Belki Hybridbeam® to prefabrykowane dźwigary zespolone stalowo-betonowe cechujące się niewielką wysokością przy zachowaniu dużej nośności i rozpiętości. Umożliwia to konstruowanie dużych przestrzeni bez słupów oraz w wielu przypadkach – bez lokalnych zaburzeń wysokości stropu (zaniżenia w miejscach belek/podciągów w klasycznych stropach żebrowo-płytowych lub efekt tzw. „grzybków” w stropach słupowo-płytowych). Kluczową cechą belek Hybridbeam® jest ich uniwersalność, która polega na możliwości stosowania ich z wieloma typami stropów, a także w obiektach budowlanych o różnym przeznaczeniu.
Przy wznoszeniu budynków mieszkalnych wielorodzinnych lub biurowych istotnymi aspektami są między innymi: czas budowy (jak najszybsze oddanie budynku do użytkowania) oraz optymalna wysokość kondygnacji (efektywnie wykorzystana kubatura obiektu).
Belka hybrydowa pozwala spełnić te wymagania i w połączeniu z innymi prefabrykowanymi czy częściowo prefabrykowanymi elementami konstrukcyjnymi (ścianami, słupami i stropami) znacznie skraca proces wznoszenia budynku. Jednocześnie, w przeciwieństwie do tradycyjnych dźwigarów żelbetowych czy strunobetonowych, w wielu przypadkach może zostać w całości lub w znacznej części ukryta w stropie, umożliwiając bezkolizyjne przeprowadzenie instalacji, a co za tym idzie – zmniejszając wysokość konstrukcyjną kondygnacji. To również potencjalna oszczędność kosztów budowy w przypadku budynków z garażami podziemnymi, gdzie każdy dodatkowy centymetr wysokości kondygnacji poniżej gruntu, przy wysokim poziomie wód gruntowych, może generować znaczące koszty związane z pracami ziemnymi i zabezpieczeniem wykopu.
Zastosowanie belek Hybridbeam® daje możliwość zaprojektowania perfekcyjnie płaskiej i estetycznej powierzchni sufitu, jak pokazano na fot. 1. To także idealne rozwiązanie dla obszarów, gdzie instalacje pełnią funkcję architektoniczną i są elementem stylu industrialnego, oszczędnego w formie i materiałach. W przeciwieństwie do dźwigarów stalowych, belki Hybridbeam® nie wymagają dodatkowych okładzin czy powłok przeciwpożarowych. Funkcję nośną w sytuacji pożaru przejmuje odpowiednio dozbrojony rdzeń żelbetowy oraz zbrojenie zespalające belki ze stropem.
Fot. 1. Płaski sufit w budynku mieszkalnym wielorodzinnym uzyskany dzięki zastosowaniu belki Hybridbeam®
Belki Hybridbeam® posiadające wysokie parametry wytrzymałościowe to możliwość wykonania rozrzedzonej siatki słupów, w porównaniu do standardowych rozwiązań. Zwiększa to swobodę w projektowaniu przestrzeni użytkowej budynków, poprawiając ich funkcjonalność i atrakcyjność.
Belki hybrydowe znalazły również zastosowanie w stropach monolitycznych lub w części prefabrykowanych, np. typu filigran, a także w stropach zespolonych na blasze trapezowej, wykorzystywanych między innymi w budownictwie przemysłowym. Zwiększone z uwagi na urządzenia produkcyjne obciążenia oraz gęsta sieć instalacji (np. w budynkach lub pomieszczeniach typu serwerownie) przy podwyższonej klasie odporności pożarowej stanowią nie lada wzywanie dla elementów nośnych konstrukcji stropu. Dlatego
belki Hybridbeam® sprawdzają się tu doskonale – ich wysoka nośność i sztywność przy niewielkiej wysokości konstrukcyjnej zapewnia bezpieczne przenoszenie ponadnormowych obciążeń oraz brak ograniczeń przy planowaniu przebiegu sieci instalacyjnych pod stropem.
Fot. 2. Porównanie wysokości konstrukcyjnej belki Hybridbeam® z systemowym rozwiązaniem ukrytego oparcia na słupie wielokondygnacyjnym (po prawej) z rozwiązaniem konwencjonalnym (po lewej)
Kolejnym obszarem zastosowania belek hybrydowych są parkingi wielokondygnacyjne. Pozwalają na projektowanie najkorzystniejszej siatki konstrukcyjnej i uzyskanie maksymalnej ilości miejsc parkingowych. Ułatwiają też kształtowanie ramp najazdowych i zachowanie odpowiedniego światła przejazdu oraz przewietrzania. Możliwe jest tu zastosowanie różnych typów konstrukcji (stalowa, betonowa, zespolona) i uzyskanie wysokiego stopnia prefabrykacji, a także zmniejszenie ciężaru konstrukcji całego obiektu, co ma korzystny wpływ na czas realizacji prac fundamentowych. Ponadto samonośna konstrukcja belek, przy wykorzystaniu dodatkowych elementów śrubowych w połączeniach ze słupami lub ścianami, eliminuje konieczność podpierania konstrukcji w fazie montażu. Ochrona antykorozyjna belek Hybridbeam® jest zapewniana dzięki pokryciu ich nieosłoniętych części stalowych odpowiednią powłoką malarską w zależności od wymaganej klasy korozyjności.
Zobacz: Parking w Bernau – karta referencyjna
Fot. 4. Parking wielokondygnacyjny z wykorzystaniem belek Hybridbeam® w Dortmundzie (Niemcy); ©Willy Johannes Bau GmbH & Co. KG
Fot. 3. Konstrukcja rampy parkingu wielokondygnacyjnego z wykorzystaniem belek Hybridbeam® i stropów kanałowych; ©Willy Johannes Bau GmbH & Co. KG
Szkoły, szpitale, urzędy i inne budynki użyteczności publicznej to również obszar zastosowania belek Hybridbeam®. Przykładami takich obiektów z różnymi rodzajami stropów są m.in.:
– szkoły modułowe w gminie Gütersloh w północno-wschodnich Niemczech – jako konstrukcję nośną stropu 12 szkół (o częściowo powtarzalnej architekturze) zaprojektowano i wykonano strop z płyt kanałowych na belkach Hybridbeam®; poza obciążeniami ze stropu, belki Hybrydbeam® na parterze przejmują również obciążenia od słupów wyższych kondygnacji, które zostały zaprojektowane w zmienionym rozstawie względem parteru;
Fot. 5. Jedna z 12 szkół modułowych w gminie Gütersloh (Niemcy), w której zastosowano belki Hybridbeam®
Fot. 6. Strop z płyt kanałowych na belkach Hybridbeam® z efektem slim-floor
– szkoła w konstrukcji hybrydowej w Ahlten – strop na belkach Hybridbeam® wykonano w lekkiej i wytrzymałej konstrukcji żebrowej, zespolonej drewniano-betonowej, uzyskując w ten sposób naturalną formę architektoniczną w harmonii z naturą (fot. 7);
– rozbudowa szkoły w Kirchhain – belki Hybridbeam® w połączeniu ze stropem z płyt TT (opartych przy pomocy systemowego podkładu stalowego PS-A PFEIFER) to sprawdzone rozwiązanie w konstrukcjach o dużych rozpiętościach i/lub ograniczonej liczbie podpór;
Fot. 7. Strop żebrowy, zespolony drewniano-betonowy na belkach Hybridbeam® w szkole w Ahlten (Niemcy)
– klinika w Delmenhorst – budynek wykonany w konstrukcji monolitycznej (słupy, ściany, strop) z efektem płaskiego sufitu, tzw. slim-floor, czyli belek całkowicie ukrytych w stropie, co w przypadku konwencjonalnych rozwiązań nie byłoby możliwe;
– rozbudowa szpitala w Lublinie – jednoprzęsłowy system belek Hybridbeam® opartych na prefabrykowanych słupach wielokondygnacyjnych ze stropem z płyt kanałowych, czyli łatwe i szybkie w montażu rozwiązanie, eliminujące do minimum prace zbrojeniowe i betonowe na budowie.
Różnorodność stosowanych materiałów i technologii wykonania stropów wynika z różnych potrzeb i wymagań, które przyświecają projektantom, wykonawcom i inwestorom:
Belki Hybridbeam® idealnie korespondują z każdym rodzajem stropu w wariancie zarówno z zespoleniem (poprzez pręty zszywające i mechaniczne zadyblowanie), jak i bez zespolenia.
Fot. 8. Budynek usługowo-mieszkalny wykonany w technologii mieszanej (elementy prefabrykowane: ściany, słupy i belki Hybridbeam®, strop – monolityczny) w Viöl (Niemcy)
Belki Hybridbeam® to nie tylko uniwersalność w ich zastosowaniu w różnych typach obiektów budowlanych, ale również wszechstronność i elastyczność rozwiązań w zakresie geometrii przekrojów, szczegółów połączeń z elementami podpierającymi i innymi elementami konstrukcyjnymi czy architektonicznymi. To także wsparcie techniczne na każdym etapie projektu – od koncepcji, poprzez projektowanie, do realizacji i użytkowania obiektu. To mnogość rozwiązań opracowanych i sprawdzonych w trakcie realizacji kilkuset projektów, ale również otwartość na propozycje innych uczestników procesu budowlanego. To wreszcie nowoczesność i innowacyjność, dzięki której można projektować funkcjonalnie, optymalnie i ekonomicznie.
Czytaj więcej: Belki hybrydowe Hybrydbeam®