Wybór optymalnego systemu stropowego to zadanie dla projektanta, który w zależności od cech geometrycznych budynku - jego kształtu, rozpiętości w świetle podpór i przewidywanego obciążenia - dobiera odpowiednie rozwiązanie. Powinien on uwzględnić też techniczne możliwości wykonania stropu, jego dostępność, transport elementów na budowę, sposób montażu i koszty. Rozwiązań jest wiele. Coraz większą popularność zyskują elementy prefabrykowane ułatwiające szybkie ułożenie stropu.
Tomasz Rybarczyk
Data publikacji: 2022-03-03
Data aktualizacji: 2022-03-03
Zespolony strop modułowy (nazywany też zespolonym stropem gęstożebrowym) jest konstrukcją półprefabrykowaną. Składa się z elementów prefabrykowanych, które stanowią równocześnie szalunek tracony. Kratownice (dolne zbrojenie) zatopione w płytach są odpowiednikiem kratownic stosowanych w belkach stropu gęstożebrowego, usztywniają płyty i zespalają je z warstwą nadbetonu.
Ideą utworzenia stropu zespolonego było wykorzystanie zalet stropów filigran i gęstożebrowego. Zmniejszenie szerokości prefabrykatów płyt jest jakby pomniejszeniem filigranu. Szerokość płyt wynosząca 60 cm pozwoliła też wyeliminować konieczność zastosowania pustaków stropowych, które są potrzebne w stropach gęstożebrowych.
Porównanie trzech rodzajów stropów.
Mocne strony stropów modułowych:
prefabrykaty są szalunkiem traconym;
mała masa płyt (ze względu na ograniczenie szerokości płyt do 60 cm oraz niewielką ich grubość);
wysoka nośność nawet do 40 kN/m2;
ograniczenie robót zbrojarskich;
szybki i łatwy montaż (jeden dzień za pomocą HDS);
niewielka grubość stropu 15 lub 20 cm;
brak klawiszowania;
możliwość dozbrojenia i wykonania płyty zbrojonej krzyżowo;
projektowania stropu na wymiar wraz z przebiciami i otworami;
dopasowanie zbrojenia do sytuacji projektowej;
dobra izolacyjność akustyczna w odniesieniu do dźwięków powietrznych (ze względu na masywność i monolityczność stropu);
brak takich elementów jak pustaki;
możliwość obniżenia masy stropu o styropianowe elementy wypełniające.
Słabe strony stropów modułowych:
nie można zamontować stropu ręcznie, na budowę musi dojechać dźwig lub samochód wyposażony w HDS;
konieczność wcześniejszego zamówienia stropu, by został wyprodukowany na wymiar konkretnego budynku;
niezbędne podparcie montażowe;
wymóg przeprowadzenia prac zbrojarskich w strefie nadbetonu;
pełna nośność po 28 dniach od wykonania nadbetonu;
konieczne wzmocnienie pod ścianami działowymi.
Gotowe modułowe płyty stropowe (fot. T. Rybarczyk)
Widok stropu modułowego od strony parteru (fot. T. Rybarczyk)
Do jakiego typu budynku przeznaczone są stropy modułowe?
Stropy modułowe mogą być montowane w budynkach o dowolnym przeznaczeniu - mieszkalnych, użyteczności publicznej, komercyjnych i przemysłowych. Jedyne ograniczenie ich stosowania wynika z geometrii obiektu i maksymalnej długości płyt stropowych, które nie przekraczają 7,8 m.
Nośność stropu zawsze można zwiększyć, dodając zbrojenie w nadbetonie. Projektant ma również wiele możliwości jego wzmocnienia.
Dodatkowe zbrojenie przypodporowe stropu modułowego. Strop oparty bezpośrednio na murze (a), strop oparty na kształtkach wieńcowych (b).
Projektowanie stropów modułowych
Strop modułowy jest monolityczną konstrukcją żelbetową, więc zasady jego projektowania są takie same, jak w przypadku konstrukcji żelbetowej. Projektant oblicza grubość stropu i stopień jego zbrojenia w taki sposób, by był spełniony warunek nośności (stan graniczny nośności) oraz by nie były przekroczone dopuszczalne ugięcia, czyli stan graniczny użytkowalności, i tak dobiera optymalne rozwiązanie. Dla ułatwienia pracy konstruktorów, producenci stropów modułowych opracowali tabele z parametrami technicznymi oferowanych elementów.
Stropy modułowe można stosować na wszystkich rodzajach ścian (fot. Konbet Poznań)
Wykonanie stropu z płyt modułowych jest bardzo łatwe. W pierwszej kolejności przygotowuje się podpory montażowe w postaci układu słupów i legarów. Następnie należy je wypoziomować (i jeśli to konieczne - wynieść, aby nadać odwrotną strzałkę ugięcia) i na szalunkach ułożyć płyty stropowe za pomocą dźwigu. Potem szykuje się zbrojenie górne podporowe, wykształcenia żeber (o ile są potrzebne) oraz zbrojenie wieńców. Jeżeli projektant przyjął dwukierunkową pracę stropu, to przed zbrojeniem górnym realizuje się dolne.
Po zamontowaniu stropu i dozbrojeniu go, roboty musi odebrać kierownik budowy i inspektor nadzoru inwestorskiego (gdy jest ustanowiony). Dopiero po sprawdzeniu poprawności wykonanych prac strop można zalać betonem.
Uwaga! Podczas montażu nie wolno samodzielnie wprowadzać żadnych zmian, a każde odstępstwo od projektu należy bezwzględnie skonsultować z kierownikiem budowy i jeśli trzeba, to również z projektantem.
Montaż płyt stropowych (fot. Konbet Poznań)
Strop wymaga przygotowania podpór montażowych (fot. Konbet Poznań)
Po ułożeniu płyt modułowych trzeba wykonać zbrojenie dodatkowe. (fot. Konbet Poznań)
Stropy modułowe - ważne detale
Stropy modułowe opiera się na ścianach w taki sam sposób, jak te typu filigran. Długość podparcia płyt na podporach najczęściej wynosi minimum 6 cm, choć producenci zalecają 10 cm. Podporę tworzy zespolenie płyty z warstwą nadbetonu w wieńcu żelbetowym. Istotnym elementem są też żebra rozdzielcze, które powinny być ukształtowane w strefach środkowych prefabrykatów. Zbrojenie żebra należy wykonać z dwóch prętów żebrowanych o średnicy minimum 10 mm. Żebra rozdzielcze montuje się prostopadle do zbrojenia głównego kratownic, w rozstawie maksimum 2 m.
Jeżeli ściany działowe nie są lekkie (czyli np. nie są murowane z betonu komórkowego) i mają ciężar powyżej 3,5 kN/m, zaleca się przygotować pod nimi żebro rozdzielcze lub belkę ukrytą w wysokości nadbetonu. Gdy ściany biegną równolegle do zbrojenia stropu, dozbrojenie jest znacznie łatwiejsze (nie jest konieczne przeplatanie prętów pod kratownicami). Podobnie jak w przypadku ścian prostopadłych do zbrojenia głównego, przy ciężarze ścian < 2,8 kN/m, nie trzeba dodatkowo dozbrajać stropu.
Gdy ściany działowe mają ciężar od 2,8 kN/m do 3,5 kN/m, wskazane jest uformowanie pod nimi stalowej kratownicy układanej na płycie. W przypadku cięższych ścian, usytuowanych równolegle do zbrojenia głównego stropu, można zastosować kilka kratownic stalowych, układanych na prefabrykowanej płycie albo zaprojektować belkę ukrytą w wysokości stropu. Wzmocnienia można też wykonać z prefabrykatów o szerokości 20 cm lub z belek ze stropu gęstożebrowego.
Strop modułowy pod ścianami działowymi: nie ma konieczności dozbrojenia przy ścianach o ciężarze poniżej 2,8 kN/m, np. ściany z betonu komórkowego (a), żebro rozdzielcze pod ścianą o ciężarze 2,8-3,5 kN/m (b), belka ukryta pod ścianą o ciężarze powyżej 3,5 kN/m (c).
Wzmocnienie stropu pod ścianą działową: belkami typu teriva (a), płytą uzupełniającą (b).
Wzmocnienia pod ścianami przy ich ułożeniu równoległym do zbrojenia stropu: zbrojenie prefabrykowanymi kratownicami (a), belka ukryta w stropie (b).
Cechy geometryczne stropów modułowych
Prefabrykaty stropu produkuje się w przedziale rozpiętości 2,40-7,8 m, o długości zmiennej skokowo co 10 cm. Oprócz płyt o szerokości 60 cm dostępne są elementy uzupełniające o szerokościach 40 i 20 cm. 1 m2 płyty waży około 100 kg i ma grubość 4 cm, co daje masę całkowitą płyty w zakresie od 144 (przy rozpiętości 2,40 m) do 468 kg (przy 7,80 m).
Porównanie kosztów wykonania trzech rodzajów stropów o rozpiętości 6 m
Mgr inż. architekt, mgr inż. budownictwa. Product manager w firmie SOLBET. Rzeczoznawca budowlany, uprawniony do projektowania bez ograniczeń w specjalności architektonicznej, do projektowania i kierowania robotami budowlanymi bez ograniczeń w specjalności konstrukcyjno-budowlanej. Doktorant na Politechnice Śląskiej w Gliwicach. Członek komitetów technicznych PKN. Praktyk w projektowaniu i realizacji obiektów budowlanych.
Otwarte jest pytanie czy tego typu stropy mają zastosowanie w domach jednorodzinnych, gdzie nie są potrzebne tak duże rozpiętości i nośność. Stosunek jakości do ceny w takiej sytuacji będzie lepszy przy stropach gęstożebrowych. Stropy gęstożebrowe da się wykonać taniej, niże ...
1
