Budowa stropu - rozwiązania

Stropy stanowią poziome przegrody między kondygnacjami, które, oprócz swojej podstawowej funkcji, jaką jest przenoszenie obciążeń, mają za zadanie zapewnić mieszkańcom komfort i bezpieczeństwo użytkowania, dlatego powinny spełniać stawiane im wymagania dotyczące wytrzymałości na obciążenia, sztywności, izolacyjności termicznej i akustycznej, a także ognioodporności. W poniższym artykule podpowiadamy, na co zwrócić uwagę przy wyborze stropu, opisujemy poszczególne rozwiązania, a także przedstawiamy ich zalety i wady związane z budową stropu.

Podstawowe parametry, na które należy zwrócić uwagę przy wyborze stropu

Niezależnie od zastosowanej technologii, każdy strop powinien spełniać określone normy w zakresie wytrzymałości na obciążenia oraz izolacyjności akustycznej i termicznej, a także posiadać inne właściwości świadczące o jego poprawnym wykonaniu - oto one:

1. Wytrzymałość  – jest to najważniejsza cecha każdego stropu, ponieważ jego podstawową funkcją jest przenoszenie obciążeń, na które składają się: ciężar własny, ciężar użytkowy (wyposażenie domu, przebywające w nim osoby) oraz ciężar ścian działowych. W budownictwie przyjmuje się najczęściej, że obciążenie użytkowe dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi  2,0 kN/m², czyli około 200 kg/m².

2. Izolacja akustyczna - to cecha mająca duży wpływ na komfort użytkowania domu. Odpowiednio wykonany strop nie powinien przenosić dźwięków uderzeniowych (np. odgłos kroków czy skakania) oraz powietrznych (np. rozmowa, muzyka, grający telewizor itd.) pomiędzy kondygnacjami. Zdolność tłumienia hałasu jest ściśle związana z masą powierzchniową, czyli masą przegrody przypadającą na każdy m² powierzchni.

3. Termoizolacyjność – ma duże znaczenie, jeśli pomiędzy kondygnacjami budynku występują znaczne różnice temperatur, np. pomiędzy poddaszem użytkowym, a stropem nieocieplonym. W takim przypadku strop powinien zostać odpowiednio zaizolowany, aby zapobiec utracie ciepła.

4. Łatwość montażu – cecha ta ma szczególne znaczenie w przypadku niewielkich działek, na które trudno wjechać ciężkim sprzętem potrzebnym do montażu poszczególnych elementów stropu.

5. Odporność ogniowa – strop, jak każda przegroda budowlana, powinien chronić sąsiednie kondygnacje przed rozprzestrzenianiem się ognia. 

6. Odporność na wilgoć – parametr ten jest ważny w przypadku stropów znajdujących się nad piwnicami oraz pomieszczeniami o dużej wilgotności.

Ogólny podział stropów

Stropy dzielimy w zależności od rodzaju materiału, z którego są wykonane, ich umiejscowienia w bryle budynku, sposobu wykonania i konstrukcji. I tak:

1 .W zależności od rodzaju materiałów użytych do ich budowy rozróżnia się stropy drewniane, stalowe, stalowo-betonowe, stalowo-ceramiczne, ceramiczno-żelbetowe, żelbetowe, a także stropy z betonu sprężonego lub betonu komórkowego.

2. Ze względu na umiejscowienie w konstrukcji budynku stropy dzieli się na międzykondygnacyjne i nad podziemiami, a także stropy poddasza i stropodachy.

3. Ze względu na sposób wykonania - stropy żelbetowe i te z betonu sprężonego można podzielić na monolityczne, prefabrykowane i monolityczno-prefabrykowane (zespolone).

4. Ze względu na konstrukcję rozróżnia się stropy: belkowe, płytowe - zbrojone jedno- i wielokierunkowo, płytowo-żebrowe, gęstożebrowe itp.

Obecnie we wszystkich rodzajach budownictwa najczęściej stosuje się stropy żelbetowe, ceramiczno-żelbetowe i stropy z betonu komórkowego, a przy większych rozpiętościach – stropy z betonu sprężonego. Rzadziej wykorzystywane są stropy drewniane – zwykle spotkać je można w domach szkieletowych wykonanych z drewna, albo na połączeniu kondygnacji budynku z poddaszem nieużytkowym.

Rozwiązania konstrukcyjne stropów stosowanych najczęściej w budownictwie jednorodzinnym

Stropy gęstożebrowe

Stropy gęstożebrowe to konstrukcje prefabrykowane–monolityczne, zaliczane do stropów płytowych. Zbudowane są z gęsto rozmieszczonych belek żelbetowych, stanowiących element nośny. Przestrzeń powstałą między belkami wypełniona jest pustakami, a całość zalana kilkucentymetrową warstwą betonu.

Montaż stropu gęstożebrowego

Przed montażem stropu gęstożebrowego należy dokładnie wypoziomować i wyrównać ściany nośne, na których będą opierać się belki. Jeżeli do budowy murów użyto elementów z otworami, wówczas w pasie o szerokości ok. 10cm od wewnętrznej krawędzi muru konieczne jest nałożenie 2 cm mocnej zaprawy cementowej i wyrównanie jej wzdłuż przyłożonej deski tak, aby zamknąć wszelkie otwory. Kolejnym krokiem jest przygotowanie podłoża pod stemple podpierające strop podczas wylewania betonu - musi być ono utwardzone, do czego najlepiej użyć betonu stabilizującego, tzw. chudziaka, czyli betonu o niskiej wytrzymałości na ściskanie. Belki stropowe opieramy na murach nośnych zgodnie z założeniami projektu i podpieramy stemplami w ilości i rozmieszczeniu zgodnym z dokumentacją producenta stropu - zwykle są one rozmieszczone co 2m. Podczas stemplowania musimy pamiętać o tym, aby kratownicowe belki z betonowymi stopkami były układane na stemplowaniu z niewielkim wygięciem do góry, czyli z tzw. ujemną strzałką ugięcia, co zabezpieczy strop przed ugięciami podczas użytkowania. Przyjmuje się, że dopuszczalna wysokość ugięcia nie powinna przekraczać 1/300 długości belki, a dokładne informacje o parametrach ujemnej strzałki powinny być zawarte w dokumentacji producenta danego stropu. Po ułożeniu wszystkich belek, umieszcza się między nimi pustaki stropowe, które stanowią element wypełniający i nie muszą posiadać dużej nośności. Pustaki układa się prostopadle do belek i zawsze w jednym kierunku, przy czym należy pamiętać o tym, żeby zarówno na początku, jak i końcu rzędu znalazły się pustaki zamknięte, tzw. deklowane, które zapobiegają wlewaniu się mieszanki betonowej do pustaków.  Dzięki temu nie tylko nie narazimy się na większe zużycie betonu, a co za tym idzie - większe koszty, ale przede wszystkim zapobiegniemy zwiększeniu masy własnej stropu, co zmniejszyłoby możliwe obciążenie użytkowe, a po zdjęciu szalowania mogłoby doprowadzić do znacznego uginania się stropu.

Następnym etapem, po ułożeniu belek i pustaków, jest dozbrojenie newralgicznych miejsc stropu. Dotyczy to zwykle strefy podporowej, czyli łączenia stropu ze ścianami, a także miejsc, w których wzdłuż kierunku ułożenia belek będą stawiane ścianki działowe. Dodatkowego zbrojenia może wymagać też strop znajdujący się np. pod kominkiem czy wanną, a także miejsce, w którym komin będzie przechodził przez strop. Przeciętych belek nie można bowiem opierać na kominie, dlatego konieczne jest wykonanie tzw. wymianu, czyli połączenia żelbetowej belki znajdującej się przy kominie z biegnącymi obok niego belkami stropowymi. Co więcej, w przypadku szerokiego komina dymnego z kanałami wentylacyjnymi może zachodzić potrzeba wykonania podciągu, czyli belki żelbetowej podtrzymującej strop. Warto też wiedzieć, że w przypadku stropów o rozpiętości przekraczającej 4m należy zastosować tzw. żebro rozdzielcze, które wykonuje się poprzecznie do nośnych belek stropowych, w środku rozpiętości stropu, a jego zadaniem jest zapobieganie tzw. klawiszowaniu. Choć wszystko to może brzmieć skomplikowanie, to całe szczęście, o tym gdzie i jakie zbrojenie wykonać, nie musimy decydować sami, ponieważ wszystko to powinno być szczegółowo zaznaczone i opisane w projekcie domu oraz dokumentacji budowlanej. Po wykonaniu zbrojenia stropu, nadchodzi czas na zbrojenie wieńca. Wieniec to betonowa belka zbrojona prętami stalowymi, biegnąca wzdłuż murów nośnych budynku, która spina mury i usztywnia całą konstrukcję.

Kolejnym etapem prac jest betonowanie stropu i wieńca. Pierwszym krokiem, jaki należy wykonać na tym etapie jest polanie pustaków wodą, dzięki czemu nie będą one chłonęły wilgoci z zaprawy betonowej. Betonowanie wykonuje się prostopadle do belek, a wysokość warstwy betonu powinna wynosić około 3 – 4 cm. Beton podczas wysychania należy odpowiednio pielęgnować poprzez polewanie wodą, a stemple utrzymujące konstrukcję należy zdemontować nie wcześniej niż po ok. 3 tygodniach.

Przeznaczenie stropów gęstożebrowych

Stropy gęstożebrowe najlepiej sprawdzą się w budynkach o prostym układzie ścian, mało skomplikowanej konstrukcji i stosunkowo niewielkim obciążeniu użytkowym i stałym.

Zalety stropów gęstożebrowych:

• nie wymagają pełnego deskowania,
• ich budowa wymaga stosunkowo małego nakładu pracy,
• niewielka waga - w zależności od rodzaju użytych pustaków stropowych, ważą od 160 do 340kg/m2 ,
• usztywniają i stabilizują konstrukcję budynku - wraz z obwodowymi wieńcami pracują jako tarcza tylko w jednym kierunku (kierunku ułożenia żeber),
• montaż ręczny – nie wymagają dźwigu do montażu,
• łatwo dostępne prefabrykaty, które produkuje wiele firm, w tym także niewielkie lokalne zakłady,
• technologia znana wielu wykonawcom - niewielkie różnice w rozwiązaniach konstrukcyjnych różnych producentów.

Wady stropu gęstożebrowego:

• znaczna grubość stropu (26,5 lub 34 cm) przy rozpiętości powyżej 6m,
• trudność wykonania stropów o skomplikowanych kształtach,
• podatność na tzw. klawiszowanie,
• niższa izolacyjność akustyczna w porównaniu do innych stropów żelbetowych,
• mniejsza odporność na ogień niż stropy monolityczne.

Stropy monolityczne

Stropy monolityczne zaliczane są do stropów żelbetowych płytowych i w całości wykonywane są na budowie. Do ich budowy potrzebne są deski szalunkowe, podpory montażowe, pręty stalowe, drut wiązałkowy i beton towarowy. Stropy monolityczne projektowane są dla określonych rozwiązań konstrukcyjnych budynków.

Montaż stropu monolitycznego

Strop monolityczny wymaga pełnego deskowania, ale przed przystąpieniem do wykonania szalunku, należy odpowiednio przygotować podłoże, tak żeby było ono twarde. Najlepiej wykorzystać w tym celu beton stabilizujący - chudziak, czyli beton klasy C 8/10. Mając przygotowane podłoże, możemy przejść do deskowania, które powinno być wytrzymałe i szczelne oraz umieszczone na podporach. Kolejnym krokiem jest wykonanie zbrojenia z prętów stalowych. Stropy monolityczne mogą być zbrojone jednokierunkowo (kiedy opierają się na leżących naprzeciwko siebie dwóch podporach) lub dwukierunkowo (kiedy grubość płyty jest nieco mniejsza).  W celu zapewnienia odpowiedniej grubości otuliny z betonu, pręty układa się na specjalnych podkładkach dystansowych, a następnie wylewa się beton, który wymaga odpowiedniej pielęgnacji, polegającej na polewaniu go wodą podczas twardnienia, ponieważ zbyt szybko wysychający - popęka. Swoją pełną wytrzymałość strop osiąga po około 3 tygodniach, po upłynięciu których możemy zdjąć podpory i zdemontować szalunek.

Kiedy skorzystać z tego rozwiązania?

Strop monolityczny sprawdzi się w budynkach o skomplikowanych kształtach i dużych rozpiętościach między ścianami nośnymi.

Zalety stropu monolitycznego:

• możliwość uzyskania nietypowych kształtów (np. zakrzywionych w łuk),
• możliwość dowolnego rozmieszczenia ścian działowych w projekcie domu,
• możliwość uzyskania dużej rozpiętości stropu (odległości między podporami),
• dobra izolacyjność akustyczna – płyta gr. 14cm całkowicie tłumi drgania,
• stanowi dodatkowe usztywnienie konstrukcji budynku,
• możliwość przenoszenia dużych obciążeń i oparcia słupów więźby dachowej na stropie,
• duża odporność ogniowa,
• wysoka nośność,
• niewielką wysokość (grubość),
• możliwość stosowania w większości rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych budynku,
• odporny na klawiszowanie,
• stosunkowo cienki - od 6 do 16 cm
• od dołu tworzy jednolitą powierzchnię, co ułatwia tynkowanie,
• do montażu nie potrzeba ciężkiego sprzętu.

Wady stropu monolitycznego wylewanego na budowie:

• strop ciężki (1m2 waży od około 220 do 450 kg),
• skomplikowane zbrojenie, wymagające wykonawcy o wysokich kwalifikacjach,
• czasochłonne deskowanie.

Strop żelbetowe monolityczno-prefabrykowany typu Filigran

Stropy typu Filigran są de facto odmianą żelbetowych stropów monolitycznych wykonywanych bezpośrednio na budowie, jednak ze względu na to, że pewne ich elementy produkowane są w zakładzie betoniarskim, zalicza się je do prefabrykowanych. Płyta Filigran jest dolną część stropu oraz stanowi tzw. szalunek tracony, który zastępuje pracochłonny szalunek tradycyjny. Umieszczone w płycie pręty zbrojeniowe pełnią rolę dolnego zbrojenia stropu, natomiast za przeniesienie sił ścinających oraz połączenie z warstwą wylanego na budowie betonu odpowiadają przestrzenne kratownice. Funkcję łącznikową pełni także chropowata powierzchnia płyty. Na elemencie prefabrykowanym Filigran, który stanowi warstwę dolną stropu monolitycznego umieszcza się dodatkowe zbrojenie górne i wylewa odpowiednią ilość betonu, tzw. nadbetonu. W przypadku tego rodzaju stropów nie ma rozwiązań uniwersalnych i poszczególne elementy dla każdego budynku  są projektowane indywidualnie.

Montaż stropu Filigran

Przez ułożeniem płyt Filigran, należy wypoziomować ściany podporowe oraz wykonać wieniec budynku. Montaż płyt odbywa się za pomocą dźwigu. Płyty opiera się bezpośrednio na ścianie lub warstwie z zaprawy betonowej oraz układa jedna obok drugiej, łącząc na wyprofilowane „zamki”. Dodatkowe podpory montażowe są wymagane tylko w przypadku, jeśli głębokość oparcia płyt jest mniejsza niż 40 mm. Kolejnym krokiem jest dozbrojenie płyt prętami stalowymi zgodnie z wytycznymi projektu oraz zalanie ich warstwą betonu, której grubość zależy od długości płyty - w przypadku najdłuższych, 12-metrowych płyt jest to od 35 do 45 cm. Jak w przypadku większości rodzajów stropów, tu również należy pamiętać o prawidłowym pielęgnowaniu betonu, czyli zwilżaniu go podczas schnięcia. Chodzenie po stropie jest dozwolone już po dwóch dniach, natomiast podpory można ściągać po dwóch tygodniach.

Zalety stropu monolityczno-prefabrykowanego Filigran:

• możliwość zamówienia płyt o dowolnym rozmiarze i kształcie (np. elipsy czy koła),
• duża precyzja wykonania płyt,
• mały ciężar – ok. 120 kg/ m2,
• znaczne skrócenie czasu budowy stropu – strop o powierzchni 300 m2 można ułożyć nawet w dwa dni,
• brak deskowania – płyta Filigran jest szalunkiem traconym, dzięki czemu nie ma konieczności demontowania szalunku po wyschnięciu betonu,
• prosty montaż - konstrukcja stropu nie wymaga wykonywania żeber rozdzielczych, a ewentualne jego wzmocnienie (na przykład pod kominek, wannę, czy ścianę działową) wykonuje się już w zakładzie produkcyjnym, zagęszczając zbrojenie (kratownicę),
• ograniczenie zakresu prac wykończeniowych – płyta od spodu jest gładka i nie wymaga nakładania grubej warstwy tynku tradycyjnego. Wystarczy szpachla i sufit jest gotowy do malowania. Co więcej płyty mogą zostać wyprodukowane z gotowymi otworami do instalacji, dzięki czemu unikniemy późniejszego kucia czy wiercenia,
• możliwe bardzo duże rozpiętości płyt, nawet do 12 m,
• elastyczność montażowa – możliwość docięcia zbyt długiej płyty na budowie,
• brak odpadów na budowie,
• dobra izolacyjność akustyczna,
• wysoka odporność ogniowa.

Wady stropu monolityczno-prefabrykowanego Filigran:

• konieczność użycia dźwigu do montażu,
• długa przerwa technologiczna na budowie – możliwość dalszych pracy po 14 dniach od  montażu stropu,
• możliwe wyższe koszty realizacji niż w przypadku innych stropów monolitycznych.

Strop z elementów żelbetowych i strunobetonowych prefabrykowanych

Tego typu stropy transportowane są na budowę w postaci płyt, które montuje się przy pomocy dźwigu. Nie wymagają one szalunków i podpór, ani też warstwy nadbetonu czy zbrojenia prętami stalowymi. Stanowią one gotowy element na strop, a podczas ich montażu zbroi się i zalewa betonem jedynie wieńce. Do najpopularniejszych należą dwa rodzaje stropów płytowych:

Stropy żelbetowe prefabrykowane z płyt kanałowych S tzw. żerańskich - stropy te były wykorzystywane na duża skalę w ubiegłym wieku, w tzw. erze wielkiej płyty. Dzisiaj technologia ta przechodzi do lamusa i rzadko stosowana jest przy budowie domów jednorodzinnych, choć jej montaż jest bardzo prosty i polega jedynie na ułożeniu płyt przy pomocy dźwigu, wypoziomowaniu ich na murze i zalaniu betonem wieńca. Decydując się na to rozwiązanie, trzeba pamiętać o zalepieniu wlotu kanałów tak, aby nie dostawała się w nie mieszanka betonowa, ponieważ poza nadprogramowym zużyciem betonu, zwiększy to masę własnej sufitu i zmniejszy jego nośność. 

Zalety stropów żelbetowych z płyt kanałowych prefabrykowanych:

• krótki czas wykonania stropu,
• możliwość obciążenia stropu zaraz po ułożeniu,
• duża izolacyjność akustyczna,
• gładka powierzchnia ułatwiająca szybkie wykończenie,
• możliwość wykorzystania kanałów do prowadzenia różnych instalacji. 

Wady stropów żelbetowych z płyt kanałowych prefabrykowanych:

• problemy z dostępnością – niewielu producentów,
• mała rozpiętość płyt - do 6 m,
• konieczność angażowania ciężkiego sprzętu do montażu płyt,
• niska izolacyjność akustyczna.

Stropy z płyt panelowych strunobetonowych lekkich

Stropy te montuje się z prefabrykowanych paneli o szerokości 45 lub 60 cm. Ze względu na ich stosunkowo niewielki ciężar, do montażu wykorzystać można dźwigi zamontowane na samochodach ciężarowych z tzw. HDS. Montaż tego rodzaju stropu polega na  ułożeniu obok siebie paneli i zalaniu betonem zamków łączących oraz wieńca żelbetowego, co zapobiega klawiszowaniu płyt. Wykonany w ten sposób strop jest niemalże od razu gotowy na przyjęcie obciążenia. Warto też wiedzieć, że strunobeton to materiał konstrukcyjny, w którym, w przeciwieństwie do tradycyjnego żelbetu, wykorzystuje się tzw. czynną formę zbrojenia, co oznacza, że w każdą konstrukcję z betonu sprężonego wprowadza się w sposób ściśle kontrolowany siły wewnętrzne, których celem jest zapobieganie powstawaniu przemieszczeń i zarysowań. Polega to na tym, że podczas procesu produkcyjnego linki stalowe zostają naciągnięte z użyciem odpowiednio dużej siły. Po zabetonowaniu stali, naciąg jest puszczany, a siły zostają przekazane na element.

Zalety płyt panelowych strunobetonowych:

• szybki i łatwy montaż stropu,
• duża rozpiętość płyt – nawet do 16 m,
• niewielka grubość płyt,
• brak konieczności stosowania podpór montażowych,
• brak deskowania,
• stosunkowo niewielki ciężar,
• brak wylewki betonowej,
• możliwość obciążenia stropu natychmiast po montażu,
• wysoka odporność ogniowa.

Wady płyt panelowych strunobetonowych:

• konieczność montażu dźwigiem lub samochodem z HDS,
• zamawiane są pod określoną budowę, co wydłuża czas oczekiwania na towar.

Strop drewniany

Stropy drewniane nie wymagają ciężkiego sprzętu do montażu i są w całości wykonywane na budowie. Zwykle spotyka się je w domach szkieletowych drewnianych oraz w roli przegrody między kondygnacją a nieużywanym poddaszem w domach murowanych.

Rodzaje stropów drewnianych:

Stropy belkowy - tradycyjny strop drewniany stosowany w domach murowanych, zbudowany z belek o wysokości od 20 do 40cm, szerokości od 8 do 20 cm i rozstawie od 60 do 150 cm. Maksymalna długość belek wynosi 15 m. Na stropie belkowym od spodu mocuje się sufit z drewna lub płyt gipsowo-kartonowych, a na wierzchu układa się podłogę.

Strop żebrowy - rodzaj stropu stosowany w domach drewnianych szkieletowych, którego elementami nośnymi są gęsto rozstawione żebra - co 30-60 cm. Stropy tego typu wykonuje się z drewna klejonego, drewna litego, a także z drewnianych (drewnopochodnych lub drewniano-stalowych) dwuteowników. Długość żeber stropowych dochodzi do 5 m. Pomiędzy żebrami montuje się przewiązki (stężenia) wykonane z desek, skrzyżowanych łat drewnianych lub taśm stalowych, a następnie mocuje się płyty poszycia, które może być zrobione ze sklejki, z płyt wiórowych zwykłych i OSB, rzadziej z desek. Na gotowym stropie żeberkowym od spodu można zamontować sufit podwieszany z płyt gipsowo-kartonowych lub inny.

Strop belkowo-żebrowy - jest połączeniem stropu belkowego i żeberkowego. Elementami nośnymi stropu belkowo-żebrowego są belki i żebra. - żebra opierają się na belkach albo sa do nich przymocowane przy pomocy specjalnych metalowych wsporników. Rozpiętość tego stropu, podobnie jak belkowego, dochodzi do 15 m.

Zalety stropów drewnianych:

• starannie wykonana konstrukcja stropu może być nieosłonięta i nadawać wyjątkowy klimat wnętrzom domu,
• stosunkowo niewielka waga,
• łatwe do wymiany lub przebudowy,
• nadają się do wszystkich rodzajów budynków.

Wady stropów drewnianych: 

• brak odporności na ogień,
• zdecydowanie mniejsza wytrzymałość od stropów betonowych,
• podatne na grzyby i inwazyjne działania owadów,
• niska izolacyjność akustyczna.

Podsumowanie

O parametrach stropu wpisanych do dokumentacji budowlanej decyduje autor danego projektu. Ponieważ stanowi on jeden z najważniejszych elementów konstrukcyjnych, nie można go zmieniać bez odpowiedniego przekalkulowania w odniesieniu do całości budynku. Nie jest jednak tak, że nie mamy nic do powiedzenia i musimy z góry zaakceptować wizję projektanta, bowiem znając poszczególne rozwiązania, na etapie zlecania wykonania projektu. możemy przedstawić mu swoje preferencje, które w miarę możliwości technicznych z pewnością zostaną uwzględnione w projekcie.