če sta povezani z zidom ki ju seka
bull razdalji do roba zidu
bull polovici svetle višine (h)
bull šestkratni debelini zidu ki se seka s strižno steno t (Evrokod 6)
Pri zidovih ki se sekajo se lahko zanemarijo vse odprtine z dimenzijami manjšimi kot h4 ali
l4
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 51
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah
(Evrokod 6)
74 Stropne in strešne konstrukcije ter zidne vezi
741 Stropovi
Pri večjih eno volumenskih objektih se stropovi redko izdelujejo navadno je konstrukcija
zaključena s streho Stropovi se pri eno volumenskih objektih izdelujejo pri gradnji dodatnih
prostorov kot so pisarne sanitarije in ostalo
Posebnih konstrukcijskih zahtev za stropne konstrukcije Evrokod ne navaja zahteva pa
povezanost med stropovi ali streho in zidovi z jeklenimi ali armiranobetonskimi vezmi V
primeru ko so betonski stropovi zidne vezi ali streha neposredno naslonjeni na zid mora biti
odpornost na trenje zadostna da bodo stiki prenašali horizontalno obtežbo Če odpornost na
trenje ni zadostna morajo biti stropne konstrukcije oziroma vodoravne vezi povezane z zidovi
z jeklenimi sidri stremeni ali drugimi povezovalnimi elementi
Za gradnjo potresnoodpornih zidanih konstrukcij se lahko uporabijo različni tipi stropnih
konstrukcij Najbolj enostavna in najbolj pogosto uporabljena rešitev so monolitne
armiranobetonske plošče ki se zabetonirajo istočasno kot armiranobetonske zidne vezi
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 52
Armirano betonska plošča ima ležišče običajno širine enake kot je širina zidu Preko zidu
poteka zidna vez ki je del stropa Zidna vez mora zagotoviti zahtevano nosilnost in prenos
strižnih sil Monolitne plošče so lahko nosilne v eni smeri ali pa v obeh za plošče na potresnih
območjih je priporočeno da so nosilne v obeh smereh Na ta način so konstrukcijski zidovi bolj
enakomerno obremenjeni z navpično obtežbo (Tomaževič 2009)
742 Strehe
Streha je konstrukcija ki notranjost objekta varuje pred vremenskimi vplivi Strešna
konstrukcija mora biti v obeh pravokotnih smereh ustrezno zavetrovana da se zagotovi prenos
vztrajnostnih sil nastalih v višini strehe na zidove Pomembno je tudi pravilno sidranje in
povezovanje strehe in zidov V primeru klasične gradnje strešne konstrukcije iz lesa se le to
sidra v armiranobetonsko zidno vez
Med delovanjem potresnih sil nastanejo največji pospeški pri zidani konstrukciji na vrhu stavbe
oziroma na strešni konstrukciji Zaradi tega je pomembno da je strešna konstrukcija čim lažja
in ustrezno povezana z ostalo konstrukcijo Priporočeno je da je strešna konstrukcija ter kritina
čim lažja V primeru uporabe prefabriciranih strešnih konstrukcij je slednje potrebno prekriti z
vsaj 40 mm debelo armirano betonsko tlačno ploščo Pri tem morajo biti montažni elementi po
celotnem obsegu strehe sidrani in povezani v vodoravne zidne vezi (Tomaževič 2009)
743 Zidne vezi
Zidne vezi so vodoravne armiranobetonske konstrukcije s katerimi zaključimo in povezujemo
konstrukcijske zidove Zabetonirajo se po zaključku zidanja strižnih sten in veznih zidov v
posameznem nadstropju Razdalja med vodoravnimi zidnimi vezmi ne sme biti več kot 4 m
kar je zelo pomembno pri projektiranju eno volumenskih objektov Zidne vezi predstavljajo
vodoraven okvirni sistem ki
sodeluje pri prenosu vodoravnih strižnih sil nastalih zaradi dinamičnega odziva
stavbe
povezuje konstrukcijske zidove
izboljša togost vodoravnih stropnih diafragem
v sodelovanju z navpičnimi vezmi izboljša odpornost in sposobnost sipanja energije
zidovja
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 53
Evrokod 8 zahteva da dimenzije zidnih vezi v prerezu niso manjše kot 150150 mm Dimenzija
vezi v vodoravni smeri je lahko zaradi preprečevanja nastanka toplotnega mostu tudi manjša od
debeline zidu
Vodoravne vezi so v veliki meri sestavni del gradnje s povezanim zidovjem Pri tem so zidne
vezi povezane z sistemom navpičnih vezi Če je stropna konstrukcija izdelana kot monolitna
armiranobetonska plošča predstavljajo vodoravne zidne vezi sestavni del stropne plošče V tem
primeru prenaša natezne sile ki nastanejo med potresom zaradi upogiba stropne plošče v njeni
ravnini armatura (Sorić 2016)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 54
8 TIPOLOGIJA ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV
Eno volumenske objekte karakterizira velik enoten prostor Med večje eno volumenske objekte
spadajo skladišča industrijski objekti hale večje garaže in kmetijski objekti Za vse naštete
objekte je značilna potreba po velikem prostoru kjer je zagotovljena možnost delovanja in
obratovanja velikih strojev ali skladiščenje velike količine materiala Večji eno volumenski
objekti spadajo po Zakonu o graditvi objektov med zahtevne objekte Pri projektiranju tovrstnih
objektov se pogosto srečujemo s premagovanjem velikih razponov zato je zelo pomembna
izbira osnovne nosilne konstrukcije Eno volumenski objekti se danes gradijo večinoma s
skeletnim sistemom gradnje še vedno pa je prisotna gradnja iz zidanih konstrukcij v povezavi
z drugimi materiali ali sistemi Evrokod 8-1 priporoča naj dolžina zidanih stavb vseh sistemov
ter posamezni deli stavbe ločeni z dilatacijo ne presega dolžine 40 m za stavbe na področjih z
visoko seizmičnostjo in dolžine 50 m za stavbe grajene na področjih s srednjo in nizko
seizmičnostjo omenjeno velja posebej za eno volumenske objekte (Evrokod 8) Na sliki 81 je
prikazana notranjost tipičnega eno volumskega objekta V nadaljevanju bodo prikazani ter
kratko opisani najpogosteje uporabljene vrste in oblike konstrukcij za večje eno volumenske
objekte (Neufert 2008)
Slika 81 Eno volumenski objekt
(httpwwwvermakocomenindustrial-hall--protection)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 55
81 Industrijski objekti in hale
Industrijski objekti so posredno ali neposredno namenjeni proizvodnji določenega blaga
Osnovni industrijski objekti služijo za pripravo proizvodnjo posredovanje prodaje ali
pakiranje blaga Tipičen prerez industrijskega objekta je prikazan na sliki 82 Med tovrstne
objekte sodijo tudi skladišča za surovine in končne izdelke tehnični prostori in transportne
naprave V industrijskih objektih lahko poteka širok spekter aktivnosti od intenzivne masovne
proizvodnje dela s škodljivimi snovmi vse do visoko avtomatizirane lahke industrije (Neufert
2008)
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016)
811 Splošno o gradnji industrijskih objektov
Zgradbe namenjene proizvodnji in skladiščenju izdelkov se gradijo večinoma kot
enonadstropne hale z velikimi razponi in visokimi stropovi Oblika hale mora izpolnjevati
zahteve po ekonomičnosti standardizaciji in potrebi po fleksibilnem nespecifičnem ali praznem
prostoru Oblika objekta je zato pri gradnji industrijskih objektov zelo pomembna saj
potrebujemo veliko delovne in skladiščne površine
Prednosti velikega enoetažnega objekta
bull nizki stroški gradnje
bull enakomerno porazdeljena dnevna svetloba
bull možnost velike obremenitve talne konstrukcije
bull možnost gradnje na težavnih področjih in
bull manjša možnost poškodb med delovanjem industrije
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 56
Pomanjkljivosti velikega enoetažnega objekta
bull velike temperaturne izgube
bull visoki stroški vzdrževanja in obratovanja
bull potreba po veliki parceli za gradnjo objekta
Za gradnjo industrijskih objektov sta najprimernejša materiala jeklo in armiran beton Jeklene
konstrukcije so primerne zaradi možnosti predelave in dodelave jeklenih elementov
vzdrževalna dela pa so dražja kot pri armiranobetonskih konstrukcijah Armiranobetonske
konstrukcije se lahko izvajajo v monolitni ali montažni izvedbi Armiran beton je veliko bolj
odporen na delovanje kemikalij kot jeklo zato je primernejši za gradnjo industrijskih objektov
pri katerih se uporabljajo kemikalije Pri izdelavi industrijskega objekta iz jekla ali armiranega
betona se lahko kot polnilni material uporabi opeka Na sliki 83 je prikazana skeletna gradnja
objekta v sosednji Avstriji kjer je nosilna konstrukcija sestavljena iz armirano betonskih
stebrov med stebri pa so zidna polnila iz termo blokov kar zagotavlja toplotno zaščito objekta
Lesene konstrukcije se pri gradnji industrijskih objektov le redko uporabljajo primerne pa so
za izdelavo lahkih objektov in za izdelavo ostrešja pri velikih objektih Za gradnjo industrijskih
objektov se lahko uporabi tudi povezano zidovje kjer je opeka na vseh straneh obdana z
armiranobetonskimi vezmi (Neufert 2008) Sistem povezanega zidovja je opisan v poglavju
43
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta
(httpwwwlebensraum-ziegeldeziegellexikonmauerwerknichttragende-aussenwaende1-
ausfachungswaendehtml)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 57
812 Konstrukcija razponi in višine industrijskih objektov
Konstrukcijski elementi iz lesa jekla ali armiranega betona z razponi od 5 do 50 m morajo
ustrezati zahtevam za razporeditev strojev in naprav za prenašanje materiala obračanje vozil
ter skladiščenje surovin in izdelkov Višine prostorov so odvisne od dimenzij uporabljenih
strojev in namembnosti hale in se gibljejo od 3 do 10 m Spodnje slike prikazujejo različne tipe
industrijskih hal njihove razpone in višine
Slika 84 Hale z enim poljem
(Neufert 2008)
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 58
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo
(Neufert 2008)
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008)
82 Kmetijske zgradbe
Kmetijski objekti so namenjeni za vzrejo živali shranjevanje pridelka in shranjevanje kmetijske
mehanizacije Pri kmetijskih objektih grajenih iz opeke ali lesa kjer bodo živali v stiku z zidom
se v praksi izvaja kolenčni zid iz armiranega betona Kolenčni zid se izdela višine 120 - 170
cm odvisno od velikosti živali Na kolenčni zid se nato naprej zida z opeko ali gradi iz lesa do
končne višine Kolenčni zid se izdela zaradi agresivnega delovanja kemikalij ter fekalij in tudi
zaradi funkcije mehanske obrobe pri naslonu živali ob steno (Neufert 2008) Na sliki 88 je
prikazana uporaba kolenčnega zida iz armiranega betona v kombinaciji z lesom Pri načrtovanju
kmetijskih zgradb je zelo pomembno odstranjevanje iztrebkov Za manjše hleve se
odstranjevanje iztrebkov izvaja ročno tla se nastiljajo s slamo V večjih hlevih kjer se bo
zadrževalo do 100 živali se uporablja sistem odstranjevanja iztrebkov s pomočjo rešetk pri
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 59
čemer blato in seč padeta skozi špranje rešetk v kletne prostore v tako imenovano gnojno jamo
Za hleve kjer se bo vzrejalo ali zadrževalo nad 100 živali pa se lahko izvaja odstranjevanje
iztrebkov s pehali ki blato in seč transportirajo do kletnega zalogovnika od koder se gnojevka
prečrpava v laguno Oba sistema sta prikazana na sliki 89
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona
(httpwwwhaas-domsilesene-konstrukcijehlevi-za-govedo)
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno)
(httpfermmashagrobiznetgoodstransporter-navozoudalitel)
821 Hlevi za perutnino
Perutninske zgradbe konstruirane kot samostojno stoječe hale so v veliki meri postale standard
na vseh področjih perutninske vzreje Za intenzivno kmetovanje s perutnino zadržano na tleh
je najmanša širina novozgrajene hale 7 m pri baterijski reji pa 6-15 m Hleva za perutnino
zadržano na tleh in za baterijsko vzrejo perutnine sta prikazana na sliki 89 in 810 Hale morajo
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 60
biti toplotno izolirane optimalna temperatura za rejo je 15 do 22 degC V fazi načrtovanja se je
potrebno odločiti za ustrezen sistem odstrajevanja gnoja ker je od tega odvisna velikost
zbiralnika ali kanala za gnoj
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo
(Neufert 2008)
Zelo pomemna pri načrtovanju hlevov za perutnino je tudi izdelava prezračevalnega sistema
Ta je je bistven pri vzreji perutnine če pride do okvare ventilatorjev ima lahko to uničujoče
posledice (Neufert 2008) Na sliki 811 je prikazana osnovna oblika hleva za vzrejo perutnine
kjer je perutnina zadržana na tleh
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine
(httpwwwfreemanpoultrycom)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 61
822 Hlevi za prašičerejo
Zgradbe izdelane za vzrejo prašičev so danes večinoma grajene kot enoetažne zgradbe z
dvokapno streho ostrešje je sestavljeno kot okvirna lesena konstrukcija ali iz lesenih lepljenih
nosilcev za doseganje večjih dimenzij objekta Pomembno pri teh objektih je pravilno
prezračevanje prostorov in izdelava odtočnih kanalov Tla pri prašičereji so ponavadi v celoti
iz montažnih armirano betonskih rešetk Slika 811 prikazuje tipičen prostor za vzrejo prašičev
(Neufert 2008)
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev
(httpwwwwolfsistemsiAgrarna-gradnjaHlevHlevi-za-prasice)
823 Hlevi za konje
Zgradbe za konje so namenjene vzreji in bivanju konjev Minimalna prosta višina hleva za
konje je 250 m s čimer je zagotovljeno prosto gibanje konja Hlevi za konje so sestavljeni iz
boksov hodnikov in ostalih prostorov ki so namenjeni za nego živali in vzdrževanju objekta
Vsaka žival ima svoj boks Minimalna površina boksa za odraslega konja je 11 m2 za manjše
konje in ponije pa 85 m2 Konji imajo psihološko potrebo po svežem zraku zato je zelo
pomembna izdelava prezračevalnega sistema v hlevu kroženje zraka se doseže z ventilatorji
Prav tako je potrebno zagotoviti veliko naravne svetlobe v prostorih s tem je zagotovljeno
dobro počutje živali (Neufert 2008) Oblika strehe hlevov za konje je izdelana kot eno ali
dvokapnica Večina hlevov za konje je grajena iz lesa Osnovna konstrukcija je leseni skelet
saj je dokazano da se žival počuti mnogo bolje v lesenih objektih Na sliki 813 in 814 je
prikazan hlev za konje prezračevalni sistem v hlevu in dimenzije boksov za konje
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 62
Slika 814 Hlev za konje
(Neufert 2008)
Slika 815 Hlev za konje
(httpjsinvesticijesihlev-za-konje-v-ljubljani)
824 Hlevi za goveda
Pri projektiranju objektov namenjenim govedom je potrebno vedeti kakšna vrsta goveda se bo
v objektu vzrejala ali zadrževala Prostori za vzrejo goveda so lahko sestavljeni iz posameznih
boksov - individualna vzreja ali iz večjih boksov v katerih je lahko 6 - 15 živali enakih starosti
in enake telesne mase - skupinska reja Individualna reja zahteva stalno prilaganjanje velikemu
prirastu telesne mase goveda zato so za različne starostne skupine potrebna različna stojišča s
privezami Prerez hleva za individualno vzrejo goveda je prikazan na sliki 815 Glede na
količino nastila in sisteme odstranjevanja gnoja razlikujemo hleve za neprivezane živali ter
globokim ali plitvim nastilom V hlevu za neprivezane živali z globokim nastilom služi celotni
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 63
boks kot površina za gibanje in ležanje boks je nastlan V hlevu s plitvim nastilom sta ležišče
in krmišče ločena (Neufert 2008)
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016)
Pri načrtovanju hleva za pitanje bikov je potrebno zagotoviti varno gibanje posameznih živali
ali cele skupine v krmilne bokse in iz njih Glavna konstrukcija hleva je lahko izdelana kot
skeletna ali masivna Materiali za izdelavo glavne konstrukcije so lahko armiran beton opeka
jeklo in les Hlevi za neprivezane živali se v večini izdelujejo v masivni gradnji saj je žival v
neposrednem stiku z nosilno konstukcijo Pri tem je smiselna uporaba armiranobetonskega
kolenčnega zidu Na sliki 817 je prikazanih nekaj primerov prečnih prerezov hlevov za goveda
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje
(Neufert 2008)
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 64
9 SKLEP
Uporaba opeke za gradnjo večjih eno volumenskih objektov je ne glede na velike dimenzije
objektov še vedno možna in smiselna Čeprav je na trgu veliko novih sistemov in materialov za
gradnjo takih objektov ima opeka veliko pozitivnih lastnosti ki zagotavljajo trdnost in trajnost
objektov Gradnja večjih eno volumenskih objektov se lahko v principu izvede s tremi izmed
sistemov opisanimi v 4 poglavju armirano zidovje povezano zidovje ter zidanimi polnili v
okvirnih konstrukcijah Nearmirano zidovje za gradnjo večjih eno volumenskih objektov zaradi
velikih dimenzij in razponov ni primerna Dimenzije opečnih elementov se skladno z
Evrokodom določijo z izračunom glede na kakovost materiala lastnosti materiala sistema
gradnje tipologije objekta in lege objekta V Sloveniji je uporaba horizontalnih in vertikalnih
povezovalnih elementov ali potresnih vezi obvezna saj je slovensko ozemlje potresno
ogroženo Potrebne dimenzije in pozicije potresnih vezi določa Evrokod 8
V diplomskem delu smo predstavili zgodovino in lastnosti opeke prednosti in slabosti
opečnega gradiva mehansko odpornost zidanih konstrukcij sisteme gradnje z opeko ter
tipologijo večjih eno volumenskih objektov Mehanska odpornost zidanih konstrukcij je
določena na podlagi predpisov in se izračuna skladno z Evrokodom Zidana polnila v okvirnih
konstrukcijah so najprimernejši sistem za gradnjo večjih eno volumenskih objektov saj nam
med ostalim omogoča doseganje velikih višin značilnih za tovrstne objekte Glavna nosilna
konstrukcija pri tem sistemu je izdelana kot okvirna konstrukcija iz stebrov in nosilcev ki so
lahko iz armiranega betona ali jekla Pri gradnji se najprej izdela glavna nosilna okvirna
konstrukcija nato se pozida opečno polnilo Pri tem je lahko okvirna konstrukcija debelejša od
same debeline zidanih polnil Povezano zidovje je na vseh štirih straneh obdano z navpičnimi
in vodoravnimi zidnimi vezmi Namen zidnih vezi je izboljšanje konstrukcijske integritete
zidov Zidne vezi so lahko armiranobetonske ali armiranoopečne Pri armiranoopečnih zidnih
vezeh se armatura polaga v votlo opeko ter se na koncu zapolni z betonom Med tem se pri
armiranobetonskih zidnih vezeh posebej gradijo armiranobetonski nosilci in stebri ki se
povežejo z ostalim delom zidu Armirano zidovje je sestavljeno iz zidakov in armature Z
dodajanjem armature v zidovje se poveča duktilnost (žilavost) zidu kar omogoča boljše
obnašanje celotne nosilne konstrukcije pri obremenitvi Zidovje je lahko armirano z armaturo
v zidakih z armaturo v zaliti votlini ali z armaturo v žepih Pri vseh možnostih je pomembno
da je armatura dobro povezana z zidovjem saj se le tako zagotovi sposobnost prevzema
težnostne in potresne obtežbe
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 65
Pri povezanem pa tudi pri armiranem zidovju je možen ukrep za zagotovitev ustrezne
mehanske odpornosti in stabilnosti gradnje izvedba slopov (glej tabelo 77) s katerimi utrdimo
nosilne vzdolžne zidove hkrati pa pretirano ne posegamo v tloris objekta K mehanski
odpornosti objekta lahko pripomorejo tudi ustrezno zasnovane in izvedene stropne
konstrukcije zaključni armiranobetonski venci ter strešne konstrukcije ki povečujejo
povezanost in konstrukcijsko integriteto objekta
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 66
10 VIRI IN LITERATURA
Brick and tile Builnig Material Encyclopedia Britannica Dostopno na
lthttpswwwbritannicacomtechnologybrick-building-materialgt [1042017]
Brojan L 2009 Opeka in njena problematika str 86-93 Dostopno na lt
httpswwwgooglesiurlsa=tamprct=jampq=ampesrc=sampsource=webampcd=1ampcad=rjaampuac
t=8ampved=0ahUKEwjoqa6Oi83UAhWDVxQKHQMDC2EQFgghMAAampurl=https3
A2F2Fwwwdlibsi2Fstream2FURN3ANBN3ASI3ADOC-
9TPFGDGS2Fa3f39903-d0a6-
46a0a92205939e6e433d2FPDFampusg=AFQjCNFswsi5QmP4WNvUDojlOa2UYFR4
aQampsig2=NWVDxR-UEAmp8su4vXjwvAgt [1552017]
Emmitt S amp Gorse AC 2010 Barrys Advanced Construction of Buildings Oxford
United Kingdom
Gradnja z ilovico 2008 Kreadom Dostopno na
lt httpwwwkreadomcomassetsfilesGRADNJA20Z20ILOVICO201pdfgt
[542017]
Kresal J 2002 Gradiva v arhitekturi-učbenik za arhitekte Fakulteta za arhitekturo
Ljubljana
Neufert M 2008 Projektiranje v stavbarstvu Tehniška založba Slovenije
Opeka 2017 Wikipedia Dostopno na lt httpsslwikipediaorgwikiOpeka gt
[1722017]
Požarna varnost pri načrtovanju 2012 SZPV Dostopno nalt httpwwwszpvsi gt
[332017]
Premerl F 1983 Gradiva v gradbeništvu Tehniška založba Slovenije Ljubljana
SIST EN 1996-1-1_2006 (Evrokod 6)
SIST EN 1998-1_2005 (Evrokod 8)
SIST EN 1998-12005A101 (Slovenski nacionalni dodatek k Evrokodu 8)
Sorić Z 2016 Zidane konstrukcije Tiskarna Zelina Zagreb
Tomaževič M 2009 Potresno odporne zidane stavbe Tehnis doo Ljubljana
Wienerberger mapa za projektante 2015 Wienerberger opekarna Ormož
Gostič S 2000 Modeli armiranobetonskih okvirov z zidanimi polnili doktorska
disertacija Ljubljana
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 67
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1964
Pravilnik o začasnih tehničnih predpisih za grajenje na potresnih območjih Zveza
gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije 1981
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 68
11 PRILOGE
111 SEZNAM SLIK
Slika 21 Ostanki prve odkrite opeke 3
Slika 22 Stolp Big Ben v Londonu 4
Slika 31 Izdelovanje in sušenje nežgane opeke 6
Slika 32 Sodobna zgradba iz nežgane opeke 7
Slika 33 Tunelska peč 8
Slika 34 Polna opeka 9
Slika 35 Fasadna opeka 10
Slika 36 Votle in modularne opeke 11
Slika 37 Izvedba stropa iz opečnih polnil 11
Slika 38 Betonska opeka 12
Slika 39 Sistem zidanja Dryfix 15
Slika 41 Tipi konstrukcijskih zidov 19
Slika 42 Zidanje tradicionalnega kamnitega zidovja 20
Slika 43 Armirano zidovje z armaturo v zidakih 21
Slika 44 Armirano zidovje z zalito votlino 22
Slika 45 Zid z vertikalno in horizontalno armaturo 22
Slika 46 Armirano zidovje z armaturo v žepih 23
Slika 47 Najmanjša debelina prekrivnega sloja nad armaturo 24
Slika 48 Zidovje povezano z armiranoopečnimi a) in armiranobetonskimi navpičnimi in
vodoravnimi zidnimi vezmi b) 25
Slika 49 Nenosilni zidan zid med armirano betonskimi stebri 27
Slika 51 Karta potresne nevarnosti Slovenije 28
Slika 52 Ostanki potresa v Nepalu leta 2015 29
Slika 53 Porazdelitev sil in napetosti v zidnih slopih med potresom (Q-prečna sila M-upogibni
moment N-osna sila) 30
Slika 61 Stikalnica za preverjanje tlačne trdnosti zidovja 35
Slika 62 Mehanizem strižne porušitve a) zdrs (prestrig) b) strižna porušitev z diagonalnimi
razpokami 35
Slika 63 Preizkus začetne strižne trdnosti
(httpstheconstructororgbuildingtypes-of-tests-on-bricks12701) 36
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 69
Slika 64 Porušni ravnini zidovja pri upogibu levo) vzporedno z naležnimi maltnimi
spojnicami in desno) pravokotno z naležnimi maltnimi spojnicami 37
Slika 65 Testiranje upogibne trdnosti zidovja 38
Slika 71 Porazdelitev konstrukcijskih zidov v tlorisu 39
Slika 72 Primeri pravilnih tlorisov zidanih stavb 39
Slika 73 Pravilna izvedba vertikalnih povezovalnih elementov
(httpwwwpodsvojostrehonetforumviewtopicphpf=5ampt=67010ampsid=22a7c3fa65c4eb65
aad122ff1b1e3522ampview=print) 44
Slika 74 Shema povezovalnih elementov 44
Slika 75 Najmanjša dolžina utrditvenega zidu z odprtino 47
Slika 76 Shematični prikaz definicij v tabeli 77 49
Slika 77 Širine prirobnic ki se upoštevajo pri strižnih stenah 51
Slika 81 Eno volumenski objekt 54
Slika 82 Prerez industrijskega objekta Knuplež (Progrin 2016) 55
Slika 83 Gradnja industrijskega objekta 56
Slika 84 Hale z enim poljem 57
Slika 85 Lamelirane lesene konstrukcije in lahke konstrukcije 57
Slika 86 Hale z nadsvetlobo gobasto streho in hale z žagasto zasteklitvijo 58
Slika 87 Hale z žagasto in ločno streho ter konstrukcija izvedena po principu Gerberjevega
nosilca (Neufert 2008) 58
Slika 88 Kolenčni zid iz armiranega betona 59
Slika 89 Odstranjevanje iztrebkov z rešetkami (slika levo) in s pehali (slika desno) 59
Slika 810 Hlev za perutnino zadržano na tleh Slika 811 Hlev za baterijsko vzrejo 60
Slika 812 Hlev za vzrejo perutnine 60
Slika 813 Hlev za vzrejo prašičev 61
Slika 814 Hlev za konje 62
Slika 815 Hlev za konje 62
Slika 816 Prečni prerez hleva za govedo (Progrin 2016) 63
Slika 817 Prerezi hlevov za različne načine reje 63
Mehanska odpornost opečnih zidov in omejitve pri načrtovanju eno volumenskih objektov Stran 70
112 SEZNAM TABEL
Tabela 31 Tipična sestava in trdnost predpisanih navadnih malt (Tomaževič 2009) 13
Tabela 51 Priporočeno dopustno število etaž nad nivojem terena in najmanjša površina strižnih
sten za enostavne zidane stavbe (Evrokod 8) 32
Tabela 71 Priporočene geometrijske zahteve za strižne stene (Evrokod 8) 41
Tabela 72 Priporočena največja višina H in število etaž n zidanih konstrukcij klasične gradnje
na potresnih območjih (Tomaževič 2009) 41
Tabela 73Število etaž in skupna višina zgradbe (Pravilnik 1964) 42
Tabela 74 Največja površina zunanjega zida izpostavljenega obtežbi vetra (Sorić 2016) 42
Tabela 75 Najmanjša debelina zunanjega enoslojnega zida največja svetla višina in največja
oddaljenost bočnih ojačitev (Sorić 2016) 43
Tabela 76 Priporočeni največji razmiki med nosilnimi zidovi (Construction 1984) 45
Tabela 77 Koeficient togosti ρt za zidove utrjene s slopi glej sliko 76 (Evrokod 6) 49
113 NASLOV ŠTUDENTA
Gabrijel Vouri
Serdica 95
9262 Rogašovci
Tel 041 200 729
E-naslov gabrijelvourigmailcom
Recommended