3.3 Navrhování vnitřních nenosných stěn – Vnitřní nenosné stěny

Nenosné příčky jsou stěny, které nemají žádnou funkci z hlediska statiky konstrukce budovy. Příčky slouží pouze k oddělení místností a nesmí být využity ke ztužení budovy. Díky tomu mohou být při požadované změně půdorysu odstraněny, aniž by byla ohrožena stabilita budovy. Příčky však musí navíc mimo působení vlastní tíhy (včetně případné omítky nebo obkladu) zachycovat síly působící na jejich plochu a umožnit přenos těchto sil na nosnou konstrukci.

Stabilita příček samotných je dána spojením se sousedícími stavebními konstrukcemi (s příčnými stěnami nebo jinými ztužujícími prvky a se stropy), pokud nejsou překročeny přípustné mezní rozměry příček (viz tabulky 1 až 3). Příčky se používají také u staveb s ocelovými či železobetonovými skeletovými konstrukcemi jako mezistěny nebo výplňové stěny. Nalézají použití také u staveb s relativně velkým rozpětím stropu, např. ve správních budovách, halách a hospodářských stavbách.

Prostory, použití a požadavky

Příčky a jejich připojení na sousedící stavební konstrukce musí být provedeny tak, aby splňovaly následující požadavky:

  • přenesení vlastní hmotnosti včetně omítky nebo jiné možné povrchové úpravy, např. obkladu;
  • přenesení vodorovných zatížení působících na jejich plochu a roznesení na sousedící stavební konstrukce jako jsou stěny, stropy a sloupy;
  • odolnost vůči statickému a také dynamickému zatížení, která se mohou při užívání vyskytnout.

Statické zatížení:
Vzhledem k rozdílnému namáhání příček v závislosti na způsobu využití přilehlých místností se rozlišují dále uvedené prostory použití (klasifikace prostorů a zatížení jsou převzaty z DIN 4103 díl 1):

prostor použití I

  • prostory určené pro shromažďování velmi malého množství osob, např. byty, hotelové pokoje, kanceláře, nemocniční pokoje a podobně využívané prostory včetně chodeb;

prostor použití II

  • prostory určené pro shromažďování velkého množství osob, např. větší sály, školní prostory,  posluchárny, výstavní síně, prodejny a podobně využívané prostory; řadí se sem i místnosti s výškovým rozdílem podlah ≥ 1,0 m.

Je nutné provést posouzení dostatečné únosnosti v ohybu na vodorovné přímkové zatížení působící 0,9 m nad patou stěny (viz schéma zatížení nenosných příček). Toto užitné zatížení působí převážně staticky a má následující veličiny:
prostor použití I: p1 = 0,5 kN/m
prostor použití II: p2 = 1,0 kN/m.
Stanovením mezní únosnosti v ohybu se má posoudit, zda vodorovně působící zatížení ve výši 0,9 m nad patou stěny – tedy asi ve výši kyčlí či ve výši sedu – může vést ke zřícení příčky. Tato zatížení mohou být např. vyvolána davem lidí. Síly jsou podle intenzity nashromážděných lidí různě velké. Velikost zatížení je přitom stanovena podle zvoleného prostoru použití.

Při posouzení mezní únosnosti v ohybu příček samotných se nepřihlíží k žádnému dalšímu působení zatížení. Lehké konzolové zatížení p = 0,4 kN na metr délky stěny zakreslené ve schématu zatížení nenosných příček vyvolává na rameni ≤ 0,3 m ohybový moment, který musí být zachycen opačně orientovanou dvojicí sil (vodorovné síly na horním a dolním okraji příčky). Tyto vodorovně působící síly, které jsou nevýhodné, se musí zohlednit při posouzení styků v místech podepření.Vzorec

Výše popsané zatěžovací schéma již nemůže být použito u příčky s volným horním okrajem. V tomto případě se musí zabránit „sklopení“ stěny pomocí bočních podepření. Konzolové zatížení představuje možné zatížení knižními regály, obrazy nebo lehkými stěnovými skříňkami, které mohou být připevněny na jakémkoliv místě příčky.

Dynamické zatížení:

Při dynamickém zatížení se rozlišuje mezi tvrdým a měkkým rázem.

Způsobem zatížení, nazývaným tvrdý ráz, se má posoudit, zda místně ohraničená namáhání (při posouvání nábytku, házení tvrdými předměty) mohou příčky za určitých okolností vytrhnout z jejich ukotvení nebo prorazit stěnu v celé tloušťce. Tímto posouzením se současně zjistí odolnost proti odpadávání částí stěny, které by mohly vést k vážnému poranění osob.

Ve srovnání s tvrdým rázem představuje měkký ráz sice vyšší, ale „jemnější“ zatížení příčky. Myslí se jím náraz lidského těla vyvolaný pádem ze žebříku a zachycení pádu nalehnutím ramena na příčku. Požaduje se, aby namáhání po-psané pomocí energie EBasis = 100 Nm nevedlo k lokálnímu zničení.

Tvrdý ráz nepředstavuje pro příčky v masivní stavební technologii žádné kritické namáhání. Stejně tak se podle výzkumů MPA Hannover vycházelo z toho, že měkký ráz nepředstavuje v běžném případě namáhání, které by bylo nutno posuzovat. Pro navrhování masivních příček a tím pro mezní hodnoty rozměrů stěn je rozhodující mezní únosnost v ohybu.

Připojení k sousedícím stavebním konstrukcím

Obecné informace

Příčky jsou stabilní jenom tehdy, když jsou připojeny vhodným způsobem k sousedícím stavebním konstrukcím. Během stavby příček a než se stanou připojení účinná (převážně v oblasti stěna/strop) je nutné stabilitu zajistit jinými vhodnými opatřeními (např. zaklínováním). Připojení se musí udělat jednak tak, aby mohla zachytit zatížení působící na stěny (viz schéma zatížení nenosných příček) a také je nutné při konstrukční úpravě připojení přihlížet k možným změnám tvaru přiléhajících stavebních konstrukcí.
Pro připevnění příček na sousedící stavební konstrukce jsou navíc k těmto statickým hlediskům často určující další stavebně fyzikální požadavky (protihluková a protipožární ochrana). Pokud se připojení provádějí podle uvedených detailů není jejich posouzení zpravidla nutné.

Boční podepření:

Boční podepření příček lze v závislosti na působení vyvolaných sil dosáhnout pomocí zavázání příček na ozub, vložením kotev – stěnových spon s nebo bez kotevních kolejniček nebo vyzděním do vynechaných drážek. Jako boční podepření lze také použít zárubně dveří na celou výšku místnosti a ocelové profily ve tvaru T nebo I.

Horní podepření:

Jestliže se příčky, např. u pásů oken, nevyzdívají až ke stropu, pak se u takových příček předpokládá volný horní okraj (tabulka 1). Pokud je horní okraj příčky podepřen ztužujícím prvkem ze železobetonu, probetonovanými tvárnicemi nebo válcovanými ocelovými profi- ly, a vodorovné síly z podepření se přenášejí na jiné stavební konstrukce, pak lze předpokládat podepření příček i na horním okraji (tabulka 2 a 3). Horní podepření je také možné realizovat vyztužením tří posledních vodorovných spár např. 2 ∅ 6 mm (pouze v ložných spárách obvyklé tloušťky). To, zda se musí provést statické posouzení, závisí na geometrických podmínkách.

Připojení příček ke stropu se realizuje zpravidla kovovými úhelníky nebo jiný- mi vhodnými ocelovými profily (např. profily ve tvaru U). Přitom je nutné splnit zvláště požadavky na protipožární ochranu (vložka minerální vlny s určitými vlastnostmi). Je ale nutné přihlížet i k jiným hlediskům, jako je estetické a stavebně praktické provedení. Tak se např. řešení uvedené na obrázku č. 8 zpravidla omezuje na případy, u kterých jsou boční profily ve tvaru L překryty stropním podhledem nebo kovovou profilovanou lištou. U varianty provedení na obrázku č. 9 musí být zajištěno, aby poslední vrstva zdiva mohla být vyzděna bez problémů. Pokud se oboustranně zakryté profily ve tvaru L ještě před vyzděním stěny upevní ke stropu ocelovými spojkami (obrázek č. 9), pak je možné zajistit zasunutí poslední vrstvy zdiva do podélného směru stěny vhodnými opatřeními (např. jednostranné odříznutí nebo vynechání profilu tvaru L v určitých úsecích). Jako alternativní řešení se nabízí namísto pevného profilu ve tvaru U systém ze dvou proti sobě zasouvatelných ramen, ze kterých jedno je upevněno na strop ještě před vybudováním příčky jako zarážkový úhelník a druhé je po vyzdění poslední vrstvy z protilehlé strany zasunuto do již připevněného ramene a zajištěno v odpovídající poloze. Tento systém je sice z hlediska řešení přípojného profilu nákladnější, nabízí ale při provádění stavby zřetelné výhody ve srovnání s variantou z obrázku č. 8.

Pro určité případy použití se v praxi také osvědčily i jiné způsoby podepření než kluzná připojení ke stropu. Např. při provádění příčky jako pohledového zdiva zpravidla nemohou být použity viditelné, na stropě připevněné ocelové profily. V tomto případě se doporučuje upevnit na stropě profil ve tvaru T a zasunout cihly poslední vrstvy zdiva, ve kterých se předem udělal zářez na horní straně, podélně ve směru stěny do ocelového profilu. Na konci stěny, kde už by zasunutí cihel nebylo možné, se připojení pomocí T-profilu v délce jedné cihly nemusí provádět.

Rozhodnutí, zda se mají spáry mezi horním okrajem příčky a betonovým stropem promaltovat, je nutné udělat v závislosti na tom, jaká napětí působící na příčky se mohou vyskytnout od zatížení stropem v důsledku dotvarování a smršťování. V zásadě je možné dát přednost promaltování horních spár před vložením silně stlačitelného materiálu (např. minerální vlny). To platí zvláště tehdy, když můžeme vycházet z předpokladu, že po zamaltování této spáry již nebude působit žádné zatížení vyvolané deformací od vlastní hmotnosti stavebních konstrukcí nad příčkami. Z tohoto důvodu se doporučuje, aby se promaltování provedlo co nejpozději, tzn. až při omítání příček.

Kluzná připojení

Pokud se musí počítat s neplánovaným působením sil, popř. vyšším smršťováním a z toho vznikajícím napětím v příčkách následkem deformace sousedících stavebních konstrukcí, pak je nutné navrhovat kluzná připojení. Ta mohou být vytvořena použitím ocelových profilů nebo vyzděním drážek (výklenků). Při návrhu je nutné respektovat, aby boční připojení příček zůstala zachována také tehdy, když se sousedící stavební konstrukce částečně zdeformují (dostatečné dimenzování hloubky profilů, popř. drážek). Alternativně mohou být použity svisle posouvatelné ploché kotvy – smykových spon, které jsou např. vedeny v zabetonované kolejničce. V jednotlivých případech je možné rozhodnout, zda v patě příčky bude navíc umístěna kluzná fólie (viz obrázek č. 17 a také kapitola Provádění). Přitom musí být zachyceno vodorovně působící zatížení (schéma zatížení nenosných příček). V každém případě je možné doporučit vyplnění bočních a horních spár mezi příčkou a sousedícími konstrukcemi např. minerální vlnou tak, aby konstrukce splňovala požadavky protihlukové a protipožární ochrany.

Tuhá připojení

Tuhá připojení se mohou provést v případě, že se nepředpokládá vnesení žádného nebo jenom nepatrného napětí působícího na příčku ze sousedících stavebních konstrukcí a že příčka sama se příliš nesmrští. Tuhá boční připojení se zpravidla používají jenom v obytných stavbách s malým rozpětím stropů, přičemž by délka stěny měla být omezena na L ≤ 5,0 m. Připojení k sousedícím stavebním konstrukcím se realizuje klasickým spojením stěn vyzděním na ozub nebo u tupých spojů vložením stěnových spon do ložných spár. Připouštějí se i opatření s podobným účinkem – vyzdění příčky do drážky, připojení příčky omítkou nebo ocelovými profily. Spáry na styku příčky s ostatními konstrukcemi je nutné vyplnit maltou, minerální vlnou apod., aby byly splněny požadavky na protihlukovou a protipožární ochranu.

Mezní rozměry nenosných příček

Tabulky se zásadní liší podmínkami podepření:

  • tabulka pro třístranně podepřené stěny bez zatížení působícího shora, horní okraj volný;
  • tabulka pro čtyřstranně podepřené stěny bez zatížení působícího shora;
  • tabulka pro čtyřstranně podepřené stěny s částečně působícím zatížením shora.

Vysvětlivky k tabulkám:

U bočního zatížení je stěna namáhána jako deska ohybem ve dvou rovinách kolmých k rovině stěny. Pro přenos zatížení v obou rovinách nesmějí být překročeny určité poměry stran a proto nemůže být pro stanovenou výšku stěny překročena ani určitá délka stěny.

Tabulky jsou převzaty z dokumentu: Mauerwerksbau aktuel „Nichttragende innere Trennwände“ („Nenosné vnitřní příčky“), DGfM, květen 2002. U příček se též přihlíží k případu zatížení shora. Nejedná se přitom o plánované zatížení shora ze stěn stojících nad příčkami a/nebo ze stropů nad nimi, ale o nechtěné pode- pření železobetonového stropu nás- ledkem jehodotvarování a smršťování. Právě u železobetonových stropů může dojít v závislosti na okamžiku vybudování příček k jejich částečnému přitížení stropem. V jednotlivém přípa- dě je možné podle časového průběhu výstavby a velikosti deformace stropu, použitých kombinací zdicích prvků a malty a podle zvoleného typu připojení k sousedícím stavebním konstrukcím posoudit, jaký způsob zatížení je nutné uvažovat pro stanovení mezních hodnot délky příček.

V tabulkách byly maximální délky příček omezeny z důvodu vzniku trhlin na 12 metrů. Zda bude skutečně využita tato horní hranice, záleží na rozhodnutí projektanta. Pokud se mezní hodnoty u výšky stěny a/nebo délky stěny překročí, pak je nutné předpokládat použití výztužných stavebních prvků, např. ocelových nebo železobetonových opěr (mezilehlých sloupků), podpěr z vyztuženého zdiva nebo vodorovné ztužení v probetonovaných tvárnicích s vloženou betonářskou výztuží.

Schéma zatížení nenosných příček

Schéma zatížení nenosných příček

Tuhé připojení ke stěně

Tuhé připojení ke stěně - Připojení příčky do drážky

Připojení příčky do drážky

Tuhé připojení ke stěně - Připojení příčky omítkou

Připojení příčky omítkou (pouze v prostoru použití I)

Tuhé připojení ke stěně - Připojení příčky zavázáním na ozub

Připojení příčky zavázáním na ozub

Tuhé připojení ke stěně - Připojení příčky pomocí plochých kotev

Připojení příčky pomocí plochých kotev

Ztužení horního okraje

Ztužení horního okraje - Ztužení horního volného okraje příčky železobetonovým věncem

Ztužení horního volného okraje příčky železobetonovým věncem

Ztužení horního okraje - Ztužení horního volného okraje příčky ocelovými válcovanými profily

Ztužení horního volného okraje příčky ocelovými válcovanými profily

Kluzné připojení ke stropní konstrukci

Kluzné připojení ke stropní konstrukci - Připojení zvenku příčky

Připojení zvenku příčky

Kluzné připojení ke stropní konstrukci - Připojení nad příčkou

Připojení nad příčkou

Tab. 1: Mezní rozměry nezatížených stěn z cihel Porotherm – stěna jako deska na dolním a svislých okrajích prostě uložená, horní okraj desky volný (statické schéma ➀)

Tab. 1: Mezní rozměry nezatížených stěn z cihel Porotherm - stěna jako deska na dolním a svislých okrajích prostě uložená, horní okraj desky volný (statické schéma ➀)

Tab. 2: Mezní rozměry nezatížených stěn1) z cihel Porotherm – stěna jako deska prostě uložená na všech čtyřech okrajích2) (statické schéma ➁)

Tab. 2: Mezní rozměry nezatížených stěn1) z cihel Porotherm - stěna jako deska prostě uložená na všech čtyřech okrajích2) (statické schéma ➁)

Tab. 3: Mezní rozměry částečně zatížených stěn1) z cihel Porotherm stěna jako deska prostě uložená na všech čtyřech okrajích2) (statické schéma )

Tab. 3: Mezní rozměry částečně zatížených stěn1) z cihel Porotherm stěna jako deska prostě uložená na všech čtyřech okrajích2) (statické schéma )

Provádění

Vzniku trhlin se zamezí, pokud budou dodržována dále uvedená pravidla pro konstrukci a provádění nenosných příček:

  • dodržením ohybové štíhlosti omezit průhyb stropu na l0/500 (l0 – teoretické rozpětí v závislosti na statickém systému). U železobetonových stropů musí být dodržen mezní štíhlostní poměr l0/H = 150/l0 resp. Hl02 /150 (teoretické rozpětí l0 a tloušťka stropu H se dosazují v metrech);
  • omezit průhyb stropu správným ošetřováním čerstvého betonu a odstraněním podepření stropu až poté, co beton stropní konstrukce nabude normou předepsané pevnosti. Pokud se bednění stropu odstraňuje dříve, musejí být současně instalovány účinné provizorní podpěry. U keramobetonových stropů se vyskytují menší deformace než u betonových stropů;
  • nenosné příčky vyzdívat a případně omítat co nejpozději (po dokončení hrubé stavby), aby byl co nejvíce ukončen proces dotvarování a smršťování železobetonových stropů;
  • z důvodu postupného vnášení zatížení a vzniku deformací (průhybů vodorovných konstrukcí) je vhodné postupovat s vyzdíváním nenosných příček od horního podlaží ke spodnímu;
  • cihly je nutné chránit před silným promáčením, např. přikrytím fólií, aby deformace následkem smršťování byly co nejmenší;
  • jednoduchá připojení příčky je možné realizovat stěnovými sponami z ploché oceli, přičemž ložné spáry se musí důkladně vyplnit maltou;
  • pro zdění používat dostatečně pruž- né zdicí malty (MVC 5, MVC 2,5), tzn. nepoužívat pevnější malty než je ze statického hlediska nutné;
  • průhyb nejspodnějšího stropu, na kterém stojí příčka, lze zmenšit tím, že tato příčka částečně převezme zatížení díky svému klenbovému působení nebo působení coby stěnový nosník. V tomto případě se doporučuje vytvořit příčku jako samonosnou stěnu. Toto doporučení přichází v úvahu především pro zdivo s vyztuženými ložnými spárami pře- dem vyrobenou výztuží. Jako dodatečné opatření se doporučuje oddělit příčku od spodního stropu poschodí vložením fólie nebo kartonu (obrázek č. 17). Tím se případné odtržení stěny od stropu předurčuje do míst, která nejsou vidět;
  • aby se zamezilo poruchám příček při rozpětích stropu l > 7 m, je někdy nutné použít další opatření, např. pro zabránění vzniku trhlin vložit výztuž do ložných spár;
  • při zhotovování drážek v příčkách je nutné řídit se ustanoveními ČSN EN 1996-1-1. Pro vyřezávání nebo frézo- vání drážek je nezbytné používat vhodné nástroje, které neporuší strukturu zdiva a neohrozí stabilitu příčky. Vodorovné a šikmé drážky jsou přípustné od tloušťky stěny 17,5 cm.

Zdroj: Deutsche Gesellschaft für Mauerwerksbau e. V.: Nichttragende innere Trennwände (Nenosné vnitřní příčky), Bonn 2002

Poznámka k tabulce 1: 1) Omezení z důvodu vzniku trhlin.

Poznámka k tabulce 1:
1) Omezení z důvodu vzniku trhlin.

Poznámky k tabulce 2

Poznámky k tabulce 2:

1) Pojem „nezatížené stěny“ znamená takové provedení horního připojení, že při deformaci upevňovacích konstrukčních prvků nedochází k zatížení (kluzné připojení – viz obrázek č. 8 a 9).

2) Při uchycení stěn ze třech stran (volný svislý okraj) musí být jejich maximální délky zkráceny na polovinu.

3) Omezení z důvodu vzniku trhlin.

Poznámky k tabulce 3

Poznámky k tabulce 3:

1) Pojem „částečně zatížené stěny“ znamená, že deformací upevňovacích konstrukčních prvků mohou být vyvolána velmi malá zatížení (tuhé připojení viz obrázek č. 10 a 11).

2) Při uchycení stěn ze třech stran (volný svislý okraj) musí být jejich maximální délky zkráceny  na polovinu.

3) Omezení z důvodu vzniku trhlin.

Tuhé připojení ke stropní konstrukci

Tuhé připojení ke stropní konstrukci - Kotvení příčky ke stropní konstrukci

Kotvení příčky ke stropní konstrukci

Tuhé připojení ke stropní konstrukci - Kotvení příčky ke stropní konstrukci

Kotvení příčky ke stropní konstrukci

Tuhé připojení na ztužující prvky

Tuhé připojení na ztužující prvky - Kotvení příčky pomocí stěnové spony FD KSF

Kotvení příčky pomocí stěnové spony FD KSF

Kluzné připojení na ztužující prvky

Kluzné připojení na ztužující prvky - Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k železobetonové konstrukci

Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k železobetonové konstrukci

Kluzné připojení na ztužující prvky - Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k ocelové konstrukci

Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k ocelové konstrukci

Kluzné připojení na ztužující prvky - Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k dřevěné konstrukci

Kotvení příčky pomocí kotevního trnu k dřevěné konstrukci

Kluzné připojení na ztužující prvky - legenda

Kluzné připojení ke stěně

Kluzné připojení ke stěně - Vyzdění příčky do drážky Připojení příčky pomocí stěnových spon

Vyzdění příčky do drážky;
Připojení příčky pomocí stěnových spon

Dolní připojení

Dolní připojení - Uložení paty příčky

Uložení paty příčky

Poznámka:
Kotvení příčky k nosné konstrukci plochými kotvami se provádí v každé druhé ložné spáře, kotevními trny ∅ E8 v každé třetí ložné spáře.