Nośność i odkształcalność ściskanych murów z betonu komórkowego skrępowanych konstrukcją żelbetową

Tomasz Rybarczyk
Tytuł opublikowany w roku: 2025
ISBN: 978-83-64094-90-3
Objętość publikacji: 154 strony

Wstęp

Murowane ściany nośne nie występują tylko w podstawowej formie – jako konstrukcje wykonane z elementów murowych powiązanych zaprawą murarską. Są wznoszone również w postaci ścian wypełniających konstrukcję żelbetową lub tzw. ścian skrępowanych. W przypadku ścian wypełniających konstrukcja żelbetowa jest wykonana jako pierwsza (mogą to być elementy żelbetowe wylewane na budowie lub elementy żelbetowe prefabrykowane), natomiast w murach skrępowanych najpierw wznosi się murowaną ścianę, a następnie w płaszczyźnie ściany betonuje się rdzenie i rygle. Różna kolejność wykonania powoduje, że oba te układy konstrukcyjnie zupełnie inaczej pracują. W przypadku muru wypełniającego pomiędzy konstrukcją żelbetową a murem zawsze występują luzy, co oznacza, że konstrukcja murowa zaczyna pracować dopiero po deformacji konstrukcji żelbetowej albo murowej [61]. W przypadku muru skrępowanego ułożenie mieszanki betonowej wokół ściany skutkuje w murze wprowadzeniem dodatkowych sił ściskających w wyniku wystąpienia zjawiska skurczu betonu. W efekcie uzyskuje się mur, który jest skrępowany konstrukcją żelbetową. Takim murom właśnie jest poświęcona niniejsza książka.
Celem niniejszej książki jest określenie wpływu skrępowania na nośność i odkształcalność muru wykonanego z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) poddanego ściskaniu.
Zakres obejmuje przeprowadzenie przeglądu stanu wiedzy na temat murowanych ścian podanych ściskaniu, wykonanie laboratoryjnych badań murów wzniesionych z autoklawizowanego betonu komórkowego oraz opracowanie modeli numerycznych i modeli analitycznych badanych murów skrępowanych.
W wielu krajach budynki z murami skrępowanymi wykonuje się na terenach oddziaływań sejsmicznych. W literaturze znaleźć można wiele zaleceń konstrukcyjnych wywodzących się z tradycji budowania na terenach takich oddziaływań [5, 45, 52, 53, 73, 87] oraz opis stosowanych modeli obliczeniowych [3, 41, 43, 87, 95]. Dostępne w literaturze modele obliczeniowe nie pozwalają jednak określić nośności ścian obciążonych monotonicznie. Stąd w zakres niniejszej pracy wchodzi również próba zdefiniowania propozycji modelu obliczeniowego do wyznaczania nośności murów skrępowanych.
Skrępowanie muru jest jednym ze sposobów lepszego wykorzystania właściwości murów z autoklawizowanego betonu komórkowego i stosowania go w bardziej wymagających konstrukcjach [17], [18], [24]. Wytrzymałości na ściskanie elementów murowych z betonu komórkowego, w porównaniu do innych materiałów murowych, są dużo mniejsze. W praktyce wielu projektantów w swoich opracowaniach przyjmuje rozwiązania dla nich najbardziej bezpieczne, bez wykonywania niezbędnych obliczeń i sprawdzeń przyjmując materiały o największej wytrzymałości na ściskanie. Niniejsza książka dotyczy możliwości optymalnego wykorzystania parametrów materiałowych autoklawizowanego betonu komórkowego.

Spis treści 

O autorze – s. 7
Wykaz oznaczeń – s. 8
Wstęp – s. 13

1. Przegląd literatury i aktualny stan wiedzy – s. 15

• Koncepcja murów skrępowanych

• Rozwój konstrukcji murowych i ich zastosowania

• Zastosowanie murów skrępowanych na trudnych gruntach

• Przegląd badań eksperymentalnych (Kanada, Iernutan i Babot, Da Porto i in.)

• Modele obliczeniowe: prętowe, sił równowagi, normatywne (w tym Eurokod 6)

• Podsumowanie

2. Cele badawcze – s. 48

3. Badania materiałowe – s. 49

• Wytrzymałość elementów murowych (ściskanie, trójosiowy stan naprężeń)

• Badania murów i nadproży z betonu komórkowego

• Właściwości zapraw i zbrojenia

• Badania betonu zwykłego i lekkiego

4. Badania murów w skali naturalnej – s. 70

• Etap wstępny: założenia, technika badań, wyniki

• Etap zasadniczy: badania ścian pełnych i z otworem (z betonem zwykłym i lekkim)

• Badania dodatkowe: ściany z nadprożami, analiza przesklepienia otworu

5. Analiza wyników badań – s. 116

• Mur pełny vs. mur z otworem – porównanie nośności i zachowania

• Analiza wpływu geometrii i materiałów

6. Analizy obliczeniowe – s. 129

• Ocena według EC6 (starsze i najnowsze wersje)

• Modele numeryczne i prętowe (Strut & Tie)

• Podsumowanie wniosków projektowych i analitycznych

7. Wnioski końcowe – s. 143

8. Propozycje dalszych badań – s. 145

Bibliografia – s. 146
Normy i wytyczne – s. 152
Źródła internetowe – s. 154