mały|Schemat osadzenia nadproża drewnianego Nadproże – poziomy lub sklepiony element konstrukcyjny w formie belki, zwykle o przekroju kwadratowym lub prostokątnym, umieszczany ponad otworami w ścianie . Jego zadaniem jest przenoszenie obciążeń z fragmentu ściany ponad otworem na mur po obu jego stronach. Nadproża murowane stanowią element konstrukcyjny przejmujący ciężar z wyższych partii ściany oraz naprężenia zginające i ściskające nad otworami drzwiowymi i okiennymi.

Elementy te powstają najczęściej w postaci belek żelbetowych wykonywanych na budowie, prefabrykowanych belek żelbetowych lub ceramiczno-żelbetowych, ze zbrojonego betonu komórkowego, profili stalowych, a także z cegły zbrojonej prętami bądź bednarką (tzw. nadproże Kleina) .

Zastosowanie nadproży w ścianach nośnych zapobiega uszkodzeniom stolarki okiennej i drzwiowej oraz chroni konstrukcję przed zawaleniem. Montaż nadproża nie jest wymagany w przypadku otworów w ścianach nienośnych (działowych), które nie przenoszą naprężeń konstrukcyjnych.

Wymiary i oparcie na murze Standardowe nadproża produkowane są w długościach od 90 cm do 360 cm, natomiast ich wysokość wynosi zazwyczaj od 19 cm do 22 cm. Całkowita długość elementu przewyższa szerokość otworu okiennego lub drzwiowego zazwyczaj o 40–50 cm. Wymagana szerokość oparcia belki nadprożowej zależy od rozpiętości otworu – wynosi na przykład 20 cm z każdej strony dla otworu o szerokości 160 cm oraz 25 cm dla otworu o szerokości 180 cm.

Praca statyczna mały|Kamienne nadproże nad drewnianymi drzwiami Sposób pracy nadproża zależy od relacji między wysokością znajdującego się nad nim muru a jego rozpiętością. Gdy wysokość muru nad otworem jest niewielka i nie pozwala na wykształcenie się efektu sklepieniowego (co przyjmuje się przy stosunku wysokości muru do rozpiętości otworu poniżej 0,6), nadproże funkcjonuje jak belka swobodnie podparta i przejmuje pełne obciążenia zginające pochodzące z wyższych partii. Przy większym stosunku wysokości do rozpiętości, część obciążeń przenoszona jest bezpośrednio na ściany boczne, co odciąża sam element.

W docelowym, ukształtowanym układzie konstrukcyjnym nadproża współpracują z murem, natomiast w fazie montażowej funkcjonują najczęściej jako belki swobodnie podparte i przenoszą dodatkowe obciążenia skupione. W tej fazie konieczne jest zweryfikowanie nośności elementu na zginanie oraz ścinanie.

W zespolonych systemach murowanych dojść może do wykształcenia tzw. sprężonego nadproża. Przenosi ono wówczas naprężenia rozciągające przy spodzie elementu, natomiast znajdujący się wyżej mur przejmuje naprężenia ściskające, tworząc zintegrowaną belkę zespoloną o zwiększonej nośności.

Nadproża w konstrukcji murowanej współpracują bezpośrednio z elementami ściennymi, w tym z wieńcami żelbetowymi. Zastosowanie wieńca żelbetowego nad otworem ściennym zwiększa nośność nadproża o około 50%. W przypadku sztywnych wieńców, które przejmują obciążenia ze stropu i dachu, nadproże pełni głównie funkcję wypełniającą oraz osłonową. Konstrukcja z wieńcami wykonanymi z betonu lekkiego o niższej wytrzymałości sprawia, że nadproże staje się kluczowym nośnikiem naprężeń.

Rodzaje nadproży thumb|Nadproże drewnianeW zależności od zastosowanego materiału i technologii wyróżnia się następujące typy elementów nadprożowych: Nadproża żelbetowe – wykonywane bezpośrednio na budowie w deskowaniu, z wykorzystaniem betonu (m.in. klasy B20, B25 lub B30) oraz stali zbrojeniowej (klasy A-III lub St3S). Nadproża prefabrykowane – fabrycznie zbrojone elementy (wykonywane m.in. z betonu lub keramzytobetonu) montowane w ścianach dwu- i trzywarstwowych, wymagające warstwy zewnętrznej izolacji termicznej. Odmianą prefabrykowaną są elementy ze strunobetonu, cechujące się wysoką odpornością na obciążenia. Do tej grupy należą również prefabrykaty z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), zbrojone podłużnie prętami połączonymi ze strzemionami. Stal stosowana w tego typu prefabrykatach zabezpieczana jest antykorozyjnie powłokami mineralnymi lub syntetycznymi, co wpływa na naprężenia przyczepności zbrojenia do betonu. Ich parametry podlegają specyfikacji normowej dla wyrobów dodatkowych do murów, a nośność wyznacza się na podstawie badań i obliczeń. Nadproża systemowe – wykorzystujące kształtki (ceramiczne, z silikatu, betonu komórkowego lub keramzytu), które wypełnia się materiałem termoizolacyjnym w celu zapobiegania powstawaniu mostków cieplnych. Nadproża drewniane – powstające z litych belek prostokątnych, drewna klejonego, drewnianych belek dwuteownikowych lub kratownic opieranych na słupkach przy ościeżach. Nadproża stalowe – wykonywane z kształtowników stalowych, gwarantujących wysoką sztywność. Stosowane głównie przy otworach o szerokości przekraczającej 2,5 m. Nadproża typu Kleina – konstrukcje ceglane ze zbrojeniem stalowym zatopionym w zaprawie, stosowane w ścianach o grubości powyżej 25 cm. Wykonanie i nośność strefy podporowej mały|Nadproże okienne drewniane Nośność nadproża na zginanie zależy od jego przekroju, klasy zastosowanych materiałów oraz właściwości zaprawy murarskiej w strefie oparcia. Zwiększenie grubości spoin wsporczych w tym obszarze prowadzi do obniżenia nośności elementu na zginanie i osłabienia przyczepności na styku z murem. Badania materiałowe wykazują, że dodatek makrowłókien polipropylenowych do zaprawy zwiększa nośność układu, poprawia jego ciągliwość oraz ogranicza rozprzestrzenianie się zarysowań.

Do osadzania belek wykorzystuje się zaprawę cementową, cementowo-wapienną lub beton (np. klasy C20/25). W przypadku powiększania otworów w istniejących murach montowane są belki ciągłe osadzane w bruzdach i zalewane betonem. Zgodnie z zasadami sztuki budowlanej nie stosuje się łączenia krótkich odcinków belek nad jednym otworem. Niedopuszczalne jest również przecinanie nadproży, ponieważ grozi to naruszeniem stabilności budynku. Wzmacnianie istniejących elementów polega najczęściej na montażu dodatkowych prętów, kształtowników lub na iniekcyjnym wypełnianiu pęknięć.

Mechanizmy zniszczenia Główne mechanizmy zniszczenia nadproży murowanych to zarysowania zginające w środku rozpiętości, pęknięcia ścinające w strefach przypodporowych oraz utrata przyczepności na połączeniu z murem. Zarysowanie konstrukcji rozpoczyna się zazwyczaj w spoinie wsporczej zlokalizowanej bezpośrednio między belką a murem.

W ustrojach zamocowanych na podporach uszkodzenia mogą pojawiać się na styku z rdzeniami żelbetowymi, a w dalszej kolejności w dolnej części przęsła lub w postaci rys ukośnych od górnej krawędzi. W przypadku nadproży z betonu komórkowego proces niszczenia w strefach oparcia wiąże się z wtórną utratą nośności zakotwienia zbrojenia podłużnego, od którego w dużej mierze zależy stabilność całego układu. Najbardziej wytężonymi strefami belki nadprożowej są jej końce oraz obszary oparcia na murze. Badania normowe w układzie swobodnie podpartym obrazują jedynie fizyczne zachowanie elementu w fazie montażu, a nie jego rzeczywistą pracę statyczną w gotowej ścianie.

Znaczenie historyczne i termoizolacja mały|Nadproże ozdobne W architekturze historycznej nadproża stanowiły niejednokrotnie wyeksponowany element dekoracyjny i były poddawane bogatym zdobieniom. We współczesnym budownictwie pozostają najczęściej ukryte pod warstwami wykończeniowymi elewacji i wnętrz.

Z uwagi na wysoki współczynnik przewodzenia ciepła materiałów nośnych, nadproża wymagają zabezpieczenia warstwą termoizolacyjną. Właściwe ocieplenie zapobiega powstawaniu niekorzystnych w bilansie energetycznym budynku mostków termicznych.

Zobacz też

nadproże ościeżnicy sklepienie strop

Przypisy

Bibliografia

Kategoria:Elementy budowlane