Řešení statiky konstrukcí rodinných a vícepodlažních bytových domů ze systémů Ytong a Silka

Navrhování svislých konstrukcí a využití vhodných typů produktů ze systému Ytong a Silka pro konkrétní typy nejčastějších projektů jsou předmětem zájmu řady statiků a projektantů. Profesionálové v oboru oceňují nejen prémiový stavební materiál, ale i prvotřídní služby ze strany výrobce těchto stavebních systémů. Mezi ně patří i praktické ukázky konstrukčních řešení při prostorovém ztužení objektů, při řešení rovnoměrného zatížení základů či správný koncepční návrh konstrukce a optimalizované řešení nosné konstrukce stavby.

Prostorové ztužení objektu
Nejčastěji se v této souvislosti myslí ztužující stěny, vnitřní nosné stěny a akustické dělicí stěny. I u jednoduchých staveb, jako jsou například přízemní rodinné domy, lze využít vhodné kombinace hutného a pórovitého materiálu. I u těchto staveb má z více důvodů smysl uvažovat o zařazení nosných a ztužujících stěn do návrhu – zajistí se tím jednak prostorová tuhost objektu a také můžeme dosáhnout lepšího akustického oddělení společenských prostor domu a místností patřících do intimní části domu. Tímto způsobem je vhodné  řešit i akustické oddělení technické místnosti od ostatních částí domu. Návrh stěny z nosného materiálu může být výhodný také v případě, kdy potřebujeme zavěsit na stěnu technická zařízení nebo horní část kuchyňské linky. Tuto ztužující zeď lze navrhnout dvojím způsobem: z pórobetonových tvárnic Ytong v doporučené tloušťce alespoň 200/250 mm, nebo z vápenopískových tvárnic Silka v tloušťce 100 mm s přizdívkou z pórobetonu. Pokud nechceme ubírat cenný obytný prostor, lze také využít tvárnice Silka o tloušťce 150 mm. V interiéru tak lze těmito stěnami současně zajistit více praktických funkcí – zvýšit prostorovou tuhost domu, zvýšit nosnost příček a také zlepšit akustické vlastnosti jednotlivých místností v objektu. Rovněž osazení, resp. zavěšení technických zařízení a provedení technologických rozvodů bude v realizační fázi bez komplikací.

Rovnoměrné zatížení základů
Díky účelnému návrhu nosných a ztužujících stěn lze zabránit i nerovnoměrnému zatížení základů a tím i nerovnoměrnému sedání stavby. Eliminují se tak stavební poruchy v podobě vlasových trhlin ve zdech či případné problémy s deformací stěn v místech značného oslabení obvodových zdí u velkých okenních otvorů a prosklených stěn. Jedním z faktorů jsou například klimatické změny, zejména sucho, které se už objevuje na řadě míst naší republiky. To způsobuje nerovnoměrné vysychání zemin v podloží (ze zeminy mizí vodní báze a nahrazuje ji vzduch), a to může mít za následek nerovnoměrné sedání domu. Vznikají tak statické poruchy, se kterými jsme se dříve až tak často nesetkávali. A je velmi pravděpodobné, že vlivem počasí budou tyto poruchy čím dál častější. Při deformacích zdiva se u moderního zdiva používajícího tenkovrstvé spáry a větší formáty zdicích elementů neuplatní možnost dotvarování zdiva.

Někdy jsou důvodem pro zařazení nosných/ztužujících stěn i další důvody, které se samotnou statikou přímo nesouvisejí, například potřeba zabránit přehřívání domu v letním období. Lehké konstrukce totiž nemají dostatečnou tepelnou setrvačnost a v létě se tak domy vyzděné lehkým nosným jednovrstvým zdivem mohou rychle přehřívat. Proto potřebujeme do konstrukce zařadit těžké materiály. Je to jeden z příkladů, ilustrující skutečnost, že někdy je vhodné zařadit do konstrukce staticky únosné zdivo, i když primárně není konkrétní stěna staticky zatížena.

Správný koncepční návrh konstrukčního řešení
U současných nosných konstrukčních systémů vícepodlažních zděných staveb se používá podélný a příčný nosný systém (včetně jejich kombinace), přičemž častější je u současných objektů příčný nosný systém. Důvodů je více – jedním z nich jsou změny architektonického výrazu objektů, vývoj stavebních materiálů a v důsledku toho také změny v konstrukčním řešení objektů. V současnosti je příčný nosný systém frekventovanější, neboť také lépe odolává horizontálnímu zatížení, tj. zatížení větrem, které se výraznější měrou samozřejmě uplatňuje při návrhu vícepodlažních objektů. Dalším klimatickým zatížením, které je nutné při návrhu zohlednit, je zatížení sněhem. Pro oba typy klimatického zatížení je potřeba (při zpracování výpočtu) znát umístění stavby a morfologii terénu. Při stanovení obou typů zatížení se používají klimatické mapy, tj. mapa sněhových a mapa větrných oblastí. Dalším uvažovaným druhem zatížení je samozřejmě zatížení užitné a zatížení vlastní tíhou.

Zajímavé výsledky přináší srovnání různých typů zdiva z tvárnic Ytong a Silka u typických částí konstrukce vícepodlažního domu. Z nich například vyplývá, že ekonomicky efektivní návrh zdiva pracuje se zdivem odstupňovaným po určitých výškách. Odstupňování může být jak v tloušťce zdiva, tak v jeho pevnosti, a případně i v druhu zdiva – tj. jestli bude zdivo z hutného vápenopísku, nebo z pórobetonu. Rovněž se – zejména u vícepodlažních objektů – ukazuje jako výhodné navrhovat kombinovaný konstrukční systém, tj. spojení příčného a podélného nosného systému. Kombinovaný nosný systém s použitím různých stavebních materiálů (například stěny kolem schodiště a výtahová šachta bývají zpravidla navrženy ze železobetonu) bývá po stránce konstrukční, ale i z hlediska řešení dalších požadavků (např. protipožárních) výhodný. U štítových stěn se zase s výhodou uplatní pórobetonové tvárnice Ytong s dobrými tepelnětechnickými parametry. Pro vnitřní nosné stěny je výhodné navrhovat tvárnice Silka z hutného vápenopísku s výbornými akustickými parametry, případně lze – pro zrychlení realizační fáze – využít velkoformátové tvárnice Silka Tempo. 

Časté chyby při navrhování stavebních objektů z konstrukčního hlediska
Chybou, která se mnohdy objevuje ve stavebním řešení, jsou předpokládané malé tloušťky stavebních konstrukcí – ať už svislých (tj. zdí), nebo vodorovných (stropních). U rodinných domů se často objevují neekonomická řešení pracující mnohdy se zbytečně velkými rozpětími stropních konstrukcí. Objevují se také nesprávné návrhy nosné konstrukce domu, například u dvoupodlažního rodinného domu se pracuje s oslabenou nosnou stěnou nebo v přízemí chybí nosná stěna podepírající obvodovou stěnu 2. NP domu. Někdy je návrh konstrukce zmatečný nebo vede ke komplikovaným detailům. Za chybu lze považovat i nevhodné a nevyvážené využití stavebních konstrukcí z hlediska pevnosti – viz srovnání různých typů zdiva z tvárnic Ytong a Silka u různých částí konstrukce domu.

Optimalizované řešení nosné konstrukce stavby
Za optimalizované lze považovat takové řešení, které se neomezuje pouze na vlastní konstrukční návrh, ale vnímá nosnou konstrukci domu v souvislostech. Častou chybou je právě oddělení stavebního návrhu a nosné konstrukce – správný přístup je takový, kdy stavební část vždy obsahuje i řešení nosné konstrukce. Ekonomicky výhodné jsou ty projekty rodinných a bytových domů, které nepracují s velkými rozpětími stropních konstrukcí (sedm metrů a více). Do kategorie optimálně připravených návrhů patří i ty projekty, které jsou vyvážené z hlediska míry využití stavebních prvků z pohledu jejich namáhání.
podle podkladů společnosti Xella CZ