Spis treści
- Co to jest strop na belkach stalowych?
- Jaki dwuteownik wybrać do podparcia stropu - IPE, IPN czy HEA?
- Jaką rozpiętość przeniesie belka IPE przy danym rozstawie?
- Jak sprawdzić belkę stropową w dwóch krokach?
- Jak wzmocnić strop w starym domu dwuteownikami?
- Jak zabezpieczyć belki stropu przed korozją i ogniem?
- Co mamy w magazynie w Zawadzie
- Co sprawdzić przed zamówieniem - 4 sytuacje
- Jak zamówić dwuteowniki na strop - 4 kroki
- Najczęstsze pytania o strop na belkach stalowych
- Źródła
- Powiązane produkty i artykuły
Wykonawca odkrywa w domu z lat pięćdziesiątych strop na belkach stalowych: dwuteowniki IPN 140 co 1,2 m, a między nimi ceglane płyty. Nad stropem ma stanąć łazienka z wanną, a ściana działowa pod nią znika, więc rozpiętość belek rośnie z 3,0 m do 5,0 m. Pytanie do hurtowni brzmi: jaki dwuteownik wstawić i w jakim rozstawie? Pokazujemy, jak dobrać przekrój belki stropowej, jaką rozpiętość przenosi IPE przy rozstawie 1,0, 1,2 i 1,5 m oraz jak wzmocnić stary strop podciągiem.
1. Co to jest strop na belkach stalowych?
Strop na belkach stalowych to strop, w którym ciężar podłogi, wypełnienia i użytkowników przenoszą na ściany nośne równoległe stalowe dwuteowniki, a przestrzeń między belkami zamyka cegła, ceramika albo beton. W starszych budynkach spotyka się go jako strop Kleina: płyty z cegły opierają się na dolnych stopkach belek, a rozstaw belek wynosi najczęściej 1,2-1,8 m.
Belka stropowa pracuje jak belka swobodnie podparta. Obciążenie ciągłe zgina ją między ścianami, a największy moment występuje w środku rozpiętości. O doborze decydują więc trzy liczby: rozpiętość między podporami, rozstaw belek i obciążenie na metr kwadratowy stropu. Ugięcie rośnie z czwartą potęgą rozpiętości, dlatego wydłużenie belki z 3,0 m do 5,0 m zwiększa ugięcie ponad siedmiokrotnie.
2. Jaki dwuteownik wybrać do podparcia stropu - IPE, IPN czy HEA?
Na belki stropowe wybiera się dwuteowniki IPE przy nowych belkach i wzmocnieniach, dwuteowniki IPN przy wymianie belki w przekroju istniejącego stropu, a HEA i HEB na podciągi i słupy. IPE ma półki o równoległych ścianach, więc łatwiej osadzić w nim wypełnienie i łączniki. IPN ma półki ze skosem 14%, co wymaga podkładek klinowych przy śrubach.
| Profil | Wymiary (przykład) | Masa | Półki | Zastosowanie w stropie |
|---|---|---|---|---|
| IPE 200 | 200 x 100 mm | 22,4 kg/m | Równoległe | Nowa belka stropowa, belka wstawiona między istniejące |
| IPN 200 | 200 x 90 mm | 26,2 kg/m | Skośne, 14% | Wymiana belki w przekroju zgodnym ze starym stropem |
| HEA 200 | 190 x 200 mm | 42,3 kg/m | Równoległe, szerokie | Podciąg pod belkami, słup pod podciągiem |
Gatunek stali ma w stropie mniejsze znaczenie, niż się zakłada. O rozpiętości belki decyduje ugięcie, a ugięcie zależy od sztywności EI, czyli od modułu sprężystości 210 GPa i momentu bezwładności przekroju. Stal S355 ma wyższą granicę plastyczności niż S235JR, ale nie zmniejsza ugięcia. Gatunki porównujemy w artykule S235, S275 czy S355 - który gatunek stali wybrać.
3. Jaką rozpiętość przeniesie belka IPE przy danym rozstawie?
Przy obciążeniu stałym 3,5 kN/m² i użytkowym 2,0 kN/m² belka IPE 200 przenosi rozpiętość 6,0 m przy rozstawie 1,0 m, 5,6 m przy rozstawie 1,2 m i 5,2 m przy rozstawie 1,5 m. Wartości dotyczą belek swobodnie podpartych ze stali S235 i ugięcia ograniczonego do L/250.
| Profil | Masa | Rozstaw 1,0 m | Rozstaw 1,2 m | Rozstaw 1,5 m | Rozstaw 1,2 m, ugięcie L/350 |
|---|---|---|---|---|---|
| IPE 140 | 12,9 kg/m | 3,9 m | 3,7 m | 3,4 m | 3,3 m |
| IPE 160 | 15,8 kg/m | 4,6 m | 4,3 m | 4,0 m | 3,8 m |
| IPE 180 | 18,8 kg/m | 5,3 m | 5,0 m | 4,6 m | 4,4 m |
| IPE 200 | 22,4 kg/m | 6,0 m | 5,6 m | 5,2 m | 5,0 m |
| IPE 220 | 26,2 kg/m | 6,7 m | 6,3 m | 5,9 m | 5,7 m |
| IPE 240 | 30,7 kg/m | 7,5 m | 7,1 m | 6,6 m | 6,3 m |
| IPE 270 | 36,1 kg/m | 8,6 m | 8,1 m | 7,5 m | 7,2 m |
Założenia tabeli: obciążenie stałe 3,5 kN/m² (płyta ceglana 12 cm, tynk, wylewka i podłoga), obciążenie użytkowe 2,0 kN/m² (strop mieszkalny, kategoria A wg PN-EN 1991-1-1), współczynniki częściowe 1,35 i 1,5, stal S235 (fy = 235 MPa), ciężar własny belki, belka zabezpieczona przed zwichrzeniem przez wypełnienie. Tabela to przykład obliczeniowy, a nie projekt. Dla sufitu tynkowanego ugięcie ogranicza się do L/350, co skraca rozpiętość o około 10%.
4. Jak sprawdzić belkę stropową w dwóch krokach?
Belkę stropową sprawdza się na nośność, czyli moment zginający, oraz na ugięcie. Oba warunki muszą być spełnione jednocześnie, a w stropach o rozpiętości powyżej 4 m ograniczeniem jest ugięcie, a nie nośność.
Obciążenie: qd = (1,35 g + 1,5 q) · a + 1,35 · ciężar belki
Nośność: MEd = qd · L² / 8 ≤ Wpl · fy
Ugięcie: f = 5 · qk · L⁴ / (384 · E · I) ≤ L / 250
Przykład: IPE 200, rozstaw 1,2 m, rozpiętość 5,0 m. Obciążenie obliczeniowe wynosi 9,57 kN/m, moment MEd = 29,9 kNm wobec nośności 51,8 kNm (wykorzystanie 58%). Ugięcie wynosi 13,6 mm wobec dopuszczalnych 20,0 mm (68%). Belka spełnia oba warunki. Dane przekroju IPE 200: I = 1943 cm⁴, Wpl = 221 cm³.
5. Jak wzmocnić strop w starym domu dwuteownikami?
Strop w starym domu wzmacnia się podciągiem z dwuteownika, który podpiera istniejące belki od spodu, albo nowymi dwuteownikami wstawionymi między belki istniejące. Podciąg ustawiony w środku rozpiętości skraca ją o połowę, a ugięcie spada znacznie bardziej, bo zależy od czwartej potęgi długości. Zakres wzmocnienia ustala konstruktor po odkrywce stropu.
- Odkrywka i pomiar. Odsłonięcie belek w kilku miejscach, odczyt wysokości profilu i oznaczenia, ocena ubytków korozyjnych przy podporach i na dolnych stopkach.
- Obliczenie na stan rzeczywisty. Przekrój pomniejszony o korozję, rzeczywisty rozstaw i nowe obciążenia, na przykład łazienka z wanną lub nowa ściana działowa.
- Podciąg lub nowe belki. Podciąg z dwuteownika HEA lub IPE układa się prostopadle do belek. Musi mieć podporę w ścianie nośnej lub w słupie ze stopą fundamentową, bo obciążenie spływa niżej.
- Oparcie na murze. Długość oparcia i poduszkę betonową lub płytę podporową określa projekt. Zasady oparcia belek stalowych na ścianie opisujemy w artykule nadproże stalowe z dwuteownika.
- Wypełnienie i klinowanie. Szczeliny między podciągiem a belkami wypełnia się podkładkami stalowymi i zaprawą, żeby podciąg pracował od pierwszego dnia po montażu.
6. Jak zabezpieczyć belki stropu przed korozją i ogniem?
Belki stropu zabezpiecza się farbą antykorozyjną nałożoną na oczyszczoną stal, a odporność ogniową zapewnia obmurowanie, tynk lub obudowa z płyt ogniochronnych. Wymaganą klasę odporności ogniowej podaje projekt budynku, bo stalowa belka bez obudowy traci nośność w pożarze. W strefie suchej wnętrza wystarcza kategoria korozyjności C1, nad łazienką i w piwnicy wilgotność wymaga mocniejszego systemu powłok.
W stropie Kleina dolne stopki belek zabezpiecza się przed korozją przed deskowaniem i owija siatką tynkarską, żeby tynk przylegał do stropu. Przy wzmacnianiu starego stropu ten sam porządek obowiązuje dla nowego podciągu: farba na stali, dopiero potem obmurowanie lub tynk.
7. Co mamy w magazynie w Zawadzie
Do stropów dostarczamy dwuteowniki IPE w przekrojach od IPE 80 do IPE 300, dwuteowniki IPN od IPN 100 do IPN 200 oraz dwuteowniki HEA i HEB na podciągi i słupy. Wybrane przekroje są dostępne także w gatunku S355. Do podparć i wstawek mamy ceowniki, kątowniki i płaskowniki ze stali czarnej. Do każdej partii stali konstrukcyjnej dołączamy atest 3.1 wg PN-EN 10204.
Magazyn znajduje się pod adresem Zawada 144, 97-200 Tomaszów Mazowiecki, czynny pon.-pt. 7:00-16:00. Odbiór własny jest możliwy do godziny 15:00, wysyłamy własnym transportem lub spedycją na paletach dedykowanych.
8. Co sprawdzić przed zamówieniem - 4 sytuacje
- Docięcie belek do długości otworu. Prowadzimy sprzedaż hurtową i nie docinamy profili na wymiar. Długość belek w stropie trzeba uzgodnić z wykonawcą, który tnie je na budowie.
- Projekt wzmocnienia stropu. Przekrój i rozstaw ustala konstruktor po odkrywce. Tabela z tego artykułu to przykład obliczeniowy i nie zastępuje projektu.
- Wstawienie belek pod klucz. Sprzedajemy dwuteowniki, a nie wykonujemy rozbiórek, podstemplowania ani montażu belek w istniejącym stropie.
- Jedna belka na zamówienie. Pojedyncza sztuka dwuteownika to skala poniżej hurtu. Zamówienie w hurcie obejmuje komplet belek i podciągów na cały strop lub kilka stropów.
9. Jak zamówić dwuteowniki na strop - 4 kroki
- Specyfikacja z projektu. Lista przekrojów (na przykład IPE 200), gatunku stali, liczby belek i długości w metrach bieżących, osobno dla belek i podciągów.
- Zapytanie. dane kontaktowe.
- Potwierdzenie dostępności. Sprawdzamy stan magazynowy dla każdej pozycji.
- Odbiór lub wysyłka. Odbiór własny w Zawadzie do godziny 15:00 albo wysyłka spedycją.
10. Najczęstsze pytania o strop na belkach stalowych
Jak wzmocnić strop w starym domu?
Strop wzmacnia się podciągiem z dwuteownika pod istniejącymi belkami albo nowymi belkami wstawionymi między nie. Podciąg w środku rozpiętości skraca ją o połowę i wymaga podpory w ścianie nośnej lub w słupie. Zakres wzmocnienia ustala konstruktor po odkrywce.
Jaki dwuteownik do podparcia stropu?
Przy rozpiętości 5,0 m i rozstawie belek 1,2 m wystarcza IPE 200 z przykładu w tym artykule. Na podciąg pod belkami wybiera się HEA lub IPE o wyższym przekroju niż belki stropowe. Ostateczny przekrój wynika z obliczeń dla rzeczywistego obciążenia.
Ile wytrzyma strop Kleina?
Nośność stropu Kleina zależy od przekroju dwuteowników, ich rozstawu, rozpiętości i stanu korozji. Nie istnieje jedna wartość dla wszystkich stropów, bo każdy strop ma inną geometrię. Nośność ocenia konstruktor po odkrywce i pomiarze belek.
Jak wzmocnić strop Kleina?
Strop Kleina wzmacnia się podciągiem stalowym prostopadłym do belek, który skraca ich rozpiętość. Przed montażem trzeba sprawdzić stan dolnych stopek belek i podeprzeć strop. Podciąg opiera się na ścianie nośnej lub na słupach z fundamentem.
Co to jest strop Kleina?
Strop Kleina to płaski strop z dwuteowników stalowych i płyt międzybelkowych z cegły, zbrojonych bednarką lub prętami. Płyty opierają się na dolnych stopkach belek. Rozstaw belek wynosi najczęściej 1,2-1,8 m.
Źródła
- Wikipedia - Strop Kleina
- Wikipedia - Dwuteownik
- ArcelorMittal - katalog kształtowników stalowych
- Komisja Europejska JRC - Eurokody, projektowanie konstrukcji
