Stropy prefabrykowane stosowane w budownictwie jednorodzinnym

Stropy prefabrykowane – rodzaje i zastosowanie

Polski rynek prefabrykacji powoli, ale konsekwentnie się rozwija, systematycznie poszerzając swoją ofertę. Inwestorzy – zarówno komercyjni, jak i indywidualni – doceniają jakość prefabrykatów, ich powtarzalność wymiarową, a przede wszystkim możliwość istotnego przyspieszenia prac budowlanych. Obecnie dostępne są m.in. prefabrykowane ściany, dachy, kominy, schody czy stropy. Zwłaszcza te ostatnie są coraz powszechniej wykorzystywane również w budownictwie jednorodzinnym. Wśród stosowanych rozwiązań są stropy prefabrykowane wykonywane z płyt kanałowych (betonowe i sprężone), stropy panelowe (m.in. Teriva Panel. Vector czy płyty typu Smart), a także systemy zespolone, w których elementy prefabrykowane mają charakter szalunku traconego – dodatkowo zbrojonego i zalewanego betonem.

Rodzaje stropów prefabrykowanych:

• stropy z płyt kanałowych – elementy sprężone (produkowane ze strunobetonu, np. PSK, HCU) lub zwykłe (wytwarzane z betonu zwykłego, żerańskie), z pustymi, podłużnymi kanałami, które pozwalają zmniejszyć ciężar płyty. Charakteryzują się dużymi dopuszczalnymi rozpiętościami (standardowo do 6,0 m, a w przypadku zastosowania sprężonych lin z drutów stalowych zamiast tradycyjnego zbrojenia – nawet 18 m), a także korzystnym stosunkiem nośności do ciężaru własnego. Istotną zaletą jest też możliwość pełnego obciążenia stropu zaraz po ułożeniu płyt; z kolei ich gładka powierzchnia ułatwia i przyspiesza przeprowadzanie prac wykończeniowych. Płyty z betonu sprężonego (o klasie co najmniej C40/50) mają zwykle grubość 15 lub 20 cm; wykonuje się w nich kanały o kołowym (ew. owalnym) kształcie. Z kolei płyty wytwarzane z betonu zwykłego (o klasie co najmniej C20/25) są dostępne w grubości 20-34 cm, szerokości 0,9, 1,2, 1,5 m i rozpiętości do 7,2 m;
• stropy panelowe
  • Teriva Panel – panele betonowe (beton C40/50, mieszanka z lekkim kruszywem)  wykonywane bez drążeń, co pozytywnie wpływa na właściwości akustyczne. Zbudowany z nośnych żeber w postaci dwóch strunobetonowych sprężonych belek (redukcja ugięcia stropu) połączonych betonową stopką, lekkiego pianobetonu jako wypełnienia i warstwy nadbetonu wypełniającej przestrzenie między panelami. Dzięki usztywnieniu nie wymagają znacznej liczby podpór (do rozpiętości 4 m nie potrzeba ich wcale). Szerokość Teriva Panel wynosi 60 cm, rozpiętość do 7,4 m, zaś wysokość gotowego stropu 15 lub 20 cm. Montaż paneli nie wymaga użycia specjalistycznego sprzętu, wystarcza dźwig HDS;
  • płyty Vector –  cienkie prefabrykowane płyty z fabrycznie przygotowanym zbrojeniem, przeznaczone do zabetonowania (stropy z paneli Vector nazywa się też gęstożebrowymi stropami zespolonymi). Zespolenie paneli i betonu następuje dzięki zatopieniu w betonie przestrzennych stalowych kratownic, częściowo zakotwionych w płytach, a także poprzez szorstką górną powierzchnię elementów. Poza funkcją nośną, prefabrykaty pełnią tu również funkcję szalunków traconych, co przyśpiesza i ułatwia prace związane z wykonaniem stropu. Wyróżniają się stosunkowo niewielką wagą (100 kg/m2), dzięki czemu w przypadku budowy domu jednorodzinnego wystarcza zwykły dźwig samochodowy typu HDS. Szerokość płyty to 60 cm, długość dobiera się do rozpiętości stropu (maksymalnie 7,4 m). Istnieje możliwość rozprowadzenia przewodów instalacyjnych (np. instalacji elektrycznej lub ogrzewania podłogowego) w przestrzeniach miedzy dźwigarkami kratowymi. Można też zamówić elementy ze styropianowymi wkładkami;
  • płyty typu Smart – płyty kanałowe wykonane w technologii betonu sprężonego ze zbrojeniem w postaci kilku lub kilkunastu siedmiodrutowych splotów stalowych. Charakteryzują się dużą nośnością (odwrotna strzałka ugięcia) i znaczną dopuszczalną rozpiętością (do 10,5 m). Ułożone płyty typu Smart nie wymagają stempli ani całopowierzchniowego betonowania (mieszanką wypełnia się tylko złącza między płytami), są zatem od razu gotowe do obciążenia. Szerokość płyty to 60 cm, waga – ok. 150 kg/m. Przenosi się je za pomocą zawiesi hakowych lub chwytaków palcowych Smart;
• stropy zespolone – stropy wykonywane z prefabrykowanych płyt żelbetowych typu filigran (grubości 5-7 cm), czyli przygotowanych w fabryce płyt z zabetonowanym dolnym zbrojeniem stropu i stalowymi belkami kratownicowymi, stanowiącymi dodatkowe usztywnienie. Elementy te pełnią funkcję szalunku traconego – po ułożeniu na budowie stosuje się dodatkowe zbrojenie i wylewa mieszankę betonową. Grubość całego stropu dostosowuje się do rozpiętości (standardowo do 9,5 m) i zakładanych obciążeń, powinna ona jednak wynosić minimum 14 cm. Płyty wytwarza się na zamówienie, dlatego mogą mieć dowolne kształty (np. trapezowe czy półkoliste), a nawet przygotowane otwory pod zaprojektowane instalacje. Do stropów zespolonych zalicza się również konstrukcje wykonane z płyt Vector.

Stropy prefabrykowane – zasady projektowania, wykonawstwo

Projektowanie stropów prefabrykowanych wymaga uwzględnienia kilku kluczowych elementów: nośności, ugięć, połączeń oraz warunków montażowych. W dokumentacji projektowej powinny znaleźć się jednoznaczne wytyczne dotyczące kolejności i metody montażu, w tym tymczasowego podparcia elementów, a także szczegółów połączeń elementów prefabrykowanych, wraz z wymaganiami co do grubości i klasy betonu. Istotne są również warunki montażowe, w tym: możliwość transportu, sposób podnoszenia i przenoszenia elementów prefabrykowanych, z uwzględnieniem dopuszczalnych udźwigów urządzeń dźwigowych oraz możliwości operacyjnych na miejscu realizacji inwestycji. Wiele rozwiązań prefabrykowanych daje też możliwość przygotowania płyt pod poprowadzenie różnego rodzaju instalacji – wykonania otworów i przejść instalacyjnych, co znacząco usprawnia proces budowy.

Czytaj też: Ciężka prefabrykacja betonowa w Polsce – analiza rynku i prognozy

Zalety zastosowania stropów prefabrykowanych

Stosowanie prefabrykatów przynosi szereg zalet istotnych z punktu widzenia ekonomii i jakości realizacji. Najważniejsze korzyści obejmują:

• skrócenie czasu budowy dzięki eliminacji lub ograniczeniu deskowań i długotrwałego dojrzewania betonu na budowie;
• poprawę jakości wykonania poprzez produkcję w kontrolowanych warunkach zakładu prefabrykacji;
• redukcję kosztów robocizny na placu budowy i mniejsze zapotrzebowanie na wykwalifikowaną ekipę szalunkową;
• możliwość łatwego wykonania również płyt balkonowych.

Choć zastosowanie elementów prefabrykowanych przynosi niezaprzeczalne korzyści, to wiąże się
również z pewnymi ograniczeniami. Ciężar i wymiary elementów prefabrykowanych ograniczają dostępność transportu oraz wymagają mobilnych dźwigów o odpowiednim udźwigu, a także miejsca manewrowego w miejscu realizacji inwestycji. Ponadto wszelkie zmiany projektowe w fazie wykonania mogą generować znaczne koszty, gdyż elementy powstają poza placem budowy. Wybór elementów prefabrykowanych podnosi również koszty inwestycji – wykorzystanie gotowych elementów jest droższe niż wykonanie ich bezpośrednio na placu budowy. Elementy prefabrykowane poleca się do wykonywania stropów raczej o nieskomplikowanych obwodach.

Stropy prefabrykowane – podsumowanie

Stropy prefabrykowane stanowią wydajne i sprawdzone rozwiązanie w szerokim spektrum obiektów budowlanych. Projektowanie prefabrykatów powinno uwzględniać specyfikę wybranego systemu, logistykę oraz detale łączeń, które decydują o funkcjonalności i trwałości konstrukcji. Przy odpowiednim doborze systemu i starannym prowadzeniu robót montażowych prefabrykacja pozwala znacząco skrócić czas realizacji, utrzymać równomierną jakość elementów i zoptymalizować koszty inwestycji. Stropy prefabrykowane znajdują obecnie zastosowanie nie tylko w budowie obiektów wielkopowierzchniowych, budynków wielorodzinnych czy obiektach użyteczności publicznej – coraz częściej z powodzeniem wykorzystuje się je również w budownictwie jednorodzinnym. Szacowanie kosztów realizacji budowy z wykorzystaniem prefabrykatów powinno uwzględniać nie tylko koszt jednostkowy elementu, lecz także koszty transportu, dźwigowania, robót towarzyszących oraz czas realizacji.