Złącza ciesielskie metalowe – dobrze dobrane, dobrze zamontowane
Błędy w montażu metalowych złączy ciesielskich nie należą niestety do rzadkości. I choć niektóre z nich nie mają dużego wpływu na bezpieczeństwo konstrukcji, to inne mogą radykalnie zmniejszyć nośność połączeń, doprowadzając do awarii budynków. W profesjonalnych firmach, w których pracują doświadczeni monterzy, błędy – zwłaszcza te poważne – zdarzają się sporadycznie, co jest z pewnością wynikiem doświadczenia, jak i dokładnego nadzoru (wewnątrz firmy, ze strony generalnego wykonawcy czy inwestora). Rzecz ma się inaczej na małych budowach, gdzie zaobserwować można liczne – często bardzo niebezpieczne błędy w montażu złączy ciesielskich metalowych.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.1 Błędy montażowe złączy ciesielskich
Błąd pierwszy – niewłaściwy łącznik
Użycie niewłaściwych łączników (wkrętów czy gwoździ) to jeden z błędów podstawowych, który występuje na większości polskich budów. Dlaczego taki błąd należy uznać za kardynalny? Otóż nośność całego połączenia w znacznej mierze zależy od nośności zastosowanych łączników. Nawet najlepsze złącza ciesielskie metalowe na niewiele się zdadzą, jeśli jednocześnie użyte zostaną najgorsze łączniki – można to porównać do jazdy najnowszym modelem mercedesa, który ma założone… łyse opony.
Złącze ciesielskie plus łącznik (zazwyczaj gwóźdź) to duet, który odpowiada za właściwą nośność połączenia, to znaczy taką, która została potwierdzona badaniami wytrzymałościowymi. Jeśli jeden element będzie niewłaściwie dobrany, to nośność całego połączenia może być nawet kilka razy niższa niż założona na etapie konstrukcyjnym.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.2 Niewłaściwe łączniki do złączy
Przedstawione na powyższej ilustracji łączniki nie mają dostatecznej nośności na ścinanie lub wyrywanie, co oznacza, że nawet w zestawieniu ich z najwyższej jakości złączem ciesielskim metalowym, nie uda się uzyskać pełnej nośności połączenia.
W każdej aprobacie technicznej złączy ciesielskich wymieniane są łączniki, które należy z nimi stosować. W przypadku złączy oferowanych przez firmę Simpson Strong-Tie są to tylko i wyłącznie gwoździe pierścieniowe CNA Ø 4 mm lub wkręty CSA Ø 5 mm.
rys. SIMPSON Strong-Tie | Rys. 1 Przykładowe łączniki systemowe
Dzięki temu, że nośności łączników systemowych weryfikowane są w wielu testach wytrzymałościowych, producenci mogą podawać nośności dla poszczególnych złączy. Trzeba jednak pamiętać, że jeśli decydujemy się na zastosowanie innego łącznika niż zalecany przez producenta złączy, to możemy nawet kilkukrotnie zmniejszyć nośność uzyskanego połączenia, a tym samym – utracić gwarancję dla danego złącza ciesielskiego.
Wśród wymienionych powyżej łączników systemowych, warto zatrzymać się na dłużej przy gwoździach CNA. Mają one wyprofilowany karb, który sprawia, że gwóźdź wchodzi gładko przy wbijaniu, ale przy wyrywaniu zahacza się o włókna drewna. W porównaniu do standardowych gwoździ gładkich, nośność gwoździ CNA jest kilkukrotnie większa.
Na rynku spotkać można także gwoździe „pseudo-pierścieniowe”, czyli takie, które dzięki wykonanym nacięciom mają gwint podobny do stalowych śrub czy do gwoździ pierścieniowych. W praktyce jednak ich nośność jest znacznie mniejsza, dlatego dobierając produkty do metalowych złączy ciesielskich, informacji o tym, z jakim łącznikiem mamy do czynienia, należy szukać na łbach gwoździ i wkrętów. To właśnie weryfikacja tych elementów powinna stanowić pierwszy etap odbioru konstrukcji więźby.
Błąd drugi – za mało łączników
Obok źle dobranych złączy, często pojawiającym się w konstrukcjach dachowych błędem jest stosowanie zbyt małej ilości łączników – wbrew zasadzie mówiącej o konieczności wypełnienia odpowiednim łącznikiem wszystkich otworów na gwoździe czy wkręty.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.3 Kątowniki zamocowane nieprawidłowymi łącznikami
Oszczędność na czasie montażu – tyle z pewnością zyskuje ekipa monterów, którzy stosują mniejszą ilość łączników, osłabiając jednocześnie nośność połączenia. Oczywiście w niektórych przypadkach można użyć mniejszej ilości łączników – mianowicie wtedy, gdy nie ma konieczności uzyskania dużej nośności połączenia i można zastosować gwoździowanie częściowe (tylko za zgodą projektanta!). Samodzielne podejmowanie takiej decyzji może skutkować zredukowaniem nośności połączenia, a tym samym doprowadzić do awarii konstrukcji w przyszłości. Tutaj dochodzimy do kolejnego grzechu ekip monterskich, czyli właśnie do gwoździowania częściowego.
Błąd trzeci – gwoździowanie częściowe
Jeśli decydujemy się na gwoździowanie częściowe, to konieczne jest restrykcyjne przestrzeganie zaleceń producenta metalowych złączy ciesielskich, a informacje na ten temat znajdują się w katalogach technicznych.
Zastosowanie mniejszej ilości łączników niż otworów w złączu jest możliwe, ale kluczowe znaczenie ma tu ilość użytych gwoździ oraz ich rozmieszczenie. I tak np. w przypadku wieszaków belek, w każdym skrzydełku bocznym powinno wypełnić się jeden rząd gwoździ, który jest usytuowany bliżej zagięcia złącza. W blachy boczne należy natomiast wbić co drugi gwóźdź, zaczynając od góry. Trudniejsze jest gwoździowanie częściowe kątowników – tutaj trudno podać uniwersalną zasadę, dlatego koniecznie należy zastosować się do schematu przedstawionego przez producenta w katalogu technicznym.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.4 Kątowniki zamontowane zgodnie ze schematami gwoździowania częściowego
Choć montażyści na ogół wiedzą, że możliwe jest stosowanie gwoździowania częściowego, to jednak nieznajomość zasad stosowania tej techniki sprawia, że często popełniają oni błędy. Jednym z nich jest np. osadzenie gwoździa nie w linii najbliżej zagięcia kątownika, lecz dalej, a efekty widoczne są na fotografii poniżej.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.5 Montaż niezgodny ze schematami gwoździowania częściowego.
Poprawna perforacja – sprawdź zanim kupisz!
Złącza ciesielskie metalowe – w tym kątowniki – muszą mieć otwory rozmieszczone w taki sposób, aby zapewnić jak najwyższą nośność. W praktyce, im więcej otworów blisko zagięcia, tym większa będzie nośność. Ilustracje poniżej pokazują, że nawet użycie większej ilości gwoździ nie zwiększy nośności, jeśli otwory w kątowniku umieszczone są zbyt daleko od zagięcia. Podobne zasady obowiązują też przy połączeniach drewno-beton.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.6 Wpływ perforacji złączy kątowników na nośność połączenia.
Problemem są czasem układy dużych otworów w niektórych złączach – nie pozwalają one na montaż, w którym kotwa znajdowałaby się tuż przy linii zagięcia. Kotwienie na krawędzi kątownika – zarówno w połączeniach drewno-drewno, jak i przy kotwieniu do betonu (wieniec, płyta fundamentowa) daje połączenie, które nie jest w stanie przenieść dużych obciążeń.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Fot.7 Wpływ pozycji kotwy na nośność połączenia drewno-beton.
Złącza ciesielskie metalowe to jeden z podstawowych elementów, który każdy cieśla ma zawsze pod ręką. Wbrew pozorom jednak, poprawny montaż wymaga zarówno wiedzy, jak i uwagi, bo błędy mogą mieć bardzo duży wpływ na nośność połączeń.
W razie pytań i wątpliwości odnośnie złączy ciesielskich zachęcamy do kontaktu z działem wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie pod numerem tel. 22 865 22 00 lub e-mail: [email protected]; www.strongtie.pl
