Wzmocnienia ścian murowanych od A do Z. Sprawdź, jak wzmocnić ścianę murowaną
Konstrukcje murowe są najpopularniejszą formą budowania domów. Sprzyjają temu łatwy dostęp do materiałów budowlanych, które się do tego wykorzystuje, oraz powszechna znajomość metody tradycyjnego murowania, zakorzeniona w naszej kulturze budowania od stuleci. Ale nawet w domach o najprostszej bryle mury wymagają wzmocnień. Wyjaśniamy, gdzie, z czego i jak się je robi.
Spis treści
- Jak wzmocnić ścianę murowaną?
- Wzmacnianie ścian murowanych zbrojeniem
- Trzpienie żelbetowe jako wzmocnienia ścian murowanych
- Wzmocnienia poziome ścian murowanych
- Wzmocnienia przy oknach
Mimo że technologię murową uważa się za rozwiązanie tradycyjne, to współczesne materiały są już zupełnie inne niż te stosowane przed laty. Już dawno nie buduje się domów z cegieł, bo zastąpiono je wyrobami w większym formacie, czyli bloczkami i pustakami. Nadal elementy muru łączy się zaprawą, ale coraz częściej wypełnia się nią jedynie spoiny poziome, bo bloczki i pustaki mają ukształtowane na bokach pióra i wpusty zapewniające ich połączenie. Zamiast tradycyjnych zapraw na spoiny grubości 15 mm chętniej wykorzystuje się zaprawy cienkowarstwowe.
Jak wzmocnić ścianę murowaną?
Mury w konstrukcji budynków nie występują samodzielnie i muszą tworzyć całość z pozostałymi ich elementami. W niektórych miejscach mury wymagają wzmocnień, niezależnie od tego, z jakich materiałów są wykonywane. Obserwowanym od wielu lat trendem jest dążenie do pocienienia konstrukcji murowych. Wszystko po to, by zmniejszyć zużycie materiałów, budowanie było coraz tańsze, uzyskać więcej metrów kwadratowych z powierzchni zabudowy. Taki stan rzeczy nie do końca jest korzystny, bo mury stają się smuklejsze, przez co mają mniejszą sztywność i nośność, a więc są bardziej narażone na uszkodzenia. Mniejsza grubość murów to też mniej miejsca na oparcie stropów. W efekcie dążenie to nie jest więc racjonalne.
Mury są konstrukcjami, które bardzo dobrze znoszą obciążenia pionowe ściskające. Gorzej już jest z innego rodzaju obciążeniami, takimi jak obciążenia horyzontalne i spowodowane nimi zginanie i rozciąganie. Dlatego wymagają one dosyć często wzmocnienia, by nie ulegały zarysowaniom i pęknięciom. Od dawna stosowanym wzmocnieniem, widocznym też w konstrukcjach zabytkowych, jest poprzeczne przewiązanie murów konstrukcyjnych. Według tej zasady stosowano w budynkach przypory, nazywane również szkarpami. Obecnie najpopularniejsze są różnego rodzaju wzmocnienia żelbetowe. W niektórych wypadkach wystarcza zbrojenie umieszczone w zaprawie murarskiej.
Pomimo tego, że ścianki te, wystające ponad wykończony dach, są zwykle dość niskie, również wykonuje się w nich wzmocnienia. Korzystne jest zwieńczenie muru wieńcem żelbetowym. Jego zadaniem jest tylko skrępowanie muru, by nie pękał wskutek zamocowania na attyce obróbki blacharskiej.
Jeśli ściany attykowe mają trzy warstwy bloczków lub są wyższe, warto je również wzmocnić trzpieniami, przynajmniej na krańcach.
Wzmacnianie ścian murowanych zbrojeniem
Mury można wzmacniać za pomocą zbrojenia układanego w spoinach wspornych (poziomych). Typowymi miejscami, w których stosuje się to rozwiązanie, są strefy podokienne. Ponieważ otwory okienne przerywają ciągłość ściany, zmienia się rozkład naprężeń w murze. Pod otworem występuje strefa rozciągana. Ani elementy ścienne, ani zaprawa, która je łączy, nie mają wystarczającej wytrzymałości na rozciąganie, dlatego bez odpowiedniego wzmocnienia w murze pojawiają się rysy. Biegną one od naroży otworów do dołu. Te uszkodzenia są trudne do zamaskowania, nawet warstwą tynku zbrojonego siatką z włókna szklanego, co bardzo irytuje inwestorów.
Aby uniknąć takich sytuacji, na etapie wykonywania murów w spoinie pomiędzy przedostatnią a ostatnią warstwą bloczków pod otworem okiennym umieszcza się zbrojenie. Powinno to być zbrojenie w postaci płaskich kratowniczek lub taśm z siatki ze stalowymi strunami. Będą one działać znacznie efektywniej niż pręty zbrojeniowe ułożone w warstwie zaprawy (nawet jeśli wykona się pod nimi bruzdy w elementach murowych).
Żeby jednak kratowniczki lub taśmy były skutecznym zbrojeniem, ważne jest ich prawidłowe ulokowanie w spoinach poziomych. Należy więc:
- zapewnić odpowiednią długość zakotwienia zbrojenia – minimum 50 cm z każdej strony otworu okiennego. Zbrojenie powinno być dłuższe przynajmniej o 1 m od szerokości okna,
- odpowiednio dobrać zbrojenie do grubości muru i spoin. W przypadku kratowniczek inne są do cienkich spoin, a inne do spoin zwykłych,
- zbrojenie zatopić w zaprawie murarskiej, by było nią otulone. Zbrojenie układa się na warstwie zaprawy rozłożonej na elementach murowych i w nią wciska. Murując na cienkie spoiny, dla pewności zaprawę murarską powinno się nałożyć również na dolną powierzchnię elementów układanych w kolejnej warstwie muru,
- zapewnić odpowiednie otulenie od powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej muru, lokując zbrojenie około 2 cm od krawędzi elementów murowych.
Przeszkodą w zastosowaniu zbrojenia w murach jest wykorzystywanie do murowania kleju poliuretanowego (zbyt cienka spoina). Co prawda producenci takich systemów twierdzą, że murów nie trzeba zbroić. Czas jednak pokaże, czy faktycznie tak jest.
Takie samo zbrojenie jak w strefie podokiennej stosuje się czasem również do wzmocnienia ścian, na przykład działowych opartych na podłożu podatnym na odkształcenia. Umieszcza się je wówczas w kilku najniższych spoinach, by je wzmocnić i zabezpieczyć mur przed zarysowaniem.
Trzpienie żelbetowe jako wzmocnienia ścian murowanych
Aby zwiększyć nośność ścian i chronić mur przed ewentualnym uszkodzeniem, wzmacnia się je elementami żelbetowymi w postaci pionowych trzpieni. Często wykonuje się je w długich murach, które nie są poprzecznie przewiązane z innymi ścianami nośnymi. Przykładem tego są budynki parterowe typu nowoczesna stodoła, w których najczęściej nie ma wewnętrznych ścian konstrukcyjnych. Trzpienie żelbetowe wzmacniające ściany zewnętrzne są zakotwione w fundamencie i połączone z wieńcem obwodowym spinającym mury nad parterem. Aby wykonać takie wzmocnienia, mury wznosi się odcinkami, pozostawiając przerwy na trzpienie. Rozstaw żelbetowych wzmocnień i ich przekrój projektuje konstruktor. Przekrój dostosowuje się do technologii wykonania wzmocnień i grubości muru, przy czym minimalny wymiar boku to 15 cm, a powierzchnia przekroju – 200 cm2.
Ważne jest zachowanie ciągłości zbrojenia (prętów podłużnych) trzpieni żelbetowych z fundamentem i wieńcem.
Wzmocnienie ścian murowanych trzpieniami może być konieczne nie tylko ze względu na znaczne obciążenia pionowe, lecz także poziome. Taka sytuacja ma miejsce najczęściej w ścianach poddasza – kolankowych oraz szczytowych. Ścianki kolankowe są zginane przez opierającą się na nich konstrukcję dachu. Z kolei dopasowane do geometrii dachu ściany szczytowe są zazwyczaj wysokie i wystawione na działanie wiatru. Jest to niekorzystne zjawisko, zwłaszcza wtedy, gdy budynek jest w stanie otwartym i na ściany szczytowe działają jednocześnie siły parcia i ssania wiatru, z powiększonym ich oddziaływaniem na krawędziach ścian.
Wzmocnienia w ścianach poddasza mają układ ramowy, czyli składają się ze słupków żelbetowych zakotwionych w wieńcu stropowym i zwieńczonych górnym wieńcem szczytowym.
Ściany szczytowe mogą być usztywnione wewnętrznym murem nośnym, który powinien być przewiązany ze ścianą szczytową. Jednak takie rozwiązanie stosuje się rzadko, ponieważ na poddaszu dosyć często rezygnuje się ze ścian konstrukcyjnych, a ścian działowych nie można traktować jako usztywnienia ścian konstrukcyjnych.
Żeby żelbetowe trzpienie współpracowały z murem, muszą być zespolone. Po wykonaniu ich zbrojenia buduje się deskowanie i wypełnia je mieszanką betonową. Można je betonować przed wykonaniem wieńców albo z wieńcami (chociaż jest to trudniejsze w przypadku wzmocnień w wysokich kondygnacjach). Zastosowana do tego mieszanka powinna być klasy nie mniejszej niż C20/25. Przy jej układaniu nie wolno zapomnieć o zagęszczaniu betonu. Konieczna jest także jego późniejsza pielęgnacja, czyli zraszanie wodą i osłanianie przed nadmiernym nasłonecznieniem.
- Dowiedz się więcej: Słup murowany z cegły. Jak zbudować słup ceglany? Murowanie słupów z cegły bez tajemnic
Jednym z najistotniejszych parametrów muru jest wytrzymałość charakterystyczna i obliczeniowa na ściskanie. To od niej w głównej mierze zależy bezpieczeństwo budowli. Przy jej wyliczaniu bierze się pod uwagę parametr wytrzymałości na ściskanie pojedynczego elementu (klasę wyrobu), kategorię i rodzaj zastosowanej zaprawy. To właśnie spoiwo – jego rodzaj oraz stopień przyczepności do elementów murowych – odgrywa istotną rolę dla wytrzymałości całego muru. Mury wzniesione z elementów tego samego rodzaju, ale o innej kategorii i powiązanych inną zaprawą, mają różną wytrzymałość.
Wysoka wytrzymałość na ściskanie elementów murowych nie jest jednak przesłanką do tego, by muru nie wzmacniać. O tym decyduje zarówno rodzaj sił oddziałujących na ścianę, jak i jej smukłość (wynikająca ze stosunku grubości do wysokości muru). Wytrzymałość muru nie jest bowiem proporcjonalna do wytrzymałości na ściskanie elementów murowych. Ma na nią wpływ wiele innych czynników, na przykład sposób, w jaki jest wzniesiony mur.
Wzmocnienia poziome ścian murowanych
Niezbędnym elementem wzmacniającym mury oraz konstrukcję całego budynku są wieńce żelbetowe. Wykonuje się je w płaszczyźnie stropu nad każdą kondygnacją. Wieniec przede wszystkim spina budynek oraz przenosi obciążenia rozciągające, które mogą się pojawić wskutek oddziaływania wiatru lub oddziaływania podłoża gruntowego na budynek. Zapewnia też równomierne przekazywanie obciążeń ze stropu na mury. A gdyby z jakichś przyczyn doszło do lokalnego zniszczenia ścian konstrukcyjnych w budynku, zadaniem wieńca stropowego jest przeniesienie siły i przeciwdziałanie całkowitemu zniszczeniu budynku.
Wieńcem obwodowym spina się także mury poddasza i w nim kotwi słupki ścian kolankowych oraz trzpienie ścian szczytowych.
Wzmocnienia przy oknach
Większość współcześnie projektowanych domów charakteryzuje się dużymi przeszkleniami. Niekiedy zajmują one całą przestrzeń od podłogi aż pod strop, a nawet są poprowadzone przez dwie kondygnacje. Otwory na okna o takich rozmiarach wymagają masywnych nadproży o dużej rozpiętości. Aby oprzeć je na smukłej ścianie, trzeba ją wzmocnić w strefie przy oknie. Zwykle zamiast fragmentów muru po obu stronach otworu robi się żelbetowe słupy. Wraz z nadprożem tworzą one monolityczne ramy żelbetowe. Bywają sytuacje, w których rama żelbetowa ma znacząco większą powierzchnię niż sąsiadujący z nią mur, wówczas zamiast łączyć te materiały całą przegrodę robi się jako monolityczną. Najczęściej ma to miejsce w mocno przeszklonych ścianach szczytowych.
Żelbetowe trzpienie mogą też stanowić filarki między blisko siebie usytuowanymi otworami. Mogą bowiem być węższe niż filarki murowane. Ale w sytuacji, gdy priorytetem jest utworzenie między otworami filarka o jak najmniejszym przekroju poprzecznym, zamiast wzmocnienia żelbetowego można wykorzystać słupy stalowe.
Kolejnym przypadkiem, w którym wzmacnia się mury przy otworze okiennym, jest okno narożne bez słupka konstrukcyjnego w narożu. Tego typu rozwiązanie powoduje, że nadproże nad oknem narożnym jest nadwieszone nad otworem wspornikowo. Gdy ma ono dużą rozpiętość, to oprócz solidnie zazbrojonej belki wspornikowej wzmacnia się mury przy otworach, by utworzyć żelbetową ramę wokół otworu.
- Przejdź do galerii: Wzorowa przebudowa starego domu kostki w wersji industrialnej
Autor: Mirosław Kulbacki
Na dobudowanej kondygnacji wydzielono balkon. Okalająca go ciemnoszara konstrukcja, powtórzona również nad strefą wejścia, nadaje kompozycji nowoczesny charakter
