BUDOWNICTWO OGÓLNE I MATERIAA
Y
BUDOWLANE
projekt 11
STROPY
POJ
CIA OGÓLNE I KLASYFIKACJA STROPÓW
Strop jest ustrojem konstrukcyjnym budynku dzielÄ…cym go
na poszczególne kondygnacje i spełniającym zadania:
- przeniesienia na ściany obciążeń stałych (ciężar własny
konstrukcji i wykończenia), obciążeń zmiennych i ewentualnie
obciążeń od ścianek działowych,
- usztywnienie przestrzenne budynku,
- ochrona poszczególnych kondygnacji przed przenikaniem
ciepła, dz
więków, wody lub pary wodnej.
Stropom i stropodachom stawia siÄ™ zatem wymagania
w zakresie wytrzymałości, sztywności, izolacyjności termicznej i
akustycznej, izolacyjności przeciwwilgociowej, ognioodporności oraz
trwałości.
Względy ekonomiczne dyktują dodatkowo warunki jak najmniejszego
zużycia materiałów i niskiego kosztu wykonania.
PODSTAWOWE WARUNKI DLA STROPÓW
Nośność stropu (np. belek) zapewnia się przez
odpowiednie projektowanie tj. dobór materiałów oraz
wymiarów elementów zdolnych do przeniesienia wszystkich
możliwych obciążeń, jakie mogą wystąpić w trakcie montażu
oraz w okresie eksploatacji stropu.
Sztywność stropu w budownictwie tradycyjnym
zapewnia się poprzez spełnienie odpowiednich wymagań
konstrukcyjnych (określonych np. przepisami normowymi)
takich jak np. zastosowanie wieńców, połączeń w stykach,
odpowiedniej wysokości konstrukcyjnej elementów, stosowania
usztywnień w przęsłach, np. w postaci żeber rozdzielczych itp.
Izolacyjność termiczna stropu jest warunkiem
istotnym w stropach oddzielających pomieszczenia o dużej
różnicy temperatur (stropy nad piwnicami, bramami i
przejazdami, stropy poddaszy oraz w stropodachach ).
PODSTAWOWE WARUNKI DLA STROPÓW
Izolacyjność termiczną zapewnia ułożenie odpowiedniej warstwy
izolacji termicznej na stropie, aby wymiana ciepła (określona za
pomocą współczynnika przenikania ciepła k) zachodziła w
ograniczonej wielkości i aby na powierzchni wewnętrznej oraz w
wewnątrz przegrody nie występowało
zjawisko kondensacji pary wodnej.
Izolacyjność akustyczna stropów jest czynnikiem
decydującym o komforcie pomieszczeń przeznaczonych na
pobyt ludzi. Aby strop stanowił przeszkodę dla przenikania
dz
więków (powietrznych i uderzeniowych) powinien być
odpowiednio sztywny, aby ograniczyć drgania;
Strop nie powinien zawierać szczelin ani porów, przez które
dz
więki przenikają bezpośrednio.
PODSTAWOWE WARUNKI DLA STROPÓW
Na wierzchu stropu powinna być wykonana warstwa z
materiału, tłumiącego dz
więki uderzeniowe.
Nie są pożądane wewnątrz stropu większe przestrzenie
powietrzne, które mają charakter rezonatorów.
Izolacyjność przeciwwilgociowa lub paroszczelna
dotyczy stropów dzielących pomieszczenia o różnej
wilgotności względnej powietrza lub stropów w
pomieszczeniach o dużym zawilgoceniu (np. umywalnie,
łazienki). Warunek ten musi być również spełniony przez
stropodachy i tarasy.
Dla zabezpieczenia odpowiedniej izolacyjności
przeciwwilgociowej stropu układa się na nim odpowiednią
warstwÄ™ izolacji przeciwwodnej i przeciwwilgociowej
PODSTAWOWE WARUNKI DLA STROPÓW
W zależności od przeznaczenia budowli, wielkości
przenoszonych obciążeń, oraz rodzaju zastosowanego
materiału wykonuje się różne konstrukcje stropów.
Stropy można podzielić ze względu na:
a) rodzaj konstrukcji stropu
- płytowe,
- płytowo-żebrowe,
- gęstożebrowe,
- belkowe;
b) rodzaj materiału zastosowanego w konstrukcji
- żelbetowe,
- ceramiczno-żelbetowe,
- ceramiczne (sklepienia odcinkowe),
- ceramiczno-stalowe (płyty Kleina),
- drewniane;
PODSTAWOWE WARUNKI DLA STROPÓW
c) schemat statyczny
- wolnopodparte (jednoprzęsłowe),
- częściowo zamocowane jedno- lub obustronnie,
- całkowicie zamocowane jedno-lub obustronnie,
- wieloprzęsłowe belki ciągłe;
d) usytuowanie
- stropy nad piwnicami i przejazdami,
- stropy międzypiętrowe,
- stropy nad ostatniÄ… kondygnacjÄ…
tj. stropy poddaszy i stropodachy.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
PA
YTY STROPOWE
Płyty żelbetowe mogą stanowić konstrukcję stropów
płytowych monolitycznych (betonowanych na budowie) lub
prefabrykowanych oraz element współpracujący z żebrami w
stropach płytowo-żelbetowych i gęstożebrowych.
Grubość płyt betonowanych na budowie powinna być e"6
cm zaś płyt prefabrykowanych 4 cm. Natomiast grubość płyt
usytuowanych pod przejazdami powinna być odpowiednio
e"12 cm i e"10 cm.
Płyty powinny mieć dostateczną sztywność i dlatego ich
wysokość obliczeniową ha (liczoną od środka ciężkości
zbrojenia dolnego do górnej krawędzi przekroju) przyjmuje się
nie mniejszą niż:
1/40 rozpiętości płyt jednoprzęsłowych wolnopodpartych i
1/50 rozpiętości przęsła dla płyt ciągłych.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Zbrojenie
Pręty o średnicy e"4,5 mm (3,0 mm prefabrykaty) lub siatki
zgrzewane z prÄ™tów o Å›rednicy 3÷5,5 mm.
Przekrój zbrojenia określa się na podstawie obliczeń
statycznych z tym, że do podpory należy doprowadzić bez
odgięć, co najmniej 1/3 wszystkich prętów, ale nie mniej niż
3 pręty na 1 m szerokości przekroju.
Uzupełniające zbrojenie w płytach stanowią prostopadłe
pręty rozdzielcze o przekroju e"1/10 przekroju zbrojenia
głównego a przy obciążeniu skupionym e"1/4 przekroju.
Otulenie zbrojenia powinno wynosić co najmniej 1 cm (w
płytach o grubości > 12 cm co najmniej 1,5 cm) i nie
mniejsze niż średnica pręta.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Żebra stropów płytowo-żebrowych
Do stropów płytowo-żebrowych zalicza się stropy (zwykle
monolityczne), w których od spodu płyty są ukształtowane
belki - żebra stanowiące podpory płyt współpracujące z płytą
w przenoszeniu obciążeń.
Wysokość żeber przyjmuje się e"1/15 rozpiętości stropu (dla
dachów >1/20 rozpiętości) i zwykle e" 25 cm w stopniowaniu
co 5 cm.
Szerokości żeber stosuje się równe 15 cm, 18 cm, 20 cm i
dalej co 5 cm. Zbroi się je prętami o średnicy e"8 mm (5,5
mm dla żeber prefabrykowanych) w ilości wynikającej z
obliczeń. Zasadą jest, że co najmniej 1/3 przekroju prętów
zbrojenia potrzebnego w przęśle (lecz nie mniej niż 2 pręty)
doprowadza się bez odgięć do podpory. Pozostałe pręty
mogą być w sąsiedztwie podpory odgięte i przeprowadzone
górą dla przeniesienia naprężeń rozciągających
występujących w tej strefie żebra.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Zbrojenie żebra stanowią również strzemiona o średnicy e"4,5
mm (3 mm w żebrach prefabrykowanych), których rostaw
zależy od tego, czy przekrój betonowy jest w stanie
przenieść występujące siły poprzeczne czy też nie.
Jeżeli siła poprzeczna spełnia warunek
Q d" 0,75 Rbz b ho,
gdzie:
Rbz - wytrzymałość obliczeniowa betonu na rozciąganie,
b - najmniejsza szerokość żebra (np. szerokość środnika),
ho - wysokość obliczeniowa przekroju (odległość środka
ciężkości zbrojenia do górnej krawędzi przekroju),
to rozstaw strzemion przyjmuje siÄ™ d"3/4 h i d"50 cm.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Jeżeli warunek Q d" 0,75 Rbz b ho nie jest spełniony, to
rozstaw strzemion określa się na podstawie obliczeń.
Zasadą jest, że jeśli nie stosuje się zbrojenia odgiętego,
to rozstaw strzemion na długości e"1/6 rozpiętości żebra (a
przy obciążeniu skupionym co najmniej do najbliższej od
podpory siły skupionej) powinien być e"1/3 h i < 30 cm.
Otulenie zbrojenia głównego żeber powinno być >2 cm
(w prefabrykowanych >1 cm) oraz >d (d - średnica pręta),
zaÅ› otulenie strzemion co najmniej 1 cm.
Ponadto zgodnie z PN-84/B-03264 należy zapewnić
odpowiednie kotwienie prętów zbrojenia na podporze.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
STROPY G
STOŻEBROWE
Są to stropy, w których elementy nośne (żebra) są
rozmieszczone w odstępach d"0,9 m.
Należą one do najczęściej stosowanych w budownictwie
tradycyjnym.
Żebra stropów gęstożebrowych mogą być betonowane na
miejscu budowy lub prefabrykowane.
Żebra prefabrykowane powinny być tak konstruowane, aby
było możliwe zapewnienie współpracy prefabrykatu z górną
płytą betonowaną na budowie.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Pod względem konstrukcji rozróżnia się następujące typy
stropów gęstożebrowych:
- z żebrami żelbetowymi współpracującymi z górną płytą,
- z żebrami żelbetowymi bez współpracy górnej płyty.
Ze względu na rodzaj wypełnienia przestrzeni między
żebrami stropy dzieli się na:
- stropy z wypełnieniem sztywnym i trwałym
(pustaki ceramiczne lub betonowe),
- z wypełnieniem niesztywnym (np. skrzynki drewniane),
- bez wypełnienia.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Grubość konstrukcji stropu przyjmuje się zwykle:
e"1/30 obliczeniowej rozpiętości w stropach
ciągłych i jednoprzęsłowych częściowo zamocowanych,
e"1/25 obliczeniowej rozpiętości w stropach
jednoprzęsłowych wolnopodpartych,
w stropodachach, z wyjątkiem tarasów, powyższe
grubości mogą być zmniejszone odpowiednio do
1/40 i 1/35 rozpiętości.
Grubość górnej płyty międzyżebrowej w odległości 1/4 rozstawu
osiowego żeber powinna wynosić:
w stropach z wypełnieniem sztywnym (liczona jako suma grubości
ścianki pustaka wypełniającego i warstwy betonu uzupełniającego)
3,5 cm oraz co najmniej 1/30 l (rozpiętości osiowej między żebrami)
4 cm dla stropów żelbetowych monolitycznych z gotowych elementów,
w stropach bez wypełnienia sztywnego
3 cm oraz co najmniej 1/30 l.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Grubość płyty w środku rozpiętości między żebrami powinno
się przyjmować co najmniej:
- 1,5 cm dla stropów ceramiczno-żelbetowych,
- 2 cm dla stropów żelbetowych monolitycznych
z gotowych elementów,
- 1,5 cm dla stropów bez wypełnienia sztywnego;
w stropach obciążonych dynamicznie grubości płyty
żelbetowej należy przyjmować większe.
Warunek podstawowy
Elementy wypełnienia sztywnego współpracującego w
przenoszeniu obciążeń powinny mieć przekroje gwarantujące
przeniesienie naprężeńściskających.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
W związku z tym grubość ścianek tych elementów należy
przyjmować nie mniejszą niż
- 1,5 cm dla elementów ceramicznych,
- 2 cm dla elementów z betonu wibrowanego
lub prasowanego przy masie elementu do 45 kg,
- 3 cm dla elementów z betonu wibrowanego lub
prasowanego przy masie elementu powyżej 45 kg.
Minimalne grubości ścianek elementów z betonu
niewibrowanego powinny wynosić odpowiednio 3 cm i 4 cm.
Krawędzie czołowe wypełnienia sztywnego powinny być
skośnie ścięte w celu umożliwienia dokładnego wypełnienia
styków zaprawą lub betonem (strop Fert 45/bn).
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Płyty górne stropów gęstożebrowych, spełniających powyższe wymagania
nie muszą być zbrojone na zginanie (w kierunku prostopadłym do
żeber).
Wyjątek stanowią płyty obciążone siłami skupionymi
lub zginane w kierunku prostopadłym do żeber (np. w przypadku
balkonów usytuowanych na ścianach równoległych do osi żeber).
Zbrojenie żeber powinny stanowić co najmniej 2 pręty. Wyjątek
stanowiÄ… stropy Ackermana lub podobnej konstrukcji o stosunkowo
małym (orientacyjnie d" 0,4 m) rozstawie żeber.
Średnica prętów zbrojenia w żebrach monolitycznych powinna wynosić
co najmniej 8 mm, a w prefabrykowanych 5,5 mm.
Rozmieszczenie strzemion oraz stosowanie prętów odgiętych powinno
odpowiadać wymaganiom przewidzianym dla żeber stropów płytowo-
żebrowych.
Jeżeli jednak warunek Q d" 0,75 Rbz b ho, jest spełniony, to można w
stropach gęstożebrowych nie projektować strzemion.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Warto zwrócić uwagę na fakt, że w niektórych
stosowanych rozwiązaniach stropów z
żebrami prefabrykowanymi (np. DZ-3)
wymagania w tym zakresie nie są spełnione.
Ich konstrukcja została bowiem
zaprojektowana w oparciu o przepisy
wcześniej obowiązujących norm.
KONSTRUKCJA STROPÓW G
STOŻEBROWYCH
Strop Fert
KONSTRUKCJA STROPÓW
G
STOŻEBROWYCH
Akerman
Porotherm
DZ-4
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
STROPY BELKOWE
Zasadniczym elementem konstrukcyjnym stropu belkowego
jest belka (stalowa, drewniana lub żelbetowa).
Zadaniem belki jest przeniesienie obciążeń ze stropu na
podporÄ™.
Obciążenie na belkę jest przekazywane za pośrednictwem
pozostałych elementów tworzących konstrukcję stropu
(płyty stropowej, legarów itp.).
Sposób oparcia tych elementów na belce jest najczęściej
taki, że nie gwarantuje współpracy z belką przy
przenoszeniu obciążeń na podpory.
WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE DLA STROPÓW
Typowymi przykładami konstrukcji stropów belkowych są:
" stropy na belkach stalowych (np. stropy Kleina),
" stropy drewniane oraz
" stropy na belkach żelbetowych
W odniesieniu do tych stropów nie precyzuje się
szczegółowych wymagań konstrukcyjnych.
Wymiary belek stalowych, drewnianych oraz sposób
zbrojenia belek żelbetowych określa się na podstawie
obliczeń nośności i odkształceń (ugięć).
Stropy te powinny zatem spełniać wymagania ogólne
w zakresie nośności, warunków oparcia oraz izolacyjności.