Stropné konštrukcie plnia vo vertikálnom smere funkciu rozdelenia priestoru na jednotlivé podlažia. Zároveň prenášajú všetky zaťaženia, ktoré pôsobia na podlažiach, do zvislých nosných konštrukcií a zabezpečujú tak celkovú tuhosť a stabilitu budovy. Strop sa skladá z nosnej konštrukcie, podlahy a podhľadu, pričom všetky tieto časti sa podieľajú na plnení požadovaných funkcií.
Pri výbere vhodnej stropnej konštrukcie je dôležité zvážiť, či umožňuje prevedenie konzol za zvislou nosnou konštrukciou a ako umožňuje riešenie prestupov. Konštrukcia stropu musí s rezervou prenášať zaťaženie od prevádzky (použité zaťaženie) a zaťaženie od vlastnej hmotnosti stropnej konštrukcie, priečok a pod. Stropná konštrukcia musí tiež vyhovovať z hľadiska maximálneho priehybu, pretože nadmerná deformácia môže spôsobiť poruchy podhľadu, podlahovej konštrukcie alebo priečok. Z hľadiska horizontálnej tuhosti rozlišujeme stropné konštrukcie na tuhé a netuhé. Horizontálne netuhý strop je napríklad drevený strop alebo strop s keramickými vložkami.
Vlastná hmotnosť nosnej konštrukcie stropu je zvyčajne významnou zložkou zaťaženia, ktorá ovplyvňuje nielen samotný strop, ale aj zvislé nosné konštrukcie a základy. Pri návrhu stropov na väčšie rozpätie (nad 6 m) je vlastná hmotnosť úplne rozhodujúca. Preto je výhodn stropy na veľké rozpätia odľahčovať dutinami alebo vkladaním vložiek z ľahších materiálov.
Stropy predstavujú z hľadiska požiarnej bezpečnosti jedny z najdôležitejších konštrukcií. Rozdeľujú objekt po výške na úseky, ktoré sú často totožné s požiarmi úsekmi. Minimálna normou požadovaná požiarna odolnosť stropu je 15 minút, maximálna je 180 minút. Stupeň horľavosti materiálov v stropoch limituje ich použitie pri vyšších objektoch. Jednoduchý drevený trámový strop možno použiť len v objektoch s maximálnou výškou 4 - 9 m. Zmiešané konštrukcie obsahujúce horľavé, neskoro horľavé aj nehorľavé hmoty.
Strop musí spĺňať požiadavky na vzduchovú a krokovú nepriezvučnosť. Nepriezvučnosť je spojená nielen so skladbou, ale aj s uložením stropu na zvislé konštrukcie a s riešením všetkých zvislých konštrukcií oddeľujúcich priestory. Stavebná vzduchová nepriezvučnosť zabezpečuje odpor konštrukcie proti prieniku zvuku zo vzduchu jednej miestnosti cez konštrukciu do miestnosti druhej. Vzduchová nepriezvučnosť je úmerná plošnej hmotnosti stropu, t. j. strop musí mať určitú minimálnu plošnú hmotnosť (orientačne min. 250-350 kg/m2), aby mohla byť zabezpečená požadovaná stavebná vzduchová nepriezvučnosť. Tento požiadavok je často splnený pri železobetónových stropoch, klenbách a stropoch s násypmi alebo nadbetonovanými vrstvami dostatočnej hrúbky.
Kroková nepriezvučnosť sa týka prenosu zvuku, ktorý sa do konštrukcie dostáva prostredníctvom mechanických impulzov (napríklad chôdze). Zvukoizolačný podlahový povlak, ako je koberec alebo korok, môže tlmiť účinok dopadajúceho mechanického impulzu, avšak ide o jednoduchší, ale menej účinný princíp.
Stropné konštrukcie musia z hľadiska tepelnotechnických vlastností spĺňať požadovaný tepelný odpor, ktorého hodnota závisí od rozdielu teplôt v miestnostiach, ktoré stropná konštrukcia oddeľuje. Väčšie požiadavky sú kladené na stropy nad prijazdami alebo nevytápanými priestormi. Naopak, požiadavky na tepelný odpor stropov medzi vytápanými priestormi sú malé. Okrem tepelného odporu je potrebné zabezpečiť, aby pokles dotykovej teploty podlahy bol menší ako požadovaný pre danú prevádzku.
Základnými prvkami vodorovných konštrukcií sú doska, trám a prievlak. Doska je vhodná pre stropné konštrukcie s malým rozpätím. Trám sa používa pre väčšie rozpätie, pri ktorom by doska musela mať veľkú hrúbku. Zaťaženie stropu sa prenáša doskou do trámu a z trámu do podpory. Prievlak sa používa pre veľké rozpätia, zvyčajne v kombinácii s doskou a trámami. Zaťaženie prenáša doskou do trámu a trámom na prievlak osadený na zvislej podpore.
Podopretie stropných konštrukcií môže byť realizované stenou, skeletovou rámovou konštrukciou, skeletom hlavicovým, alebo bodovo stĺpmi.
Materiál nosných stropných konštrukcií musí spĺňať mnohé požiadavky, predovšetkým statické. Vodorovné nosné prvky v stropoch sú namáhané najmä ohybom, šmykom, prípadne krútením. V konštrukciách namáhaných ohybom je prvok v pásme priklonenom k zaťaženiu tlačený (s tendenciou skrátenia dĺžky) a v pásme odvrátenom je ťahaný (s tendenciou k natiahnutiu). Tomu musí zodpovedať voľba stavebných hmôt, prípadne ich kombinácie. Drevo a oceľ majú dobrú pevnosť v tlaku aj ťahu. Konštrukcie z tehál, tvárnic, kameňa a prostého betónu môžu byť namáhané iba tlakom. Prostý, nevyztužený betón má síce veľkú pevnosť v tlaku, avšak malú v ťahu, preto je nutné do ťahanej časti betónového prvku vkladať výstuž.
Typy stropných konštrukcií
Klenbové konštrukcie
Klenby ako konštrukcie stropov sa vyskytujú vo všetkých historických obdobiach staviteľstva a architektúry. Ich význam spočíva hlavne v tom, že umožňujú zastropenie aj na veľké rozpätie, pretože prenášajú zaťaženie tlakom a nie ohybom. Nevýhodou klenieb z hľadiska statiky je, že väčšina z nich vyvodzuje šikmé tlaky do podpor, ktoré je nutné zachytávať masívnymi oporami alebo ťahadlami. Ďalšou nevýhodou klenieb je, že medzi vrchným lícom klenby a podlahou vzniká veľký nevyužitý priestor, ktorý sa najčastejšie zasypáva násypom, čím sa zvyšuje hmotnosť stavby. Avšak táto hmotnosť prispieva k dobrej tepelnej a zvukovej izolácii týchto stropov.
Tradičné klenby sa vyzdiavali najčastejšie z kameňa alebo tehál, menej obvyklé boli klenby z monolitického betónu. Klenuté konštrukcie sa používajú nielen pre stropy, ale aj pre preklady otvorov v stenách (nadokenných, nad dverových), prípadne pre odľahčenie priečok. Pätky klenby môžu byť zapustené, polozapustené alebo vyložené. V novodobom staviteľstve sa uplatňujú klenby ako tenkostenné škrupinové železobetónové konštrukcie. Tradičné masívne klenby sa dnes už pri výstavbe nových objektov nepoužívajú.
Najčastejšie užívaná tehlová klenba je klenba valená a klenba valená do pásov. Tieto klenby sa vyzdiavali v polkruhovom oblúku. Klenby sa vyzdievajú na podskružení, ktoré sa skladá z lešenia, ramien a debnenia. Tehly sa klenú v priečnom smere súčasne z oboch strán do vyložených alebo zapustených pätiek. V pozdĺžnom smere klenby sa zriadia na väzbu.
- Valená klenba - spočíva na dvoch podporách.
- Kláštorná klenba - tvar vzniká prienikom dvoch valených klenieb.
- Zrkadlová klenba - tvar zrkadlovej klenby vznikne z kláštorná klenby, ktorej stredná časť sa doplní zrkadlom, čo je rovný strop.
- Krížová klenba - tvar vznikne prienikom dvoch valených klenieb (ako pri kláštorná klenbe). Je to však klenba otvorená.
- Pruská klenba - je tvorená translačnou plochou kruhovo-kruhovou, elipticko-eliptickou, elipticko-kruhovou alebo naopak.
Drevené stropy
Drevené stropy sa v minulosti bežne používali v bytových, občianskych aj poľnohospodárskych stavbách. V súčasnosti sa s nimi stretávame väčšinou pri menších stavbách, pri stavbách rodinných domov, rekreačných chát a pri rekonštrukciách starších budov. Drevené stropy sú ľahké a pritom únosné, majú dobré tepelné a zvukové izolačné vlastnosti. Nevýhodou drevených stropov je malá bezpečnosť proti ohňu, pomerne malá tuhosť, veľké priehyby stropov, malá odolnosť proti účinkom vody a vlhkosti (výskyt húb a plesní).
Nosnú časť stropu tvoria drevené trámy (povaly) kladené tesne vedľa seba na zraz, ktoré sú vzájomne spojené v styčných škárach drevenými klinmi alebo železnými skobami. Vďaka tomuto uloženiu vzniká doska s rovným podhľadom. Povaly sú väčšinou z troch strán hranené trámy, niekedy možno použiť aj povaly z guľatiny. Na horný lem povalov môže byť prevedená vrstva hlinenej mazaniny alebo násyp s podlahou na vankúšoch. Spodný lem povalov je bez omietky alebo je opatrený rákosovou omietkou.
Sú zostavené z drevených trámov a záklopu. Trámy (stropnice) sa kladú vo vzdialenosti 0,90 až 1,00 m do kapsí v murive. Zhlavia trámov sa pred osadením impregnujú, rovnako ako podložka, na ktorú sa ukladajú. Pre zvýšenie stability nosných stien sa niektoré trámy kotvia oceľovými kotvami do steny. V minulosti sa používali trámové kleštiny, ktoré sa osadzovali obvykle pri krajných trámech, nad medziokennými piliermi vo vzdialenosti max. Záklop tvorí dosky spojené na pero a drážku alebo prekryté lištami. Násyp zo škváry alebo pórobetónovej drte pôsobí čiastočne ako protipožiarna ochrana a slúži na uloženie podlahy.
Drevené trámové stropy sa používajú na rozpätie do 5 - 6,5 m.
- Jednoduchý trámový strop s viditeľnými trámami - používal sa najčastejšie pre sklady, sýpky a pod. Prevádzal sa z hranených nosných trámov, ktoré sa kládli do osovej vzdialenosti až 1 m od seba. Prierezy trámov sa volili podľa rozpätia, osovej vzdialenosti trámov a veľkosti zaťaženia. Na trámy sa pribíjal záklop z fošní hrúbky 50 mm, ktorý tvoril tzv. mlynársku podlahu.
- Jednoduchý strop s viditeľnými trámami so záklopom a násypom - mal proti jednoduchému trámovému stropu zlepšené zvukovo izolačné vlastnosti a bol používaný v bytovej výstavbe, avšak len v nízkej zástavbe. Na nosné trámy sa pribíjal záklop hrúbky 30 mm. Hrúbka násypu bola 120 až 160 mm. Hrubá podlaha sa pribíjala do vankúšov prierezu 80/120 mm, uložených v násype v osovej vzdialenosti 80 a 90 mm od seba.
- Trámový strop s omietnutým podhľadom a násypom (polospalný strop) - bol najužívanejším typom stropu v obytných stavbách. Tento strop sa používal pre svetlosti až do 6 m a celková hrúbka stropnej konštrukcie vrátane podlahy bola okolo 450 mm. Stropné trámy sa kládli v osovej vzdialenosti až do 900 mm od seba, vankúše prierezu najčastejšie 80/120 mm boli vždy kolmo na smer trámov vo vzdialenostiach 900 mm od seba.
- Trámový strop so zapusteným záklopom - sa líši od predchádzajúceho stropu tým, že záklop je zapustený pod horný lem stropných trámov, takže sa zmenšuje celková hrúbka stropu a teda aj jeho hmotnosť. Vankúše sa kladú do násypu rovnobežne so stropnými trámami, aby mohla byť dodržaná minimálna hrúbka násypu 80 mm okolo trámov aj vankúšov.
- Trámový strop s rákosníkmi - sa líši od normálneho trámového stropu tým, že podhľad sa pribíja na samostatné trámy (rákosníky). Rákosníky sa kladú vždy rovnobežne so stropnými trámami. Tým sú oddelené časti stropnej konštrukcie od podhľadu a dosahuje sa zlepšenie zvukovo izolačných vlastností. Nevýhodou je väčší spotreba dreva a väčšia hrúbka stropu.
Fošnový strop je drevený strop, ktorý v porovnaní s trámovými stropmi vykazuje podstatnú úsporu reziva o 30 až 40 %. Namiesto hrubých stropných trámov sa používa na stropnice fošne hrúbky 50 mm, ktoré sa kladú v osovej vzdialenosti 500 až 600 mm. Pri fošnovom strope je dôležité zabezpečenie stropníc proti vybočeniu do strán.
Keramické stropy
Keramika sa - okrem uplatnenia v monolitických železobetónových stropoch - používa pre stropné konštrukcie hlavne vo forme prefabrikátov. Jednotlivé nosné konštrukčné diely sú keramobetónové, vyrábajú sa z keramických tenkostenných tvaroviek, z výstuže a z betónu. Keramické stropy sú ľahké, vytvárajú jednotný keramický podhľad (uľahčujúci povrchovú úpravu), majú veľmi dobré tepelné izolačné vlastnosti, dobrú požiarnu odolnosť a použiteľnosť vo vlhkom prostredí.
Keramické nosníky a keramické vložky sa vyrábajú v mnohých tvarových, rozmerových aj konštrukčných variantoch. Nosníky, ktorých dĺžka je odstupňovaná zvyčajne po 300 mm (násobok rozmeru tvárnic), sa kladú v osovej vzdialenosti zodpovedajúcej zaťaženiu a rozpätiu stropnej konštrukcie (450 mm, 600 mm). Keramické vložky sa ukladajú na spodnú prírubu nosníkov. Priestor medzi nosníkmi a vložkami sa dobetónuje (súčasne s betonážou hornej, tlakovej vrstvy nosníka). Keramické nosníky nie sú samy plne nosné, preto sa musia pri montáži provizórne podoprieť (plnej nosnosti dosiahnu až po zmonolitnení a zatvrdnutí betónu).
Keramické povaly sú nosníky zostavené z jednej rady dutých keramických tvárnic, do ich pozdĺžnych drážok sa ukladá nosná výstuž, ktorá sa zabetónuje. Povaly sa kladú vedľa seba na zraz a kotvia sa do železobetónového venca. Zabetónovaním styčných škár vzniknú pozdĺžne rebrá, na horný povrch povalov sa prevádza cementový poter v hrúbke 10 až 20 mm, čím vzniká tuhá stropná konštrukcia. Únosnosť povalových stropov možno zvýšiť nadbetonovaním výstužnej dosky. Povaly sa vyrábajú v bežnej dĺžke 3,60 až 6,00 m, so šírkou 0,30 m a výškou 0,15 až 0,30 m (výška je daná typom tvarovky a výškou nadbetonovanej vrstvy).
Keramické stropné panely sú plošné prefabrikáty, zostavené z dvoch alebo viacerých radov dutých keramických tvaroviek, do ich pozdĺžnych drážok sa vkladá nosná výstuž, ktorá môže byť predpätá aj nepredpätá (podľa požiadaviek rozpätia a zaťaženia). Zabetónovaním tvaroviek vzniká panel, ktorý má pozdĺžne nosné rebrá (vzniká medzi radmi tvaroviek) a hornú betónovú vrstvu v hrúbke 30 až 40 mm.
Keramické stropné panely sa vyrábajú v dĺžke 3,60 až 6,00 m (nepredpäté) a do dĺžky 6,60 m (predpäté), so šírkou 0,60 až 1,20 m, výškou 0,15 až 0,30 m (ktorá je daná výškou tvaroviek a výškou betónovej vrstvy).
Oceľové stropné konštrukcie
Oceľové stropné konštrukcie sa používajú hlavne v oceľových skeletoch. Sú ľahké, ľahko sa montujú aj demontujú. Oceľové stropné konštrukcie sa skladajú z nosnej časti, z podlahovej a roznášacej vrstvy, prípadne.
Základným konštrukčným prvkom sú profilované plechy tvarované za studena. Plechy sa vyrábajú v rôznych tvarových a pevnostných variantoch (prierezy symetrické, asymetrické, kombinované). Uloženie je primárne, pri ktorom sú plechy kladené priamo na prievlaky hlavnej nosnej konštrukcie (ak ich osová vzdialenosť je max. Uloženie je sekundárnym spôsobom, t. j. na stropnice, ktoré spočívajú na prievlakoch, tento systém sa používa buď pri osovej vzdialenosti prievlakov nad 3,00 m alebo pre veľké zaťaženia. Pripojenie plechových nosníkov k prievlakom alebo stropniciam sa prevádza zváraním, nastreľovaním, prípadne skrutkovaním alebo lepením. Na plechy sa ukladá roznášacia vrstva, napr. prefabrikované dosky alebo monolitická výplň.
Ocelobetónové spriahnuté stropy majú oceľové nosníky opatrené prvkami prenášajúcimi šmykové namáhania. Môžu to byť oceľové tŕne, zarážky, privarená betonárska výstuž a pod. Po zabetónovaní vzniká spriahnutá ocelobetónová stropná konštrukcia, v ktorej oceľový nosník prenáša ťah a betón sa spolupodieľa na prenášaní tlaku v hornej časti prierezu. Takto upravené ocelobetónové spriahnuté stropy sú tuhé, používajú sa aj pre viacpodlažné a výškové objekty.
Protipožiarna ochrana oceľových stropov sa prevádza buď priamo na stropné prvky (napr. nástreky a nátery z penivých hmôt) alebo nepriamo, prevedením nehorľavého podhľadu.
Železobetónové stropy
Železobetón je najpoužívanejším materiálom pre nosné konštrukcie stropov. Ich výhody spočívajú vo veľkej únosnosti, trvanlivosti, tuhosti a nehorľavosti. Doskové stropy sú tvarovo najjednoduchšie. Uloženie dosiek na podporách môže byť kĺbové (dosky proste uložené) alebo vetknuté. Dosky súvisle prebiehajúce.
Nosné konštrukcie väčších stavieb sú zvyčajne doménou železobetónu. S výhodou možno využiť zostavy prvkov pripravených vo výrobe a zoskladaných na stavbe do jedného celku. Skladbu takýchto prvkov je nutné rozvrhnúť vhodne voči dispozícii a architektúre stavby, ako aj potrebnej statickej únosnosti. Pre správne rozvrhnutie, výrobu i zostavenie prvkov je nutné vytvoriť výkres skladby prefabrikovaných dielcov.
V prípade, že pri vytváraní rozpočtu máme z projekcie výkres, na ktorom je možné napočítať konkrétne kusy stropných dielcov, je naše nacenenie bližšie realite. Zhotovenie takého výkresu vyžaduje aj vyhláška č. 499/2006 Zb. O dokumentácii stavieb. Výkres je nutný pre dokumentáciu na vydanie spoločného územného rozhodnutia a stavebného povolenia, ako aj pre projektové dokumentácie na ohlásenie stavby alebo na vydanie stavebného povolenia. Samozrejme je potrebný aj pre dokumentáciu na vykonávanie stavby, kde sú vyžadované výkresy podrobnejšie, a síce výkresy zostavy, podrobností a kotvenia prefabrikovaných stavebných dielcov, a tiež rozmerový (obrysový) výkres prefabrikovaných stavebných dielcov.
Konštrukcie sa kreslia v pohľade zhora doplnená o sklopené rezy či celkové rezy. Zvislé nosné konštrukcie (stĺpy, steny) sa kreslia hrubou plnou čiarou, obrysy vodorovných konštrukcií vrátane otvorov v nich (stropné panely, schodiská, schodiskové podesty) sa kreslia tenkou plnou čiarou. Zakryté hrany a obrysy vodorovných prvkov sa kreslia tenkou čiarkovanou čiarou. Prvky sú okótované.
How to Install Sandwich Wall Panel -BRD
Teoretické rozpätie nosných prvkov je vzdialenosť ich teoretických podpier. Teoretické rozpätie závisí od typu nosného prvku (doska, trám a pod.) a od spôsobu podopretia. Pri proste uloženom doske pri určení teoretického rozpätia a krajného poľa spojitej dosky dochádza k určitému problému, pretože máme určiť leff podľa vzťahu (1.1), pričom však hrúbka dosky hf.
Doska je horizontálna konštrukcia najčastejšie namáhaná zaťažením kolmým na strednicu. Nie je samonosná, potrebuje podpernú konštrukciu. Podperou dosky môže byť murivo, trámy a podobne. Ak je doska podopretá len jedným trámom, doska musí byť do trámu votknutá. Ak má doska dve podpery, ktoré sú navzájom rovnobežné, statická schéma závisí od ich rozmiestnenia.
Stropný systém Porotherm je polomontovaný keramický strop s predpätými nosníkmi určený pre malé a stredné rozpätia od 2,25 do 7,00 m. Po zmonolitnení vzniká rebierkový strop. Je to moderná stropná konštrukcia, ktorá využíva výhody predpätého betónu: subtílne nosné prvky, vysoká únosnosť a minimálne priehyby. Hlavnými prvkami systému sú: keramické predpäté nosníky Porotherm (KPN) v dĺžkach od 2,50 m do 7,25 m odstupňované po 250 mm, keramické stropné vložky Porotherm KSV 60 a KSV 45 podľa osovej vzdialenosti nosníkov a vencová tehla Porotherm (VT). Keramické predpäté nosníky Porotherm sú nosnými prvkami stropného systému. V priereze majú rozmery 120x65 mm. Vyrábajú sa v dĺžkach od 2,50 m do 7,25 m odstupňované po 250 mm. Nosníky sú na oboch koncoch opatrené strmeňmi, ktoré majú funkciu šmykovej výstuže. V prepravnej polohe sú ohnuté do roviny horného povrchu nosníka.
