Beton Prefabrykowany 2015
25
Stropy z elementów prefabrykowanych
❘ ❘ ❘
Podstawowe informacje o stropach prefabrykowanych
Stropy w technologii żelbetowej wykonuje się zazwyczaj do roz-
piętości 6–8 m, natomiast sprężone strunobetonowe mogą osią-
gać nawet 24 m. Dzięki stosowaniu w prefabrykacji wysokiej klasy
betonu (co najmniej C30/37) uzyskuje się moduł sprężystości o ok.
20–50% większy niż w konstrukcjach monolitycznych [1]. Ten fakt,
podobnie jak ograniczenie naprężeń rozciągających, powstających
w betonie na skutek sprężenia, sprawia, że stropy te są stosunkowo
sztywne. Dzięki wprowadzeniu aktywnej siły do przekroju, nawet
w przypadku chwilowego przeciążenia wywołującego zarysowanie,
po odciążeniu elementu następuje zamknięcie rys. Stanowi to nie-
wątpliwą zaletę nie tylko w kontekście trwałości, ale również i este-
tyki konstrukcji. Efekt sprężenia powoduje także odwrotne wygię-
cie płyt, dzięki czemu stropy sprężone nie wykazują problemów
z nadmiernym ugięciem. Elementy z betonu wykonane w zakładach
prefabrykacji nie wymagają dodatkowych zabezpieczeń przeciw-
pożarowych czy też okresowych zabiegów konserwacyjnych (jakim
podlegają chociażby budynki o konstrukcji stalowej), co czyni je
tańszymi w eksploatacji.
Prefabrykowane stropy dużych i średnich rozpiętości mogą być opie-
rane na podporach sztywnych (np. ścianach nośnych) lub podatnych
(np. wiotkich dźwigarach stalowych, żelbetowych, zespolonych lub
sprężonych, których całkowita wysokość jest nieznacznie większa
niż płyty stropowej). Brak konieczności stosowania wysuniętych
poniżej dolnej krawędzi stropu żeber i podciągów lub istotne ogra-
niczenie ich wysokości, ma decydujący wpływ na możliwość kształ-
towania przestrzeni użytkowej pomieszczeń, jak również zmniejsze-
nie wysokości całej kondygnacji. W budynkach wysokich nawet ok.
dwudziestocentymetrowe ograniczenie wysokości piętra pozwala na
wykonanie dodatkowej kondygnacji w ramach założonej wielkości
budynku, jak również pomniejszenie kosztów zewnętrznych okła-
dzin elewacyjnych. Jak zatem widać, stropy prefabrykowane, pod
względem ekonomicznym, są konkurencyjnym rozwiązaniem kon-
strukcyjnym [2].
Ponadto mają jeszcze jedną szczególną zaletę, która decyduje o ich
sukcesie i przewadze nad rozwiązaniami monolitycznymi – gwa-
rantują znaczne skrócenie okresu wznoszenia obiektu, co rów-
nież przekłada się na ekonomikę całej budowy (znane są realizacje
budynków, gdzie ponad 2000 m
2
stropu ułożono w ciągu tygo-
dnia). Stropy sprężone, zwłaszcza strunobetonowe płyty kanałowe
i elementy płytowo-żebrowe TT, umożliwiają osiągnięcie rozpię-
tości przekraczających 20 m bez konieczności stosowania pod-
pór tymczasowych lub szalowania (nieliczne podpory tymczasowe
stosuje się jedynie przy bardzo dużych rozpiętościch dla utrzy-
mania wymaganej odwrotnej strzałki ugięcia). Ponadto obiekty
z wykorzystaniem prefabrykatów można realizować w warunkach
zimowych, które stanowią znaczącą przeszkodę dla technologii
monolitycznych w Polsce. Zaleta ta została szczególnie doceniona
w krajach skandynawskich, gdzie stropy prefabrykowane stanowią
ok. 70% wszystkich wykonywanych [3].
Współczesne budynki wielkopłytowe wznoszone z ich wykorzy-
staniem nie są już obarczone, jak w minionej epoce, tzw. „syn-
dromem 3D” (ang: „dirty, dangerous, difficult”, co oznacza
„brudne, niebezpieczne, trudne”), gdyż dzięki dużej dokładności
technologii produkcji oraz stosowaniu najnowszych rozwiązań
w zakresie połączeń pozwalają na kształtowanie obiektów bez-
piecznych, funkcjonalnych i wyróżniających się pod względem
estetycznym [1].
Obecnie na światowym rynku istnieje bardzo wiele różnych typów
konstrukcji stropów prefabrykowanych żelbetowych i sprężonych,
dlatego w niniejszym artykule zostanie zaprezentowanych jedynie
kilka systemów, reprezentujących główne grupy produktów. Pod
względem geometrii przekroju poprzecznego stropy można podzie-
lić na elementy płytowo-żebrowe oraz płytowe o całkowicie gładkiej
dolnej powierzchni, a także wykonane z elementów małowymia-
rowych – gęstożebrowe. Znane są również rozwiązania pośrednie.
W tabeli 1. zestawiono podstawowe zalety stropów o konstruk-
cji prefabrykowanej.
Stropy z elementów
prefabrykowanych
Fot. 1. Układanie strunobetonowych płyt kanałowych
fot. materiały seminarium Prefabrication in
Europe 2007
Tab. 1. Podstawowa charakterystyka układów stropowych [6]
Zalety stropów
prefabrykowanych
•
duży wybór technologii pod kątem: rozpiętości, kosztów realizacji,
wszechstronności użytkowania, odporności ogniowej, parametrów cieplnych
i akustycznych
•
łatwość połączenia systemu prefabrykowanego z monolitycznym
(stropy zespolone)
•
przyspieszenie procesu budowlanego, a przez to obniżenie kosztów budowy
•
ograniczenie prac szalunkowych
•
zmniejszenie ilości„brudnych”prac betonowych
•
lepsza kontrola jakości na etapie produkcji i wykonania elementów
•
możliwość typizacji elementów
•
mniejsze koszty utrzymania i konserwacji obiektów
•
powtarzalność rozwiązań konstrukcyjnych
Dodatkowe
zalety stropów
prefabrykowanych
o konstrukcji sprężonej
•
zwiększona trwałość konstrukcji poprzez ograniczenie korozji stali
•
wzmożona sztywność konstrukcji, gwarantująca większe rozpiętości
i mniejsze wysokości stropu
•
zwiększona nośność
•
podwyższona odporność na obciążenia dynamiczne i zmęczeniowe
•
redukcja ciężaru własnego
•
ograniczenie kosztów zużycia stali i betonu
•
poprawa estetyki przy zwiększeniu smukłości
dr inż.
Wit Derkowski
PolitechnikaKrakowska
e k s p e r t
mgr inż.
Mateusz Surma
PolitechnikaKrakowska
e k s p e r t
