OBLIKOVANJE KONSTRUKCIJA Izv prof dr sc Damir Varevac

OBLIKOVANJE KONSTRUKCIJA Izv. prof. dr. sc. Damir Varevac

DEFINICIJA MORTA ZA ZIDANJE Mort je materijal koji se sastoji od mješavine anorganskog veziva, agregata i vode, a smije sadržavati i dodatke. Služi za povezivanje zidnih elemenata i pomoću njega se ostvaruje čvrstoća ziđa. Uloga morta pri zidanju je: - izravnavanje geometrijskih odstupanja blokova i njihovo međusobno vezanje, - ravnomjerna raspodjela tlačnih napona.

Sastav morta Mort se razvrstava u odnosu na svoje sastojke: Vezivo – hidratizirano vapno, hidrauličko vapno, cement. Vezivo mora biti u skladu sa specifikacijom kakvoće. Agregat – pijesak ili kakav drugi materijal dopušten normama. Mora biti bez štetnih primjesa i nečistoće sa zrnom agregata manjim od 4 mm. Voda – ne smije saržavati štetne tvari. Pitka je voda prikladna, a druge vode moraju se ispitati na pogodnost (propisano normama).

Kemijski dodaci mortu Kemijski dodaci služe za promjenu svojstava morta: Dodaci koji plastificiraju mort Dodaci za vodonepropusnost morta Dodaci za sprečavanje vezivanja suhog morta Leteći pepeo. Osnovni je uvjet da kemijski dodaci ne pogoršaju svojstva morta ispod neprihvatljive granice. Pri korištenju kemiskih dodataka treba utvrditi je li ugrožena nosivost, trajnost ili nepropusnost ziđa te osigurati primjeren nadzor pri izradi i uporabi morta.

Vrste mortova U gradnji se smije rabiti jedna od sljedećih vrsta mortova: Cementni mort – spravljen od određenih omjera cementa i pijeska, s plastifikatorima ako je potrebno Cementno-vapneni mort – mješavina određene količina cementa, vapna i pijeska (“produžni mort”) Hidraulični vapneni mort – mješavina hidratiziranog vapna i pijeska u propisanim omjerima Tankoslojni mort – Unaprijed pripremljeni (“ready mixed”) cementni mort s najvećim zrnom pijeska od 1 mm s dodacima. Nanosi se u debljinama 1 do 3 mm Unaprijed pripremljeni mort – Doprema se na gradilište u suhom stanju u vrećama (“ready mixed”) ili već pripremljen za ugradnju u vlažnom stanju (“ready-to use”) s usporivačima vezanja Lakoagregatni mort – spravljen s lakim agregatom gustoće manje od 1000 kg/m 3. Agregat je ekspandirana glina, perlit, plovućac i sl.

Klasifikacija morta Slično oznakama drugih materijala (npr. beton), mort se klasificira prema svojoj tlačnoj čvrstoći. Označava se oznakom M (od “mortar”) i brojem koji predstavlja tlačnu čvrstoću u [N/mm 2]. Odnos komponenata morta najčešće se određuje volumno jer je praktičnije, no točniji način je težinsko određivanje omjera komponenti (kao pri izradi betona). Vrsta morta Minimalna tlačna čvrstoća nakon 28 dana [N/mm 2] Približni sastav Cement Hidratizirano vapno pijesak M 20 20 Odrediti ispitivanjem M 15 15 1 0 – 1/4 3 M 10 10 1 1/4 - 1/2 4 – 4 1/4 M 5 5 1 1/2 – 1 1/4 5– 6 M 2 2 1 1 1/4 – 2 1/2 8 -9

Svojstva morta Tlačna čvrstoća morta fm mora se ispitati u skladu s normom. Kada se čvrstoća značajno razlikuje od vrijednosti navedenih u tablici, dopušteno je mijenjati omjere. Laboratorijska ispitivanja takvih mortova moraju dati barem 20% veće vrijednosti tlačne čvrstoće. Najmanja klasa morta za nearmirano ziđe je M 1, za armirano ziđe M 5 i za tankoslojne mortove i lakoagregatne također M 5.

VRSTE ZIDOVA Podjela se može izvršiti prema: Ulozi u konstrukciji Načinu zidanja Načinu izvedbe

Podjela zidova prema ulozi u konstrukciji NOSIVI ZID - zid koji prvenstveno služi za preuzimanje vanjskih djelovanja i vlastite težine. On mora imati površinu ležajne plohe ili plohe jednog bloka veću od 0, 04 m pri uporabi zidnih blokova grupe 2 a, 2 b i 3. NENOSIVI ZID – zid koji prvenstveno služi kao pregrada, bez uloge u prijenosu djelovanja.

Podjela zidova prema načinu zidanja Jednostruki zid (jednoslojni): zid bez međuprostora ili bez kontinuirane okomite reške u svojoj ravnini.

Podjela zidova prema načinu zidanja Dvostruki zid sa zračnim slojem, sa zračnim slojem i toplinskom izolacijom ili toplinskom jezgrom: zid koji se sastoji od dva paralelna jednoslojna zida, koji su zidnim sidrima ili armaturom u reški međusobno kruto spojeni. Vertikalno opterećenje može primiti samo jedan sloj ili oba sloja. Razmak između slojeva zida može biti kontinuirano prazan (dvostruki zid sa zračnim slojem), djelomično ispunjen materijalom za toplinsku izolaciju (dvostruki zid sa zračnim i toplinskim slojem) ili potpuno ispunjen materijalom za toplinsku izolaciju (dvostruki zid s toplinskom jezgrom). Ako nije za razlikovanje naročito bitno, dvostruki zid sa zračnim slojem, sa zračnim slojem i toplinskom izolacijom ili toplinskom jezgrom prema Eurokodu 6 označava se kao "dvostruki zid sa zračnim slojem".

Dvostruki zid sa zračnim slojem

Dvostruki zid sa zračnim slojem i toplinskom izolacijom

Podjela zidova prema načinu zidanja Dvostruki zid bez zračnog sloja: zid koji se sastoji od dva paralelna jednoslojna zida, s vertikalnom uzdužnom reškom između njih (najveće debljine 25 mm) ispunjenom mortom. Zidovi su zidnim sidrima međusobno kruto spojeni tako da pod opterećenjem djeluju zajednički kao jedan presjek.

Podjela zidova prema načinu zidanja Dvostruki zid s ispunjenim slojem: zid koji se sastoji od dva paralelna zida koja dijeli razmak od najmanje 50 mm. Međuprostor između njih ispunjen je betonom, a zidovi su zidnim sidrima ili armaturom reški međusobno kruto spojeni tako da pod opterećenjem djeluju kao jedan presjek. Obložni zid: zid koji služi kao obloga, a nije zidan u vezu i nema doprinosa krutosti i nosivosti zida u pozadini.

Podjela zidova prema načinu zidanja Jednoslojni fasadni zid: zid s fasadnom opekom kao vidljivim licem, koji je s unutrašnjim dijelom zidan u vezu tako da pri opterećenju djeluju kao jedan presjek.

Podjela zidova prema načinu zidanja Zid s ležajnom reškom morta u vidu traka: zid kojega se zidni blokovi polažu na reške u vidu dvije trake morta; trake morta nanesene su na vanjske rubove zidnih blokova.

Podjela zidova prema načinu izvedbe 1 Nearmirani zidovi - skup zidnih blokova poslaganih na određeni način i međusobno spojenih mortom 2 Armirani zidovi - zid u čije je reške ili beton uložena armatura ili mreža, najčešće od čelika, tako da svi materijali u njemu preuzimaju svoj dio djelujućih sila 3 Omeđeni zidovi - zid u koji su ravnomjerno uneseni tlačni naponi pomoću čelika za pred napinjanje

Nearmirani zidovi

Armirani zidovi

Omeđeni zidovi

MEHANIČKA SVOJSTVA NEARMIRANOG ZIĐA Karakteristična tlačna čvrstoća fk Karakteristična posmična čvrstoća fvk Karakteristična čvrstoća na savijanje fxk Karakteristična referentna vlačna čvrstoća ft Modul elastičnosti € i modul posmika (G)

Karakteristična tlačna čvrstoća fk Karakteristična tlačna čvrstoća ziđa (fk) jest čvrstoća ispod koje se, bez učinaka ekscentriciteta, vitkosti ili spriječenosti pomaka, ne očekuje više od 5% rezultata ispitivanja tlačne čvrstoće. Ovisi o karakteristikama kako zidnog elementa, tako i morta. Određuje se eksperimentalno na samom zidu ili iz eksperimentalnih rezultata tlačnih čvrstoća zidnih elemenata i morta te propisanim proračunom. Koeficijent varijacije ne smije biti veći od 25%.

Tlačna čvrstoća zida fi fi – tlačna čvrstoća zida Fi, max – maksimalna sila i-tog uzorka u N/mm 2 Ai – ploština opterećenog poprečnog presjeka

Karakteristična tlačna čvrstoća fk fi, min – najmanja tlačna čvrstoća uzoraka f’ – srednja vrijednost čvrstoća uzoraka

Karakteristična tlačna čvrstoća fk Kada se ne raspolaže eksperimentalno dobivenim podacima, karakteristična čvrstoća zida s mortom opće namjene može se odrediti iz sljedećeg izraza: samo ako fm nije veće od 20 N/mm 2 ili 2 fb. K je konstanta koja ovisi o grupi zidnog elementa u (N/mm 2)0, 10: a) debljina ziđa jednaka širini ili duljini zidnih elemenata, nema vertikalne sljubnice Grupa 1 -> K=0, 60; Grupa 2 a -> K=0, 55; Grupa 2 b -> 0, 50 b) uzdužna vertikalna sljubnica ide kroz cijeli zid ili kroz dio duljine zida Grupa 1 -> K=0, 50; Grupa 2 a -> K=0, 45; Grupa 2 b -> 0, 40 c) Grupa 3 -> K=0, 40

Karakteristična tlačna čvrstoća fk Prethodni izrazi ne vrijede za zidove od kamenih zidnih elemenata ili od elemenata od porastog betona!

Karakteristična posmična čvrstoća fvk Karakteristična tlačna čvrstoća ziđa (fk) jest čvrstoća ispod koje se ne očekuje više od 5% rezultata ispitivanja posmične čvrstoće. Ovisi o karakteristikama morta. Određuje se eksperimentalno ili iz eksperimentalnih rezultata.

Karakteristična posmična čvrstoća fvk Zidane konstrukcije su često podvrgnute posmičnom djelovanju, istovremeno s tlačnim opterećenjem. Posmična čvrstoća smanjuje se s povećanjem visine zida, a raste s porastom debljine. Stupanj zasićenosti vodom punih glinenih blokova za vrijeme zidanja ima utjecaj na početnu posmičnu čvrstoću, čvrstoća je vrlo mala i promjenjiva ovisno da li je opeka zasićena vodom ili je suha. Slom zidnih panela uslijed posmika je uglavnom u dijagonalnom vlaku. Pri malom predtlačnom naprezanju, razvijaju se stepenaste pukotine uglavnom duž fuga, približno pod kutem od 45 o, a mjestimično odstupaju od tog pravca. Ako se predtlačno naprezanje poveća, glavna vlačna naprezanja prouzročavaju slom pod većim kutem u odnosu na horizontalnu ravninu, te pukotine prolaze vertikalno kroz fuge.

Posmični slom zida

Karakteristična posmična čvrstoća fvk Posmična čvrstoća može se odrediti: - Eksperimentalno: na uzorcima na izvedenom zidu - Iz karakterističnih čvrstoća.

Eksperimentalno određivanje posmične čvrstoće fvk na uzorcima a) b) c) Bez normalnog naprezanja S dodavanje normalnog naprezanja S uvijek prisutnim tlačnim naprezanjem

Eksperimentalno određivanje posmične čvrstoće fvk na zidu

Određivanje posmične čvrstoće fvk iz karakterističnih čvrstoća Karakteristična posmična čvrstoća fvk za nearmirani zid i sa sljubnicama potpuno ispunjenima mortom: ili fvk=0, 065 fb, ali ne manje od fvk 0 niti veće od graničnih vrijednosti, Gdje je: fvk 0 – posmična čvrstoća pri sd=0 sd – računsko vertikalno tlačno naprezanje u zidu fb – normalizirana tlačna čvrstoća zidnog elementa

Granične vrijednosti karakteristične posmične čvrstoće fvk 0 i fvk za mort opće namjene

Karakteristična čvrstoća na savijanje fxk Karakteristična čvrstoća na savijanje (fxk) jest čvrstoća ispod koje se ne očekuje više od 5% rezultata ispitivanja. Ovisi o karakteristikama morta, vrsti zidnih elemenata i postotku upijanja vode. Određuje se eksperimentalno ili uz pomoć propisanih vrijednosti (tablica).

Karakteristična čvrstoća na savijanje fxk a) b) Ravnina sloma paralelna s horizontalnim sljubnicama (fxk 1) Ravnina sloma okomita na horizontalne sljubnice (fxk 2)

Ispitivanje karakteristične čvrstoće na savijanje fxk a) b) Ravnina sloma paralelna s horizontalnim sljubnicama (fxk 1) Ravnina sloma okomita na horizontalne sljubnice (fxk 2)

Vrijednosti karakteristične čvrstoće na savijanje fxk

Karakteristična referentna vlačna čvrstoća ft Referentna vlačna čvrstoća zida je ona čvrstoća pri kojoj dolazi do vlačnog otkazivanja kada je zid istovremeno opterećen vertikalnim i horizontalnim opterećenjem.

Karakteristične vrijednosti referentnih vlačnih čvrstoća ft

Pitanja 1. 2. 3. 4. Što je mort za zidanje, čemu služi i koja je njegova uloga? Sastav morta. Nabrojte vrste mortova. Kako se klasificira mort i koja je oznaka za karakterističnu tlačnu čvrstoću morta? 5. Nabrojte vrste zidova prema načinu zidanja. 6. Podjela zidova prema načinu izvedbe. 7. Nabrojte mehanička svojstva nearmiranih zidova s njihovim oznakama. 8. Na koje se načine može odrediti karakteristična tlačna čvrstoća zida? 9. Na koje se načine može odrediti karakteristična posmična čvrstoća zida? 10. O čemu ovisi posmična čvrstoća zida?