Jak wzmocnić stropy gęstożebrowe pod ścianami działowymi?
20 sierpnia 2020

Każdy, z najczęściej stosowanych w domach jednorodzinnych, częściowo prefabrykowanych stropów gęstożebrowych, jest w pewnym zakresie przystosowany do przeniesienia obciążeń ścianami działowymi. Przy ich projektowaniu przyjmuje się bowiem obciążenie zastępcze, o wartości określonej dla każdego rodzaju stropu.

Zakłada się jednak, że jest ono równomiernie rozłożone na całej powierzchni stropu, gdyż nie sposób przewidzieć, w którym jego miejscu zostaną rozmieszczone ściany działowe w konkretnym domu.

Każdy projektant konstrukcji domu ma obowiązek sprawdzić, czy strop sam z siebie przeniesie ciężar ustawionych na nim ścian działowych, czy też pod niektórymi z nich trzeba zaprojektować odpowiednie wzmocnienie.

Zwykle nie wymagają tego ściany wykonane w systemach lekkiej zabudowy, czyli z płyt gipsowo-kartonowych na szkielecie z metalowych profili, izolowanych akustycznie wełną mineralną. Także ściany działowe wymurowane z bloczków betonu komórkowego są zazwyczaj na tyle lekkie, że stropu pod nimi nie trzeba dodatkowo wzmacniać, jednak ze względu na ich małą izolacyjność akustyczną nie powinny być one wykonywane z najcieńszych (a więc i najlżejszych) bloczków.

Stropy gęstożebrowe wymagają z reguły wzmocnienia pod ścianami murowanymi z cegieł i pustaków ceramicznych oraz bloczków wapienno-piaskowych (silikatowych). Dotyczy to szczególnie długich ścian, usytuowanych równolegle do belek stropu, gdyż wtedy ich ciężar przenosi tylko kilka, znajdujących się najbliżej nich, belek. Sytuacja jest korzystniejsza, jeśli ściany działowe z tych materiałów wymurowane są prostopadle do belek stropowych, gdyż wtedy wszystkie one są obciążone w podobny sposób.

PODWÓJNE BELKI

Najprostszym sposobem wzmocnienia stropu jest podwojenie częściowo prefabrykowanych belek stropowych pod zaprojektowaną ścianą działową (Fot. 1-3). Można to zrobić miejscowo, na przykład pod ścianą działową, lub na całej powierzchni stropu (Fot. 4), gdy ma być na nim ułożona gruba warstwa jastrychu cementowego na wodnym ogrzewaniu podłogowym.

Fot. 1 – Najbardziej popularny strop gęstożebrowy typu teriva, w którym pod ściany działowe z bloczków silikatowych na poddaszu, ułożono obok siebie dwie częściowo prefabrykowane belki stropowe
Fot. 2 – Ułożenie obok siebie dwóch kratownicowych belek poprawia prawie dwukrotnie nośność stropu w tym miejscu; można ją jeszcze zwiększyć przez ułożenie między belkami dodatkowego zbrojenia
Fot. 3 – Widoczne od spodu stropu – przysunięte do siebie – dwie stopki częściowo prefabrykowanych belek, to miejsce, w którym zwiększono jego nośność; po zabetonowaniu stropu od góry nie jest ono oczywiście widoczne
Fot. 4 – Ułożenie podwójnych belek na całej powierzchni stropu prawie dwukrotnie zwiększa jego nośność; to dobre rozwiązanie, gdy na piętrze zaplanowano wodne ogrzewanie podłogowe lub ciężkie ścianki w poprzek belek

Trzeba jednak wyraźnie podkreślić, że ten zabieg zwiększa w tym miejscu przede wszystkim nośność stropu, natomiast jedynie nieznacznie – jego sztywność. Oznaczać to może, że strop wprawdzie przeniesie obciążenie ścianą działową, ale będzie się pod nią uginał w większym stopniu niż w innych miejscach. Jest to o tyle niekorzystne, że ugięcia stropów są najczęstszą przyczyną powstawania rys i pęknięć w ścianach działowych.

ŻELBETOWE BELKI, ZWANE WYLEWKAMI

Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest wykonanie, pomiędzy rozsuniętymi kratownicowymi belkami stropowymi, żelbetowych belek (Fot. 5 i 6), zwanych popularnie wylewkami, czyli tak samo, jak podkłady pod posadzki, wykonywane na stropie. Wylewki te mają taką samą wysokość jak strop oraz szerokość i zbrojenie dostosowane do ciężaru wymurowanych na nich później ścian działowych.

Fot. 5 – Wylewki żelbetowe, które mają oczywiście taką samą grubość jak strop, wykonuje się na dodatkowym deskowaniu podpartym stemplami; ich szerokość i zbrojenie konstruktor dostosowuje do przewidywanych w tym miejscu obciążeń stropu
Fot. 6 – Podwojenie częściowo prefabrykowanych belek stropowych po obu stronach żelbetowej wylewki to nie jest racjonalne rozwiązanie, bo każda z nich kosztuje drożej niż trochę więcej betonu i jeden lub dwa pręty zbrojeniowe

Uwaga! Wylewki w stropach bardzo często przejmują także obciążenia od słupów podpierających konstrukcję dachu (Fot. 7).

Choć do wykonania wylewek potrzebne jest dodatkowe zbrojenie i spora ilość betonu, mają jednak przewagę nad podwojonymi belkami stropowymi, wynikającą z ich większej sztywności, co nie tylko dla ścian działowych ma istotne znaczenie. Wylewki w stropach gęstożebrowych są bowiem po prostu fragmentami, zbrojonych w jednym kierunku, żelbetowych płyt monolitycznych. Żeby zrozumieć różnicę miedzy nimi, porównajmy dwa jednometrowe pasma stropów o tej samej rozpiętości oraz jednakowej wysokości i szerokości (Rys. 1), z których jeden ma budowę stropu gęstożebrowego, a drugi – pełnej płyty żelbetowej.

Fot. 7 – Te dwie żelbetowe wylewki, wykonane w stropie domu parterowego, są obciążone słupami ściany stolcowej, podpierającej konstrukcję dachu pokrytego ciężką dachówką cementową
Rys. 1 – Płyta monolityczna i strop gęstożebrowy o tej samej grubości i tym samym zbrojeniu mają taką samą nośność, ale pełna płyta jest prawie trzy razy sztywniejsza od stropu z pustakami

Zakładając, że każdy z nich jest zbrojony takimi samymi czterema prętami stalowymi, można dowieść, że ich nośność, czyli zdolność do przenoszenia obciążeń, jest praktycznie taka sama. To dlatego można było część betonu w pełnej płycie zastąpić pustakami wypełniającymi, pozostawiając jedynie gęsto rozstawione żebra i górną płytę betonową. W taki właśnie sposób zrodził się pomysł na częściowo prefabrykowane stropy gęstożebrowe.

Oba stropy różnią się jednak znacznie pod względem sztywności, który to parametr w największym stopniu decyduje o wielkości ugięć każdego z nich. Sztywność pełnej płyty żelbetowej jest prawie trzykrotnie większa niż stropu gęstożebrowego, a to oznacza, że pod takim samym obciążeniem jej ugięcia będą trzy razy mniejsze.

Jak z tego widać, pod długimi i ciężkimi ścianami działowymi warto robić w stropach gęstożebrowych wylewki żelbetowe (których szerokość i zbrojenie musi być oczywiście zaprojektowane przez konstruktora). Może i tak nie uchroni to całkowicie ścian działowych przed zarysowaniem, ale z całą pewnością zagrożenie to w znacznym stopniu ograniczy.

* * *
Uwaga! Ścian działowych, zwłaszcza tych cięższych i dłuższych, ze względu na znaczne obciążenia, nie można wymurować – bez konsultacji z konstruktorem – w innym miejscu, niż zostało to przewidziane w projekcie domu. Samowola w tym zakresie może grozić nawet katastrofą budowlaną!

Zobacz także
Fot. Sokółka Okna I Drzwi
Profile okienne mają zazwyczaj mniejszą izolacyjność termiczną niż pakiety szybowe, dlatego współczynnik...
Wciąż jeszcze rzadko się zdarza, by fundament domu jednorodzinnego miał postać żelbetowej płyty. Zazwyczaj...
Fot. Ytong Xella
Domy ze ścianami jednowarstwowymi, oprócz wielu innych zalet, mają także tę, że buduje się je szybciej niż...
Kotły kondensacyjne nie potrzebują tradycyjnego komina. Usuwanie z nich spalin oraz dostarczanie do nich...