Wraz z rozwojem szkieletowych konstrukcji drewnianych, rośnie popularność drewnianych produktów drewnopochodnych. Ważnym elementem w tej grupie produktów jest drewniana belka dwuteowa (I-beam).
Belki tego typu mają niepodważalne zalety, jak: dokładność i stabilność wymiarowa, niski ciężar i wysokie parametry nośności. Decydując się na wykonanie stropu w tej technologii należy wiedzieć, że z uwagi na specyficzny przekrój, belki dwuteowe wymagają specjalistycznych wieszaków w połączeniach.
Fot. 1. Strop wykonany z belek drewnianych belek dwuteowych (Steico)
Belka dwuteowa jest drewnopochodnym materiałem budowlanym stosowanym głównie w budownictwie szkieletowym jako belka stropowa, krokiew lub słupek ścienny. Składa się z pasa dolnego i górnego wykonanego ze struganego drewna litego, suszonego komorowo lub z fornirowego drewna warstwowego (LVL – ang. Laminated Veneer Lumber) i środnika wykonanego najczęściej z płyty OSB lub płyty pilśniowej utwardzanej.
Fot. 2. Drewniane belki dwuteowe (Steico)
Stosowanie belek dwuteowych jako alternatywy dla tradycyjnej tarcicy wiąże się z wieloma korzyściami dla inwestora i wykonawcy, o których należałoby napisać osobny artykuł, ale nie sposób nie wspomnieć o dokładności i stałości wymiarów, ustalonej wilgotności zapobiegającej wypaczaniu się elementów, mniejszej masie belek, małych stratach ciepła (mostek termiczny zredukowany z całego przekroju do szerokości środnika).
Belki dwuteowe w stropie wymagają dość specjalistycznych złączy przeznaczonych tylko i wyłącznie do tego typu produktów, dodatkowo z reguły złącze jest przeznaczone dla belki o danej wysokości i szerokości i nie może być stosowane dla żadnej innej. Istnieją dwa podstawowe sposoby montażu wsporników belek – doczołowy i wierzchni. Montaż wierzchni oznacza, że większość obciążeń z wieszaka przekazywana jest przez gwoździe na wierzch belki głównej. W przypadku montażu doczołowego gwoździe łączą wieszak z bokiem belki głównej. Oba sposoby montażu mają swoje zalety i ograniczenia, a wybór między nimi często zależy, poza aspektem nośności, od preferencji wykonawcy. Aby świadomie dokonać wyboru warto przyjrzeć się charakterystycznym cechom tych połączeń.
>>> Oparcie prefabrykowanych wiązarów na podporach
>>> 5 kluczowych kwestii systemu stężenia dachu
>>> Wieszaki do belek drewnianych
Montaż wieszaków wierzchnich
– mniejsza liczba łączników (w stosunku do doczołowych), co oznacza szybszy montaż;
– skrzydełka górne są zaletą, jeżeli wierzch belki głównej licuje z wierzchem belki dwuteowej, eliminuje to konieczność pionowego pozycjonowania belki, złącza są tak skonstruowane, aby po zamontowaniu tworzyć płaską podłogę. Skrzydełka górne mogą być wadą, jeżeli element główny jest wyższy niż belka mocowana, ponieważ uniemożliwiają montaż. Niekiedy skrzydełka górne mogą też tworzyć minimalne nierówności podłogi.
Montaż wieszaków doczołowych
– przez brak skrzydełek górnych umożliwiają pozycjonowanie pionowe i licowanie, w zależności od konieczności z górną lub dolną krawędzią belki głównej. Dotyczy to sytuacji, gdy obie belki mają różne wysokości;
– wieszaki doczołowe wymagają większej liczby gwoździ, co wydłuża czas montażu.
Fot. 3. Wieszaki belek dwuteowych – ITSE (wierzchni) i IUSE (doczołowy)
Wieszak belki EWH – najnowsze i uniwersalne rozwiązanie
Wieszaki IUSE, ITSE widoczne na fot. 3 są aktualnie wypierane przez najnowszy wieszak EWH (fot. 4). To złącze pozwala na dwa alternatywne sposoby montażu – wierzchni lub doczołowy. Dzięki temu nie ma konieczności wybierania spośród dwóch produktów – wieszak EWH jest uniwersalną alternatywą. Skrzydełka górne wieszaka EWH mogą zostać w łatwy sposób odłamane jeśli zdecydujemy się na montaż doczołowy.
Fot. 4. Wieszak belki dwuteowej EWH
Dodatkowo na etapie rozwoju i badań tego złącza określono wiele jego innych zastosowań. Złącze to pozwala na połączenie dwóch belek dwuteowych, bez konieczności wypełniania ich do pełnego przekroju. Jest to przewaga nad poprzednimi wieszakami, która w znacznym stopniu przyśpiesza montaż połączenia. Jeżeli jednak projektant wymaga połączenia o większej nośności, obie belki mogą być wypełnione do pełnego przekroju. Dzięki temu połączenie uzyskuje znacznie większą nośność. Wieszak EWH może być montowany standardowymi gwoździami do belek dwuteowych (N3.75×30 – gwoździe kwadratowe skrętne) lub popularnymi CNA4,0 – gwoździami pierścieniowymi. Dzięki temu można je w łatwy sposób montować dostępnymi na rynku gwoździarkami. Dodano także duże otwory, które umożliwiają bezpośrednie połączenie z betonem (np. wieńcem).
Wieszak EWH jest produktem, który znajdzie zastosowanie w każdym połączeniu belek dwuteowych (fot. 5).
Fot. 5. Wybrane zastosowana wieszaka EWH
>>> Złącza ciesielskie – rodzaje, błędy w montażu
>>> Ściany szkieletowe – zasady konstruowania
>>> Ciągła Ścieżka Obciążenia i jej znaczenie dla konstrukcji budynków szkieletowych
>>> Wymiarowanie połączenia krokiew-murłata w przypadku dachów rozporowych
Inne przydatne złącza
Poza podstawowymi złączami jak wieszaki belek stropowych dostępne są także dodatkowe złącza przeznaczone do belek dwuteowych, które ułatwiają i przyśpieszają prace.
Często spotykanym problemem na budowie jest wiercenie otworów w belkach stropowych. Producenci belek dwuteowych pozwalają na wykonywanie otworów w środnikach, jednakże otwory te nie mogą być wykonywane w okolicach obciążeń skupionych lub strefach przypodporowych – tam gdzie konieczna jest duża nośność na ścinanie. Zachęcam do kontakt z firmą Steico w celu uzyskania szczegółowych wytycznych w tym zakresie. Jeżeli jednak musimy wiercić otwory w strefach zakazanych przez producenta – możemy to zrobić pod warunkiem zastosowania złącza wzmacniającego otwór IHS (fot. 6). Umożliwia nam to prowadzenie instalacji niemalże w każdym miejscu w stropie.
Fot. 6. Złącze IHS wzmacniające belkę w miejscu wyciętego środnika.
Warto wspomnieć też o złączu MJC, które służy do łączenia dwóch lub więcej belek dwuteowych, aby pracowały jak jeden element (fot. 7.). Jest to szczególnie istotne, gdy taka podwójna belka jest obciążona niesymetrycznie (z jednej strony) i dobra współpraca obu elementów jest kluczowa. Innym złączem o mniejszym znaczeniu konstrukcyjnym, ale w świetny sposób przyśpieszającym pracę na budowie jest klips ZS. Służy on do montowania przewiązek między belkami stropowymi (fot. 8.). Wysokość ZS jest dostosowana do wysokości pasa górnego belki, co umożliwia szybki i pewny montaż przewiązek w stropie.
Fot. 7. Złącze MJC w zastosowaniu z podwójną belką dwuteową
Fot. 8. Klip przewiązek ZS
W razie pytań dotyczących projektowania lub poprawnego montażu złączy w połączeniach belek dwuteowych, zachęcamy do kontaktu z inżynierami z działu wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie. Z chęcią podzielimy się z Państwem wiedzą i doświadczeniami naszymi i naszej firmy. Tel: 22 865 22 00, e-mail: poland@strongtie.com
mgr inż. Tomasz Szczesiak
