Jednymi z najbardziej popularnych złączy ciesielskich są wieszaki belek. Są one przeznaczone do takiego połączenia belki drugorzędnej do belki głównej, aby zapewnić bezpieczne przenoszenia obciążeń między elementami. Istnieje wiele typów wieszaków belek, a różnice w ich budowie wpływają na różne zastosowanie w konstrukcjach drewnianych. Warto prześledzić dostępne opcje pojawiające się w tej grupie złączy i wybrać rozwiązanie najbardziej efektywne pod względem konstrukcyjnym i ekonomicznym.
Wieszaki belek znajdują najczęściej zastosowanie w konstrukcji drewnianych stropów. Z reguły służą do połączenia doczołowego dwóch drewnianych belek. Zastosowanie tych złączy jest jednak dużo szersze. Mogą być pomocne w konstrukcji więźby dachowej, na przykład do połączeń wymianów wokół komina. Stosowane są także w dachach wiązarowych w połączeniach pasów dolnych dwóch wiązarów kratowych. Większe rozmiary wieszaków belek służą do łączenia płatwi z dźwigarami głównymi w wielkogabarytowych konstrukcjach z drewna klejonego. Poza połączeniami między elementami drewnianymi, mogą być także stosowane w połączeniach drewnianych belek z konstrukcją betonową.
Wieszaki do belek – przegląd typów
Najpopularniejszym, najprostszym i najczęściej stosowanym jest standardowy wieszak belki BSNN (zdj. 1)
Zdjęcie 1. Standardowy wieszak belki BSNN
To złącze jest przeznaczone dla belek o szerokościach do 150 mm. Podstawowym zastosowaniem jest połączenie dwóch belek drewnianych. Dzięki zastosowaniu w blachach bocznych dużych otworów (Ø 11), istnieje możliwość użycia złącza w połączeniu drewno-beton. Do tego celu niezbędne jest zastosowanie kotew mechanicznych lub chemicznych.
Kolejnym typem wieszaków belek jest wieszak SBE (zdj. 2). Jest to tak naprawdę zoptymalizowana wersja wieszaka BSNN, z tego powody nazwany jest wieszakiem ekonomicznym.
Zdjęcie 2. Wieszak ekonomiczny SBE
Wprowadzono kilka modyfikacji dzięki czemu koszt połączenia z użyciem tego produktu jest zmniejszy. Podstawową zmianą jest redukcja grubości blachy z 2,0 do 1,5 mm. Aby zachować sztywność wieszaka zastosowano dodatkowe żebra wzmacniające. Skrócono półkę podpierającą belkę drugorzędną i zredukowano ilość gwoździ. Wszystkie te zabiegi korzystnie wpływają na cenę złącza. Dodatkowo w tylnej części wytłoczono ząbek mocujący. Dzięki temu można wstępnie przymocować wieszak w zamierzonym miejscu, a następnie łatwo go przybić bez konieczności przytrzymywania złącza. Wieszak przeznaczony jest do belek o szerokości do 100 mm.
Wieszak specjalny BSS (zdj. 3) jest przeznaczony do połączeń obróconych.
Zdjęcie 3. Wieszak specjalny BSS i jego zastosowanie
Dzięki dodatkowemu przetłoczeniu i szerszym blachom bocznym z dodatkowymi otworami na gwoździe wieszak zyskuje dodatkową nośność. Ma to szczególne znaczenie w sytuacji kiedy złącze montowane jest w pozycji obróconej względem osi pionowej (np. wymian między krokwiami). Takie połączenie generuje dodatkowe składowe poziome obciążenia w połączeniu. Przez zastosowane rozwiązania, wieszak BSS ma zwiększoną nośność na obciążenia poziome i jest złączem zalecanym do tego typu połączeń. Jest przeznaczony do belek o szerokości do 160 mm.
Wieszak belki BSIN o skrzydełkach wewnętrznych (zdj. 4) jest stosowany w sytuacji połączeń z ograniczonymi możliwościami montażu.
Zdjęcie 4. Wieszak BSIN o skrzydełkach wewnętrznych
Chodzi o miejsca gdzie nie ma możliwości zastosowania standardowych wieszaków o skrzydełkach zewnętrznych (BSNN, SBE, BSS itp). Są to z reguły połączenia belek ze słupami lub połączenia belki drugorzędnej z końcem belki głównej. Może się także zdarzyć, że do belki głównej trzeba zamocować dwie belki drugorzędne tak blisko siebie, że stosując standardowe wieszaki, ich skrzydełka nachodziłyby na siebie. Rozwiązaniem w takiej sytuacji jest wieszak BSIN. Produkowany jest w szerokościach do 140 mm.
Wymienione wieszaki belki mają zastosowanie ograniczone maksymalną szerokością belki jaką można na nich oprzeć. Jeżeli zachodzi potrzeba połączenia belek o większej szerokości, należy zastosować wieszak BSD o większych wymiarach (zdj. 5).
Zdjęcie 5. Wieszak belki BSD do belek o większych gabarytach
Ten typ wieszaka przeznaczony jest dla belek o szerokościach od 100 do 200 mm. Częściej jest stosowany w konstrukcjach wykonanych z drewna klejonego, gdzie gabaryty belek są znacznie większe niż w konstrukcjach tradycyjnych. Podstawowa wersja produktu przeznaczona jest do połączenia drewno-drewno i nie ma dodatkowych otworów przeznaczonych na kotwienie do betonu. Jednakże aprobata techniczna dopuszcza wykonanie tych otworów, co umożliwia zastosowanie tego wieszaka, podobnie jak poprzednich, w połączeniu z konstrukcja betonową. Wieszak BSD występuje także w wersji o skrzydełkach wewnętrznych – BSDI.
Innym sposobem podparcia belki o dużej lub niestandardowej szerokości przekroju jest zastosowanie wieszaki dzielonego SDED/SDEG (zdj. 6).
Zdjęcie 6. Wieszak dzielony SDED/SEDG
Podstawową zaletą tego produktu jest fakt, że jego zastosowanie nie ogranicza się do jednej szerokości belki. Wieszak ten może być stosowany do belek o dowolnej szerokości przekroju belki podpieranej. Fakt przecięcia półki, na której opiera się belka nie ma większego wpływy na nośność połączenia, ponieważ obciążenia przekazywane są z belki na złącze przez gwoździowanie przez blachy boczne wieszaka.
Unikalnym złączem w tej grupie produktów jest wieszak belki GSE (Zdj. 7).
Zdjęcie 7. Wieszak belki GSE o odporności ogniowej R30
Jest to wieszak przeznaczony do zastosowań w których wymagana jest odporność ogniowa złącza. Połączenia z wykorzystaniem wieszaka GSE zostały przebadane w komorze spalania w certyfikowanych ośrodkach badawczych. W czasie testów udowodniono odporność ogniową połączenia na 30 minut (odporność R30). Aby uzyskać taki wynik, złącze wykonano z grubszej stali – 4,0 mm i zastosowano dłuższe niż standardowe gwoździe CNA4,0x75. Jest to jedyne dostępne na rynku, przebadane w komorze spalania, złącze o odporności ogniowej R30. Dostępne szerokości produktu od 100 do 200 mm, złącze występuje w wersji o skrzydełkach wewnętrznych – GSI.
Poprawne gwoździowanie = poprawne połączenie
Omawiając zagadnienie połączeń z wykorzystaniem wieszaków belek, warto zwrócić uwagę na jedno bardzo ważne zagadnienie i jednocześnie na najczęstszy błąd montażowy. Najczęstszym błędem wykonawczym przy montażu wieszaków belek jest zastosowanie złych łączników (gwoździ, wkrętów) lub ich nieodpowiednia ilość lub rozmieszczenie. Błąd ten zdarza się nagminnie na polskich budowach. Niestety bardzo często tego typu błąd w drastyczny sposób redukuje nośność połączenia. Wieszaki belek nie są specjalnie skomplikowanymi złączami ciesielskimi, jednakże warto wymienić podstawowe zalecenia montażowe których należy przestrzegać. Podstawowa zasada dotyczy nie tylko wieszaków belek, ale także wszystkich innych złączy ciesielskich. Montując złącza ciesielskie i chcą zachować gwarancję nośności deklarowaną przez producenta należy bezwzględnie stosować systemowe łączniki (gwoździ lub wkręty). Wynika to z faktu, że nośności tych produktów zostały określone w badaniach z użyciem właśnie tych konkretnych łączników. Projektant specyfikując konkretny produkt bazuje na informacji na temat nośności podanej w katalogu technicznym. Aby uzyskać deklarowaną nośność, należy zastosować podany typ łącznika (gwoździe lub wkręty systemowe), co więcej, należy zastosować odpowiedni schemat gwoździowania. Schemat gwoździowania jest to nic innego jak rozkład gwoździ wbijanych przez złącze ciesielskie. Nie zawsze jest wymagane wbijanie wszystkich gwoździ w połączenie. Czasami wystarczy zastosować gwoździowanie częściowe (zdj. 8). Jednakże decyzja zawsze powinna należeć do projektanta konstrukcji.
Zdjęcie 8. Poprawne schematy gwoździowania wieszaków belek
Niestety przestrzeganie wymagań dotyczących typu łączników i ich rozmieszczenia bardzo często jest bagatelizowane na budowach (zdj. 9).
Zdjęcie 9. Niepoprawne połączenia – zły typ łączników i błędne ich rozmieszczenie
Wieszaki belek dwuteowych (I-BEAM)
Wśród wieszaków belek można znaleźć wieszaki przeznaczone do drewnianych belek dwuteowych (I-Beam). Ten produkt przez swoją budowę wymaga zastosowania specjalnych wieszaków. W tym przypadku rozmiar wieszaka belki jest dostosowany do konkretnego rozmiaru (szerokości i wysokości) belki dwuteowej. Ważne, aby wieszak sięgał do górnego pasa belki i zabezpieczał go przed obróceniem. Typowe wieszaki dedykowane dla belek dwuteowych widoczne są na zdjęciu 10.
Zdjęcie 10. Wieszaki belki ITSE i IUSE przeznaczone do drewnianej belki dwuteowej (I-Beam)
Niewidoczne wieszaki belek
Oddzielnym tematem są wieszaki belek, które ze względów architektonicznych czy estetycznych muszą być ukryte. W sytuacji kiedy budowany strop będzie widoczny od dołu z pomieszczenia, a klient nie akceptuje standardowych wieszaków belek, stosuje się wieszaki belki ukryte, czyli niewidoczne po montażu. Przykłady takich rozwiązań widoczne są na zdjęciu 11.
Zdjęcie 11. Przykłady rozwiązań z zastosowaniem ukrytych wieszaków belek BT4 i ET
Wszelkich informacji technicznych, a także pomocy we właściwym doborze wieszaków belek udzielają inżynierowie z działu wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie. Tel: 22 865 22 00 e-mail: poland@strongtie.com
mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier wsparcia technicznego
Simpson Strong-Tie
Polecamy również:
Złącza ciesielskie – rodzaje, błędy w montażu
Pierścienie kolczaste Bulldog i Geka – zastosowanie i montaż
Ściany szkieletowe – zasady konstruowania
Wymiarowanie połączenia krokiew-murłata w przypadku dachów rozporowych
