Wzmocnienie ścian murowanych: słupki żelbetowe

Nie ma budynków murowanych, które nie miałyby tu i ówdzie wzmocnień żelbetowych, choćby w postaci wieńców, chyba że są źle zaprojektowane i nieprawidłowo zbudowane. Wyjaśniamy, dlaczego takie wzmocnienia są istotne oraz gdzie i jak powinno się je robić.

Ściany nośne w budynkach jednorodzinnych są obciążone głównie pionowo. Dlatego o ich zniszczeniu decyduje wytrzymałość na ściskanie, ale także na tak zwane efekty drugiego rzędu związane z nierównomiernym obciążeniem. Wynikają one z obciążenia ścian np. przez oparty na nich strop, który powoduje wygięcie ich płaszczyzny i wzrost mimośrodu. Zgodnie z normą wytrzymałość muru na ściskanie zależy od rodzaju elementów murowych (pustaków ceramicznych, silikatowych, bloczków z betonu komórkowego bądź keramzytobetonowych), ich grupy i kategorii oraz zastosowanej zaprawy, a także klasy wykonanych robót (jakości pracy wykonawców). Z uwagi na otwory okienne i drzwiowe konstruktorzy najczęściej traktują ściany murowane w budynkach jednorodzinnych jak smukłe elementy ściskane mimośrodowo, podparte w poziomie stropów poszczególnych kondygnacji. Schemat statyczny ścian wynika z warunków występujących w połączeniu ich ze stropami. Przyjęty przez konstruktora schemat przekłada się na nośność ściany oraz na to, gdzie zlokalizowane będzie miejsce, w którym zgodnie z obliczeniami nastąpi wyczerpanie nośności muru. To w nim pojawiłyby się pierwsze symptomy uszkodzenia, gdyby doszło do przeciążenia.

Wzmocnienia żelbetowe w nowych i starych domach

Do zwiększenia nośności ścian i tym samym uodpornienia ich na ewentualne uszkodzenia służą żelbetowe elementy wzmacniające. Najpopularniejszymi są żelbetowe pionowe słupki i rdzenie, często stosowane w ścianach kolankowych. Łączą się one z wieńcami, zapewniając wymaganą sztywność budynku. Wzmocnienia takie wykonuje się w trakcie budowy domu, ściśle według projektu. W budynkach już istniejących mogą się stać potrzebne podczas przebudowy, gdy zwiększa się obciążenie ścian, dodaje nowe otwory lub zmienia geometrię murów. Przed tak poważnym remontem domu zawsze konieczna jest ekspertyza konstrukcyjna polegająca na ocenie nośności ścian lub filarów między oknami z uwzględnieniem ewentualnych uszkodzeń struktury muru powstałych w trakcie jego użytkowania (rysy, pęknięcia), stopnia zawilgocenia oraz korozji zaobserwowanej w jego warstwach powierzchniowych. Jeśli ekspertyza wykaże, że ściana wymaga wzmocnienia, projektuje się dodatkowe elementy żelbetowe.

Usztywnienie ściany rdzeniami żelbetowymi

Rdzenie to żelbetowe elementy ściśle połączone z murem, w pewnym sensie przewiązane z nim. Dzięki temu zapewniają pełną współpracę w przenoszeniu obciążeń. Aby wykonać rdzenie, pozostawia się w murze strzępia, które są później wypełniane betonem. Zamiast tego można w spoinach poziomych w odpowiednich miejscach ułożyć zbrojenie. Niestety, wzmocnienia takie są możliwe do wykonania jedynie w trakcie murowania ściany. Minimalny wymiar boku rdzenia to 15 cm, a jego powierzchnia przekroju to 200 cm². Do zbrojenia poprzecznego rdzeni używa się prętów o średnicy nie mniejszej niż 6 mm rozmieszczonych minimum co 30 cm. Powierzchnia przekroju zbrojenia podłużnego (pionowego) nie powinna wynosić mniej niż 0,8% przekroju poprzecznego rdzenia. Strzemiona (elementy nadające kształt konstrukcji zbrojącej i ją łączące) należy wykonywać z prętów średnicy minimum 6 mm w rozstawie do 30 cm. Ważne jest, żeby zbrojenie podłużne rdzeni było połączone z elementami poziomymi (stropy, wieńce).

Wzmocnienie ścian w postaci słupków żelbetowych

Wymagane wzmocnienie ścian murowanych jest zazwyczaj powodowane znacznym obciążeniem pionowym, ale może być również konieczne ze względu na zginanie ścian spowodowane obciążeniem poziomym. W budownictwie jednorodzinnym zdarza się to najczęściej w ścianach kolankowych poddaszy obciążonych przez więźbę dachową. Wzmocnienia bywają potrzebne także w ścianach szczytowych poddaszy, które są często ścianami wspornikowymi, szczególnie narażonymi na obciążenia od wiatru. W ich przypadku stosuje się wzmocnienie o układzie ramowym. Składa się ono ze słupków zakotwionych w wieńcu stropowym, zwieńczonych górnym wieńcem szczytowym. Zasada ich wykonywania jest analogiczna jak rdzeni żelbetowych.

Jaki żelbet na wzmocnienia

W przypadku każdego wzmocnienia ścian murowanych elementami żelbetowymi zastosowany do tego beton powinien być klasy nie mniejszej niż C16/20. Stal do zbrojeń podłużnych powinna być klasy A-IIIN, a do strzemion – klasy A-0. Betonowa otulina zbrojenia musi mieć grubość co najmniej 2 cm z każdej strony przekroju. Wykonując żelbetowe wzmocnienia, nie wolno zapomnieć o konieczności zagęszczania betonu i późniejszej jego pielęgnacji polegającej na zraszaniu wodą oraz osłanianiu przed nadmiernym nasłonecznieniem lub gwałtownym deszczem.