Holcim Polska
Cement Ożarów
Cemex
Cementownia Warta
Cementownia Odra
Dyckerhoff Polska

Baza wiedzy

Dlaczego w domach z więźbą płatwiowo-kleszczową stropy gęstożebrowe sprawdzają się lepiej od płytowych?

W Polsce większość domów jednorodzinnych ma prostopadłościenną bryłę, która przykryta jest stromym, dwupołaciowym dachem. Nad mniejszymi domami jego więźba ma zwykle konstrukcję krokwiowo-jętkową – rzadziej jedynie krokwiową. Natomiast nad większymi budynkami dachy strome mają zwykle więźbę o konstrukcji płatwiowo-kleszczowej, która oparta jest nie tylko końcami krokwi na ścianach zewnętrznych, ale także – za pośrednictwem słupów – na żelbetowym stropie nad parterem lub piętrem.  

Oparte na ścianach zewnętrznych klasyczne więźby krokwiowe i krokwiowo-jętkowe w żaden sposób nie obciążają stropów (Rys 1A). Inaczej jest z więźbami płatwiowo-kleszczowymi, nazywanymi dawniej płatwiowo-stolcowymi (Rys 1B). W nich obciążenia z dachu są przekazywane za pośrednictwem podpierających je drewnianych słupów (stolców) na znajdujący się pod nimi żelbetowy strop poddasza mieszkalnego lub strychu. Przy czym obciążenie stropu więźbą takiego dachu jest tym większe, im jego połacie mają mniejsze pochylenie. 

Rys. 1 – Klasyczne więźby krokwiowo-jętkowe (A) obciążenia z dachu przekazują na ściany domu – w przeciwieństwie do nich więźby płatwiowo-kleszczowe (B) najbardziej obciążają strop poddasza

Wydawać by się mogło, że także przy więźbach płatwiowo-kleszczowych nie powinno mieć większego znaczenia, czy pod dachem jest monolityczny strop płytowy, czy częściowo prefabrykowany strop gęstożebrowy. Każdy z nich powinien być przecież tak zaprojektowany, by nie tylko bezpiecznie przeniósł wszystkie obciążenia z dachu, ale i nie odkształcał się pod ich wpływem w stopniu większym od dopuszczalnego. Tymczasem praktyka pokazuje, że obciążenie dachem, który ma więźbę płatwiowo-kleszczową, lepiej znosi strop gęstożebrowy niż płytowy.

Rodzaj stropu pod więźbą płatwiowo-kleszczową

Generalnie wszystkie stosowane w domach jednorodzinnych rodzaje stropów żelbetowych, a więc także te najbardziej popularne gęstożebrowe i płytowe, najlepiej „pracują” wtedy, gdy obciążenia na całej ich powierzchni są mniej więcej jednakowe. Dlatego najczęściej projektuje się je tak, by bezpiecznie i bez nadmiernych ugięć przeniosły – oprócz ciężaru własnego, podłogi i sufitu – w miarę równomierne obciążenie mieszkańcami oraz różnego rodzaju elementami wyposażenia wnętrz domu. 

Sprawa się komplikuje, jeśli stropy te muszą dodatkowo przenieść duże obciążenia skupione – szczególnie, gdy są one rozmieszczone na nich w miejscach wyraźnie oddalonych od podpierających je ścian. Takimi właśnie obciążeniami są siły przekazywane na stropy przez wspomniane wcześniej słupy, podpierające konstrukcję dachu stromego. W pierwszej kolejności dotyczy to oczywiście więźb płatwiowo-kleszczowych (Fot. 1), ale również więźb krokwiowo-jętkowych, jeśli są one za pośrednictwem płatwi dodatkowo podparte słupami (Fot. 2). 

Fot. 1 – Słupy więźb płatwiowo-kleszczowych większość obciążeń z dachu przekazują na strop poddasza  
Fot. 2 – Dotyczy to także więźb krokwiowo-jętkowych, jeśli podparte są przez płatwie ułożone na słupach

Stropy płytowe i gęstożebrowe

W domach jednorodzinnych o prostej bryle stropy nad pomieszczeniami mają przeważnie prostokątny kształt. Jeśli są to monolityczne stropy płytowe (Fot. 3), to zwykle wszystkimi swoimi krawędziami opierają się na ścianach nośnych lub żelbetowych podciągach. Takie stropy są pod obciążeniem zginane w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach. Z punktu widzenia ich nośności jest to oczywiście korzystne.

Zobacz: Dlaczego w domach jednorodzinnych coraz częściej stosuje się monolityczne stropy płytowe? 

Inaczej jest z popularnymi stropami gęstożebrowymi typu teriva (Fot. 4), które zbudowane są z częściowo prefabrykowanych belek kratownicowych, pustaków wypełniających oraz układanej na nich betonowej płyty. Konstrukcyjnie stropy te oparte są końcami belek na dwóch przeciwległych ścianach, co oznacza, że są one zginane jednokierunkowo. Dlatego, by bezpiecznie przenieść obciążenia, stropy te muszą mieć większą grubość niż monolityczne stropy płytowe, wykonane nad pomieszczeniami takiej samej wielkości. W praktyce różnica ta może wynosić nawet 10 i więcej centymetrów, co przekłada się na ich znacznie większą sztywność w porównaniu ze stropami płytowymi.

Fot. 3 – Monolityczne stropy płytowe krawędziami oparte są na murowanych ścianach lub żelbetowych podciągach i nadprożach okiennych 
Fot. 4 – Gęstożebrowe stropy typu teriva zbudowane są z częściowo prefabrykowanych belek, pustaków i betonowej płyty układanej na budowie

Zobacz: Jakie są zalety częściowo prefabrykowanych stropów żelbetowych? 

Także pod względem projektowym stropy płytowe i gęstożebrowe różnią się od siebie. Grubość i zbrojenie płyt żelbetowych (Fot. 5) określa się zawsze indywidualnie, biorąc pod uwagę ich kształt, wymiary i obciążenia. 

Fot. 5 – Zbrojenie i grubość monolitycznych stropów płytowych projektuje się zawsze indywidualnie dla pomieszczeń w konkretnym domu
Fot. 6 – Nośność stropów typu teriva można zwiększyć przez ułożenie obok siebie dwóch częściowo prefabrykowanych belek zamiast jednej

Natomiast gęstożebrowe stropy typu teriva są zaprojektowane i w części wyprodukowane dla typowych dla domów jednorodzinnych obciążeń stałych i zmiennych. Dlatego projektowanie ich ogranicza się do doboru częściowo prefabrykowanych belek kratownicowych, dostosowanych długością i dolnym zbrojeniem do rozpiętości konkretnych stropów. Takie same są w nich natomiast betonowe pustaki, a układana na nich płyta nadbetonu ma zwykle 3 cm grubości. W razie potrzeby nośność tych stropów można nieco zwiększyć, wykonując płytę betonową grubszą o 1-2 cm lub/i układając zamiast jednej – dwie belki obok siebie (Fot. 6). 

Stropy obciążone słupami dachu

Stropy gęstożebrowe są zaprojektowane dla typowych dla domów jednorodzinnych obciążeń stałych i zmiennych. Nie są więc w stanie – w przeciwieństwie do projektowanych indywidualnie stropów płytowych – przenieść bezpiecznie dodatkowych, dużych obciążeń, przekazywanych na nie przez słupy więźby dachowej. Dlatego, jeśli zachodzi taka potrzeba, w miejscach oparcia słupów więźby dachowej należy wykonać ukryte w grubości stropu belki żelbetowe o odpowiedniej szerokości i zbrojeniu (Fot. 7). To one będą przejmować przede wszystkim obciążenia z dachu, bez udziału pozostałych części stropu.

Fot. 7 – W stropach typu teriva w miejscu oparcia słupów więźb dachowych wykonuje się belki żelbetowe, które przejmują od nich obciążenia
Fot. 8 – Także w stropach płytowych można pod słupami dachu wykonać połączone z nimi monolitycznie belki, ale zdarza się to rzadko

Podobny zabieg można by zastosować również w stropach płytowych i w miejscach oparcia słupów więźby dachowej wykonać monolitycznie połączone z nimi dodatkowe belki żelbetowe (Fot. 8). Takie rozwiązanie stosowane jest jednak bardzo rzadko. Przeważnie stropy te mają stałą grubość i najczęściej projektuje się je jedynie tak, by bezpiecznie przeniosły także obciążenia dachem. 

Mniej uwagi zwraca się natomiast na to, jaki wpływ mają te obciążenia skupione na wielkość i charakter odkształceń tych stropów, szczególnie w miejscach ich oparcia na ścianach. Skutki tego są takie, że bardzo często w narożnikach domów z tak obciążonymi stropami płytowymi pojawia się pęknięcie, spowodowane unoszeniem ich naroży. Występuje ono poniżej wieńców stropowych, pomiędzy przyklejoną do nich warstwą pustaków ściennych i tą, która jest pod nią (Fot. 9). Wprawdzie takie pęknięcie nie grozi awarią budowlaną, ale trudno się dziwić, że budzi duży niepokój przyszłych mieszkańców budowanego domu.

Fot. 9 – Unoszenie się naroży stropu płytowego może spowodować pojawienie się szczeliny pomiędzy ostatnią i przedostatnią warstwą pustaków ściennych 
Fot. 10 – Podobne pęknięcie pomiędzy pustakami może być też spowodowane unoszeniem krawędzi stropu płytowego, nieobciążonej ścianą kolankową 

Podobnie jest z unoszeniem krawędzi stropów płytowych (a dokładniej: ich wieńców) w miejscu oparcia ich na ścianach domu. Jeśli nie są one obciążone od góry ścianami kolankowymi, to także mogą spowodować powstanie widocznego od strony zewnętrznej pęknięcia pomiędzy dwiema górnymi warstwami pustaków stropowych (Fot. 10). Takie uszkodzenie także nie jest groźne, pod warunkiem, że pęknięcie nie jest duże i z jego powodu podpierająca strop ściana nie zaczyna być nim obciążana bardzo blisko swojej wewnętrznej powierzchni.

„Ratowanie” monolitycznych stropów płytowych

Choć oba przedstawione tu uszkodzenia ścian, spowodowane odkształceniami stropu płytowego, zwykle nie obniżają bezpieczeństwa domowników, to warto je ograniczyć. Da się to zrobić niewielkim kosztem także wtedy, gdy strop płytowy jest już wykonany. Najprostszym sposobem jest opieranie słupów więźby dachowej nie bezpośrednio na stropie, tylko za pośrednictwem ułożonych na nim na warstwie papy płatwi stopowych, wykonanych z krawędziaków (Fot. 11).

Fot. 11 – Wywołane obciążeniem więźby dachowej odkształcenia stropów płytowych można zmniejszyć opierając końce jej słupów na płatwiach stopowych
Fot. 12 – Gdy więźba ma bardziej rozbudowany kształt, odkształcenia stropów płytowych można ograniczyć przez ułożenie krótszych płatwi pod każdym z jej słupów 

Można też zastosować krótsze płatwie stopowe pod każdym ze słupów więźby dachowej. Najlepiej, jeśli będą one ułożone tak, by nie tylko rozkładały obciążenie z dachu na większe pasmo stropu, ale też przekazywały je w możliwie dużym stopniu w pobliże ścian domu (Fot. 12).

Mieszanka betonowa tylko z pewnego cementu

Niezależnie od rodzaju stropu, na którym będą się opierać słupy więźby płatwiowo-kleszczowej, do jego wykonania należy użyć wyłącznie mieszanki, przygotowanej z pewnego cementu, wyprodukowanego w Polsce lub innym kraju Unii Europejskiej.

Zobacz: Dlaczego do budowy domu należy używać tylko pewnego cementu?

Użycie do przygotowania mieszanki betonowej cementu pochodzącego z innych źródeł i niespełniającego wymagań obowiązującej normy cementowej może być przyczyną obniżenia nośności i trwałości żelbetowych stropów. Dla stropów obciążonych słupami więźby dachowej jest to szczególnie groźne, ze względu na wielkość i charakter tych obciążeń. Nie bez znaczenia jest też to, że takie „obce” cementy często mają wyraźnie większy ślad węglowy i ich zastosowanie przyspiesza – groźne dla nas wszystkich – ocieplanie się klimatu na Ziemi. 

WIĘCEJ NA TEN TEMAT

Który strop z betonu jest łatwiejszy do wykonania w domu jednorodzinnym?

Które stropy z betonu stosuje się w domach jednorodzinnych najczęściej?

Który strop jest lepszy: monolityczny czy częściowo prefabrykowany?

Jakie są zalety częściowo prefabrykowanych stropów żelbetowych?

Dlaczego w domach ze stropami żelbetowymi mieszkańcy mogą czuć się bezpiecznie?

Co zrobić, żeby zmniejszyć ślad węglowy związany z betonem i wykonywanymi z niego elementami domu?

Brakuje odpowiedzi na Twoje pytanie? Zapytaj eksperta