Hledat
estav.tvnový videoportál
Všechna témata

Bungalovy mají problémy s tuhostí. Pozední věnec nestačí. Jak ztužit jednopodlažní domy?

Jedním z nejoblíbenějších typů rodinných domů je jednopodlažní „bungalov“. Jednoduchá stavba – základy, stěny, vazníková střecha. Co na tom hledat za vědu? Možná i proto mnozí projektanti zapomínají, že takto poskládaný dům má jednu slabinu: prostorovou tuhost. Jen obvodový věnec většinou nestačí. Zvláště při silných větrech se mohou vyskytnout problémy. Zkontrolujte váš projekt dříve, než začnete stavět. Na co se při kontrole zaměřit a o čem si s projektantem povídat?
Výstavba rodinného domu, zdroj: Fotolia - sylv1rob1

Jednopodlažní domy se u nás často nazývají bungalovy. U těchto objektů je střešní konstrukce tvořena většinou vazníky, kde horní střešní plášť tvoří vždy bednění s krytinou a spodní plášť je tvořen lehkou zavěšenou konstrukcí s tepelným izolantem. Obě tyto konstrukce nejsou schopné přenášet vodorovné zatížení od větru, který působí na střechu a na obvodové zdivo. Musíme tedy zajistit přenos těchto vodorovných zatížení ze střechy a z plochy zdiva do příčných ztužujících stěn.

A ztužující stěny máte? A mohla bych je vidět?

Zde se dostáváme k jádru problému, který se vyskytuje snad u většiny bungalovů a tím je absence jakýchkoliv ztužujících stěn. Nejčastěji je nosnou konstrukcí obvodové zdivo, zbytek jsou pouze příčky tlouštěk 100, 125 nebo 150 mm nebo příčky sádrokartonové. Všechny tyto příčky nelze v žádném případě považovat za ztužující stěny, jelikož nemají svůj základ, ke zdivu jsou kotveny pouze ocelovými pásky a jsou od nosného zdiva dilatovány. To zcela znemožňuje využití těchto příček jako ztužující stěny.

Naprostým extrémem jsou jednopodlažní objekty, které mají nosné obvodové zdivo tlouštěk 175 nebo 200 mm (minimální tloušťka nosného zdiva je v ČR stanovena dokonce na 140 mm) a půdorysné rozměry i přes 10 x 10 m. Samozřejmě nesmí chybět zateplení velkou tloušťkou tepelného izolantu. Na hlavu zdiva je proveden úzký železobetonový věnec, spíše bych jej nazval „věneček“, který staticky nemůže přenést vodorovná zatížení od větru a střechy do obvodových příčných stěn, které jsou vzdáleny od sebe oněch 10 m.

Když zafouká, dům je vystaven vodorovným silám

Argumenty některých stavařů, že vazníky nevyvozují vodorovná zatížení jsou bohužel mylné. Takto tenké zdivo spolu s velkou vzdálenosti mezi příčnými stěnami je vždy chybným návrhem. Jelikož je věnec příliš úzký a stěna jednopodlažního objektu dlouhá a velmi málo zatížená, je nutné provést tuhou stropní desku (železobetonová nebo nosníky s vložkami) a doplnit ztužující stěny. Tímto zajistíme tuhost objektu ve vodorovném směru (stropní deska přebírá vodorovné zatížení a přenáší je do příčných obvodových stěn). Další výhodou je to, že zdivo zatížíme vlastní tíhou stropní desky, která zdivo stabilizuje. Co se týče stability stěny je varianta zatíženého zdiva vždy výhodnější než zdiva nezatíženého.

Vazníková konstrukce střechy není ve vodorovné rovině spodních pásnic tuhou konstrukcí pro přenášení zatížení větru působícího na stěny a nelze ji tedy pro tento přenos zatížení využít. Bylo by nutné provést tzv. větrový nosník v úrovni spodních pásnic vazníků upnutý do příčných stěn.

Kvalitní návrh jednopodlažních objektů s vazníkovou konstrukcí vyžaduje při použití pouze železobetonových věnců bez tuhé stropní konstrukce vždy provedení příčných ztužujících stěn.

Návrh příčných ztužujících stěn

Dle ČSN EN 1996-1-1 jsou stěny, jejíž délka l ≥ 30*t, kde t je tloušťka stěny, uvažovány jako stěny, které jsou podepřeny pouze v hlavě a patě. Nelze tedy uvažovat s klenbovým účinkem pro přenášení vodorovného zatížení od větru do příčných stěn. Veškeré působící vodorovné zatížení působící na stěnu se tak přenáší pouze do paty a hlavy zdiva. V patě zdiva se zatížení přenese třením do základů - zde je logické, že čím větší svislá síla bude na zdivo působit, tím vznikne větší tření a tím přenese větší vodorovné zatížení. V hlavě zdiva musí zatížení přenést tuhý strop nebo železobetonový věnec.

Příčné stěny tedy navrhujeme při využití železobetonového věnce ve vzdálenostech maximálně třiceti násobku tloušťky stěny. Vezmeme-li například zdivo tl. 300 mm, je nutné navrhnout ztužující stěny po vzdálenostech maximálně 9 metrů. I na tuto vzdálenost 9 m je velmi obtížné navrhnout pozední věnec (konstrukčně nelze vyskládat potřebný počet betonářské výztuže), který by dané vodorovné zatížení přenesl. Účinnou výškou je pro přenos vodorovných zatížení šířka věnce. Čím větší šířka, tím lépe.

Doporučuji tedy navrhovat příčné ztužující stěny po vzdálenostech dvaceti pěti násobku tloušťky zdiva nebo zvětšit šířku věnce. Vše záleží na statickém návrhu železobetonového věnce, který bohužel u většiny projektových dokumentací chybí. Popis vyztužení v projektové dokumentaci typu 4 pruty Ø 10, třmínky Ø6 po 300 mm bez statického výpočtu nestačí.

Neváhejte se tedy vašeho projektanta zeptat, jak k tomuto návrhu došel a zda je schopen doložit výpočet, nebo snad návrh „střílel od boku“?

Dimenze příčných ztužujících stěn

Ztužující stěny mají mít délku rovnou nejméně 1/5 světlé výšky podlaží a tloušťku rovnou nejméně 0,3 násobku účinné tloušťky vyztužované stěny – viz ČSN EN 1996-1-1 (Eurokód 6). Minimální tloušťka ztužující stěny je 140 mm. Je nutné dbát také na otvory ve ztužující stěně. Jejich parametry najdeme opět v Eurokódu 6. Železobetonový věnec provádíme na všechny nosné a ztužující stěny, vytváříme tedy spojitý prvek v obou směrech. Ztužující stěny musí mít vlastní základový pas a musí být se ztužovanou stěnou provázány.

Na obrázku jsou zeleně zakresleny ztužující stěny. Ztužující stěnu uprostřed je vhodné navrhnout jako akustickou ztužující stěnu. Zejména u jednopodlažních objektů tato stěna odděluje dispozičně obytný prostor na denní (kuchyň, jídelna, obývací pokoj, pracovna) a noční část (pokoje, ložnice). Toto akustické oddělní většinou v projektech jednopodlažních objektů chybí.

Navrhované příčky tlouštěk 100 až 125 mm, zejména porobetonových, většinou nevyhovují dokonce ani na normové požadavky na vzduchovou neprůzvučnost mezi obytnými místnostmi daného bytu či rodinného domu.

Na obrázku jsou zeleně zakresleny ztužující stěny. Ztužující stěnu uprostřed je vhodné navrhnout jako akustickou ztužující stěnu. Schéma autor: David Šotkovský

Návrh věnce - minimální požadavky dle ČSN EN 1996-1-1

Pokud má být zajištěn přenos vodorovných zatížení na ztužující prvky věnci, mají být tyto umístěny v rovině každého stropu nebo přímo pod ním. Věnce mohou být ze železobetonu, vyztuženého zdiva, oceli nebo dřeva (typicky u dřevostaveb) a musí být navrženy na tahovou sílu návrhové hodnoty 45 kN. Věnce ze železobetonu mají být vyztuženy nejméně dvěma vložkami o průřezové ploše alespoň 150 mm2. To představuje výztuž 2Ø10 (2 kusy průměru 10 mm) nebo 4 Ø8. Průřezové rozměry věnce min 150x150 mm. U objektů, které spadají do oblastí s malou a větší seizmicitou je požadavek na průřezovou plochu výztuže min 200 mm2.

Tyto základní požadavky jsou předmětem článku 8.5.1.4 příslušné normy a je nutné si uvědomit, že jsou stanoveny pro věnce, které jsou součástí tuhé stropní konstrukce (případně umístěny pod ní) a přenášejí tahové účinky – stahují objekt. Vynecháme-li tuhý strop, typicky u bungalovů, rázem na věnec působí také vodorovné zatížení ze střechy a stěny, které jsou namáhány větrem. Věnec je tedy namáhán nejen tahem, ale také ohybem od vodorovného zatížení. Chová se tedy jako dlouhý nosník, u něhož je staticky účinná výška průřezu daná šířkou věnce a podpory jsou dány vzdáleností příčných stěn, kde věnec dále pokračuje a přenáší síly do těchto příčných ztužujících stěn. Železobetonový věnec je nutné v tomto případě staticky navrhovat na vodorovná zatížení a je nutné postupovat dle ČSN EN 1992-1-1 Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí.

Příklad opravného návrhu věnce pro zachycení vodorovných sil od větru, který působí na střechu a na stěnu – viz obrázek (šipky znázorňují vítr působící z obou stran, reálně je to dle směru větru vždy jedna z těchto stran).

Původní špatný návrh v projektové dokumentaci byl tvořen pouze obvodovým zdivem bez ztužujících stěn. Na základě žádosti o kontrolu projektové dokumentace jsme navrhli tato opatření – viz obrázek. Na pravé straně bylo navrhnuto vložení ztužující stěny tl. 250 mm na délku 1,5 m včetně základového pasu. Tato ztužující stěna rozpůlila dlouhou stranu objektu v polovině. Věnec se následně navrhoval na vodorovné zatížení působící z jedné poloviny délky obvodové stěny.

Na levé straně nebylo možné vytvořit ztužující stěnu a přistoupilo se k navržení větší šířky železobetonového věnce, a tedy vyšší účinnosti průřezu. Tloušťka obvodového zdiva byla 450 mm. Pokud bychom prováděli tyto úpravy například pro zdivo tloušťky 250 nebo 200 mm, rozšíření věnce by bylo neproveditelné. Zde by bylo nutné navrhnout tuhou stropní konstrukci přes celý půdorys objektu, což u takto subtilního zdiva bez ztužujících stěn doporučuji vždy.

Nepodceňujte projektovou přípravu

Součástí standardní smlouvy o dílo s projektantem je povinnost zákazníka si přebíranou dokumentaci zkontrolovat. Pokud projektování staveb nerozumíte, můžete se obrátit na jiného odborného projektanta a požádat o kompletní kontrolu projektové dokumentace. Cílem může být i navrhnout kvalitnější, levnější a efektivnější řešení, které na stavbě ušetří peníze a předejde nepříjemností s poruchami domu.

V dalších dílech seriálu se podíváme na to, jak má být věnec vyztužen nebo jak, proč a zda vůbec se mají izolovat dřevěné prvky od železobetonového věnce a další problematiku spojenou s tuhostí stavby. Nenechte si ujít nic z budoucího obsahu na ESTAV.cz a odebírejte náš pravidelný týdenní zpravodaj zdarma do svého mailu.

Ing. David Šotkovský

absolvoval Fakultu stavební VUT v Brně, obor pozemní stavby. Je autorizovaným inženýrem ČKAIT, působí jako hlavní projektant v projekční a stavební společnosti. Zabývá se projekcí pozemních staveb a technických zařízení budov, zejména pak novou metodou termo-hydraulického vyvažování rozsáhlých otopných soustav.

Sdílet / hodnotit tento článek

Mohlo by vás zajímat

REKLAMA