Rodzaje stropów

oraz podstawowe wiadomości o ich konstrukcji.

Rodzaje stropów:

·         Drewniane

·         Monolityczne

·         Prefabrykowane

1.      Stropy drewniane

Stropy na belkach drewniane stosuje się najczęściej jako stropy poddasza lub stropy międzykondygnacyjne budynków mieszkalnych. Szkielet stropu drewnianego składa się z belek stropowych i podciągów. Elementy konstrukcji stropu opierają się na ścianach nośnych. Możliwe jest także podpieranie belek na pośrednich podciągach. Natomiast sam podciąg oprócz oparcia na ścianach budynku może przenosić obciążenia także za pośrednictwem słupów. Belki stropu drewnianego wykonywane są najczęściej z litych bali drewnianych. Możliwe jest także wykonywanie belek jako elementów składanych (klejonych lub łączonych mechanicznie). Belki stropowe powinny przede wszystkim spełniać wymagania co do nośności i sztywności ustroju. Wymiarowanie elementów zależy od przewidywanych obciążeń stropu. Belki powinny posiadać grubość 42 mm, czyli zapewniać wystarczającą sztywność zapobiec skręcaniu się elementów. Wysokość belek zależy od rozpiętości stropu, rozstawu belek oraz klasy i rodzaju drewna. Zazwyczaj belki stropu układa się na ścianach budynku na specjalnych podkładkach (w budynkach murowanych) lub na tzw. podwalinie. Powszechnie stosuje się dwa rozstawy belek: 40 lub 60 cm. Dodatkowo w budynkach murowanych belki stropu zabezpiecza się przed wysuwaniem za pomocą specjalnego jarzma. Długość odcinka podpartego belki stropu (fragment "schowany" w niszy muru) musi odpowiadać długością, wysokości belki. Dodatkowo, dla zabezpieczenia elementu konstrukcji przed gromadzącą się w niszy wilgocią, należy zabezpieczyć drewno preparatem bitumicznym i owinąć warstwą papy. Nisze w murze powinny być wykonane w taki sposób, aby wokół umieszczonego w niej elementu drewnianego znajdowała się 2-3 centymetrowa warstwa powietrza. Ponadto warstwa papy powinna oddzielać podkładkę od muru. Innym ważnym detalem miejsca podparcia belki jest pozostawienie szczeliny między czołem belki, a murem. Dla przedłużenia trwałości drewna (zapobieganie wykraplania pary wodnej) warto także wykonać izolację termiczna gniazda. W przypadku konstruowania stropu poddasza często belki mocuje się do leżącej na murze (i mocowanej do niego) podwaliny. W tym przypadku do czoła belek mocowana może być tzw. belka czołowa, której zadaniem jest także usztywnienie ustroju belek.
W praktyce często zachodzi konieczność takiego wykonania stropu, aby mogły przez niego przenikać inne elementy konstrukcji budynku np. schody lub komin. Niemożliwe jest wówczas zachowanie zwykłego układu belek stropu. Niezbędne wówczas jest skrócenie belek i przeniesienie obciążeń na elementy sąsiednie za pośrednictwem belki wymianowej. Belka ta jest mocowana za pomocą jarzma zarówno do belek skróconych jak i belek pełno wymiarowych. W wypadku, kiedy otwór przebiega w poprzek kilku (3 lub 4) belek stropu niezbędne jest wykonanie pierwszej belki pełno wymiarowej przy otworze, jako belki podwójnej (umieszczenie obok siebie i wzajemne połączenie dwóch belek typowych). Ważne jest zachowanie odpowiedniej odległości między belką wymianową, a np. przenikającym przez strop przewodem kominowym. Odległość ta powinna wynosić nie mniej niż 25 cm.

Pośród stropów drewnianych najefektywniejszy wydaje się być układ z podsufitką i częściowym wypełnieniem przestrzeni między belkami wełną mineralną (rys. 1). Przy małej komplikacji zapewnia on dostateczna izolację akustyczną i ogranicza stratę ciepła. Jako stropy międzykondygnacyjne w budynkach mieszkalnych stosuje się konstrukcje o bardziej skomplikowanym układzie. Zwykle elementem "wnętrza" stropu jest ślepy pułap. Jego zadaniem jest stworzenie platformy dla wykonania izolacji termicznej (i jednocześnie akustycznej) stropu. Ponadto tego typu strop posiada zwykle dodatkową paraizolację umiejscowioną w dolnej części układu (między deskami podsufitki a stanowiącym wykończenie sufitu suchym tynkiem). Dzięki temu nie dochodzi do zawilgocenia materiału izolacyjnego i nie następuje gromadzenie się wilgoci w przestrzeni wewnątrz stropu.

Zasady projektowania

Przystępując do projektowania stropu drewnianego należy pamiętać o kilku podstawowych zasadach. Przede wszystkim należy uwzględnić skurcz drewna. Jeśli użyjemy budulca silnie zawilgoconego, to podczas wieloletniej eksploatacji elementu konstrukcyjnego, nastąpi zmiana (zmniejszenie) jego wymiarów. Efektem zmian może być skręcanie się belek stropowych lub wypaczanie się powierzchni podsufitek albo podłogi. Szczególnie groźne może być kurczenie się belek podciągów. Sposób łączenia ich ze ścianami konstrukcyjnymi budynku może w skrajnych przypadkach prowadzić nawet do ich uszkodzenia (ściany doskonale znoszą obciążenia pionowe, natomiast są znacznie mniej odporne na siły działające prostopadle do ich osi). Z praktyki wynika, że najczęściej stosowane wysokości belek stropu wynoszą 180, 235 lub 285 mm.

Zalety stropu drewnianego

Główną zaletą stropów drewnianych jest lekkość ich konstrukcji, przy jednocześnie wysokich w stosunku do masy własnej parametrach wytrzymałościowych. Z pewnością stropy belkowe wyśmienicie nadają się do obiektów budownictwa mieszkaniowego, jednorodzinnego. Stanowią idealne rozwiązania przy konstruowaniu stropu poddasza. Prawidłowo zaprojektowane i wykonane zgodnie z zasadami sztuki budowlanej, mogą przez dziesiątki lat pełnić swoja funkcję. Ponadto ważne jest, że stropy drewniane wykonuje się w technologii suchej, co biorąc pod uwagę krajowe warunki klimatyczne, pozwala na wykonanie stropu także w okresie niskich temperatur. Ponadto nie bez znaczenia jest łatwość wykonania konstrukcji stropu oraz ewentualnych remontów konstrukcji.

Praktyka wykazała także znaczną odporność stropów drewnianych z wkładem izolacyjnym z wełny mineralnej na działanie ognia w sytuacjach ekstremalnych. Oczywiście stosowanie tego typu stropu wymusza technologię konstruowania lekkich ścianek działowych. Ponadto stawia duże wymagania instalacjom wodno-kanalizacyjnym i elektrycznym w budynku.

2.      Stropy monolityczne

              Systemów wykonania stropów jest dosyć dużo, m.in. Ackerman, Ceram, Cerit, typu F, Fert, JS, Odcinkowe, Teriva, Thermomur, dlatego też przedstawiamy dwa wybrane wg nas najbardziej popularne.

Strop Ackermana

Jest najszerzej stosowanym w polskim budownictwie stropem monolitycznym z

wypełnieniem sztywnym i trwałym. Wypełnienie stropu stanowią pustaki ceramiczne o wysokości 18 i 20 cm. Rozstaw osiowy żeber stropu wynosi 31cm, obliczeniowa szerokość żebra 7 cm, grubość górnej płyty betonowej 3 lub 4 cm, zależnie od wartości i rodzaju obciążenia zmiennego.

Przekroju ścianki pustaka nie wlicza się do przekroju nośnego żebra. Ciężar m2 stropu z 3 cm betonową płytą górną wynosi przy stosowaniu pustaków

o wysokości 18,0 cm - 2,65 kN/m2; 20,0 cm - 2,95 kN/m2

W przypadku gdy obciążenie użytkowe nie przekracza 1,5 kN/m2 stropy Ackermana mogą być też wykonywane bez górnej płytki betonowej.

Wówczas gdy potrzebna jest większa wysokość stropu, na pustakach ceramicznych ułożyć można cegłę dziurawkę przy czym w trakcie betonowania należy zachować szczególną ostrożność, aby nie strącić dziurawki z pustaka.

WYKONANIE STROPU

Po doprowadzeniu ścian do poziomu ułożenia stropu i ich spoziomowaniu przystępuje się do postawienia rusztowania i deskowania dla pustaków Ackermana. Stosuje się stemple z okrąglaków o średnicy nie mniejszej niż 14 cm. Układa się na nich poprzecznie (rygle) z desek grubości co najmniej 38 mm. Stemple powinny być stężone deskami o grubości 24 ÷ 32 mm, przybitymi do nich na krzyż.

Na ryglach układa się deskowanie z prześwitami, rozmieszczonymi w taki sposób, aby pod żebrem wypadała deska. Poziom deskowania reguluje się przez podbijanie lub luzowanie klinów pod stemplami. Gdy parter nie jest podpiwniczony, stemple powinny być ustawione na podkładzie z deski o grubości 38 mm. Pod stemple ustawione na wykonanym już stropie niższej kondygnacji można nie stosować podkładek z desek.

ZALECANE ROZPIĘTOŚCI STROPU ACKERMANA
 

Wieniec żelbetowy: wykonywany jest dookoła budynku na ścianach zewnętrznych
i wewnętrznych nośnych, przyczynia się do usztywnienia ścian budynku i zmniejszenia ugięć stropu. Zbrojony jest czterema prętami o średnicy nie mniejszej niż 10 mm. Strzemiona
w wieńcach wykonane są z prętów okrągłych o średnicy 4,5 ÷ 6mm.
Żebra wykonuje się po ułożeniu pustaków, są one zbrojone w sposób tradycyjny, jednym prętem o średnicy nie mniejszej niż 10 mm.
Co drugi pręt żebra zbrojenia dolnego jest w odległości około 1/5 rozpiętości stropu odgięty do góry i zakotwiony za skrajne zbrojenie wieńca.

Strzemiona wykonane są z prętów okrągłych o średnicy 4,5 ÷ 6 mm, i rozmieszczone co 30 cm. Zagęszcza się je przy podporach, jeśli jest to potrzebne ze względu na siły poprzeczne. Przy niewielkich obciążeniach (np. w stropach budynków mieszkalnych) i przy starannym wykonaniu konstrukcji można nie stosować strzemion w części środkowej przęsła (na około 0,6 rozpiętości).
Zaleca się, aby wysokość konstrukcji stropu była nie mniejsza niż:
- 1/30 rozpiętości stropu - w stropach ciągłych i częściowo zamocowanych,
- 1/25 rozpiętości stropów wolnopodpartych.

WZMOCNIENIE ŻEBRA GŁÓWNEGO
W stropach monolitycznych z wypełnieniem sztywnym i trwałym wzmocnione żebra główne, przejmujące większe obciążenie równoległe do kierunku rozpięcia stropu, wykonuje się przez rozsuniecie elementów wypełniających i zwiększenie przekroju zbrojenia, odpowiednio do wyników obliczeń.

ŻEBRA ROZDZIELCZE

Wymaga się, aby rozstaw żeber rozdzielczych w stropach gęstożebrowych był nie większy niż:

Żeber rozdzielczych można nie wykonywać, gdy obciążenie użytkowe stropu jest nie większe niż 2,0 kN/m2, a grubość płytki międzyżebrowej w najcieńszym miejscu jest nie mniejsza niż 1/10 rozstawu żeber i nie mniejsza niż 30 mm, względnie obciążenie użytkowe jest mniejsze niż 3,0 kN/m2 a płytka o grubości jak wyżej zbrojona jest poprzecznie.
W stropach z wypełnieniem sztywnym bez płytki górnej żebra rozdzielcze zaleca się dawać już przy rozpiętości przekraczającej 4,0 m.

 Stropy TERIVA

Stropy Teriva są żelbetowymi stropami gestozebrowymi belkowo - pustakowymi. Stropy te składają się z kratownicowych belek stropowych, pustaków betonów - keramzytowych i betonu układanego na budowie nie niższej niż B15.

Stropy TERIVA charakteryzują się : lekkością, łatwością montażu - montaż ręczny przeprowadzany przez dwóch pracowników, nie wymagający deskowania ani ciężkiego sprzętu budowlanego, dużą wytrzymałością i trwałością.

Pustaki keramzytobetonowe odznaczają się również: wysoką wytrzymałością na obciążenia statyczne ( 2 KN ), wysoką izolacyjnością cieplną, wysoką izolacyjnościa akustyczną, odpornością na działanie czynników chemicznych, odpornością na działanie czynników atmosferycznych, ponadto pozbawione są związków palnych, nie wykazują zdolności do barwienia i odbarwiania,nie utleniają się, są wykonane z naturalnych składników - łatwopęczniejących glin wypalanych w piecach obrotowych, są neutralne dla zdrowia człowieka.

Stropy TERIVA - dane techniczne wykorzystywane przy projektowaniu
Typy belek TERIVA

TERIVA I/KJ - o długości belek 2,40 - 6,00 m
TERIVA NOVA/KJ - o długości belek 6,20 - 7,20 m

  Układanie pustaków

Po ułożeniu belek przestrzenie między nimi należy wypełnić pustakami stropowymi. Układanie pustaków na stropie należy prowadzić w jednym kierunku - prostopadłym do belek. Powierzchnie czołowe pustaków przylegających do wieńców, podciągów i żeber rozdzielczych powinny być przed ich ułożeniem zamknięte (zadeklowane). Pustaków nie należy opierać na podporach stałych na których ułożone są belki.

Betonowanie stropu

Do betonowania stropu można przystąpić po ułożeniu belek i pustaków oraz po zmontowaniu zbrojenia wieńców i żeber. Przed betonowaniem stropu należy usunąć bezpośrednio z ułożonych pustaków zanieczyszczenia i wszystkie elementy polać obficie wodą. W czasie betonowania (beton klasy nie mniejszej niż B-15) należy zwrócić uwagę na dokładne wypełnienie betonem wszystkich przestrzeni, prawidłową gęstość betonu i należytą jego pielęgnację w czasie wiązania i utwardzania. Jeżeli beton jest podawany na strop
w sposób obciążający jego konstrukcję to poziomy transport betonu po stropie może odbywać się taczkami po sztywnych pomostach ułożonych prostopadle do belek stropowych.

Strop - zużycie materiałów

·         beton monolityczny wylewany na budowie klasy B 15 : 0,0465 m3/m2

·         zużycie pustaków : 6,7 szt/m 2

·         zużycie belek : 1,67 mb/m2

·         masa stropu ok. 268 kg/m2

Podpory montażowe należy ustawić w równych odstępach pod węzłami pasa dolnego kratownicy belki przy rozpiętości stropu:

o        do 3,9 m - 1 podporę

o        od 4,2 m do 6,0 m - 2 podpory

o        powyżej 6,0 m - 3 podpory.

Belki należy układać w rozstawie co 60 cm w stropach TERIVA-I, TERIVA NOVA i co 45 cm w stropach TERIVA-I bis, TERIVA-II i TERIVA-III. Sprawdzenie rozstawu belek dokonuje się przez ułożenie po jednym pustaku między nimi przy każdym końcu belki.

Długość oparcia belki na murze lub innej podporze stałej nie powinna być mniejsza niż 80 mm w stropach TERIVA-I, TERIVA NOVA oraz 110 mm w stropach TERIVA-I bis, TERIVA-II i TERIVA-III. Końce belek należy opierać na podłożu z zaprawy cementowej marki M12 o grubości ł 20mm.
Przy rozpiętości stropu powyżej 6 m jako zasadę należy przyjąć opieranie belek na ryglach i wykonanie obniżonego wieńca poniżej spodu belek na grubość co najmniej 40 mm .

Wieńce

Na obrzeżach stropów, na ścianach nośnych i ścianach równoległych do belek należy wykonać w poziomie stropu wieńce żelbetowe o wysokości nie mniejszej niż wysokość stropu i szerokość co najmniej 12 cm. Zbrojenie wieńców powinno składać się co najmniej z trzech prętów o średnicy nie mniejszej niż 10 mm. Zaleca się stosowanie 4 prętów o średnicy 10 mm. Strzemiona z drutu o średnicy 4,5 mm powinny być rozmieszczone co 25 cm. Pręty zbrojeniowe belek należy zakotwić w wieńcach.       Wieńce należy betonować równocześnie ze stropem.Przy stosowaniu zbrojenia podporowego, dla właściwego jest zakotwienia w wieńcu, górne pręty wieńca powinny być usytuowane ok. 30 mm od górnej powierzchni stropu.

Żebra rozdzielcze

W stropach począwszy od TERIVA - I 4,2m; TERIVA NOVA 4,5 m; TERIVA-I bis i TERIVA-II - 5,4 m; TERIVA-III - 4,8 m należy stosować żebra rozdzielcze o szerokości 7-15 cm i wysokości równej wysokości stropu. Żebro rozdzielne powinno znajdować się w środkowej części stropu. Zbrojenie żebra rozdzielczego powinno składać się z dwóch prętów (jeden pręt w górnej strefie żebra, a drugi w dolnej). Średnica prętów powinna wynosić co najmniej 10 mm w stropie TERIVA-I i 12 mm w pozostałych stropach TERIVA. Pręty zbrojenia żeber rozdzielczych powinny być zakotwiczone w prostopadłych do tych żeber wierceniach lub podciągach, na długość minimum 0,5 m.Przy rozpiętości stropu od 6,1 m do 7,80 m należy stosować dwa żebra rozdzielcze w odległości 2,4 M do 2,6 m...