Złącza do prefabrykowanych wiązarów dachowych

Prefabrykowane wiązary dachowe jeszcze przed kilkoma laty były postrzegane jako alternatywa dla stalowych lub żelbetowych konstrukcji dachowych zadaszenia wszelkiego rodzaju hal. Z roku na rok coraz częściej widuje się tą technologię nie tylko w obiektach przemysłowych czy rolniczych, ale także w budownictwie wielo i jednorodzinnym. Jak wskazują doświadczenia państw zachodnich, popularność wiązarów rośnie i będzie rosła, warto więc wiedzieć jakich złączy ciesielskich możemy użyć przy ich montażu.

Wiązar – konkurent tradycyjnej więźby i … cieśli?

Początkowo może się wydawać, że zdecydowanie tak! Ale czy tak jest naprawdę? Oczywiście niejeden klient pewnie zrezygnował z tradycyjnej więźby dachowej na rzecz „więźby z fabryki”. Dopóki zdarza się to sporadycznie, nie musimy się obawiać, ale pamiętajmy, że proporcje udziału więźb prefabrykowanych w krajach zachodnich (Wielka Brytania, Francja), nie wspominając o Skandynawii, są dokładnie odwrotne – tam większość więźb dachowych to właśnie konstrukcje wiązarowe. Od kilku lat spotykam się z producentami wiązarów dachowych i zauważam, że prawie żaden z nich nie narzeka na brak zamówień. Mimo, że z budowlanką bywało różnie w ostatnich latach, wciąż powstają nowe zakłady prefabrykacji i całkiem dobrze sobie radzą na rynku. Wiązary są na polskim rynku i znaczenie tych konstrukcji będzie systematycznie rosnąć – czy nam się to podoba czy nie. Doświadczony cieśla wcale nie powinien obrażać się na tego typu konstrukcje, ale raczej zauważyć w tym szansę. Duże zakłady prefabrykacji wiązarów produkujące kilkaset (!) więźb rocznie, potrzebują przecież wykwalifikowanych ekip montażowych w całym kraju, aby montaż przebiegał sprawnie i bezproblemowo.

Rys. 1 Swobodne podparcie wiązara z zastosowaniem podpory przegubowo-przesuwnej.

Rys. 2 Realizowanie podpór przesuwnych i nieprzesuwnych z murłatą i wieńcem.

Fot. 2 Prostopadłe połączenie dwóch wiązarów.

Fot. 3 Łączenie wiązarów pod kątem 45° z użyciem wspornika ET260.

Specyfika wiązarów i złączy do nich przeznaczonych

Wiązary dachowe stosowane w Polsce produkowane są z reguły z tarcicy o szerokości 45 mm (rzadziej 50, 60 mm). W niektórych krajach zachodnich standardem jest szerokość 35 mm. Determinuje to w wielu przypadkach rozmiary złączy (np. wsporniki belek). Pamiętajmy, że złącza, które będę opisywał, mogą też w wielu przypadkach znaleźć zastosowanie przy budowie tradycyjnej więźby. Pracując z wiązarami należy zwrócić szczególną uwagę na stateczność tych konstrukcji, zarówno w czasie montażu, jak i gotowej konstrukcji. Klasyczny wiązar trójkątny o wysokości kilku i rozpiętości kilkunastu metrów, przy szerokości 45 mm, potrafi w czasie montażu zachowywać się jak kartka papieru. Niezbędną sprawą jest tymczasowe podpieranie wiązarów w miarę dostawiania kolejnych prefabrykatów. Całkiem oddzielnym zagadnieniem jest poprawne konstrukcyjne stężenie połaci dachowych. Kwestia stężenia nabiera tu dodatkowego znaczenia ze względu na dużą smukłość poszczególnych wiązarów i duże pola połaci dachowych. Często bryła dachu to najprostszy dach dwuspadowy, szczególnie podatny na efekt domina. Zwróćmy uwagę na wytyczne projektanta w kwestii doboru i poprawnego montażu (detale połączeń, napięcie taśmy stalowej) systemu stężenia wiatrowego.

Zainteresowanych odsyłam do artykułu „Systemy stężeń wiatrowych” – FD&C 3/2013.

Podparcie wiązara

Klasyczne wiązary z reguły podpiera się jak tradycyjne elementy więźby na murłacie. Wielu producentów często rezygnuje z zastosowania murłaty, kotwiąc wiązar bezpośrednio (z zachowaniem warstwy izolacyjnej) do betonowego wieńca. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem w Polsce jest zastosowanie kątowników wzmocnionych łączących obustronnie wiązar z murłatą/wieńcem. Jest to bardzo dobre i uniwersalne rozwiązanie, dlatego też jest tak powszechnie stosowane.

Rys. 3 TCP – Klips wiązara.

Pisząc o podparciu wiązara warto wspomnieć o zagadnieniu, które często przez wykonawców jest bagatelizowane. Projektując wiązar dachowy projektant wybiera sposób podparcia – z reguły jest to podpora przegubowo-nieprzesuwna na jednym końcu i przegubowo-przesuwna na drugim. W momencie, kiedy wiązar się ugina pod obciążeniem, a jedna z podpór jest zaprojektowana i zrealizowana (!) jako przesuwna, wiązar ma możliwość delikatnego przesunięcia na podporze. Jeżeli wiązar został zaprojektowany z uwzględnieniem podpory przegubowo-przesuwnej, ale taka nie została zrealizowana, pojawiają się dodatkowe siły rozciągające pas dolny wiązara, których inżynier na etapie projektowania nie przewidział. Zdarzały się już sytuacje, kiedy inspektor nadzoru nie odbierał konstrukcji z powodu niezrealizowania podpory przesuwnej w dachu wiązarowym.

Fot. 4 Złożone połączenia wiązarów.

W jaki sposób można zrealizować takie połączenie? Stosując przeznaczone do tego złącze. Kątownik ACRL10520 został zaprojektowany, aby być uniwersalnym rozwiązaniem do połączenia wiązara z murłatą lub wieńcem. Układ otworów w tym kątowniku pozwala zrealizować zarówno podporę przesuwną, jak i nieprzesuwną bez względu na to, czy wiązar jest przybijany do murłaty czy kotwiony do wieńca i zachowując w każdym z tych przypadków odpowiednią nośność. Stosując gwoździe pierścieniowe wbijane w wiązar tworzymy podporę nieprzesuwną. Stosując przelotowo śrubę M10 realizujemy tam, gdzie jest to niezbędne, podporę przesuwną. Proszę zwrócić uwagę na fakt, że w połączeniu drewno-drewno i drewno-beton kątownik jest obrócony, aby łączyć kątownik z murłatą/wieńcem kotwami lub gwoździami mocowanymi jak najbliżej linii zagięcia kątownika (rys. 2.).

Bardzo popularnym złączem do zastosowania w tym połączeniu w innych krajach, w Polsce praktycznie niestosowanym, jest zastosowanie klipsa wiązara TCP (rys. 3.)

Połączenia wiązar-wiązar

Typowe połączenia prostopadłe dwóch wiązarów nie stanowią problemu, można zastosować tu standardowy wspornik belki BSN. Należy pamiętać jednak, żeby nie wbijać wszystkich gwoździ przez blachy boczne w wiązar podpierany na wsporniku. Należy zastosować tzw. gwoździowanie częściowe (co drugi gwóźdź w wiązar drugorzędny). Zalecenie to ma na celu uniknięcie rozwarstwienie się drewna, co może nastąpić, zważywszy na szerokość tarcicy (45 mm). Więcej problemów mogą przysporzyć połączenia pod kątem 45°, spotykane z reguły w dachach kopertowych. Idealnym rozwiązaniem tego połączenia jest zastosowanie wspornika wiązara ET260, który pozwala na montowanie wiązarów pod kątem 45° zarówno w lewo, jak i w prawo (fot. 3).

Fot. 5 Połączenie wiązara narożnego z kulawką i gięty kątownik LS.

W dachach kopertowych może pojawić się jeszcze jeden, bardziej złożony, problem. Mogą pojawić się takie połączenia, w których to w jednym miejscu do wiązara głównego schodzą się dwa lub trzy wiązary – jeden prostopadły i jeden lub dwa wiązary pod kątem 45°.

Od niedawna na Polskim rynku dostępny jest wspornik koszowy ETC przeznaczony do takich złożonych połączeń i mogący podeprzeć jednocześnie do trzech wiązarów (fot. 4). Produkt ten już stał się popularnym rozwiązaniem wśród czołowych producentów wiązarów, którzy cenią sobie szybkość montażu i niezawodność połączenia.

Wspominając o dachach kopertowych nie sposób pominąć prostego złącza, jednakże świetnie sprawdzającego się w połączeniu wiązara lub belki narożnej z kulawkami.

Zaletą kątowników LS jest możliwość ich odginania do żądanego kąta, jak również to, że otwory w złączu mają kształt podłużny. Pozwala to na jego montaż przy kącie ostrym, gdy wbijanie gwoździ prostopadle do blachy jest fizycznie niemożliwe (fot. 5) Więźba z użyciem wiązarów dachowych z pewnością jest specyficzną konstrukcją, ale jak widać na każde połączenie można znaleźć rozwiązanie. Musimy przestać bać się wiązarów i taktować je jak zagrożenie i po prostu zacząć z nimi pracować. Jestem pewien, że po kilku realizacjach niejeden cieśla zmieni zdanie o tego typu konstrukcjach. Jak zwykle inżynierowie wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie są do państwa dyspozycji, służąc swoim doświadczeniem i radą.

mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie