Zděné a smíšené konstrukce: současnost, trendy, stav technické normalizace - 1. díl

Zabývá se zejména konstrukčními systémy, aplikacemi ve svislých stěnových konstrukcích. Smíšeným vodorovným stropním a střešním konstrukcím je věnována stručná informace v závěru článku.

Celá skupina nových evropských normativních předpisů pro zdivo a zděné konstrukce byla v posledních letech intenzivně diskutována v příslušných technických komisích CEN/TC 250/SC 6 a CEN/TC 125 a rovněž v sektorové skupině notifikovaných osob AGNB/SG 10. Výsledkem je stav postupného dolaďování a doplňování problematiky, která byla pro nízký konsenzus doposud ponechána na národních úrovních - a na druhé straně (zejména u Eurokódu 6) šlo o proces koordinace a hledání konsenzu ve druhé spirále vývoje, tj. po porovnání Národních příloh. Současně probíhají průběžně pravidelné pětileté revize již vydaných evropských normativních dokumentů a u Eurokódu 6 začíná práce na jeho dalším rozvoji v rámci nově ustavené Maintenance Group. Spolupráce se rozvíjí i horizontálně, tj. mezi výše uvedenými komisemi CEN pro zdivo a komisí pro dílce z lehkého mezerovitého betonu a pórobetonu CEN/TC 177, pro prefabrikované betonové dílce CEN/TC 229 a pro dlažbu CEN/TC 178 (a stejně mezi sektorovými skupinami SG 10 a SG 02). Průběžně fungují úzké evropské vazby s komisemi CEN zabývajícími se betony a maltami v plném průřezu.
Za zmínku stojí i neformální mezinárodní spolupráce v rámci odborných společností zabývajících se problematikou pojednávaného oboru - RILEM, CIB (zejména W 23), IABSE, a konečně vazba na oborovou normalizaci v rámci ISO, která sice byla v poslední době utlumena, ale kde se očekává nový rozvoj činnosti TC. A to v důsledku ukončení prací v CEN na prvé definitivní verzi Eurokódů při jejich konfrontaci a dalším sbližováním se světovými předpisy v souvislosti s rozvojem činnosti CEN v komisích TC 350 a TC 351, zahrnující rozvojové oblasti trvalé udržitelnosti a nebezpečných látek, s přímou aplikací na obor ZSK. V oboru smíšených konstrukcí a obecně v oblasti nových inovačních řešení v celém oboru ZSK je rozvíjena i přes aktuální problémy na evropské úrovni spolupráce CEN - EOTA, i když se tato v posledních letech jeví spíše jako souběh a nikoliv jako systémová návaznost.
Na české národní úrovni je problematika zdiva a zděných konstrukcí řešena v rámci Centra technické normalizace CTN ZSK při TZÚS Praha.¹⁾
Celý proces průběžného sjednocování a koordinace evropských předpisů normativního charakteru probíhá v době, kdy se v Evropě diskutuje o přechodu ze základní stavební direktivy CPD na nový řídicí dokument - CPR, a kdy je i v ČR nově restrukturalizována normalizační činnost v rámci příslušných CTN, a to i v oblasti financování, v níž se výhledově počítá s výrazným angažmá výrobní praxe.

¹⁾Autor tohoto příspěvku je jak reprezentantem v obou komisích CENu a v sektorové skupině AGNB, tak předsedou TNK 37 Zdivo a zděné konstrukce. Tím jsou přímo personálně zajištěny všechny výše uvedené strukturované vazby mezi normalizačními (CEN, EOTA), certifikačními (AGNB) i odbornými evropskými organizacemi, jakož i mezi adekvátními útvary národní technické normalizace - členstvím autora v návazných TNK 38, TNK 119 i v TNK 36/SC 4.

Přehled technologií ZSK a jejich komponentů
Komponenty moderních zděných konstrukcí představují:

• zdicí prvky;
• malty pro zdění;
• pomocné a doplňkové výrobky pro zděné konstrukce.

Naprostá většina z těchto komponent je již dnes zahrnuta do uceleného systému evropských norem, postupně přebíraných i v České republice.

U konstrukcí z vyztuženého, sevřeného či předpjatého zdiva k základním komponentám dále patří:

• zálivkový beton a příslušná výztuž, případně některé další speciální pomocné a doplňkové prvky a konstrukce.

Novodobé nevyztužené i vyztužené zděné konstrukce se navrhují a konstruují podle příslušných, již zavedených částí Eurokódu 6 nebo podle původní soustavy ČSN, zejména podle ČSN 73 1101 a jejích posledních Změn č. 3 až 5. Souběh původních ČSN a nových ČSN EN však platí jen do roku 2010, kdy mají platit pouze zavedené normy evropské, mnohé z nich včetně změn A1 i A2, s další velkou skupinou v pravidelné pětileté revizi projednávanou v současnosti.

Zavedené evropské normy:

• všechny části ČSN EN 1996;
• všechny části ČSN EN 1745;
• specifikace ČSN EN 771-1 až 6;
• ČSN EN 998-1 až 3;
• ČSN EN 845-1 až 3;
• všechny zkušební normy pro zdicí prvky řady ČSN EN 772-1 až 21;
• všechny zkušební normy pro malty řady ČSN EN 1015-1 až 21;
• všechny zkušební normy pro pomocné výrobky pro zdivo řady ČSN EN 846-1 až 14;
• pro zkoušení zdiva řady ČSN EN 1052-1 až 5.

Smíšené konstrukce využívající kusových staviv
Ke smíšeným konstrukcím využívajícím kusových staviv se počítají zejména konstrukce zhotovené ze zdicích prvků charakteru tvarovek, které tvoří ztracené bednění včetně možné doplňkové tepelné izolace a které jsou následně zmonolitněny, tj. vyplněny betonem, případně i vyztuženy konstrukční či nosnou výztuží ve svislém, nebo i vodorovném směru. V ČR se jedná zejména o tvarovky či dílce ztraceného bednění z pěnového polystyrénu či z dřevoštěpkových materiálů. Z hlediska navrhování a konstruování byl zřetelný rozdíl odborné úrovně nositelů jednotlivých systémů. V ČR se nejčastěji vše mimo vlastní betonové jádro staticky zanedbává (na rozdíl od konstrukcí z tzv. Mantelbetonu v zahraničí). Situace je v současnosti ovlivněna jak platným ETAG 009, tak novými evropskými normami pro nenosné tvárnice z betonu, lehkého betonu a dřevoštěpkobetonu, jejichž české vydání se chystá v nejbližší době (jako ČSN EN 15435 a ČSN EN 15438).
Zařazení konstrukcí využívajících sestavné prvky větších rozměrů (dílců z lehkého mezerovitého betonu, pěnobetonu či pórobetonu) mezi konstrukce smíšené vychází z premisy souč. A to ve srovnatelných pevnostních úrovních konstrukcí z těchto prvků sestavených s konstrukcemi zděnými, na rozdíl od montovaných konstrukcí z hutných betonů (z kameniva hutného i pórovitého), vyráběných ve vyšších pevnostních třídách jako materiál pro dílce s výhradně nosnou funkcí. Zejména u konstrukcí obvodových plášťů se v pojednávaných případech principy navrhování a ustavování konstrukcí zděných i montovaných konstrukcí betonových často vzájemně doplňují či kombinují. Speciální problematiku tvoří návrh a konstrukční řešení spolu s postupem provádění ucelených systémů včetně všech spojů a styků, ať již ve svislých nebo ve vodorovných konstrukcích staveb sestavených z těchto dílců. V podmínkách ČR byla dosud situace u těchto systémů normalizačně nejednoznačná, do budoucna se jeví jako jednoznačný požadavek úplná aplikace nové soustavy evropských norem. V rámci činnosti TNK 36/SK 4 Konstrukce z lehkého betonu a pórobetonu byly či jsou připraveny k českému vydání obě kmenové normy - EN 1520 po první pětileté revizi a konečně i první české znění EN 12602. V obou případech se jedná o vyztužené dílce, v prvém případě z lehkého mezerovitého betonu, ve druhém pak z autoklávovaného pórobetonu. Tyto základní specifikace jsou doprovázeny vždy uceleným souborem zkušebních dílčích norem: tuzemská odborná praxe bude mít konečně i zde kompletní podklady normového charakteru, jaké dosud bylo možné nalézt jen u německých technických osvědčení. Stále však ještě ne pro všechny zdicí prvky a malty (malty obyčejné, lehké nebo malty pro tenké spáry) jsou známy/odzkoušeny všechny návrhové parametry zdiva, a to nejen z hlediska statického, ale i z některých dalších hledisek stavební fyziky i požární bezpečnosti. Totéž platí i pro nově zaváděné komponenty i pro celé systémy nových inovačních řešení (například v poslední době zdivo na polyuretanovou pěnu, kde osvědčení všech vlastností mají jen dvě firmy působící na českém trhu, přičemž ?řešení? nabízí více subjektů, jak bylo mj. vidět i na posledním veletrhu ibf 2009 v Brně).

Zdicí prvky
V návaznosti na evropskou normalizaci se základní skupiny zdicích prvků člení následovně:

• pálené cihlářské zdicí prvky, zejména pak novodobé, s vylehčeným průřezem i střepem (EN 771 - 1) - viz obr. 1, 2;
• vápenopískové zdicí prvky - v ČR zatím jen tradiční, nikoliv novodobé systémy (EN 771 - 2) - viz obr. 3;
• betonové zdicí prvky (z hutného nebo pórovitého kameniva v různých systémových provedeních (EN 771 - 3) - viz obr. 5;
• pórobetonové zdicí prvky (z pískového nebo popílkového pórobetonu), zejména v systémových aplikacích přesných tvárnic (EN 771 - 4) - viz obr. 4;
• zdicí prvky z umělého kamene (pohledového betonu), často tzv. shell-bedded masonry (EN 771 - 5) - viz obr. 6;
• zdicí prvky z přírodního kamene; jedná se o speciální problematiku v tomto příspěvku dále nekomentovanou (EN 771 - 6) - viz obr. 7.

V důsledku historických tradic i díky převažující ?německé sféře vlivu? ve výrobě zdicích prvků se v ČR aplikují zejména zděné stěny s použitím pálených cihlářských zdicích prvků, zdivo z přesných pórobetonových tvárnic a zdivo z novodobých zdicích prvků z lehkého betonu z Liaporu. Uvedené výrobky (v pořadí podle podílu na trhu) jsou většinou součástí dnes již programově vytvářených zdicích systémů, nejčastěji v podobě jednovrstvého zdiva (stěny vnitřní i obvodové), v posledních letech pak stále častěji i ve stěnách vrstvených, případně v kombinacích s kontaktními či provětrávanými zateplovacími systémy v obvodových stěnách staveb.

• K novým zdicím technologiím, které zatím nemají výraznější podíl na českém trhu v aplikační oblasti konstrukčního zdiva, avšak jsou již dostatečně známé zejména z použití jako lícová staviva konstrukcí venkovní (zahradní) architektury, patří zdivo z vápenopískových cihel a zdivo z betonových lícových tvárnic. Obě tyto technologie jsou progresivní ve svých úplných zahraničních aplikacích zdicích systémů, použitelných s výhodou i pro vícepodlažní stavby - viz obr. 8, 9.
• Specifickou skupinu pak tvoří zdicí prvky s vrstvou tepelné izolace integrovanou již ve výrobně, a to rozmanitým způsobem. Jsou však tyto technologie opravdu vždy řádně a důkladně prověřeny? Dostat C∏ na zdicí prvek není problém, ale mít k dispozici ověřené chování takového zdiva, pro které normy neplatí, už nikdo nevyžaduje.
• Zdicí prvky charakteru ztraceného bednění se mohou přímo integrovat do nosné funkce stěny po jejím zmonolitnění (betonové) nebo pouze vytvářet ztracené bednění s větším či menším příspěvkem k tepelné izolaci kompletní stěny (tvarovky dřevoštěpkové, polystyrénové apod.); místo tvarovek se používají často pouze plošné dílce ztraceného bednění či jejich kombinace se samonosnými výztužnými prvky. Nutno rozlišovat!
• Již se rozšířilo i používání kusových staviv větších rozměrů, vyžadujících použití lehkých montážních prostředků; tento způsob využití přechází až po dílčí (kombinovanou) či úplnou prefabrikaci, a to v rozmanitých materiálově-technologických variantách, s využitím velkoformátových kusových staviv různých rozměrů apod. V zahraničí až po prefabrikaci s využitím celoplošných stěnových dílců (panelů). Speciální pozornost je těmto prvkům a systémům v evropském kontextu věnována i z hlediska normalizace, hlavně dvěma materiálově-technologickým variantám: dílcům a sestavám z autoklávovaného pórobetonu a z mezerovitého betonu z lehkých kameniv.

Malty pro zdění
V souladu s evropskou normalizací se pro zděné konstrukce používají:

• malty obyčejné (klasické);
• malty tepelně-izolační (lehké);
• malty pro tenké spáry (1 až 3 mm tlusté, pro přesné zdicí prvky).

Zvyšování požadavků na kvalitu prací na stavbě a její kontrolu vede ke stále výraznějšímu používání suchých maltových směsí pro malty obyčejné i lehké (pro zdění i pro omítky) i průmyslově vyráběných speciálních maltových směsí pro tenké spáry.
Podrobně se požadavkům na malty pro zdění (ČSN EN 998-2) a pro omítky (ČSN EN 998-1 a 998-3) a nově zaváděných evropských zkušebních norem řady EN 1015-xx věnuje v rámci TNK 37 zástupce VÚMO, který je nositelem CTN pro pojiva a maltoviny.
K novodobým trendům rozvoje zděných konstrukcí patří vyvíjet stále efektivnější jednovrstvé zdicí systémy, které by minimalizovaly množství spár ve zdivu (použitím zdicích prvků větších rozměrů), jejich tloušťku (přesnými rozměry tvárnic sofistikovaného průřezu a materiálu), snižovaly vliv malty tenkými spárami či jinak eliminovaly mokrý proces (například zazubením styčné spáry) při současných a požadovaných zvýšených parametrech tepelného odporu zdiva.
Posledním vývojovým trendem u jednovrstvých zdicích systémů je náhrada zdicí malty v ložných spárách polyuretanovou pěnou, při použití velmi přesných zdicích prvků. Tyto inovace autor řešil do podoby uplatnitelné pro český trh již v letech 2006-2009, a to pro systémy Pichler (Rakousko) a Wienerberger cihlářský průmysl, a.s., pro který se v současnosti rozšiřuje sortiment využitelných výrobků a dokončuje se i ověření chování dlouhodobě zatíženého zdiva. Autor podotýká, že se z hlediska chování tohoto zdiva jedná o nový fenomén, s mnoha odlišnostmi ve srovnání se zdivem ?klasickým?. Jeho použití, které není zahrnuto (kryto) Eurokódem 6, je možné jedině po podrobném a systémovém prověření, vedoucím k vydání Osvědčení vhodnosti pro použití specifikovaných skladeb s definovanými vlastnostmi zdiva v konstrukcích navrhovaných a prováděných v ČR - viz obr. 10, 11.

Pomocné výrobky pro zděné konstrukce
V dosavadní praxi se v ČR použití pomocných výrobků pro zděné konstrukce blíže nespecifikovalo - pomineme-li starší ustanovení o kleštinách v dřevěných stropech zděných budov, případně některá ustanovení o tzv. věncích.
Aplikace novodobých pomocných výrobků pro zděné konstrukce zahrnutých doposud do systému evropské normalizace (specifikace ČSN EN 845 - 1, 2, 3, a řada zkušebních norem ČSN EN 846-xx), zahrnují následující problematiku:

• spony, pásky, závěsy, konzolky a podpěrné úhelníky (ČSN EN 845 - 1);
• překlady (ČSN EN 845 - 2);
• výztuž do ložných spár (ČSN EN 845 - 3).

V porovnání s dosavadními normami ČSN pro zděné konstrukce jsou výše uvedené evropské normy, týkající se všech typů pomocných prvků (a), všech překladů ve zdivu jednovrstvém i vrstveném (b) a zdiva vyztuženého v ložných spárách (c) zcela novým fenoménem praxe v ČR. Koherentní ustanovení také udávají dále jednotlivé části Eurokódu 6 pro navrhování i provádění zděných konstrukcí.
Spony, konzolky a podpěrné úhelníky se již v praxi staly - díky narůstajícím aplikacím vrstveného lícového zdiva - známým výrobkem. Znalost jejich správného použití je však dosud obecně nedostatečná, třebaže příslušné podklady již existují. Aplikace jsou velmi rozmanité - viz například obr. 12, 13.
Pásky a závěsy se aplikují ve spojích zděných stěn a dřevěných konstrukcí stropů a střech.
Pro všechny pomocné výrobky existuje soubor zkušebních norem, řady ČSN EN 846-1 až 14 (poslední norma bude nově zavedena, byla projednána teprve na zasedání CEN/TC 125 v dubnu 2009).
Dále je zapotřebí podotknout, že u vrstvených konstrukcí obvodových stěn se zejména v zahraničí z hlediska zajištění správných stavebně-fyzikálních funkcí apod. používají další, tzv. doplňkové výrobky - například uzávěry a speciální vystrojení dutin, speciální prvky větrací a prvky úložné se zvýšenou izolací. Pro některá řešení již existují i vydaná evropská technická osvědčení ETA.
Ke komponentám zděných konstrukcí souhrnně již jen tolik, že všechny specifikace pro zdicí prvky, malty a pomocné výrobky ukončily v tomto roce pětiletý cyklus připomínek a nyní jsou ve stavu rozpracování revize. Žádná specifikace nebyla navržena na zrušení, revize bude středně pracná co do dosažení míry uspokojení všech partnerů.
Z 30 evropských zemí (členů CEN) se vyjádřilo 16, z toho 8 bez připomínek; Česká republika nepodala ke specifikacím žádné připomínky (členové TNK 37 a vybraní specialisté z praxe byli obesláni), projevila však zájem účastnit se zpracování revizí těchto norem v příslušných WG komise CEN/TC 125, jejíž poslední zasedání bylo v dubnu 2009; výsledkem je postoupení vybraných norem v pětileté revizi do UAP nebo CEN Enquiry.

Systémy zděných konstrukcí
Pro zděné konstrukce je ještě možné (do roku 2010) používat českou normu ČSN 73 1101 [1] včetně jejích nejnovějších Změn č. 3, 4 a 5 z posledních dvou let, týkajících se základních pevnostních a přetvárných návrhových parametrů u nás dnes nejpoužívanějších zdicích technologií (viz výše). Lze konstatovat, že pro doplnění normy o nejnovější technologie byl proveden zejména na naše poměry rozsáhlý soubor experimentálních ověření pevnosti zdiva v tlaku a jeho přetvárnosti při působení krátkodobého svislého centrického zatížení.

Bylo odzkoušeno celkem:

• 24 nízkých zděných stěn v 8 sériích po 3 zkušebních vzorcích, zděných ze zdicích prvků (pálených porozitovaných tvárnic) z pěti českých cihelen; zkoušeny byly přitom jednovrstvé stěny ve vazbě běhounové i vazákové. Pro zdivo na lehkou maltu se hodnoty Pd a α samostatně nevyhodnocovaly.²⁾
• 39 nízkých zděných stěn ve 13 zkušebních sériích, zděných z přesných pískových pórobetonových tvárnic, z poloviny od firmy HEBEL a z poloviny od firmy YTONG, vždy s použitím vlastní malty pro tenké spáry. Takto zdvojené série (3 + 3 = 6) odzkoušených nízkých zděných stěn pak vytvořily podklad pro konečné hodnocení a sestavení hodnot Rd a α, obecně aplikovatelných pro tento druh novodobého zdiva z přesných tvárnic a malty pro tenké spáry.³⁾
• 52 nízkých zděných stěn (zkoušených v rozmezí let 1994 až 1998) LIAS Vintířov lehký stavební materiál, k.s. začleněných do 16 zkušebních sérií v několika systémových řadách diferencovaného použití; z toho v systémové řadě LIATHERM (pro jednovrstvé obvodové zdivo) bylo odzkoušeno nejvíce - celkem 28 zděných stěn s maltou obyčejnou i lehkou, navíc s diferencovanými charakteristikami lehké malty. Soubor provedených zkoušek a z nich odvozených návrhových hodnot pevnosti zdiva v tlaku a jeho přetvárnosti je zde nejrozsáhlejší a jako jediný zahrnuje i hodnoty pro použití lehké malty.⁴⁾

Výsledkem výše uvedených zkoušek a jejich vyhodnocení jsou Změny č. 3, 4 a 5 ČSN 73 1101, které charakterizují hodnoty, jež prošly jednáním komise TNK 37. Za ostatní hodnoty odpovídají výrobci, kteří je uvádějí ve svých technických podkladech. Skutečnost, že pro výpočty podle ČSN 73 1101 nebyly k dispozici jiné než výše uvedené údaje, byla a je často zdrojem aktuálních potíží (zejména u podrobnějších prověření i jiných vlastností než je pevnost zdiva v tlaku). Jako výhodnější se tedy jevilo dopracovat celou soustavu potřebných hodnot návrhových charakteristik zdiva již podle soustavy ČSN EN (pro pevnost v tlaku a přetvárnost jsou zatím k dispozici pouze hodnoty pro zdivo z tvárnic z Liaporu, zkoušených již i podle metodiky EN). Zatím co nyní se podle Eurokódu 6 postupovat mohlo, od roku 2010 to má být jedinou možností. I další doplnění zkoušek pro zdivo při příčně působícím zatížení (tah za ohybu v obou směrech příčného namáhání zdiva) a při působení smyku v ložné spáře by bylo žádoucí. Dosavadní zkoušky však byly prováděny veskrze sporadicky, neboť evropské normy uvádějí i možnost použití tabulkových hodnot. Jistota je však vždy jen u hodnoty ověřené zkouškou; minimální hodnoty podle tabulek nejsou vždy uspokojivým řešením, zejména ne u zdiva, kde se uvažuje s jeho plným statickým působením či spolupůsobením jako konstrukčního prvku nosného systému objektu (vnitřní nosné stěny a suterénní stěny vícepodlažních budov, vnitřní vrstvy obvodových vrstvených stěn, stěnové výplně skeletů aj.).

²⁾Následně byla provedena ověření na dílčích sériích, která pak výrobci samostatně prezentovali ve svých technických příručkách - stejně jako pro zdivo na maltu pro tenké spáry. Soubory nebyly tak reprezentativní jako výše (a níže) zmíněné a neprošly projednáním v TNK 37 ani nedoznaly podoby změny normy.

³⁾Hodnoty platí pouze pro zdivo z přesných pískových pórobetonových tvárnic, nikoliv pro přesné tvárnice (šedé) z popílkového pórobetonu. O zkouškách dalších pevností (P6 nebo nejnovějších P2-350 či P2-300) nemá autor povědomí, zda bylo u nás zkoušeno - platí viz výše, tj. šlo mimo TNK 37).

⁴⁾V letech 2006 a 2008 byly následně odzkoušeny další sestavy zdiva pro přesné tvárnice na maltu pro tenké spáry, pro nové typy tvárnic a pro zjištění počáteční pevnosti zdiva ve smyku pro všechny typy malt. Rovněž byly takto vyhodnocené parametry již pouze uvedeny v podkladech výrobce, neprocházely TNK 37.

Konstrukce stěn ze zdicích prvků větších rozměrů
Používají se velkorozměrové pálené, pórobetonové a vápenopískové bloky ale v ČR nejsou taková řešení příliš rozšířená (pórobeton - viz obr. 14). Zdicí prvky pálené s tzv. vysokým řezem 500 mm se v tuzemsku nepoužívají vůbec, zdicí prvky vápenopískové se mohou objevit při dodávkách ze zahraničí. Všechna tato řešení jsou spojena s potřebou použití speciální montážní mechanizace (viz obr. 15). Evropské normy přitom pro tato řešení žádná návrhová specifika ani jiné parametry neuvádějí; podle našich zkušeností z kdysi aplikované výstavby z bloků a blokopanelů by však bylo možné dosáhnout v těchto případech i vyšších návrhových parametrů než u zdiva do výšky zdicích prvků 250 mm.

Prefabrikované stěnové konstrukce ze zdicích prvků obvyklých rozměrů
V zahraničí se běžně používá princip prefabrikace pro zhotovování celostěnových dílců ze zdicích prvků přímo ve výrobě (pálené a vápenopískové zdicí prvky - viz obr. 16). Při dosavadní české emocionální averzi k panelovým technologiím se o to zatím nikdo nepokusil; přitom u našich sousedů s drahou lidskou prací se tento způsob praktikuje dlouhodobě, byla pro něj zpracována i samostatná norma DIN 1053-4 a například firma Walzer v Rakousku hromadně používá pro výrobu těchto dílců polyuretanovou pěnu místo malty (patentováno).

Konstrukce z vyztužených velkorozměrových dílců
Jedná se zejména o sestavy:

• z vyztužených dílců z lehkého mezerovitého betonu ČSN EN 1520;
• z vyztužených dílců z autoklávovaného pórobetonu ČSN EN 12602.

Dílce z vyztuženého autoklávovaného pórobetonu (dále jen AAC) a dílce z mezerovitého lehkého betonu z pórovitého kameniva (dále jen LAC) byly v rámci evropské normalizace vyčleněny do samostatného svazku norem, připravovaného samostatnou subkomisí CEN/TC 177 (u nás řeší TNK 36/SK 4). Jistou raritou se stalo, že problematika statického řešení, resp. jeho specifika, jsou u této skupiny výrobkových norem součástí tzv. specifikací a nejsou řešena obvyklým způsobem, tj. jako samostatná část Eurokódu 2 a samostatná výrobková specifikace.
Druhou zvláštností je (bylo tomu tak hlavně v prvních etapách zpracovávání návrhů EN) nezbytnost důsledné koordinace s normalizačním procesem v oboru zdicích prvků z AAC a LAC, spadajících do kompetence CEN/TC 125. I proto jsou tyto výrobky a konstrukce zahrnuty do smíšených konstrukcí, tzn. že pro jejich aplikace ve smyslu připravovaných evropských norem je současně zapotřebí znalost problematiky betonových i zděných konstrukcí v rámci evropských předpisů.
Výše uvedené základní normy (specifikace) udávají úplnou škálu požadavků na vlastnosti materiálů, dílců i styků s odvoláním na návaznou souvztažnou soustavu EN pro jejich zkoušení. K základním všeobecným požadavkům na dílce patří požadavky na zajištění bezpečnosti a použitelnosti konstrukce pod zatížením a jinými fyzikálními vlivy, speciálně pak v případě požáru. Normy uvádějí rovněž metody stanovení výpočtového tepelného odporu dílce, stanovení akustických parametrů apod.
Z významných požadavků na dílce je vhodné dále zmínit trvanlivost, která je v těchto EN definována jako ?schopnost plnění funkcí dílce s ohledem na jeho pevnost, stabilitu i použitelnost, bez jejich výrazného omezení a bez nadměrné údržby po celou dobu životnosti dílce?. U dílců z AAC je navíc poměrně podrobně řešena problematika předpětí. Současně zahrnuje návrh komentovaných EN řadu dodatečných požadavků na jednotlivé základní typy dílců - diferencovaně pro dílce jednotlivých částí nosných konstrukcí. Návrh komentovaných EN požaduje rovněž stanovení pevnosti styků a spojů mezi dílci. Pro stanovení únosnosti styků ve smyku, a to v obou rozhodujících směrech (v rovině a kolmo k rovině styku), jsou předepsány zvláštní zkušební postupy. U spojovacích a doplňkových (kotevních) prvků předepisují tyto EN vždy ověření zkouškou, pokud neexistuje dostatečně podrobný, výstižný a ověřený výpočtový postup na národní úrovni.

Smíšené svislé konstrukce

• systémy z nenosných zdicích prvků ztraceného bednění (ETAG 009);
• systémové tvárnice z polystyrenu a z dřevoštěpků existence (CUAP + ETA);
• bednicí tvárnice dřevoštěpkové, dokončena EN 15498;
• bednicí tvárnice z betonu a lehkého betonu, dokončena EN 15435;
• systémy využívající deskových, stěnových a pomocných prvků ztraceného bednění - například systém Velox, systém Rastra, systém Sismo.

V České republice neexistuje dosud jediná původní česká norma pro navrhování smíšených konstrukcí. V plné platnosti je však již dlouho a pokyn pro evropská technická schválení ETAG 009 Dílce/systémy nenosného ztraceného bednění tvořeného dutinovými tvárnicemi nebo panely vyrobenými z izolačních materiálů, případně z betonu, podle kterého již byly dodnes vydány skoro dvě desítky evropských technických osvědčení (ETA). Pro atypičtější případy byly navíc zpracovány i CUAP, takže rozmanitost evropsky certifikovaných systémů je již dostatečně veliká. Pokrývá jak systémy z tvarovek ze štěpkobetonu (DURISOL, BIOCEMENT, aj.) či expandovaného polystyrenu (ISORAST aj.), tak systémy z tvarovek z betonu či lehkého betonu, jakož i z bednicích dílců plošných (VELOX), dutinových (RASTRA), případně nástřik a výplň do ztraceného bednění z ocelové mřížoviny, bednicích a izolačních prvků (SISMO, MONOLITE) - viz obr. 17, 18.
Co je podstatné pro výrobce/dodavatele těchto systémů na stavební trh, je skutečnost, že pro pouhou ?domácí certifikaci? podle zpracovaného STO musí dnes postupovat při zkoušení a schvalování podle stejných pravidel jako při ?evropské certifikaci? s obdržením označení C∏: musí se řídit pravidly, která udává ETAG 009. Zde je na místě upozornění, že v tomto roce nově zaváděné výrobkové normy ČSN EN 15435 a ČSN EN 15498 - byť jsou specifikacemi udávajícími vlastnosti výrobků (bednicích nenosných tvárnic z obyčejného či lehkého betonu nebo ze dřevoštěpkobetonu) a tudíž harmonizovanými evropskými normami s přílohou ZA specifikující podmínky pro udělení značky CE tvárnici - nenahrazují úplné posouzení systému podle ETAG 009 nebo CUAP.⁵⁾

⁵⁾Je paradoxní, že pro pálené tvarovky ztraceného bednění (obr. 19) dnes předpis neexistuje.

Bednicí tvárnice (tvarovky ztraceného bednění) ze štěpkobetonu
Bednicí tvárnice (tvarovky ztraceného bednění) ze štěpkobetonu se vyrábějí jako kompaktní duté tvarovky - buď s integrovanou tepelnou izolací nebo nez ní.
Pro výrobu štěpkobetonových bednicích tvárnic se smí použít pouze štěpkobetonu vyhovujícího normě EN 14474. Doplňková tepelná izolace musí splňovat požadavky (podle typu izolace) příslušné normy řady EN 13162 až EN 13171. Veškeré tvárnice musí mít zcela jednoznačně a podrobně stanoveny všechny rozměry, hlavní (systémové) i podrobné. Norma dále stanoví podrobně požadavky na systémové i dílčí rozměry, veškeré druhy dovolených odchylek rozměrů, rovinnosti i pravoúhlosti. Výrobce zkouší a deklaruje objemovou hmotnost, vlhkostní přetvoření a u tvarovek obvodových stěn propustnost vodních par. Bednicí tvarovky ze štěpkobetonu musí splňovat z hlediska reakce na oheň podmínky pro třídu B podle EN 13501-1.
Mechanická pevnost bednicích tvárnic musí být taková, aby bylo možné s nimi bezproblémově manipulovat a aby odolaly tlaku výplně při zalévání dutin. Za tím účelem je nutné stanovit speciálními zkouškami a zkontrolovat plnění předepsaných kritérií pro:

• pevnost žeber v tahu;
• pevnost bočnic v ohybu;
• pevnost bočnic tvárnice v tahu kolmo k rovině.

Z akustických vlastností se hodnotí vzduchová neprůzvučnost a zvuková pohltivost hotových stěn. Z tepelně-technických vlastností se zjišťuje tepelná vodivost a měrná tepelná kapacita dřevoštěpových tvárnic a stanoví se tepelný odpor celé stěny. S ohledem na předpokládané použití se ověřuje mrazuvzdornost tvárnic, případně v přímém kontaktu s rozmrazovacími solemi. V přílohách normy je dále uveden diagram charakterizující tlak betonové výplně při zalévání, dále jsou popsány mechanické zkoušky, zkušební postupy a zkušební zařízení pro nové typy těchto zkoušek; uvedeny jsou i výpočtové vzorce pro hodnocení posuzovaných vlastností. Uvádí se také zkušební metoda pro stanovení měrné tepelné kapacity.

Bednicí tvárnice z obyčejného a lehkého betonu (nenosné)
Bednicí tvárnice z obyčejného a lehkého betonu (nenosné) podle ČSN EN 15435 nezahrnují zdicí prvky, pro které je určena ČSN EN 771-3, příp. ČSN EN 771-5.
Konstrukční vlastnosti zdiva z betonových tvárnic závisí na jejich betonové nebo maltové výplni; tyto tvarovky nejsou určeny k použití bez výplně. Mohou se zdít nasucho (podle stanoveného technologického postupu), tvarovky mohou být opatřeny zámkem ve spojích.
Pro sledované vlastnosti platí obdobná pravidla uvedená u tvárnic dřevoštěpových. Ze speciálních mechanických vlastností se zkouší jen pevnost v tahu žeber a pevnost v ohybu bočnic. Opět je udán diagram pro tlak zálivkového betonu; u tuhých betonových tvárnic jde o lineární závislost. Navíc se hodnotí podle EN 772-11 nasákavost vlivem kapilarity. Sledování vlhkostních přetvoření je nezbytné, významné je zejména u lehkých betonů a u jemnozrnných betonů. U kontroly geometrických parametrů přibývá kontrola pravoúhlosti, odklonu a náklonu na vzorku nízké stěny (1 m = cca 4 řady tvárnic nad sebou, délka > 2 m). Přistupuje též stanovení rovinnosti vnějších líců tvárnic a kontrola rovinnosti úložných ploch. Zkouška přilnavosti tepelné izolace by mohla být aplikována i u jiných typů tvárnic (sendvičový typ s vrstvou izolace uvnitř), pro který žádná norma ani technický návod pro hodnocení výrobku oficiálně neexistuje.

Závěr ke smíšeným stěnovým konstrukcím
Zavádění soustavy nových evropských norem (výrobkových specifikací) a předpisů s tematikou navrhování a provádění smíšených stěnových systémů využívajících prvků ztraceného bednění dostává tuto problematiku do kvalitativně vyšší fáze ve srovnání s dosavadním stavem často ?lidové tvořivosti?. Precizují se požadavky a kritéria, stanovují se nové zkušební metody, zpřesňují se podmínky pro certifikaci a průběžnou kontrolu kvality výroby i výrobků. Je však na místě poznámka, že uvedené klady zavedení nových EN s sebou nesou riziko, že případně někdy a někde dojde i k vynechání ?systémových požadavků? ETAGu 009, který řeší problém z kvalitativně vyšších pozic sestavy (kit) jako vybrané části systému. To, co u zděných konstrukcí zajišťují normy pro zkoušení zdiva (sestavy) a zejména pravidla pro navrhování a provádění zděných konstrukcí specifikovaná v Eurokódu 6, nemá adekvátní normativní dokumenty s vyjímkou zmíněného ETAGu, resp. ve speciálních případech CUAPu. Toto nelze při aplikacích smíšených svislých konstrukcí pustit ze zřetele.

Smíšené vodorovné konstrukce
Smíšené vodorovné konstrukce (s využitím speciálních stropních tvarovek) představují:

• stropní konstrukce montované z trámů (EN 15037-1) a stropních vložek z betonu, z pálené keramiky, z PPS a z vložek lehčených (prEN 15037-2 až 5);
• stropní panely vyrobené z vložek a zmonolitněné betonem (prEN 13747-2);
• monolitické stropní konstrukce s vložkami kladenými na staveništi.

Trámy pro montované stropní systémy
EN 15037-1 z dubna 2008 je t.č. ve stádiu dokončování a vydání českého překladu jako ČSN EN. Jde o kmenovou normu této skupiny, doplněnou dále čtyřmi dalšími částmi, pojednávajícími o stropních vložkách z různých materiálů (nejde již pouze a jen o vložky pálené). Rozsáhlá norma bude mít včetně dvanácti příloh a přílohy ZA (jde o harmonizovanou normu - specifikaci) v českém znění celkem cca 86 stran. Samotný text bez obligatorních náležitostí (předmět normy, citované normativní dokumenty, termíny a definice) obsahuje souhrn požadavků a zkušebních metod, pravidla pro hodnocení shody, značení a obsah technické dokumentace. Příloha A stanoví potřebné doplňující podrobnosti pro kontrolu výrobního postupu i kontrolu hotových výrobků; základní požadavky (vztahuje se i ke všem ostatním ustanovením normy a jejich příloh) stanoví základní norma pro železobetonové prefabrikáty - ČSN EN 13369.
Norma člení trámové prvky na kompaktní trámy z vyztuženého nebo předpjatého betonu tvaru obráceného T nebo I, dále na betonové trámy s příhradovým nosníkem, případně na trámy s keramickým pláštěm. Pro jednotlivá tvarová řešení trámů udává norma podrobně i zásady pro minimální rozměry trámů nebo jejich podrobností. Podrobně jsou v normě popsány požadavky na beton, výztuž, zabudované prvky i spojovací prostředky. Detailněji se upřesňují požadavky pro předpjaté trámy, specifikovány jsou i konstrukční podrobnosti, zvláštní požadavky na umístění předpínací výztuže a požadavky na spřahovací a smykovou výztuž. Jsou podrobně specifikovány způsoby úpravy povrchů horního povrchu a boků stropních trámů nebo jejich další rozměrové charakteristiky.
Přílohy normy udávají mj. zásady pro zmonolitněné konstrukce spřažených stropních systémů (B), stanovení návrhové pevnosti spřahování výztuže a zásady pro její kotvení a kotevní únosnost (C). Příloha (D) stanoví konstrukční zásady pro oblast přímých a nepřímých podpor a pro kotvení výztuže, příloha (E) pojednává o návrhu spřažených stropních systémů. Další přílohy EN 15037-1 pojednávají o návrhu samonosných trámů (F), tzv. diafragmovém působení stropní tabule ve své rovině (G), o zkouškách při stanovení rozpětí trámů během výstavby (H), o vyhodnocení pevnosti betonu v době předpínání (J) a také o stanovení požární odolnosti (K) a akustických vlastností - vzduchové a kročejové neprůzvučnosti (L).

Zděné a smíšené konstrukce: současnost, trendy, stav technické normalizace - 2. díl