Sposoby realizacji oparcia stropów na ścianach w zakresie konstrukcji i izolacji

Istotnym elementem w konstrukcji budynku jest m.in. właściwe wykonanie oparcia stropu i odpowiednie ukształtowanie połączenia stropu z podporami, którymi najczęściej są ściany. W niniejszym artykule przedstawiono rozwiązania tych newralgicznych miejsc.

Oparcie stropu - istotny detal

Według postanowień zawartych w rozdziale 8.5.1. "Połączenia ścian ze stropami i dachami" normy PN-EN 1996-1-1 (Eurokod 6 "Projektowanie konstrukcji murowych - Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych"), jeśli strop opiera się na ścianie, to należy zapewnić odpowiednią długość przekazywania obciążenia, z uwagi na wymagania nośności na obciążenia pionowe i nośności na ścinanie, z uwzględnieniem tolerancji produkcji i montażu elementów.

Innymi słowy oznacza to, że miejsca połączenia stropu ze ścianami należy odpowiednio zaprojektować i prawidłowo wykonać, w zależności od rodzaju stropu i jego specyfikacji produkcji i montażu. Należy przy tym zapewnić odpowiednią długość oparcia stropu oraz ukształtować wieniec żelbetowy w obszarze styku stropu ze ścianami.

Właściwa długość oparcia stropu ze względów konstrukcyjnych

Minimalna długość oparcia stropu uzależniona jest przede wszystkim od rodzaju stropu, ale również od rodzaju podpór (na jakiego typu elementach układa się stropy), rozpiętości stropu, obciążenia stropu i reakcji występujących w miejscu podparcia stropu. Producenci stropów definiują te wymagania konstrukcyjne, upraszczając je w taki sposób, by były łatwe do zinterpretowania (nie różnicują i nie wariantują długości oparcia). Zazwyczaj podają minimalną długość oparcia, niezależnie od rozpiętości, obciążenia oraz rodzaju elementu, na którym strop ma spoczywać.

Należy też przy tym zaznaczyć, że długość oparcia dla niektórych stropów (w szczególności żelbetowych półprefabrykowanych, np. typu filigran) jest uzależniona od ukształtowania oparcia po osiągnięciu pełnej wytrzymałości betonu i usunięciu podpór montażowych. Strefa podporowa może być ukształtowana poprzez warstwę nadbetonu, tak jak to jest np. w przypadku zastosowania stropu typu filigran. Płyty filigranowe w trakcie montażu mogą być zamontowane „na styk” z krawędzią muru i dopiero po ułożeniu zbrojenia na płycie i wylaniu warstwy nadbetonu zostaje skonstruowana strefa przypodporowa.

Wpływ rodzaju podpory na długość oparcia

Przy przyjmowaniu długości oparcia stropu należy wziąć pod uwagę rodzaj podpory, na którym on będzie opierany. Długość oparcia determinowana przez podporę zależy przede wszystkim od cech materiału, z którego jest ona wykonana. Przy oparciu na elementach, które nie powodują zagrożenia, np. ukruszenia się krawędzi podpór, przyjmuje się mniejszą długość oparcia. Ustawienie stropu na belce stalowej, żelbetowej lub drewnianej wymaga mniejszej długości oparcia niż na murze, w którym zachodzi np. większe prawdopodobieństwo ukruszenia się krawędzi elementów murowych.

Minimalne długości oparcia stropów w zależności od rodzaju podpór:

• na murze - min. 75 mm,
• na belce żelbetowej - min. 50 mm,
• na belce stalowej - min. 50 mm,
• na belce drewnianej - min. 50 mm.

Długość oparcia powinna też uwzględniać tolerancje wymiarowe elementów stropowych oraz dopuszczalne odchyłki wymiarowe wykonania konstrukcji, na której stropy będą opierane.

Rozpiętość stropu a długość oparcia

Rozpiętość stropu ma wpływ m.in. na jego podatność na ugięcia. Dłuższe stropy uginają się zazwyczaj bardziej niż stropy o mniejszych rozpiętościach. Wynika to ze sztywności, dlatego dopuszczalna strzałka ugięcia jest uzależniona od rozpiętości. Większe dopuszczalne ugięcie stropu powoduje, że na podporze ma on większy obrót niż sztywniejszy strop o mniejszym ugięciu. To z kolei ma wpływ na możliwość powstania uszkodzeń podpory (ukruszenia krawędzi). Stąd zalecana długość oparcia, w zależności od rozpiętości stropu:

warunek: l_o > l/80

gdzie:

l_o - długość oparcia,

l - rozpiętość stropu w świetle podpór.

Ugięcie stropu na podporze można też ograniczyć, stosując tzw. zbrojenie obwodowe, które powoduje, że strop w jakimś stopniu można uznać za utwierdzony na podporze. Tego typu zabiegi stosowane są np. w Niemczech, gdzie częściowe zamocowanie stropu ułatwia wykonanie stropu. Ma to znaczenie przy montażu stropu gęstożebrowego. Wykonanie zbrojenia obwodowego w stropie gęstożebrowym prowadzi do tego, że nie jest potrzebna poduszka betonowa pod ustawione na niej belki stropowe.

Długość podparcia ze względu na docisk

Pomimo ogólnych zaleceń wynikających z zaleceń konstrukcyjnych to przytoczona wcześniej norma PN-EN 1996 1-1 zawiera zapis, że minimalna długość oparcia stropów (lub dachów) na ścianach powinna być zgodna z długością wymaganą obliczeniowo. Stąd też tego typu rozwiązania powinny być przeanalizowane projektowo.

Najczęściej sprawdza się ścianę na docisk. Poza tym w tej samej normie jest wskazówka, że siła skupiona powinna być przeniesiona na ścianę, na minimalną długość 90 mm lub na odcinku wynikającym z warunku nośności ściany na docisk, liczony zgodnie z punktem 6.1.3. normy PN-EN 1996-1-1. Zatem warunki przejęcia reakcji przez podpory powinny być sprawdzone przez projektanta.

Wieniec - istotny element oparcia stropu

Oprócz właściwego oparcia stropów należy również zadbać o właściwe ukształtowanie strefy przypodporowej. W przypadku oparcia jest to wieniec, który występuje w poziomie każdego stropu lub bezpośrednio pod nim. Zgodnie z pkt. 8.5.1.4 normy PN-EN 1996-1-1 wieńce powinny przenosić obliczeniową siłę rozciągającą równą 45 kN. We wcześniejszych wydaniach normy murowej był też zapis, że wieniec powinien mieć przekrój żelbetowy minimum 0,025 m2. Są to zatem konkretne i wystarczające wskazówki, jak należy taki wieniec zaprojektować.

Sposób rozwiązania wieńca zależy również od zastosowanego typu stropu - można go wykonać na kilka różnych sposobów.

Oparcie stropu - prawidłowe pod względem fizyki budowli

Prawidłowo zaprojektowane i wykonane podparcie stropu wiąże się również z poprawnym rozwiązaniem wieńca pod względem zachowania izolacyjności termicznej. Wieńce, z uwagi na to, że są elementami żelbetowymi, są najsłabszymi miejscami pod względem izolacyjności cieplnej w ścianie. Oznacza to, że należy zadbać o to, by ściany w obszarze wieńców nie tworzyły mostków termicznych. Stąd w ścianach jednowarstwowych obudowy wieńca są zaizolowane termoizolacją i zabudowane płytkami (w przypadku ścian z betonu komórkowego). W przypadku ścian z ociepleniem całe powierzchnie ścian są ocieplone, więc nie ma konieczności wykonywania dodatkowych zabiegów polegających na ociepleniu wieńców żelbetowych.

Przy oparciu stropów bardzo ważnym elementem jest prawidłowe wykonanie połączenia pomiędzy stropem wewnętrznym a częścią wystającą poza obrys budynku, czyli balkonem. Jest to istotne ze względu na konstrukcję oraz ze względu na fizykę budowli.

Konstrukcyjne połączenie płyt balkonowych zapewnia się najczęściej za pomocą zbrojenia górnego. Przy tego typu rozwiązaniu żelbetowy wieniec występujący na styku wewnętrzne budynku, strop - płyta balkonowa to miejsce, które należy zabezpieczyć przed przemarzaniem. Jeśli stosuje się specjalne konstrukcyjne wkładki - tzw. konsole, to zapewniają one zamocowanie konstrukcyjne balkonu i zabezpieczają one przed powstaniem mostka termicznego. Jeśli takich systemowych rozwiązań się nie stosuje, to należy balkon od góry, dołu i po bokach zabezpieczyć za pomocą termoizolacji. Jeśli się tego nie zrobi na odpowiedniej szerokości, to balkon będzie mostkiem termicznym.

Jak widać rozwiązanie oparcia stropów to ważny element w budynku, który powinien być prawidłowo rozwiązany zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i pod względem fizyki budowli. Rozwiązanie tego detalu powinno znajdować się w projekcie, by nie było wątpliwości, jak należy go prawidłowo wykonać.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!