Naprawa drewnianych stropów

Przy remontach i modernizacjach budynków wybudowanych przed drugą wojną światową, w których przeważnie występują stropy o konstrukcji drewnianej najczęściej następuje wymiana tych stropów na stropy gęstożebrowe. Ma to uzasadnienie, gdy stropy są mocno zniszczone. Kiedy jednak belki w tych stropach są w stosunkowo dobrym stanie, a zniszczeniu uległy końcówki belek, względy ekonomiczne i ekologiczne przemawiają za naprawą zniszczonych końcówek belek, a następnie położeniu na nich wzmacniającej płyty żelbetowej.

Daje to w rezultacie wielokrotne wzmocnienie konstrukcji stropu, zwiększenie nośności, oraz otrzymanie stropu ognioodpornego.

Naprawa uszkodzonych belek drewnianych na podporach

Drewniane belki w stropach podlegają z czasem dwóm rodzajom uszkodzeń, tj. uszkodzenia drewna belek przez owady, lecz w większym stopniu uszkodzenia spowodowane są przez zagrzybienie i butwienie drewna. Przez zagrzybienie następuje zmiana jego struktury [ ]. Występuje tutaj w zależności od rozkładu drewna zgnilizna konstrukcyjna i destrukcyjna. Zgnilizna destrukcyjna powoduje całkowite zniszczenie struktury drewna. Na tego rodzaju uszkodzenia belki narażone są przede wszystkim w pomieszczeniach gdzie występuje wilgoć, ze względu na funkcję pomieszczeń tj. kuchnie i łazienki. Największe jednak uszkodzenia belek drewnianych w stropach występują w miejscach podparcia ich w murach zewnętrznych budynków, od strony zachodniej i północnej. Uszkodzone końcówki belek w murach można jednak naprawiać, bez konieczności wymiany całych belek albo całego stropu.

Rysunki od 1a do 1g przedstawiają metody naprawy zniszczonych końców belek drewnianych w starych stropach.

Rysunki

Wzmacnianie stropów na belkach drewnianych

Po wykonaniu, jeżeli jest to konieczne napraw zniszczonych końców belek strop można następnie wzmocnić poprzez wylanie płyty żelbetowej na belki drewniane w istniejącym stropie. Odpowiednie połączenie belek z nadlewaną płytą zapewniają dość gęsto nabijane do belek gwoździe, które są łączone ze zbrojeniem. W tak wykonanym stropie zespolonym drewniano-żelbetowym, belki drewniane pracują na rozciąganie, płyta żelbetowa zaś na ściskanie. W efekcie nośność stropów wzrasta dwukrotnie, sztywność zaś trzykrotnie [2].

Przykład projektu remontu starego stropu o konstrukcji drewnianej

W związku z planowaną nadbudową budynku i adaptacją jego części strychowej na mieszkalną, pojawia się problem, co zrobić z drewnianym stropem nad piętrem [3].

Można go rozebrać i wykonać jeden ze stropów gęstożebrowych ceramiczno-żelbetowych.

Tańszą metodą jest naprawa stropu i jego wzmocnienie.

W budynku zastosowano strop drewniany, belkowy ze ślepym pułapem, podsufitką otynkowaną od spodu tynkiem wapienno-cementowym, od góry zaś znajduje się polepa z gliny.

Wiadomo, że trwałość drewna jest znaczna, jednakże przy niekorzystnych warunkach mikroklimatycznych może wystąpić zagrzybienie i butwienie drewna.

W związku z porażeniem drewna przez grzyby następuje jego zmiana struktury. W zależności od rodzaju rozkładu drewna, wyróżnia się zgniliznę korozyjną i destrukcyjną, prowadzące do rozkładu struktury drewna. Drugim czynnikiem powodującym uszkodzenie belek nośnych drewnianych są owady niszczące strukturę drewna.

Uszkodzenia belek wywołane działaniem grzybów spotyka się głównie w pomieszczeniach o dużej wilgotności jak łazienki czy kuchnie, czy też przez uszkodzone poszycie dachu.

Najbardziej zagrożone w budynku ze względu na najniekorzystniejsze warunki mikroklimatyczne są końce belek stropów drewnianych oparte na murach zewnętrznych północnych i zachodnich, a to z powodu najintensywniejszego oddziaływania wilgoci związanego z opadami atmosferycznymi, wiatrem i brakiem nasłonecznienia. Należy zwrócić uwagę także na fakt, że brak jest przeważnie izolacji przeciwwilgociowych końców belek. Końce belek nie są zaimpregnowane środkami grzybobójczymi, a także nie ma odpowiedniej pustki powietrznej między końcem belek a murem zewnętrznym.

Dlatego pozostawienie starego stropu drewnianego wymaga naprawy zniszczonych końców belek drewnianych.

Do naprawy zniszczonych końców belek stropu drewnianego przyjęto, pokazany na rys. 1, jeden z wielu możliwych do zastosowania w tym wypadku sposobów. Końcówka belki osadzona w murze na głębokości 25 cm oraz jej dalsza część na około 10 cm zostają wycięte i usunięte. Koniec belki zostaje wzmocniony z obydwóch stron ceownikami 220 mm, których to wysokość wynika z wysokości belki drewnianej, i długości 125 cm. Ceowniki do belki zespolone zostaną dwoma parami śrub M.18 w rozstawie 50 cm.

Rys. 2

W dalszej kolejności naprawy stropów należy usunąć polepę glinianą. Po oczyszczeniu belek i ślepego pułapu, należy dokonać konserwacji metodą natrysku odsłoniętych powierzchni drewnianych. Do tego celu można zastosować preparat CUPRINOL.

Należy on do nowoczesnych środków do tzw. „leczenia drewna”. Jest to bezbarwny płyn likwidujący skutecznie zarówno atak grzybów i pleśni, jak i drążące drewno owady, ich jaja i larwy oraz przez wiele lat zabezpieczający drewno przed ich ponownym atakiem.

Kolejną czynnością jest wypełnienie przestrzeni między belkami o szerokości 80 cm i głębokości 7 cm, paskami twardej płyty styropianowej.

Następnie wylana zostanie płyta żelbetowa o grubości 5 cm na całym stropie, która będzie stanowić jego wzmocnienie, co pokazuje rys. 2. Właściwe zespolenie płyty żelbetowej z belkami drewnianymi zapewnią nabite na belki gwoździe o średnicy 4,5 mm.

Zbrojenie płyty żelbetowej będą stanowiły pręty o średnicy 6 mm co 12 cm prostopadłe do belek, oraz pręty o średnicy 4,5 mm co 30 cm równoległe do belek.

Belki drewniane w zespolonym stropie będą pracowały na rozciąganie, płyta żelbetowa zaś na ściskanie. Z literatury wynika iż w 80% belki drewniane nie wymagają wzmocnienia czy też wymiany, a po zastosowaniu wzmocnienia płytą żelbetową nośność stropów wzrasta przeszło dwukrotnie, a sztywność trzykrotnie. Powierzchnia betonowa stropu stanowić będzie dobre podłoże pod płytki ceramiczne w łazience czy kuchni a także pod parkiety w pokojach które wykonane mogą być przez przyklejanie na klej klepek parkietowych.

Rys. 3

Podsumowanie

Użycie owej metody remontu starych stropów drewnianych daje ewidentne korzyści. Okazuje się, że około 80% starych belek drewnianych można wykorzystać do dalszej eksploatacji. Nośność stropów poddanych remontowi wzrasta przeszło dwukrotnie, sztywność trzykrotnie; nadto otrzymujemy radykalne zwiększenie ognioodporności tak wyremontowanych stropów.

Najważniejszym argumentem jest obniżka kosztów o 50%.

mgr inż. Sławomir Grabara
Politechnika Częstochowska

Literatura

[1] Barycz S., Oruba R. – Problemy rekonstrukcji stropów drewnianych uszkodzonych na podporach. Przegląd Budowlany 8–9/1985 r.

[2] Godycki-Ćwirko T., Kleszczewski J., Pawlica J. – Zespolony strop drewniano-żelbetowy. Inżynieria i budownictwo 8–9/1982 r.

[3] Grabara S. – Naprawa stropów drewnianych związana z nadbudową budynku. Zeszyty Naukowe P. Cz. seria „Budownictwo” nr 12, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2005 r.

[4] M. Jaszczyk – absolwent W. B. Politechniki Częstochowskiej.

Rys. 1a. Zastąpienie zniszczonego końca belki „butem” podkładką z blachy grubości 6 mm.

Rys. 1b. Zastąpienie zniszczonego końca belki podkładką z profilu stalowego.

Rys. 1c. Zastąpienie zniszczonego końca belki nakładką z profilu stalowego.

Rys. 1d. Zastąpienie zniszczonego końca belki „butem” z blachy stalowej grubości 6 mm (nakładka).

Rys. 1e. Zastąpienie zniszczonego końca belki przykładkami z profili stalowych.

Rys. 1f. Zastąpienie zniszczonego końca belki przykładkami drewnianymi połączonymi profilami stalowymi i śrubami pionowymi.

Rys. 1g. Zastąpienie zniszczonego końca belki przykładkami drewnianymi.

Rys. 2. Zastąpienie zniszczonych końców belek przekładkami z profili stalowych.