Stropy
R
Prof. zw. dr hab. inż. Krystian
Ledwoń
Stropy
R
Prof. zw. dr hab. inż. Krystian
Ledwoń
Stropy i ich rodzaje
Strop to jeden z najważniejszych elementów konstrukcyjnych,
gdyż od jego wytrzymałości i stabilności w dużej mierze zależy
bezpieczeństwo budynku. Zadaniem stropu jest podzielenie
budynku na kondygnacje i przeniesienie wszystkich obciążeń
jakie na niego działają.
Stropy w budynku spełniają trzy podstawowe zadania:
1. przenoszą obciążenia użytkowe, własne oraz niekiedy od ścian
działowych
2. usztywniają budynek
3. spełniają rolę przegród ciepło i dźwiękochłonnych
Nośność tego elementu konstrukcyjnego bezpośrednio wpływa na
bezpieczeństwo użytkowników budynku nad i pod stropem. Stropy
mogą mieć różną konstrukcję i mogą być wykonane z różnych
materiałów na co wpływ mają względy na przykład:
- estetyczne
- funkcjonalne
- obciążeniowe
- finansowe
- konstrukcyjne.
Stropy drewniane
Drewniane stropy tradycyjne wykonane są z opartych na ścianach bali i
ułożonej na nich podłogi z desek. Przy dużych rozpiętościach stosuje się
również podciągi na których opierają się żebra.
Lekkie stropy drewniane stosuje się w domach wykonanych w technologii
lekkiego szkieletu drewnianego. Konstrukcja składa się z gęsto
rozmieszczonych żeber i poszycia. Żebra wykonane są z bali wzajemnie
usztywnionych przewiązkami z desek. Od spodu konstrukcję osłaniamy
np. płytami gipsowo-kartonowymi,
a środek wypełniamy wełną mineralną.
Przy stropach drewnianych bardzo ważną sprawą jest stosowanie
odpowiedniego drewna co do którego jest szereg wymagań. Do budowy
powinno się stosować drewno sosnowe które jest sprężyste i łatwo
poddaje się obróbce lub świerkowe trudniejsze w obróbce z powodu
mniejszej sprężystości. Tarcica powinna być z czterech stron strugana
(zwiększa to odporność na działanie ognia), i nie może mieć normowo
określonych wad. Drewno na konstrukcję powinno mieć klasę K27.
Wilgotność tarcicy konstrukcyjnej nie powinna być większa niż 18% przy
elementach obudowanych i nie więcej niż 23% przy elementach na
otwartym powietrzu.
Stropy te są stosunkowo tanie i łatwe w wykonaniu. Dość znacznie
uginają się i ustępują innym rodzajom stropów pod względem
ognioodporności, trwałości i usztywnienia budynku.
Stropy ceglane zbrojone i nie zbrojone.
Do stropów ceglanych zaliczamy sklepienia bądź płyty z różnego
rodzaju cegieł pełnych lub pustaków. W stropach tych naprężenia
ściskające przenoszone są przez cegły i zaprawę w spoinach. Zadaniem
zaprawy łączącej cegły jest, otulenie zbrojenia, związanie cegieł i
wypełnienie spoin. W stropach o tej konstrukcji nie występują takie
elementy jak płyty betonowe czy też żebra betonowe.
Stropy z płytami Kleina są łatwe w wykonaniu, jednak przy większych
rozpiętościach belek okazują się droższe ze względu na znaczny ciężar
belek stalowych. Płyty Kleina ciężkie i półciężkie mają znacznie większy
ciężar od stropów prefabrykowanych, co jest ich poważną wadą. Stropy
płytowe z cegieł były bardzo rozpowszechnione w budownictwie
pierwszych lat powojennych ze względu na dostępny materiał z
rozbiórek.
Stropy masywne żelbetowe wykonywane na miejscu
wbudowania.
Są to stropy których wykonanie wymaga użycia deskowań i rusztowań
oraz dużego wkładu pracy w dość długim czasie. Ze względu na swoje
wady są one rzadko stosowane w budownictwie, natomiast bardzo
często zastępowane są stropami prefabrykowanymi.
W skład tej grupy stropów wchodzą min.: stropy płytowe bezbelkowe,
stropy żelbetowe płytowo - żebrowe, stropy żelbetowe grzybkowe oraz
płyty betonowane na belkach stalowych.
Stropy gęstożebrowe żelbetowe betonowane na miejscu budowy.
Do tej grupy należą stropy wykonywane na deskowaniu z żeber o rozstawie
osiowym nie większym niż 90cm oraz z płyty (w niektórych stropach zostaje
pominięta). Wolne przestrzenie pomiędzy żebrami mogą być wypełnione
skrzynkami, pustkami w celach izolacji lub pozostawione puste. Wypełnienia te
mogą być sztywne lub niesztywne.
Stropy te są szczególnie przydatne w budynkach o konstrukcji mieszanej i
szkieletowej, gdyż mogą być dostosowane do różnych schematów statycznych,
rozpiętości i obciążeń. Do tej grupy stropów zaliczamy min.: stropy gęstożebrowe z
wypełnieniem z cegły dziurawki, stropy gęstożebrowe z wypełnieniem pustakami,
stropy z blokami z lekkiego betonu.
Stropy żelbetowe prefabrykowane.
W skład tej grupy stropów wchodzą stropy które montowane są na miejscu
wbudowania bez deskowań
i rusztowań.
Stropy żelbetowe mają wiele cech dodatnich w porównaniu ze stropami
betonowanymi na miejscu budowy,
a mianowicie:
-brak deskowania
-wyższa jakość stropu
-oszczędności materiału
-krótszy czas wykonania
Dzięki tym cechom stropy te są szczególnie przydatne w budynkach typowych i
przy zastosowaniu przemysłowych metod budowania.
W budownictwie mieszkaniowym stropy żelbetowe występują w postaci wielkich
płyt prefabrykowanych
o wymiarach równych powierzchni całego pomieszczenia.
Stropy ceramiczno - żelbetowe
Są one wykonywane z różnego rodzaju pustaków ceramicznych i betonu.
W stropie takim pracuje na ściskanie zarówno ceramika jak i beton. W
niektórych przypadkach może być wykonana wierzchnia warstwa
betonowa rozciągnięta na pustakach. Spoiny pomiędzy pustakami w tych
stropach powinny być tak wypełnione, aby było pełne przekazanie
obciążeń pomiędzy pustakami.
Stropy szklano - żelbetowe
Stropy te mają konstrukcję płyty żelbetowej z zabetonowanymi
kształtkami szklanymi, które umożliwiają przenikanie światła przez strop.
Kształtki mogą być: kwadratowe, prostokątne lub okrągłe
Strop Ackermana
Strop Ackermana jest najszerzej
stosowa-nym w polskim budownictwie
stropem mo-nolitycznym 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.
Strop CERAM 45B jest gęstożebrowym monolitycznym stropem o
konstrukcji ceramiczno-żelbetowej wykonywanym na budowie z gotowych
elementów tj. belek stalowo-ceramicznych i pustaków ceramicznych. Do
wykonania stosowane są pustaki ceramiczne o wysokości 20 cm zalane
betonem B-15 o grubości 3 cm stanowiącym górną płytę stropową gdzie
całkowita wysokość konstrukcyjna stropu wynosi 23 cm. Belki stropowe
mają długość 2,37 - 5,97 m ze stopniowaniem co 0,3 m ułożone w
rozstawie 45 cm. Stropy mają zastosowanie w obiektach budownictwa
ogólnego o dopuszczalnych granicznych obciążeniach stropu
IZOLACJA TERMICZNA STROPU
Strop Ackermana od strony poddasza
nieużytkowego (strychu) należy docieplić
styropianem układanym war-stwą grubości 13
cm w przypadku pustaków wysokości 18 cm i
grubości 12 cm w przypadku pustaków wyso-
kości 20 cm, nakrytym wylewką cemen-tową
grubości 4 cm. Przy takim dociepleniu spełniona
jest wymagana dla budynków mieszkalnych
norma cieplna i współ-czynnik przenikania
ciepła wynosi -
k=0,296 W/m2*K < 0,3 W/m2*K.
Stropy Fert:
•Są to stropy ceramiczno-żelbetowe gęstożebrowe, betonowane na miejscu budowy, stosowane głównie
w budownictwie jednorodzinnym. Składają się one z prefabrykowanych belek ceramiczno-żelbetowych,
pustaków ceramicznych, żeber żelbetowych i płyty betonowej.
•stropy Fert-20 o rozstawie żeber co 40 cm i wysokości 23 cm; dopuszczalne obciążenie włas ne 348 daN/m2
•stropy Fert-45 o rozstawie żeber co 45 cm i wysokości 23 cm; dopuszczalne obciążenie własne 340 daN/m2,
użytkowe 325 daN/m2
• stropy Fert-60 o rozstawie żeber co 60 cm i wysokości 24 cm; dopuszczalne obciążenie własne 305 daN/m2 i
użytkowe 325 daN/m2
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,
Strop w systemie Thermomur
Strop w systemie THERMOMUR jest to typowy strop gęsto żebrowy
wykonany przy użyciu kształtek TH-5 i TH-6 oraz powszechnie dostępnych
belek stropowych typu Teriva, Fert, DZ lub innych wykonanych zgodnie z
dokumentacją techniczną.
Płyty stropowe FILIGRAN
Strop typu FILIGRAN jest uniwersalnym systemem stropów żelbetowych, stosowanym w całej
Europie. Dzięki ich doskonałym rozwiązaniom konstrukcyjnym w metodzie budownictwa
prefabrykowanego przystosowanym do budownictwa przemysłowego, mieszkaniowego,
wiejskiego i ogólnego nie ograniczają inwencji twórczej architektów.
Strop z płytami "FILIGRAN" jest stropem monolitycznym składającym się z dwóch głównych
komponentów konstrukcyjnych tj.
z prefabrykowanej płyty żelbetowej grubości 5 cm, zwanej strukturalną płytą szalunkową oraz
z warstwy betonu uzupełniającego wylanego na budowie do wysokości całkowitej
przewidzianej w projekcie konstrukcyjnym, jednocześnie wykorzystuje zalety stropów
monolitycznych i prefabrykowanych.
Strukturalne prefabrykowane płyty szalunkowe "FILIGRAN" są uniwersalnym żelbetowym
szalunkiem traconym z usztywniającym dodatkowym zbrojeniem w postaci kratownic
przestrzennych o przekroju trójkątnym.
Kratownice wystają ponad górną powierzchnię płyt i współpracują z nimi podczas transportu i
montażu.
Stropy
prefabrykowan
e belkowo-
płytowe.
Strop belkowo-
płytowy przy użyciu
płyt korytkowych
Płyty stropowe PSKJ-S
Szalunkowa płyta stropowa dla stropów monolitycznych to produkt cieszący dużą izolacją
termiczną, lekką konstrukcją poprzez umieszczenie wewnątrz płyty elementów
styropianowych przy zachowaniu potymalnej grubości.
Strukturalne prefabrykowane płyty szalunkowe "PSKJ-S" zawierają całkowite zbrojenie stropu i
są usztywniane dodatkowym zbrojeniem w postaci kratownic przestrzennych o przekroju
trójkątnym.
Zastosowanie wkładek styropianowych zmniejsza ciężar całkowity stropu i łączy w sobie
zalety stropu gęstożebrowego
i zespolonego.
Kratownice wystają ponad górną powierzchnię płyt i współpracują z nimi podczas transportu i
montażu.
Strop z płytami "PSKJ-S" jest stropem monolitycznym składającym się z dwóch głównych
komponentów konstrukcyjnych tj.
z prefabrykowanej płyty żelbetowej grubości 5 cm, zwanej strukturalną płytą szalunkową
oraz z warstwy betonu uzupełniającego (13 cm) wylanego na budowie do wysokości
całkowitej 18 cm i długości płyty do 6,0 mb, jednocześnie wykorzystuje zalety stropów
monolitycznych i prefabrykowanych.
Główne
zbrojenie rozciągane,
zbrojenie rozdzielcze jak
również kratownice typu KJ są
wykonane ze stali A-III N.
Płyta szalunkowa "PSKJ-S"
wykonana jest z betonu klasy
B-25. Beton uzupełniający
płytę do odpowiedniej
wysokości powinien być też w
klasie B-25.
Rys. 1 Strop drewniany z
podłogą, ślepym pułapem i
podsufitką [30]: 1-deski
podłogowe, 2-cegła, 3-ko-tew,
4-szczelina, 5-papa, 6-tynk, 7-
ocieplenie, 8-deski, 9-beton lub
cegła
.
Stropy drewniane
W historii budownictwa znane "od zawsze" i stosowane już przez pierwszych
budowniczych. Często proste, wykonane intuicyjnie, bez obliczeń statycznych.
Spełniały swoje zadanie w wiejskich chatach i jako dzieła sztuki ciesielskiej i
rzeźbiarskiej do dziś rozdzielają kondygnacje królewskich pałaców. Od
kilkudziesięciu lat projektowane i wykonywane z inżynierska dokładnością. Przez
wieki nie zmieniły się zasady ich konstruowania. Charakteryzują się dużą
tolerancją na błędne wymiarowanie, ale wymagają starannego wykonania. Mimo
rozwoju innych materiałów budowlanych i związanych z nimi technologii
wykonawczych, drewno nadal pozostaje powszechnie stosowanym budulcem.
Rys. 2. Strop belkowy drewniany [30]: a) z
podłogą i podsufitką, b) nagi, ocieplony od
strony poddasza; 1-belka, 2-wełna
mineralna, 3-deski, 4-tynk,
Rys. 5. Strop deskowy: a) bez izolacji cieplnej, b) z izolacją cieplną; 1-belki, 2-
podsufitka, 3-podłoga, 4-płyta pilśniowa, 5-papa, 6-polepa, 7-rozpórki.
Zalety stropu drewnianego
Główną zaletą stropów drewnianych jest lekkość ich konstrukcji, przy
jednocześnie wyso-kich w stosunku do masy własnej parametrach
wytrzymałościowych. Z pewnością stropy belkowe wyśmienicie nadają się do
obiektów budownictwa mieszkaniowego, jednorodzin-nego. 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 techno-
logii suchej, co biorąc pod uwagę krajowe warunki klimatyczne, pozwala na
wykonanie stropu także w okresie niskich temperatur. Ponadto nie bez znaczenia
jest łatwość wyko-nania konstrukcji stropu oraz ewentualnych remontów
konstrukcji.
*) Wymiarowanie wysokości belek stropowych można przeprowadzić na podstawie
wykonanych obliczeń statycznych z uwzględnieniem wymagań normy PN-81/B-03150 lub
stosując metodę uproszczoną opie-rać się na dostępnych tabelach dla budynków w
systemach "kanadyjskich" (National Forest Produkt Association).
rys.1
Przekrój przez elementy kostrukcyjne
Oznaczenia:
1 - pokrycie połaci dachówką ceramiczną, 2 - łata, 3
– kontrłata, 4 - folia wstępnegp krycia, 5 - izolacja
termiczna, 6 – paroizo-lacja, 7 - płyta gipsowo-
kartonowa, 8 - podbitka pozwalająca na wentylację
dachu, 9 - warstwa wykończeniowapodłogi, 10 –
skle-jka lub płyta wiórowa, 11 - pustka powietrzna,
12 - ruszt z łat, 13 - oblicówka z cegły, 14 - szczelina
wentylacyjna, 15 - izolacja przeciwwilgociowa, 16 -
poszycie zewnętrzne, 17 – poszycie wewnętrzne, 18
- podwalina ściany, 19 - oczep stropu, 20 – nad-
proże, 21 - półka, 22 - zakotwienie podlicówki, 23 –
pod-walina
impregnowana,
24
-
szczelina
wentylacyjna, 25 - kotew, 26 - łata fundamentowa,
27 - ibizol
Jednorodzinne budownictwo
prefabrykowane
rys.3
Przekrój przez elementy konstrukcyjne
Oznaczenia:
1 - pokrycie połaci dachowej, 2 - łata, 3 -
kontrłata, 4 - folia wstępnego krycia, 5 -
izolacja termiczna, 6 - paroizolacja, 7 -
płyta gipsowo-kartonowa, 8 – war-stwa
wykończeniowa podłogi, 9 - płyta wiórowa
lub sklejka, 10 - ruszt drewniany, 11 -
mocowanie wią-zara dachowego, 12 -
wieniec, 13 - nadproże z węgarkiem, 14 -
kotew, 15 - płyta balkonowa, 16 - płyta
żelbetowa ściany gr. 8 cm, 17 - kratownica
stalowa, 18 - izolacja dźwiękochłonna, 19 -
pustka powietrza, 20 - podłogowa płyta
żelbetowa,
21
-
podwalina
w
prefabrykacie,
22
-
izolacja
prze-
ciwwilgociowa pozioma, 23 - belka
podwalinowa, 24 - fundamentowy słupek
dystansowy, 25 - stopa fun-damentowa, 26
- warstwa drenażu (piasek), 27 – dre-naż,
28 - szlichta, 29 - płyta podłogowa, 30 -
belka podłogowa, 31 - podbicie, 32 -
uszczelnienie połą-czeń, 33 - śruba
kotwiąca strop do ściany