Systemy stężeń wiatrowych

Elementy stężenia więźby powinny stanowić integralną część każdej konstrukcji dachowej. Rolę, jaką stężenie pełni w konstrukcji można podsumować jednym zdaniem. Bez właściwego stężenia więźba dachowa złoży się jak klocki domina. Poprawnie wykonane stężenie gwarantuje właściwą i bezawaryjną pracę konstrukcji. Błędnie zaprojektowane lub zamontowane może skutkować najgorszym – awarią lub w skrajnych przypadkach katastrofą budowlaną.

W poprzednim numerze omówiliśmy ogólnie temat złączy ciesielskich. Czym się kierować wybierając konkretne produkty, na co zwracać uwagę i jakich błędów nie popełniać w trakcie montażu. W tym artykule skupmy się na kwestii, która dotyka każdego cieślę, przy praktycznie każdej realizacji – stężenia więźby dachowej.

Część projektantów, podobnie jak temat połączeń, traktuje po macoszemu sprawę specyfikacji stężenia więźby. Z własnego doświadczenia wiem, że zaprojektowanie stężenia to ostatnia rzecz, o której myślą konstruktorzy w pracy nad projektem więźby dachowej. Każdy z nas widział pewnie niejeden rysunek więźby dachowej, na którym stężenie to dwie linie tworzące literę X na każdej połaci i na tym specyfikacja się kończy. Zagadnienie na pewno nie jest proste, ponieważ bardzo trudno znaleźć szczegółowe i wyczerpujące wytyczne w normach czy literaturze fachowej. W tej sytuacji nie ma się czemu dziwić, że temat jest często traktowany dość intuicyjnie.

Rys. 2. Stalowa taśma perforowana dostarczana w rolce.

Jest wiele tradycyjnych sposobów zapewnienia stateczności więźby dachowej. Skupmy się na jednym z najpewniejszych – systemie stężenia wiatrowego z użyciem stalowych taśm perforowanych. Ta metoda ma wiele zalet od łatwości zaprojektowania do szybkiego montażu. Jednakże dość często można spotkać dachy błędnie stężone tą metodą – czy to z powodu nie dość precyzyjnej specyfikacji projektanta czy niechlujstwa wykonawcy. Stosując stalowe taśmy perforowane jako element stężenia wiatrowego należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych kwestii. Omówienie ich uchroni nas przed popełnianiem błędów w przyszłości.

Projekt stężenia

Pamiętajmy, że to projektant konstrukcji powinien dać nam szczegółowe wytyczne do wykonania stężenia. Nie dajmy się wpędzić w pułapkę: „Ja już niejeden taki dach stężałem i nie potrzebuję żadnej specyfikacji!”. Każdy dach traktujmy indywidualnie. Na dobór odpowiednich elementów stężenia ma wpływ schemat statyczny więźby, nachylenie połaci, rozpiętość podpór, strefa wiatrowa, wysokość budynku, gęstość okolicznej zabudowy i wiele innych. Często to właśnie dobra specyfikacja projektanta pozwala wykonać poprawne stężenie, a brak dokładnych wytycznych może skutkować błędami.

Rys. 3. Naciągarki ręczne i ich zastosowanie przy napinaniu taśmy.

Taśma perforowana

Podstawowy (ale nie jedyny!) element systemu stężenia. Dostępne na polskim rynku taśmy to rolki o długościach 10 – 50 m i szerokościach 25, 40, 60 i 80 mm. Oczywiście doboru odpowiedniej szerokości taśmy, a co za tym idzie jej nośności, dokonuje projektant. Grubość taśmy perforowanej to 2,0 mm. Jednakże warto zwrócić uwagę na taśmy o grubości 1,5 mm, ale wykonane z lepszego gatunku stali, przez co ich nośność jest identyczna! Zaletą takiej taśmy jest oczywiście mniejsza cena, ale co także ważne 25% mniejsza masa. Co dopiero nabiera znaczenia, jeżeli uświadomimy sobie, że przykładowa rolka taśmy 2,0 mm × 60 mm × 50 m waży 46,2 kg. Z pewnością każdy kilogram odjęty od wagi taśmy ułatwi nam poruszanie się po dachu.

Rys. 4. Końcówka kalenicowa (podwójna).

Poprawne naciągnięcie taśmy – naciągarki i złączki

Jest to najważniejsza kwestia, bez której system stężenia nie może poprawnie pracować. Błędy montażowe stężenia są głównie związane z niepoprawnym naciągnięciem taśmy. Odwiedzając place budów spotkałem się już z wieloma improwizowanymi sposobami napinania taśmy stężenia od wbijania gwoździ pod kątem, przez wieszanie się na taśmie po naciąganie przy użyciu ciągników rolniczych. Na system stężenia składają się także ręczne naciągarki, dzięki którym – bez większego problemu – możemy wykonać wstępne naciągnięcie taśmy.

Zwłaszcza przy dużych połaciach i długich odcinkach taśmy nie będziemy w stanie całkowicie naciągną taśmy tylko przy użyciu naciągarki ręcznej. Aby wykonać precyzyjnego, ostatecznego naciągu należy zastosować złączki ściągające. Elementy te montowane są między dwoma odcinkami taśmy (lub między taśmą a końcówką) przy użyciu załączonych w zestawie łączników. Działanie tych złączek jest niezwykle proste i skuteczne – działają na zasadzie śruby rzymskiej. Montujemy złączkę w pozycji najbardziej rozsuniętej i w miarę jak kręcimy śrubą dwie części są ściągane do środka i tym samym naciągają taśmę stężenia.

Rys. 5. Złączka ściągająca (śruba rzymska) w połaczeniu z końcówką okapową.

Blachy węzłowe

Ostatnim, ale także bardzo istotnym elementem poprawnie wykonanego stężenia wiatrowego są blachy węzłowe zwane końcówkami. Elementy te mają za zadanie połączenie taśmy perforowanej z konstrukcją nośną i tym samym sprowadzenie całej siły pojawiającej się w stężeniu na podporę. Ta sprawa jest bardzo często ignorowana. Najczęściej zamiast zastosować przeznaczonej do tego końcówki, wykonawca zwyczajnie zagina młotkiem taśmę na krokwi lub murłacie i w tym miejscy wbija 4-6 gwoździ – bo z reguły więcej nie zmieści. Aby uświadomić sobie, jak dużym błędem jest takie rozwiązanie, wystarczy odpowiedzieć sobie na pytanie: „Czy takie połączenie przeniesie siłę z taśmy, której nośność przekracza 35 kN (3,5 tony!)?” Pamiętajmy, że system stężenia jest tak silny, jak jego najsłabszy element! Nie osłabiajmy całego stężenia, a co za tym idzie całej więźby, przez przypadkowe połączenia. Nawet jeśli wykonamy bezbłędnie całe stężenie i użyjemy najlepszych materiałów, ale nie wykonamy poprawnych połączeń, cały nasz wysiłek pójdzie na marne. Zwróćmy uwagę, ile otworów na gwoździe mieści się w blachach węzłowych – to one gwarantują bezpieczne przeniesienie obciążenia na dalszą część budynki. Dodatkowo w miejscach połączeń końcówek i taśm z krokwiami należy je zabezpieczyć przed miejscowym wygięciem (np. dużym przetłoczonym kątownikiem lub belką drewnianą zamontowaną w świetle dwóch sąsiednich krokwi – patrz rys. 5). Pamiętajmy, że jak wszystkie złącza ciesielskie, tak i elementy systemu stężenia wiatrowego są wyrobami budowlanymi w rozumieniu Prawa Budowlanego. Przed zakupem tych produktów mamy prawo żądać od sprzedawcy lub producenta dostarczenia następujących dokumentów:
– dla taśmy perforowanej – deklaracja zgodności produktu z normą PN-EN 14545:2011
– dla złączek ściągających i blach węzłowych – Polska lub Europejska Aprobata Techniczna (ETA).

Upewnienie się czy dany producent dysponuje tymi dokumentami uchroni nas przed problemami z odbiorem konstrukcji.

Rys. 6. Błędne zagięcie taśmy, połączenie bez użycia blach węzłowych.

Podsumowanie

System stężenia wiatrowego z użyciem stalowej taśmy perforowanej jest pewnym i bezpiecznym sposobem stężenia więźby dachowej. Pamiętajmy tylko, aby nie powielać błędów wspomnianych powyżej i że na system składa się kilka elementów, nie tylko sama taśma. W razie wątpliwości zachęcamy do kontaktu z inżynierami wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie, którzy z chęcią podzielą się swoją wiedzą i doświadczeniami.

mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier Wsparcia Technicznego Simpson Strong-Tie