Stropy z płyt prefabrykowanych - zalety i wady

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jakie są korzyści z zastosowania stropów z prefabrykatów dla inwestora i projektanta?
• Co charakteryzuje stropy prefabrykowane?
• Na co zwrócić uwagę przy montażu stropów prefabrykowanych?
• Jak rozumieć parametry stropu?

Korzyści z zastosowania stropów z prefabrykatów

Jakość stropu, podobnie jak i każdego innego elementu budynku, zależy nie tylko od klasy użytych materiałów, ale i od fachowości i staranności wykonawców. Tak naprawdę ten drugi czynnik jest nawet ważniejszy. Bo naprawdę dobry fachowiec prawidłowo wykona swoją pracę dysponując nawet nienajlepszymi surowcami. Za to zły wykonawca zepsuje nawet najlepszy materiał. Prefabrykacja, czyli przygotowanie elementów fabrycznie, a nie dopiero na placu budowy, przy wielu innych zaletach, znakomicie zmniejsza ryzyko popełnienia błędów. Bo większość pracy już w ich przypadku zrobiono, montaż to składanie prawie gotowych elementów.

Tak naprawdę użycie prefabrykatów oznacza dużą wygodę również dla projektantów, bo producenci udostępniają bogatą dokumentację opisującą wszystkie istotne technicznie cechy. Korzysta się z gotowych tabel doboru, wykresów czy oprogramowania, zamiast dopiero liczyć jaka będzie dopuszczalna rozpiętość, ugięcie stropu, możliwość obciążenia ściankami działowymi, wymagana głębokość oparcia na ścianach nośnych, izolacyjność akustyczna i wiele innych.

Dla inwestora oznacza to też bardzo konkretne korzyści. Po pierwsze, nie ma ryzyka, że projektant o czymś zapomni - też jest on tylko człowiekiem i czasem popełnia błędy. Po drugie, wyroby są zaprojektowane tak, żeby optymalnie wykorzystać możliwości użytych materiałów. Bo wbrew pozorom nie jest łatwo dobrze dobrać proporcje np. pomiędzy gęstością i sposobem zbrojenia i grubością warstwy betonu. W niejednym projekcie strop jest jak to się mówi żargonowo "przezbrojony" - w istocie z nadmiarem stalowych prętów, ułożonych miejscami tak gęsto, że trudno je dobrze otulić mieszanką betonową. A niekiedy zamiast dokładać kolejną porcję drogiej stali wystarczyłoby pogrubić warstwę betonu o kilka centymetrów.

Po trzecie, profesjonalna fabryczna produkcja gwarantuje zachowanie deklarowanych parametrów. Beton ma rzeczywiście daną klasę, a nie co akurat wyjdzie w wyniku jego mniej lub bardziej udanego przygotowania i późniejszej pielęgnacji, układ i połączenia zbrojeń są perfekcyjne itd. Można też stosować doskonalsze rozwiązania, niedostępne na placu budowy. Na przykład, przy tej samej ilości zużytej stali, wykonanie płyt jako strunobetonowych, ze wstępnie naprężonym zbrojeniem, znakomicie poprawia ich parametry wytrzymałościowe.

Rodzaje stropów a wielkość, transport i wygoda

Wybór rodzaju stropu to, poza wieloma innymi kwestiami, sztuka znalezienia równowagi pomiędzy koniecznym nakładem pracy i stopniem skomplikowania robót na budowie a możliwością dowiezienia elementów o określonych wymiarach i masie na działkę oraz umieszczenia ich na budynku. Na jednym biegunie mamy np. tradycyjne płyty kanałowe, które montuje się dość szybko i łatwo, a z racji bardzo dużych wymiarów - połączeń jest pomiędzy nimi niewiele. Ale można ich użyć tylko wówczas, gdy na budowę jest w stanie dojechać duży samochód ciężarowy oraz ciężki dźwig.

Na drugim zaś krańcu rozwiązań stropowych plasują się żelbetowe stropy monolityczne (wylewane). Tu używamy tylko surowców podstawowych - desek i stempli na szalunki, prętów zbrojeniowych i betonu. W razie konieczności, jeżeli np. wjazd na działkę jest bardzo trudny da się to wszystko przenieść nawet ręcznie. Co oczywiście nie będzie wygodne, ale jednak możliwe. Środek stawki to systemy stropowe, do których transportu wystarcza niewielki i stosunkowo lekki dźwig samochodowy, popularny HDS. Wystarcza on nie tylko w przypadku tradycyjnych stropów gęstożebrowych, takich jak Teriva, ale także coraz popularniejszych stropów panelowych.

Te ostatnie składają się z elementów nazywanych modułami lub panelami. Są one mniejsze i lżejsze, niż używane od dawna płyty stropowe (np. kanałowe), bo mają ok. 60 cm szerokości i kilka metrów długości. Ich długość i wysokość (grubość) zależy od wymaganej rozpiętości i wytrzymałości, ale idea jest zawsze ta sama - pojedynczy element ma być na tyle mały, żeby dało się go przewieźć ciężarówką z HDS i za pomocą tego dźwigu ułożyć na budynku. Równocześnie ma być na tyle duży, żeby można było ograniczyć prace montażowe i je przyspieszyć w porównaniu ze stropami gęstożebrowymi.

Znalezienie swoistej równowagi pomiędzy wielkością elementów, szybkością ich montażu a łatwością transportu i układania to trudna sztuka. Stąd właśnie wziął się pomysł żeby zamiast bardzo dużych płyt wytwarzać mniejsze panele. (fot. Stropy.pl)

Zmniejszenie wymiarów prefabrykatów umożliwia też łatwiejsze dostosowanie stropu do nie zawsze regularnego kształtu budynku, obecności wykuszy itp. Bo przecież bardzo duże płyty nie bardzo dadzą się do takiego domu dopasować.

Można tu wskazać na pewną analogię z tzw. blachodachówką modułową, czyli sprzedawaną w niewielkich arkuszach, zwykle poniżej 1 m2, zamiast ich wielkich odpowiedników o szerokości ok. 1 m i długości nawet 7 m. Na prostym, dwuspadowym dachu bez lukarn i okien dachowych takie duże blachy sprawdzą się świetnie. Za to na bardziej skomplikowanych dachach ustąpią pola blachodachówce modułowej. Zaś na tych naprawdę trudnych najlepsze do układania mogą być drobnowymiarowe dachówki, które da się dopasować nawet do łuków i pokryć nimi tzw. wole oczka. Ze stropami jest podobnie. Ostatecznie musimy rozważyć, jaki rodzaj i wielkość elementów będzie miał najwięcej zalet w przypadku konkretnego budynku. Dlatego warto zwrócić się do fachowców wytwarzających różne rodzaje prefabrykowanych stropów. Dobiorą oni optymalny w danym przypadku typ, a w razie konieczności coś przeprojektują. Bo może być i tak, że w różnych częściach budynku zostaną ułożone odmienne rodzaje stropów.

Jeżeli zaś chodzi o rachunek kosztów, to powinniśmy zawsze uwzględniać w porównaniach koszt całkowity obejmujący nie tylko materiały ale także robociznę i transport. Szczególnie w dzisiejszych czasach, gdy stawki wykonawców są bardzo wysokie, ograniczenie zakresu prac na placu budowy może się po prostu opłacać. Nie mówiąc już o tym, że zmniejszamy równocześnie ryzyko popełnienia błędów. Co do transportu zaś to znaczna odległość od zakładu prefabrykacji może zabić ekonomiczny sens inwestycji, jeśli prefabrykaty są bardzo duże i ciężkie, a więc wymagają specjalistycznego transportu.

Sposób montażu stropów prefabrykowanych

Chociaż stropy prefabrykowane, w tym modułowe to różne konstrukcje i pierwszą zasadą przy montażu powinno być zawsze trzymanie się instrukcji producenta, to można wyznaczyć pewien wspólny schemat postępowania. Wynika to z faktu, że w ich przypadku zawsze można mówić o podobnych priorytetach - ograniczeniu prac wykonywanych na budowie do minimum (wszystkie stropy prefabrykowane), oraz zachowaniu łatwości transportu i montażu, bez konieczności używania ciężkiego sprzętu (tylko stropy modułowe).

Z tych względów prace montażowe ograniczają się zwykle do:

• ułożenia paneli za pomocą lekkiego dźwigu samochodowego (HDS). Trzeba przy tym koniecznie przestrzegać zalecanej głębokości oparcia na murach. Ta zaś zależy od konkretnego systemu stropowego oraz materiału użytego do wzniesienia ścian;
• przygotowania wieńca stropowego. Typowe rozwiązanie to użycie rozbieralnego szalunku, jednak można też użyć murowanych kształtek wieńcowych, które stają się szalunkiem traconym. Zbrojenie wieńca musi być ułożone ściśle według projektu;
• przygotowania zbrojenia i szalunku w miejscach łączenia płyt. Producent określa ile powinno być prętów zbrojeniowych i jak mają być połączone. Szalunek w miejscach połączeń to tylko pojedyncze deski. Mogą być podparte stemplami od dołu lub podwieszone na drutach;
• zabetonowania wieńca i miejsc połączeń. Najlepiej jest użyć mieszanki dostarczonej z betoniarni. Bo chociaż w domu jednorodzinnym będzie potrzebna stosunkowo niewielka ilość mieszanki, to przygotowywanie na miejscu nie bardzo ma sens, gdyż z betoniarki będziemy otrzymywać jednorazowo niewielkie porcje, których klasa i parametry niekoniecznie będą takie, jak założono w projekcie;
• pielęgnacja miejsc betonowania. W szczególności dotyczy to wieńca, którego powierzchnia jest największa. Nie można dopuścić do przesuszenia świeżego betonu, np. wystawiając go na działanie słońca. Beton powinien być przynajmniej przez tydzień utrzymany w stanie ciągle wilgotnym, a jeszcze lepiej, żeby pokrywała go stale choćby cienka warstwa wody. Zapobiega to powstawaniu rys.

Decyzja - kiedy można przystąpić do dalszych robót murarskich - powinna należeć do kierownika budowy. Pamiętajmy, że chociaż sam strop można obciążyć od razu, to jest jeszcze wieniec i spojenia. A czas potrzebny do uzyskania niezbędnej wytrzymałości może być bardzo różny, zależny od składu mieszanki, ale również od temperatury otoczenia itp.

Niezależnie od rodzaju stropu wieńce i podciągi to elementy, które trzeba zabetonować na placu budowy. (fot. Rector)

Warto wiedzieć, że dostępny jest też wariant stropu Teriva, jakby podzielony na panele (Teriva panelowa). Elementy, z których każdy to dwa zbrojone żebra i wypełnienie pomiędzy nimi, ostatecznie zostają związane tzw. nadbetonem - czyli warstwą mieszanki betonowej wylewanej już na budowie.

Szczególnym przypadkiem jest też strop typu Filigran. On także składa się z prefabrykatów, ale są to duże płyty ze zbrojonego betonu. Projektuje się je zawsze indywidualnie. Płyty są cienkie (np. 4 cm), bo chociaż są zbrojone, to na nich układa się kolejne zbrojenie i zalewa wszystko mieszanką betonową, która wiąże konstrukcję w całość. Płyta Filigran jest w istocie szalunkiem traconym. Wymaga podparcia stemplami do czasu związania betonu i osiągnięcia wymaganej wytrzymałości. Filigran to tak naprawdę półfabrykat stropu monolitycznego. W jego przypadku transport i montaż wymagają ciężkiego sprzętu.

Jak rozumieć parametry stropu?

Przeciętny inwestor szukając informacji o stropach często natyka się na niezbyt zrozumiałe dla siebie dane katalogowe. A w efekcie niejednokrotnie nie do końca prawidłowo je interpretuje. Najlepszym dowodem na to są pytania pojawiające się na forach internetowych, chociażby naszym forum.budujemydom.pl.

Podstawową cechą podawaną przy każdym rodzaju stropu jest jego dopuszczalna rozpiętość. To maksymalna odległość pomiędzy miejscami jego oparcia na zewnętrznych i wewnętrznych ścianach nośnych oraz ewentualnie podciągach. Rozpiętość jest ściśle związana z wytrzymałością na obciążenia i sztywnością danej konstrukcji. Jeżeli te cechy nie będą wystarczające to strop zacznie się nadmiernie uginać, czego oznaką będzie np. skrzypienie podłogi i pękanie tynków na suficie.

W domach jednorodzinnych rozpiętość stropów najczęściej nie przekracza 7-8 m, ale zdarzają się projekty nawet niewielkich domów, gdzie jest większa, a na parterze nie ma wcale wewnętrznych ścian nośnych, co daje możliwość swobodnego zmieniania podziału na pomieszczenia. Ale z technicznego punktu widzenia im mniejsza odległość pomiędzy podporami, tym lepiej. Wszystko dlatego, że wymagana wytrzymałość elementów rośnie proporcjonalnie do kwadratu ich rozpiętości. Dwukrotny wzrost długości oznacza więc konieczność czterokrotnego zwiększenia wytrzymałości stropu. Wiedząc o tym łatwo zrozumiemy, dlaczego belki stropowe układa się raczej równolegle do krótszego boku pomieszczenia, a zwiększenie rozpiętości choćby o 0,5 m to wcale nie tak mało.

Nawet najmocniejszy strop ma ograniczoną maksymalną rozpiętość. To jak bardzo i gdzie można go obciążyć zależy zaś od układu elementów nośnych. (fot. Stalexport)

Trzeba przy tym przestrzec, że producent w ramach jednego typu stropu może oferować elementy znacznie różniące się grubością, wytrzymałością i masą oraz właśnie dopuszczalną rozpiętością. Dobrym przykładem są strunobetonowe płyty na stropy panelowe. W lżejszej wersji (masa własna 250 kg/m2) mają zaledwie 15 cm grubości i dopuszczalną rozpiętość 8,1 m. Ale w wersji pogrubionej do 20 cm rozpiętość to aż 10,5 m. Zróżnicowanie wytrzymałości jest więc duże, chociaż to jeden typoszereg wyrobów. Dlatego dokładnie sprawdzajmy charakterystykę konkretnych wersji.

Nieporozumienia powstają też wokół pojęcia dopuszczalnego obciążenia. W większości przypadków eksponowane jest tylko dopuszczalne obciążenie użytkowe. Bywa ono niskie, np. 1,5 kN/m2. Co odpowiada w przybliżeniu 150 kg/m2. I w tym momencie wiele osób zaczyna się zastanawiać, czy w takim razie postawienie obok siebie, na powierzchni mniej niż 1 m2, dwóch rosłych mężczyzn stwarza już zagrożenie dla wytrzymałości stropu? Na szczęście należy je uspokoić. Ta wartość ma dawać orientację co do tego jakie są wartości maksymalne dopuszczalnych obciążeń. Mówiąc obrazowo taki strop w pokoju o powierzchni 10 m2 można obciążyć masą do 1500 kg, pod warunkiem, że będzie w miarę równomiernie rozłożona. Chociaż i na jej nierównomierny rozkład tolerancja jest tak naprawdę bardzo duża. Inaczej przecież problemem było by już korzystanie z krzesła lub łóżka - powierzchnia styku nóg takich mebli z podłogą to przecież zaledwie kilka cm2, a na nich spoczywa masa np. dwojga ludzi.

Nie znaczy to jednak, że rozkładem obciążeń nie musimy się w ogóle przejmować. Najlepszym przykładem są ścianki działowe. Wykonane choćby z pełnej cegły są rzeczywiście bardzo ciężkie. Zmianę ich ustawienia powinniśmy skonsultować z konstruktorem. Bo np. obciążenie ustawione poprzecznie do elementów nośnych samoistnie rozkłada się na kilka z nich, natomiast przy ustawieniu podłużnym cały ciężar niekiedy spoczywa tylko na jednej belce. Tak naprawdę znaczenie mają też inne czynniki, np. odległość od miejsca podparcia stropu. Dlatego wszelkie trudniejsze i budzące obawy przypadki, np. ustawienie kominka lub bardzo dużego akwarium, bezpieczniej ustalić z fachowcem.

Redaktor: Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Stropy.pl