Jaki strop może mieć dużą rozpiętość i kiedy trzeba robić podciąg?
Jaki strop może mieć dużą rozpiętość i kiedy trzeba robić podciąg?
Dobrze zaprojektowany strop monolityczny pozwala uzyskać dużą sztywność konstrukcji, co ma znaczenie w domach z otwartą strefą dzienną, dużymi przeszkleniami i ograniczoną liczbą ścian wewnętrznych, fot. M. Szymanik
Planuję zrobić salon połączony z kuchnią, generalnie jedną dużą otwartą przestrzeń - pisze nasz Czytelnik. W związku z tym strop będzie musiał mieć ok. 8 m bez punktów podparcia. Architekt (projektant) twierdzi, że to nie problem. Natomiast znajomy konstruktor tłumaczył mi, że warto dodać podciąg, bo tak duża rozpiętość ogranicza już wybór rodzaju stropu i utrudnia jego wykonanie. Który z nich ma słuszność?
W zasadzie obaj mają rację. Z jednej strony, wykonanie stropu o rozpiętości ok. 8 m pomiędzy podporami jest jak najbardziej możliwe. Z drugiej jednak, jest to już nieco zbyt dużo jak na niektóre ich rodzaje, takie jak chętnie stosowane w domach jednorodzinnych stropy gęstożebrowe (głównie Teriva), przynajmniej w ich popularnych wersjach. Ponadto warto pamiętać, że wykonanie stropu o dużej rozpiętości zawsze będzie większym wyzwaniem, niż zrobienie nawet takiej samej konstrukcji (tego samego typu), jednak opartej na gęściej rozmieszczonych podporach (ścianach nośnych, podciągach, słupach). Wraz ze wzrostem odległości pomiędzy podporami rosną bowiem wymagania wytrzymałościowe, taki strop ugina się bardziej, łatwiej też o negatywne skutki nawet drobnych błędów projektowych i wykonawczych.
Stropy gęstożebrowe - przy dużej rozpiętości konieczne wykonanie podciągu
Stropy gęstożebrowe, zgodnie ze swoją nazwą, składają się z gęsto rozmieszczonych (najczęściej do 60 cm) belek nośnych nazywanych żebrami. Takie żebra są elementami żelbetowymi, niekiedy jeszcze z wykonaną z ceramiki „stopką”. Przestrzeń pomiędzy nimi wypełniają pustaki, które nie pełnią funkcji nośnej. Całość od góry pokrywa się warstwą tzw. nadbetonu, który łączy ze sobą żebra. Grubość i klasa nadbetonu ma istotne znaczenie dla wytrzymałości i sztywności stropu. Typowych stropów gęstożebrowych nie wykonuje się przy rozpiętości większej niż 7,0-7,5 m. Wykonanie podciągu, aby zmniejszyć odległość pomiędzy podporami byłoby więc koniecznością. Jednak trzeba uprzedzić, że i tak nie są one najlepszym wyborem nawet już przy rozpiętości powyżej 4-5 m. Ich typową słabością jest bowiem skłonność do tzw. klawiszowania, czyli nadmiernego uginania się poszczególnych belek pod wpływem obciążenia. Typowym objawem tego zjawiska jest pojawianie się długich prostych rys na tynku pokrywającym sufit (wzdłuż belek). Przeciwdziała się temu dodając poprzeczne żelbetowe elementy konstrukcyjne, tzw. żebra rozdzielcze. Generalnie, w tej konkretnej sytuacji (duża rozpiętość) konstrukcja gęstożebrowa wchodzi w grę tylko pod warunkiem wykonania podciągu i nie jest raczej zalecana. Chociaż trzeba uprzedzić, że stropy gęstożebrowe występują także w specjalnych odmianach. Belki nośne mogą być np. wykonane jako strunobetonowe, co zwiększa dopuszczalną rozpiętość i praktycznie eliminuje klawiszowanie.
Charakterystyczną cechą wszystkich stropów gęstożebrowych są gęsto rozmieszczone lekkie belki nośne oraz pustaki wypełniające pomiędzy nimi, fot. Wienerberger
Strop monolityczny
Strop monolityczny to żelbetowa płyta, wykonywana w całości na placu budowy. Składa się więc ze stalowego zbrojenia (w praktyce kratownicy) zalanej mieszanką betonową. Dla wytrzymałości, dopuszczalnej rozpiętości, odporności na ugięcie znaczenie ma zarówno rozmieszczenie zbrojenia jak i grubość całej płyty oraz klasa betonu i prawidłowość jego pielęgnacji po ułożeniu. Zasadniczo trudno jest jednoznacznie podać charakterystyczne parametry, takie jak dopuszczalna rozpiętość czy wytrzymałość na obciążenia. Stropy żelbetowe projektuje się bowiem indywidualnie. Co do zasady, przyjmuje się, że mogą mieć bardzo dużą rozpiętość (np. 12 m), nośność, sztywność. Jednak w rzeczywistości wszystko zależy od tego czy zostały prawidłowo zaprojektowane i wykonane. Bardzo wiele zależy więc od projektanta. Dla przykładu, już samo zwiększenie grubości płyty poprawia jej sztywność, ale zwiększa masę. Z kolei wykonawstwo stropu monolitycznego - praco- i czasochłonne, do tego wymagające niemałych umiejętności od zbrojarzy należy traktować raczej jako „czynnik ryzyka”. Popełnione błędy będą miały skutki, których poprawienie stanie się niemal niemożliwe.
Konstrukcje monolityczne zawsze projektowane są indywidualnie. Dlatego często wykonuje się w ten sposób np. tylko fragmenty stropów o nietypowym kształcie. W innych technologiach ich zrobienie byłoby kłopotliwe, fot. XELLA
Stropy prefabrykowane
Pod zbiorczym określeniem „prefabrykowane” kryją się tak naprawdę wręcz skrajnie różne rozwiązania i produkty. Cechą wspólną wszystkich stropów prefabrykowanych jest to, że ich zasadnicze elementy powstają w fabryce. Zasadnicze, czyli decydujące o charakterystyce całości (wytrzymałości, dopuszczalnej rozpiętości, masie, wymiarach). Generalnie są to różnego rodzaju płyty - kanałowe lub pełne. Na placu budowy układa się je na budynku za pomocą dźwigu, betonuje wieńce na ścianach nośnych, wypełnia spoiny pomiędzy elementami, w niektórych wariantach całość pokrywa się jeszcze warstwą betonu. Powszechnie z prefabrykacją kojarzy się duże płyty kanałowe.
Prefabrykaty łączą w sobie łatwość montażu i w pełni przewidywalne parametry, fot. STROPY.PL
Jednak w domach jednorodzinnych znacznie lepiej sprawdzają się tzw. stropy panelowe. To płyty o zróżnicowanej długości, ale wąskie, szerokie na ok. 60 cm. Cechuje je bardzo duża wytrzymałość i odporność na uginanie się. Dlatego mogą mieć dużą rozpiętość i są równocześnie odporne na klawiszowanie. Co jednak bardzo ważne, nawet w ramach tego samego typu, producenci oferują różne warianty, o odmiennej wytrzymałości, masie, grubości (wysokości stropu). Na przykład panelowe płyty kanałowe (strunobetonowe) w najlżejszej wersji (masa własna 250 kg/m2) mają zaledwie 15 cm grubości i dopuszczalną rozpiętość 8,1 m. W odmianie pogrubionej do 20 cm dopuszczalna rozpiętość rośnie już do 9 m. Jednak nie są to bynajmniej granice możliwości tej technologii. Możliwe jest nawet uzyskanie rozpiętości ponad 20 m.
Nie tylko rozpiętość
Dopuszczalnej przy danej technologii maksymalnej rozpiętości stropu nie można traktować jako jedynego czynnika wyboru. Nawet skupiając się wyłącznie na wymaganiach konstrukcyjnych, trzeba uwzględnić takie czynniki jak obciążenia występujące w konkretnym przypadku. Tu podamy tylko najważniejsze.
Słupy i inne elementy konstrukcyjne oparte na stropie, a podtrzymujące konstrukcję dachu (więźbę). Mogą one być znaczące, choćby w popularnej konstrukcji płatwiowo-kleszczowej (słupy co ok. 3 m), albo nie występować w ogóle, jak w więźbie krokwiowo-jętkowej (obciążone pionowo są tylko ściany zewnętrzne).
Ściany górnej kondygnacji, nawet jeżeli są wyłącznie ścianami działowymi. Już sama ich masa może być skrajnie odmienna, bo tej samej grubości (12 cm) ściana z pełnej cegły silikatowej (białej) będzie ważyć nawet 4 razy więcej niż wykonana z betonu komórkowego. Ponadto zasadnicze znaczenie ma ich przebieg. Czym innym będzie ściana biegnąca wzdłuż belek nośnych stropu i obciążająca tylko jedną lub dwie z nich, niż ściana o podobnej masie, ale ustawiona do nich poprzecznie i przekazująca swój ciężar na wiele z nich. Ważna jest również odległość takich ciężkich ścian od podpór na dolnej kondygnacji, lepiej jeżeli znajdują się blisko nich, niż w środku rozpiętości stropu.
Warstwy podłogi, które mogą mieć odmienną grubość zależnie od tego, czy np. planujemy jastrych z ogrzewaniem podłogowym, czy nie. Oczywiście istotne są te ciężkie spośród nich, nie zaś styropian pod wylewką. Nawet dodatkowe 2,5 cm jastrychu to już dodatkowy ciężar ok. 50 kg/m2 .
Obciążenia wynikające ze sposobu zagospodarowania pomieszczeń, także mają znaczenie. Chociażby duża wanna wypełniona wodą waży kilkaset kilogramów i jest to ciężar skupiony na niewielkiej powierzchni. Podobnie ciężka obudowa kominka, bardzo duże akwarium itd. to elementy o których po prostu trzeba uprzedzić projektanta. Oczywiście, cały czas piszemy tu o typowej sytuacji, gdy strop stanowi podłogę typowego pomieszczenia użytkowego. Jeżeli na górze miałby znajdować się jedynie nieużytkowy strych, to strop mógłby mieć ograniczoną nośność. Skrajnym przykładem jest zaś w takiej sytuacji zastąpienie stropu drewnianymi belkami tworzącymi dolne pasy wiązarów dachowych.
Odległość pomiędzy podporami to zasadnicza cecha każdego stropu. Jeżeli jest mała, to może on być praktycznie dowolnego rodzaju. Ograniczenia zaczynają się przy dużych rozpiętościach (powyżej 7 m), fot. STROPY.PL
Jaki strop najlepszy?
Każdy rodzaj stropu ma pewne szczególne cechy i charakterystyczne dla niego ograniczenia. Wybór najlepszego w danej sytuacji rozwiązania wymaga znajomości i uwzględnienia wielu czynników. Tak naprawdę dopasowania wszystkiego do jednostkowej sytuacji. Co więcej, wymagania konstrukcyjne to nie wszystko. Tu nie zajmowaliśmy się np. akustyką - dobrą w przypadku prefabrykatów oraz płyt monolitycznych, ale słabą w stropach gęstożebrowych. Kolejnym czynnikiem bardzo ważnym w wielu sytuacjach jest czas wykonania. Tu na przeciwnych biegunach są stropy żelbetowe (których wykonanie zajmuje nawet kilka tygodni) oraz stropy prefabrykowane (które układa się na budynku w ciągu jednego dnia). Natomiast nie ma co obecnie liczyć na jakieś zasadnicze różnice cen. Trzeba się liczyć z wydatkiem ok. 300 zł/m2 brutto za materiały i robociznę. Jednak tylko w przypadku stropu prefabrykowanego będzie on w pełni znany z góry. Podobnie zresztą jak efekt końcowy prac.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
