Nadproża to jeden z elementów konstrukcyjnych każdego domu jednorodzinnego, który pełni istotną funkcję w przenoszeniu obciążeń z dachu i stropu na ściany nośne, a później na fundamenty. Najważniejszym parametrem nadproża jest jego nośność, ale powinniśmy także zwrócić uwagę na izolacyjność termiczną. Kuszącym rozwiązaniem wydają się nadproża z betonu lekkiego, które cechuje mniejszy ciężar i niższy współczynnik przewodzenia ciepła. Czy są one jednak rozwiązaniem w pełni bezpiecznym?
Nadproża w nowoczesnych budynkach jednorodzinnych potrafią przekraczać 2.5-3.0 m długości i bardzo często są elementami istotnymi konstrukcyjnie. W przypadku, gdy łączą się z trzpieniami żelbetowymi, naturalną konsekwencją jest wykonanie ich jako monolityczne, żelbetowe. Większość otworów okiennych i drzwiowych ma jednak mniejszą szerokość lub obciążenia przekazywane na nadproże są ograniczone. W takim wypadku godnym rozważenia rozwiązaniem są nadproża prefabrykowane, które zdecydowanie przyśpieszają pracę na budowie. Wśród dostępnych na rynku nadproży dominują te o przekroju kwadratowym i prostokątnym – żelbetowe lub strunobetonowe, a także nadproża L-19, które jak sama nazwa wskazuje mają przekrój w kształcie litery „L” i szerokość 9 oraz 12 cm. Dużo rzadziej stosowane i mniej wytrzymałe są nadproża w kształtkach ceramicznych oraz nadproża z betonu systemowe w kształtkach z betonu komórkowego. Osobną kategorią nadproży żelbetowych są nadproża z betonu lekkiego zbrojonego.
Czym właściwie jest beton lekki?
Do produkcji nadproży z betonu lekkiego najczęściej stosowane są mieszanki na bazie kruszyw lekkich takich jak keramzyt oraz certyd. Ich udział w objętości jest różny, co przekłada się na różnej klasy beton lekki. O ile w przypadku elementów niekonstrukcyjnych wytrzymałość mechaniczna ma mniejsze znaczenie, o tyle w przypadku betonu lekkiego stosowanego do produkcji nadproży jest to kluczowy parametr. W przypadku betonu lekkiego, czyli takiego, którego ciężar objętościowy waha się od 800 do 2000 kg/m3, wyróżniamy wiele klas wytrzymałości. Minimalną klasą, jaka może być z powodzeniem stosowana do produkcji elementów konstrukcyjnych jest LC16/18, przy czym dla elementów o niewielkim przekroju zalecana jest klasa LC20/22 lub wyższa.Oznacza to, że minimalna wytrzymałość na ściskanie betonu lekkiego stosowanego w dobrej jakości nadprożach sięga przynajmniej 20 MPa, a co za tym idzie jest porównywalna z wytrzymałością elementów monolitycznych – słupów, trzpieni czy wieńców – wykonanych z betonu zwykłego. Podstawową różnicą jest natomiast ciężar samego nadproża. W przypadku nadproży lekkich waha się on od 1600 do 1850 kg/m3, co przekłada się na lepszą izolacyjność termiczną nadproża. Jednocześnie przy zachowaniu klasy wytrzymałości powyżej LC20/22 nośność nadproża nie ustępuje nadprożom żelbetowym o podobnym przekroju poprzecznym i zbrojeniu. Przed zakupem warto dokładnie sprawdzić parametry nadproża i potwierdzić, że mamy do czynienia z nadprożem z betonu lekkiego – zawsze powinna być podana zarówno gęstość zastosowanej mieszanki betonowej, jak i współczynnik przewodzenia ciepła. Dla potrzeb projektanta adaptującego ważne są z kolei tabele nośności. W tym wypadku także warto porównać wartości z materiałów reklamowych producenta z tymi określonymi w deklaracji właściwości użytkowych.
Jakie przekroje nadproży są dostępne?
Najpopularniejsze są nadproża z betonu lekkiego o przekroju kwadratowym i prostokątnym oraz szerokości 115-120 mm. Przy standardowej ścianie układa się je parami, a cały układ w ścianie charakteryzuje się odpornością ogniową REI90. Takie parametry są więcej niż wystarczające w przypadku większości budynków, a zwłaszcza domów jednorodzinnych i budynków mieszkalnych. Wraz ze wzrostem wysokości przekroju nadproża rośnie oczywiście jego nośność. Ponadto dostępne są też nadproża o przekroju 175 mm, które znajdują zastosowanie przede wszystkim przy montażu rolet zewnętrznych oraz przy ścianach o grubości 18 cm. Długość nadproży rozpoczyna się od ok. 85 cm, a kończy zwykle na 340-360 cm. Dobrym przykładem wysokiej jakości nadproży z betonu lekkiego jest linia nadproży NLC firmy Czamaninek.
Jak właściwie dobrać nadproże prefabrykowane?
Zaprojektowanie budynku lub jego przeprojektowanie w procesie adaptacji projektu gotowego obejmuje między innymi dobór nadproży. W przypadku nadproży prefabrykowanych z betonu lekkiego zawsze powinno się dążyć do możliwie dokładnego oszacowania nośności układu nadproża z wieńcem i warstwami muru rozdzielającymi oba elementy żelbetowe. Przyjęcie nośności nadproża bezpośrednio z tabel będzie dużym błędem, ponieważ to właśnie wieniec przejmuje znaczną część obciążenia ze stropu, a jego współpraca z nadprożem daje znakomite rezultaty w przypadku nośności na zginanie. Osobnym zagadnieniem jest nośność na ścinanie, która powinna być rozpatrywana także dla samego układu nadproży. Zaleca się wybieranie takich nadproży, dla których producent dostarcza poradnik techniczny z opisanym sposobem ich obliczania i dobierania. Choć jest to zagadnienie podstawowe dla inżyniera konstruktora, to takie wsparcie technicznie wiele mówi o świadomości i rzetelności producenta.
Bardzo istotne jest też odpowiednie oparcie nadproży na murze. Zbyt mała powierzchnia przekazania obciążeń może prowadzić do koncentracji naprężeń oraz zarysowania muru. Dlatego tak ważne jest, by wraz ze wzrostem rozpiętości belki nadprożowej, minimalne oparcie na murze również wzrastało. Jeżeli producent nie deklaruje takich wymogów, to nie zwalnia projektanta z konieczności prawidłowej analizy zarówno nośności nadproża, jaki i naprężeń w murze w miejscu jego oparcia. Dobrą praktyką jest opieranie nadproży na dwóch ułożonych na sobie warstwach cegły pełnej, a niektórzy producenci (jak np. Czamaninek) posiadają w swojej ofercie specjalne elementy murowe uzupełniające – podmurówki – które posiadają wyższą wytrzymałość i pozwalają rozłożyć obciążenie na większą powierzchnię mniej wytrzymałych pustaków znajdujących się poniżej w murze.
Korzyści ze stosowania nadproży z betonu lekkiego
Na koniec warto zadać sobie pytanie, co właściwie zyskujemy, stosując nadproża z betonu lekkiego? Przede wszystkim przyśpieszamy pracę na budowie, ponieważ do murowania ściany powyżej nadproża można przystąpić niemalże bezpośrednio po jego osadzeniu w murze. Takie korzyści dają nam jednak również nadproża z betonu zwykłego. Przewaga lekkich nadproży jest przede wszystkim w mniejszym ciężarze oraz zdecydowanie lepszej izolacyjności termicznej. Nadproża NLC firmy Czamaninek charakteryzują się współczynnikiem przewodzenia ciepła na poziomie 0.66 W/m·K, podczas gdy ten sam współczynnik dla nadproży z betonu zwykłego wynosi ok. 1.3 W/m·K. Przy tej samej grubości muru opór cieplny nadproży z betonu lekkiego będzie więc dwukrotnie większy, a współczynnik przenikania ciepła U dwukrotnie niższy. Efekt mostka cieplnego będzie zatem wyraźnie mniejszy. Trzeba jednak pamiętać, że ostatecznie wartości zawsze trzeba sprawdzić w deklaracji właściwości użytkowych producenta i na tej podstawie dokonać właściwego wyboru, uwzględniając przy tym opinię projektanta konstrukcji.
Inni przeczytali również:
