Zastosowanie przepon usztywniających

Zastosowanie przepon usztywniających pozwala w obliczeniach nośności elementów ściennych uwzględniać w zasadzie jedynie obciążenia działające pionowo. Tylko w przypadku cienkich ścian typu osłonowego w budynkach wysokich zachodzi konieczność sprawdzania na obciążenia wiatrem ich przekroju na zginanie od poziomych sił (program uprawnienia budowlane na komputer).

Do przepon pionowych zapewniających sztywność przestrzenną budynku zalicza się zwykle te ściany, które spełniają wymagania ścian konstrukcyjnych, tj. takich, które poza ciężarem własnym mogą przenosić obciążenia od stropów i ścian wyższych kondygnacji. Osłabienie otworami takich ścian nie powinno przekraczać 50% ich powierzchni.
W pracy przestrzennej budynku biorą udział poza podłużnymi i poprzecznymi ścianami wewnętrznymi również stropy i zazwyczaj ściany zewnętrzne. Elementy te sztywno z sobą połączone tworzą tzw. ustrój przestrzenny budynku (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Ustrój przestrzenny budynku może być różny w zależności od typu budynku i jego układu konstrukcyjnego, np. dla budynki o konstrukcji szkieletowej sztywność przestrzenną budynku tworzą dwa typy elementów: przepony poziome w postaci stropów i przepony pionowe w postaci poprzecznych ścianek usztywniających, stosowanych w odstępach co kilka rzędów słupów (uprawnienia budowlane).

Sposób obliczania tego typu konstrukcji dzieli się na dwa stadia: wyznaczenie obciążeń działających na każdą przeponę pionową i statyczne obliczenie tej przepony.
W schemacie budynku o konstrukcji mieszanej z wewnętrznym szkieletem żelbetowym sztywność przestrzenna budynku zapewniają trzy typy elementów: przepony poziome stropów międzypiętrowych, przepony pionowe poprzecznych ścian wewnętrznych oraz ścian szczytowych.
Stropy międzypiętrowe, przekazujące siły poziome na ściany poprzeczne i fundament, pracują jak belki-ściany zginane w swej płaszczyźnie. Ze względu na sztywność stropów nie oblicza się ich zwykle na działanie sił poziomych, pomijając również znikomo małe odkształcenia ich w płaszczyźnie poziomej (program egzamin ustny).
Podłużne i poprzeczne nośne ściany wewnętrzne, usztywniające ustrój przestrzenny budynku, pracują jako wsporniki utwierdzone w monolitycznej podziemnej części budynku lub w fundamencie.

Ściany zewnętrzne

Ściany zewnętrzne, poza spełnianiem funkcji przepon pionowych, przejmują w głównej mierze obciążenie wiatrem oraz wskutek znacznej sztywności przeciwdziałają skręcaniu budynku. W obliczeniach zakłada się zwykle, że pracują one jako belki lub płyty rozpięte między stropami (opinie o programie).

Sztywność połączeń omówionych elementów konstrukcji jest zapewniona w budynkach wykonywanych metodami tradycyjnymi oraz w budynkach o ścianach monolitycznych wykonywanych w deskowaniu. W budynkach z elementów wielkowymiarowych tylko w przypadku odpowiednio zaprojektowanych złączy sztywność taka może być brana pod uwagę.
Obliczanie pionowych przepon usztywniających w budynkach mieszkalnych jest zwykle wymagane tylko w takim przypadku, kiedy wysokość przepony lub odległość między przeponami pionowymi jest większa niż 1,5-krotna szerokość przepony.
Przepony pionowe spełniają należycie swoją rolę przestrzennego usztywnienia budynku tylko wówczas, gdy zapewnione jest połączenie elementów za pomocą wieńca żelbetowego, obiegającego budynek na wysokości stropu. Przekrój zbrojenia wieńca zależny jest od typu budynku i od odległości między pionowymi przeponami usztywniającymi (segregator aktów prawnych).

Siły poziome od obciążenia wiatrem przenoszą się na poprzeczne przepony pionowe za pośrednictwem stropów, w postaci sił skupionych zaczepionych na wysokości stropów poszczególnych kondygnacji. Przepony pionowe bez otworów oblicza się najczęściej jako wsporniki prętowe. Wpływ sił poprzecznych należy uwzględnić przy obliczaniu strzałki ugięcia przepony tylko w przypadku, gdy stosunek szerokości przepony b do jej wysokości H jest większy niż Vs.
Konieczność obliczania przepon jako tarcz zachodzi w budownictwie miejskim na ogół rzadko (np. w przypadku budynków niskich, gdy odległości między ścianami poprzecznymi są bardzo znaczne, a stosunek szerokości ściany do jej wysokości jest większy niż Vs).

Przepony pionowe z otworami drzwiowymi można obliczać wg dwóch schematów:
a) jako wsporniki prętowe z warunkiem, że do obliczeń wprowadza się powierzchnię i moment bezwładności przekroju przez otwory;
b) jako ustrój ramowy, w którym rygle mają swobodę odkształceń na odcinkach o długości równej szerokości otworu (promocja 3 w 1).