80
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

MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 2: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 3: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 4: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 5: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 6: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 7: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 8: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 9: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 10: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 11: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 12: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 13: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 14: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 15: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 16: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 17: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne

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

Page 18: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 19: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 20: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 21: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 22: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 23: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 24: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 25: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 26: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 27: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 28: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 29: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 30: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 31: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 32: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 33: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 34: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 35: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 36: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 37: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 38: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 39: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 40: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 41: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 42: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 43: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 44: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 45: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 46: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 47: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 48: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 49: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 50: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 51: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 52: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 53: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 54: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 55: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 56: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 57: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 58: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 59: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 60: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 61: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 62: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 63: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 64: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 65: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 66: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 67: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 68: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 69: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 70: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 71: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 72: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 73: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 74: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 75: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 76: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 77: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 78: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 79: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne
Page 80: MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI … · 2018. 8. 24. · III MEHANSKA ODPORNOST OPEČNIH ZIDOV IN OMEJITVE PRI NAČRTOVANJU VEČJIH ENO VOLUMENSKIH OBJEKTOV Ključne