Rodzaj stropów a dopuszczalne obciążenia

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czy jest rozpiętość stropów?
• Jak wpływa rodzaj stropu na jego dopuszczalne obciążenia?

Kłopot w tym, że na razie przecież nie wiemy jakie pomieszczenia tam wygospodarować. W związku z tym zastanawiamy się, czy możliwe jest wykonanie takiego stropu nad parterem, żeby przykrył dużą otwartą przestrzeń salonu z kuchnią, a w przyszłości dało się na nim dowolnie ustawić nawet murowane ściany działowe?

Czy jest rozpiętość stropów?

Domy jednorodzinne to budynki stosunkowo małe i nawet, jeżeli planuje się w nich rozległe, jednoprzestrzenne wnętrza, takie o jakich mowa w pytaniu, to i tak wciąż jest to mała skala, jak na dzisiejsze możliwości techniczne. Bardzo rzadko bowiem rozpiętość stropu przekracza 7-8 m. Rozpiętość to odległość pomiędzy konstrukcyjnymi podporami stropu, którymi najczęściej są ściany nośne zewnętrzne i wewnętrzne, ewentualnie podciągi (żelbetowe belki nośne). Przy tym przykryte pomieszczenie najczęściej jest raczej prostokątne, niż kwadratowe. Wówczas dąży się do tego, żeby rozpiętość wyznaczał krótszy z boków. Jeżeli np. salon wraz z kuchnią tworzą prostokąt 6 × 8 m, to podpory należy tak rozplanować, żeby elementy nośne stropu miały długość 6 m, nie zaś 8 m.

Dwie belki nośne obok siebie zwykle wystarczają jako wzmocnienie pod planowaną ścianę działową. (fot. Wienerberger)

Wbrew pozorom to bardzo duża różnica. Wymagana wytrzymałość stropu rośnie bowiem proporcjonalnie do kwadratu jego rozpiętości. Innymi słowy dwukrotne zwiększenie rozpiętości oznacza konieczność wzmocnienia go aż czterokrotnie. Dlatego różnica choćby kilkudziesięciu centymetrów to wcale niemało. Warto wiedzieć, że ta sama zależność dotyczy również wielu innych elementów konstrukcyjnych, choćby nadproży okiennych i drzwiowych.

Generalnie można powiedzieć, że maksymalna dopuszczalna rozpiętość to cecha ściśle związana z rodzajem stropu. Jednak należałoby tu uściślić, że nawet bardzo podobne stropy często występują w kilku wariantach, nawet jeżeli oferowane są przez tego samego producenta.

Dobrym przykładem są strunobetonowe płyty, z których składają się tzw. stropy panelowe. Są one lżejsze i węższe niż tradycyjne płyty kanałowe, dzięki czemu do ich ułożenia wystarcza mały dźwig samochodowy (HDS). Zachowują jednak imponujące parametry wytrzymałościowe. W lżejszej wersji płyty mają zaledwie 15 cm grubości i masę własną 250 kg/m2, ale ich dopuszczalna rozpiętość wynosi aż 8,1 m. Występują też jako grubsze (20 cm), a wtedy ich maksymalna rozpiętość sięga 10,5 m.

Warto dodać, że to właśnie w przypadku stropów prefabrykowanych możemy liczyć na najwyższą wytrzymałość przy bardzo umiarkowanej grubości i masie. Po prostu fabryczne warunki produkcji pozwalają na maksymalne wykorzystanie właściwości stali oraz wysokiej klasy betonu, a także rygorystyczną kontrolę jakości. Na placu budowy osiągnięcie takich parametrów byłoby po prostu niemożliwe. Pewne wyobrażenie o granicach możliwości tego rodzaju technologii dają parametry kanałowych płyt strunobetonowych, powszechnie stosowanych w dużych obiektach. Najlżejsze z nich również mają rozpiętość do 8,1 m, ale najcięższe (650 kg/m2, 50 cm grubości) aż 26 m!

Ściany nośne na dolnej kondygnacji mają zasadnicze znaczenie dla możliwości ukształtowania stropu. Najlepiej, jeżeli odstęp pomiędzy nimi nie przekracza 8 m. (fot. Wienerberger)

Rodzaj stropów a dopuszczalne obciążenia

Każdy strop cechuje określona wytrzymałość. Im jest większa, tym bardziej można go obciążyć, nie stwarzając przy tym zagrożenia. Trzeba od razu wyjaśnić, że przekroczenie tych granic nie oznacza, że konstrukcja się zawali. W rzeczywistości takie sytuacje są rzadkością (to już katastrofa budowlana). Jednak nadmiernie obciążony strop nie będzie już miał deklarowanych właściwości, np. pojawią się na nim rysy (pęknięcia). Trzeba przy tym traktować inaczej obciążenia rozłożone równomiernie na całej jego powierzchni (np. nieprzewidziana w projekcie gruba wylewka podłogowa), oraz te skupione punktowo (np. słupy podpierające dach) oraz liniowo (ściany działowe).

W stropach gęstożebrowych równomierne, rozłożone na całą powierzchnię obciążenie wylewką podłogową nie jest problemem. Natomiast lepiej unikać równoległych do belek ścian działowych.

Może cię zainteresować

Jak murować z pustaków keramzytobetonowych? Które stropy są najsztywniejsze i najmniej się uginają? Jak obliczyć ilość pustaków na dom? Jak budować ściany z elementów keramzytobetonowych? Profesjonalny system renowacyjny do usuwania wilgoci i pleśni z Twojego domu 10 rzeczy, które musisz wiedzieć o stropach Wapno hydratyzowane - uniwersalny materiał wiążący w budownictwie Technologia IZODOM2000 - koniec z zamartwianiem się o wysokie rachunki za ogrzewanie Ekspresowa budowa ścian konstrukcyjnych z Ytong Panel SWE Cichy dom - izolacja akustyczna stropów Z czego wybudować zdrowy dom w krótkim czasie i bez wilgoci technologicznej? Stropy filigranowe - czy warto wykonać z nich strop?

Zobacz więcej Zwiń

Ten ostatni rodzaj będzie nas szczególnie interesował ze względu na treść pytania. Z jednej strony chodzi o to, że ściany działowe są bardzo zróżnicowane. Najlżejsze szkieletowe ważą mniej niż 30 kg/m2, natomiast najlżejsze z betonu komórkowego już ok. 100 kg/m2, zaś te wykonane z pełnej cegły ceramicznej lub silikatowej ponad 250 kg/m2 (wraz z tynkiem). Masa to jednak tylko część problemu. Bowiem nawet te bardzo ciężkie da się bezpiecznie wznieść zasadniczo na każdym typie stropu. Nawet na popularnych, choć nieszczególnie wytrzymałych, gęstożebrowych (Teriva, Fert itd.). Jednak pod warunkiem, że umiejscowienie ścian będzie znane od początku i wykona się pod nie stosowne wzmocnienia (np. układając 2 belki nośne tuż obok siebie).

Rzecz w tym, że strop gęstożebrowy można bez kłopotu obciążyć tylko ścianą biegnącą poprzecznie do żeber (belek) konstrukcyjnych. Wówczas jej ciężar rozkłada się w miarę równomiernie na wiele z nich. Jeżeli jednak ściana ustawiona jest równolegle do belek, to obciążenie skupi się tylko na 1 lub 2 z nich. W takiej sytuacji łatwo o nierównomierne ugięcie stropu (tzw. klawiszowanie) i pojawienie się pęknięć biegnących równolegle do belki i ściany działowej. Wbrew rozpowszechnionemu przekonaniu stropów żelbetowych również nie można zupełnie dowolnie obciążać ciężkimi ścianami działowym, projektuje się pod nie wzmocnienia.

Najpopularniejsze stropy gęstożebrowe składają się z żelbetowych belek nośnych oraz pustaków wypełniających, które nie mają znaczenia konstrukcyjnego.

W naszym przypadku takie zaplanowanie jest po prostu niemożliwe. W tej sytuacji najbezpieczniej będzie wybrać strop prefabrykowany. Cechuje go znacznie większa wytrzymałość niż warianty gęstożebrowe, a np. nowoczesne stropy panelowe nie mają skłonności do klawiszowania. Możliwe jest bezpieczne ustawienie ścian działowych w dowolnym kierunku. Wyboru wariantu stropu należy dokonać wspólnie ze specjalistą reprezentującym producenta, dobierze on optymalny wariant.

Tym bardziej, że należy jeszcze uwzględnić ewentualne inne obciążenia, przede wszystkim wynikające z konstrukcji dachu. Najlepiej, jeżeli opiera się ona w całości wyłącznie na ścianach zewnętrznych. Jednak z taką sytuacją mamy do czynienia głównie w przypadku dachów o konstrukcji krokwiowo-jętkowej, które po prostu nie potrzebują dodatkowego podparcia w przestrzeni poddasza. Jednak tego typu dachy mogą być wyłącznie dwuspadowe.

Częściej spotyka się tzw. konstrukcje płatwiowo-kleszczowe. Te mogą mieć niemal dowolny kształt i rozpiętość, lecz wymagają podpór pośrednich na poddaszu. Najczęściej są to słupy oparte na stropie, a za jego pośrednictwem zwykle również na ścianach nośnych dolnej kondygnacji. Tu ten rodzaj dachu także nie wchodzi w grę.

Jarosław Antkiewicz
Na zdjęciu otwierającym: Prefabrykowane stropy panelowe cechuje bardzo duża wytrzymałość i brak skłonności do tzw. klawiszowania. (fot. Stropy.pl)