Sprężone konstrukcje stropowe dają duże możliwości kształtowania konstrukcji przez redukcję wymiarów elementu i zwiększenie dopuszczalnych obciążeń, charakteryzują się jednak wysokim kosztem wykonania.
W artykule przedstawiono przegląd podstawowych typów stropów sprężonych. Opisano najczęściej stosowane rodzaje, przytoczono wady i zalety. Podano również podstawowe zalecenia dotyczące konstruowania elementów sprężonych według Eurokodu 2.
Ciągły rozwój branży budowlanej powoduje, że często się spotykamy ze skomplikowanymi projektami pod względem technicznym oraz coraz krótszym czasem ich realizacji. Stropy z wykorzystaniem technologii sprężania stały się już od wielu lat alternatywną do stosowanych powszechnie stropów gęstożebrowych czy monolitycznych żelbetowych. Wykorzystanie technologii sprężania w stropach umożliwia rozwiązanie powierzchni użytkowej obiektów, w których ważne są większe odległości między podporami lub mniejsze grubości stropów. Biorąc pod uwagę czas realizacji przedsięwzięcia, często rozwiązaniem jest zastosowanie prefabrykowanych płyt stropowych sprężonych. Analiza przedstawiona w niniejszej pracy odnosi się do takich elementów konstrukcyjnych jak płyty stropowe.
Zobacz:
- Kablobetonowe stropy transferowe
- Izolacyjność akustyczna stropu – badania, wskaźniki, wymagania
- Produkty budowlane
- Stropy gęstożebrowe sprężone do A do Z
Fot. 1. Prefabrykowane płyty strunobetonowe (źródło: materiały handlowe firmy Betard)
Konstrukcje stropowe. Charakterystyka stropów sprężonych
Idea zjawiska sprężania polega na wprowadzeniu, głównie za pomocą cięgien sprężających, trwale działającego układu sił, zmniejszającego lub redukującego efekty działania (innych) obciążeń. Wykorzystanie zjawiska sprężania jest również korzystne ze względu na fakt, że sprężanie zwiększa momenty rysujące przy pracy zginanej elementu i siły rysujące przy rozciąganiu. Można wymienić wiele zalet zastosowania sprężania w stropach:
- zmniejszenie ciężaru stropu;
- możliwe większe rozpiętości i zmniejszenie grubości stropów, a tym samym zmniejszenie wysokości między piętrami;
- zwiększenie wytrzymałości konstrukcji na zarysowanie, a także zwiększenie szczelności konstrukcji;
- możliwość ograniczenia liczby belek lub ich eliminację, co poprawia estetykę oraz ułatwia prace wykonawcze;
- skrócenie czasu wznoszenia konstrukcji przez zastosowanie coraz bardziej popularnych prefabrykatów lub przez szybsze rozdeskowanie stropu;
- możliwość wykonania form architektonicznych o skomplikowanej geometrii – zarówno w stropie sprężonym wykonanym monolitycznie, jak i prefabrykowanym (dostępność różnych modułów).
Do utrudnień w stosowaniu stropów sprężonych zaliczyć można konieczność wsparcia technologicznego ze strony specjalistycznej firmy (przy stropach monolitycznych), a w przypadku stropów prefabrykowanych – konieczność stosowania specjalistycznego sprzętu do montażu elementów ze względu na ciężar i wymiary płyt, dźwigarów.
Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje konstrukcji sprężonych – strunobetonowe oraz kablobetonowe.
W dalszej części artykułu:
- Konstrukcje stropowe strunobetonowe – charakterystyka
- Konstrukcje stropowe kablobetonowe – charakterystyka
- Podstawowe wymagania i założeni a przy projektowaniu elementów sprężonych
mgr inż. Kamila Owczarska
Politechnika Warszawska
Literatura
- Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
- Sekcja Konstrukcji Betonowych KILiW PAN, Podstawy projektowania konstrukcji żelbetowych i sprężonych.
- A. Pawłowski, I. Cała, Monolityczne stropy kablobetonowe, „Materiały Budowlane” nr 11/2008.
