Stalowe podstawy słupów drewnianych

Fot.1 Złącze z grupy podstaw słupa. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot.1 Złącze z grupy podstaw słupa. Stalowe podstawy słupów drewnianych 

Mówiąc o złączach ciesielskich do więźb dachowych z reguły mamy na myśli kątowniki, wieszaki belek, złącza płatwiowo-krokwiowe czy płytki perforowane. Rzadziej przychodzi nam zastosować złącza z grupy podstaw słupów. Niemniej jednak w wielu konstrukcjach, nawet domków jednorodzinnych, pojawiają się słupy podpierające zadaszenie ganku czy też płatwie na poddaszu. Ta grupa złączy jest jedną z najbardziej zróżnicowanych – od małych podstaw ogrodowych do dużych złączy przenoszących obciążenia na poziomie kilkunastu ton. Ten artykuł ułatwi wybór odpowiedniej podstawy.

Stalowe podstawy słupów drewnianych

Złącza z grupy podstaw słupów dają bardzo dużo możliwości różnorodnego rozwiązania podparcia drewnianego słupa. W tej grupie znajdziemy także złącza do zastosowań ogrodowych (nie mylić z budowlanymi!), które stosowane są w przydomowych konstrukcjach małej architektury. Oczywiście kryterium rozróżnienia między produktem budowlanym a ogrodowym, jest fakt objęcia lub nie danego produktu aprobatą techniczną. Warto to zweryfikować przed zakupem danej podstawy, bo może to nam zaoszczędzić wiele problemów podczas odbioru konstrukcji. Kolejną ważną kwestią, zwłaszcza w przypadku podstaw słupów, jest grubość warstwy ocynku. Ochrona antykorozyjna w tym przypadku nabiera szczególnego znaczenia, ponieważ są to złącza, które mają bezpośredni kontakt z betonem, a bardzo często także narażone są na bezpośrednie wpływ opadów atmosferycznych. W takich przypadkach niezbędne jest stosowanie złączy ocynkowanych ogniowo metodą zanurzeniową (powłoka grubości powyżej 55 µm). Całkowicie niedopuszczalne jest zastosowanie na zewnątrz podstaw słupów ocynkowanych elektrolitycznie (powłoka grubości powyżej 5 µm). Niestety takie podstawy pojawiają się na rynku (fot. 2).

Fot. 2 Grubość warstwy antykorozyjnej na podstawach słupa różnych producentów. Pierwsza ocynkowana ogniowo metodą zanurzeniową, pozostałe elektrolitycznie. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 2 Grubość warstwy antykorozyjnej na podstawach słupa różnych producentów. Pierwsza ocynkowana ogniowo metodą zanurzeniową, pozostałe elektrolitycznie.

Podparcie słupa na fundamencie, zwłaszcza na zewnątrz budynku jest miejscem newralgicznym i szczególnie narażonym na korozje. Ochrona tego miejsca konstrukcji nie powinna ograniczać się do zabezpieczenia złącza odpowiednią powłoką antykorozyjną. Należy zastosować podstawę słupa, która jest zaprojektowana w taki sposób, aby zabezpieczyć sam drewniany słup przed niekorzystnymi wpływami wody i wilgoci. Należy zawsze unikać kontaktu między betonowym podłożem a spodem słupa. Na rysunku 1 przedstawiono typowe rozwiązania podstaw słupów, które zapewniają odpowiedni dystans między drewnem a betonem.

Rys. 1 Podstawy słupa zapewniające dystans między betonowym fundamentem i drewnianym słupem. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Rys. 1 Podstawy słupa zapewniające dystans między betonowym fundamentem i drewnianym słupem.
Rys. 2 Podstawy słupów do zabetonowania. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Rys. 2 Podstawy słupów do zabetonowania.
Rys. 3 Podstawy słupów kotwione mechanicznie lub chemicznie. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Rys. 3 Podstawy słupów kotwione mechanicznie lub chemicznie.
Fot. 3 Podstawa ukryta PPS/PPB z poziomą blachą górną. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 3 Podstawa ukryta PPS/PPB z poziomą blachą górną.
Fot. 4 Podstawa ukryta PI/PIL z pionową blachą górną. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 4 Podstawa ukryta PI/PIL z pionową blachą górną.

Warto wspomnieć przy okazji o dość typowym błędzie wykonawczym. Podstawy słupa przeznaczone do zabetonowania, pozycjonowane na etapie świeżej mieszanki betonowej (np. ostatnia podstawa widoczna na rys. 1) należy również montować w taki sposób, aby zachować wspomniany dystans. Dość powszechnym błędem jest zabetonowanie podstawy w taki sposób, aby blacha dolna licowała z wierzchem betonu. Takie rozwiązanie nie zabezpieczy drewna przed podmakaniem i uszkodzeniem. Z drugiej strony nie należy tego dystansu nadmiernie zwiększać, z reguły nie powinien przekraczać 50 mm. Oczywiście wszelkie tego typu informację powinien dostarczyć producent złącza. Jak spośród tak wielu typów podstaw słupów wybrać tą, która w danej sytuacji jest odpowiednia? Wyboru konkretnego rozwiązania oczywiście powinien dokonać projektant-konstruktor obiektu. Zanim zdecydujemy się na takie, czy inne złącze powinniśmy najpierw odpowiedzieć sobie na kilka pytań które ułatwią nam ten wybór. Bez przeanalizowania potrzeb i oczekiwań konstruktora, wykonawcy i ostatecznego użytkownika, wybór może okazać się bardzo losowy. W konsekwencji możemy zdecydować się na podstawę, która jest dużo bardziej skomplikowana, niż dana sytuacja tego wymaga i ostatecznie złącze może okazać się drogę i zbyt pracochłonne w montażu. Pytania, które powinniśmy sami sobie zadać są następujące:

Fot. 5 Szablon BTBS8 do montażu ukrytych podstaw słupa.
Fot. 5 Szablon BTBS8 do montażu ukrytych podstaw słupa.

Do zabetonowania czy do zakotwienia?

Generalnie są dwa sposoby połączenia podstawy słupa z fundamentem. Zabetonowanie czyli umieszczenie części złącza (z reguły pręt żebrowany) w świeżej mieszance betonowej i odczekanie, aż beton zwiąże i stwardnieje (rys. 2). Drugim sposobem jest użycie kotew mechanicznych lub chemicznych do połączenia blachy dolnej podstawy z gotowym fundamentem (rys. 3). Konstrukcja danego złącza wymusza montaż na jeden z tych dwóch sposobów. Który ze sposób jest korzystniejszy? Z reguły łatwiej jest zabetonować, gdy jeszcze mamy do czynienia ze świeżą mieszanką betonową. Jest to sposób szybki, prosty i nie wymaga żadnych dodatkowych elementów do połączenia. Ten sposób wymaga precyzyjnego wypozycjonowania złącza jak również jego pionowania. Późniejsze poprawki mogą okazać się niemożliwe. Połączenie z wykorzystaniem kotew jest z reguły droższe (dodatkowy koszt w postaci kotew) i bardziej czasochłonne (wiercenie). Czasami jednak nie ma innego wyjścia w sytuacjach, gdy fundament jest już gotowy lub gdy na etapie betonowania nie można było precyzyjnie określić przyszłej pozycji słupa.

Połączenie widoczne czy maksymalnie ukryte?

Kolejną kwestią, jaką musimy rozwiązać jest ostateczny wyglądy połączenia. Są miejsca konstrukcji, w których wygląd połączenia nie ma żadnego znaczenia, ponieważ te fragmenty są niewidoczne po zakończeniu budowy. Jednakże są też budowle lub ich fragmenty, w których drewniane elementy są celowo wyeksponowane. W tych miejscach ze względów architektonicznych zależy nam na maksymalnym ukryciu złącza w połączeniu. Oczywiście są dostępne złącza przeznaczone do tych celów. Przy mniejszych obciążeniach efekt ten można uzyskać stosując podstawy z poziomą blachą górną przykręcaną do spodu słupa (fot. 3). Do przeniesienia większych obciążeń pionowych lub gdy w połączeniu pojawiają się siły poziome należy zastosować podstawy z blachą górną pionową wsuwaną w nacięcie w osi słupa (fot. 4). W celu zapewnienia poprawnego przenoszenia obciążeń między słupem, a tego typu złączem, w słupie nawierca się otwory, w których umieszcza się stalowe sworznie. Aby ułatwić wiercenie otworów w drewnie, które muszą się zgodzić z otworami w stalowym złączu, można zastosować szablon montażowy (fot. 5). Oczywiście nie trudno się domyślić, że połączenia z użyciem ukrytych podstaw słupów są bardziej skomplikowane niż połączenia standardowe, a ich montaż jest bardziej pracochłonny. Dlatego też, jeżeli nie ma konieczności stosowania podstaw ukrytych sugeruje wybierać standardowe podstawy.

Fot. 6 Podstawa słupa PVDB z regulacją pionową i poziomą. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 6 Podstawa słupa PVDB z regulacją pionową i poziomą.

Podstawa o stałej wysokości i szerokości czy regulowana?

Istnieją dwa rodzaje regulacji podstaw słupa – pionowa i pozioma. Regulacja pionowa pozwala na precyzyjne ustawienie pozycji podparcia słupa. Podstawy z regulacją pionową są pomocne w sytuacji, gdy prace betonowe nie zostały dokładnie wykonane. Poprzez regulację pionową możemy zniwelować te niedokładności. Stosowane są także, gdy poziom podparcia jest trudny do określenia w momencie mocowania podstawy i dzięki regulacji dostosowywany jest później. Ten rodzaj regulacji jest z reguły uzyskiwany przez zastosowanie pręta gwintowanego i nakrętek pod blachą górną (fot. 3 i 6). Szerokość większości podstaw słupa jest dostosowana do standardowych przekrojów słupów (np. 80, 90, 100, 120, 140 mm). Czasem możemy mieć do czynienia z niestandardowym przekrojem, do którego nie będzie pasowała żadna typowa podstawa słupa. W takiej sytuacji można zastosować podstawę słupa z regulacją poziomą, która dostosowuje się do szerokości użytej tarcicy (fot. 6). Odpowiadając na trzy powyższe pytania można na tyle zawęzić ilość złączy, że wybór odpowiedniego będzie dużo prostszy. Kiedy jestem proszony o pomoc w doborze podstawy słupa, z reguły zadaje te pytania i w rezultacie odpowiednie złącze nasuwa się samo. Jeżeli żadna z powyżej wspomnianych cech podstaw słupów (ukrycie, regulacja pionowa lub pozioma) nie jest nam potrzebna, sugeruję raczej rezygnację z takich złączy, ponieważ ich cena jest z reguły wyższa niż prostszych złączy ze względu na dość skomplikowaną budowę oraz pracochłonne i precyzyjne procesy produkcyjne. Dobrze dobrana podstawa słupa to nie tylko taka, która jest w stanie przenieść pojawiające się obciążenia, ale też taka, która jest korzystna pod względem ekonomicznym.

Fot. 7 Podstawa słupa PISBMAXI do dużych obciążeń. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 7 Podstawa słupa PISBMAXI do dużych obciążeń.

Warto też wspomnieć o specjalistycznych podstawach słupa, których unikatowe cechy sprawiają, że w niektórych konstrukcjach są niemal niezastąpione. Podstawy PISBMAXI stosowane są do przenoszenia największych obciążeń (fot. 7). Ich nośności na obciążenie pionowe mieszczą się w przedziale 100 – 200 kN (~ 10-20 ton), dodatkowo są w stanie przenieść obciążenia poziome (np. parcie wiatru). Tak duże nośności uzyskiwane są przez zastosowanie grubych blach (8 – 10 mm) i sztywnych przekrojów rurowych. Jedyną w swoim rodzaju podstawą słupa jest podstawa CMR. Wszystkie podstawy słupa oferowane na rynku służą do realizowania podpór przegubowych, czyli takich, które nie są w stanie przejmować momentów podporowych jeśli takie się pojawiają. CMR jest unikalną podstawą, która jest w stanie przenosić momenty podporowe (fot. 8). Stosując te złącza, jako podstawy słupa można na etapie projektu zakładać podporę utwierdzoną (schemat wspornikowy).

Fot. 8 Podstawa CMR do podpór sztywnych - utwierdzonych. Stalowe podstawy słupów drewnianych
Fot. 8 Podstawa CMR do podpór sztywnych – utwierdzonych.

Mam nadzieję, że informację zawarte w tym artykule pomogą w poprawnym doborze podstaw słupów i uniknięciu błędów przy ich montażu. Szczegółowych informacji na temat nośności poszczególnych złączy i ich zastosowania można znaleźć w aprobatach technicznych lub w katalogach technicznych producentów złączy. W razie wątpliwości zachęcam do kontaktu z dziełem wsparcia technicznego firmy produkującej dane złącza. mgr inż. Tomasz Szczesiak Inżynier Wsparcia Technicznego Simpson Strong-Tie tel. 022 865 22 00


Data utworzenia: 10.12.2014


Komentarze

  • arthurgordon napisał(a):

    własnie mocuję słupy o przekroju 15 mm do podwaliny z podkładów kolejowych-ale przykręcone już na regulowanych podporach trochę się jednak chwieją...

  • montażysta napisał(a):

    Stalowe podstawy słupów drewnianych są doskonałym rozwiązaniem posadowienia słupów na fundamencie. Szybki montaż, stabilna konstrukcja, dobre przenoszenie obciążeń. Należy oczywiście zwrócić uwagę na zabezpieczenie antykorozyjne i właściwy montaż uniemożliwiający podsiąkanie wody do drewna.

  • Kajtek napisał(a):

    Używałem czegoś takiego jak stawiałem altanę w ogrodzie. W sumie to pewnie bym na to nie wpadł, ale mój ojciec jest trochę bardziej obeznany w takich budowlanych sprawach i mi doradził użycie takich kotew. Z eArmet sprawdziły się dobrze, generalnie brałem pierwsze z brzegu, bo jak mówię nie znam się na tym, ale zdały egzamin. Na pewno konstrukcja jest znacznie solidniejsza po ich użyciu, nie da się zaprzeczyć.

dołącz do dyskusji

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *


Podobne artykuły