Regulowane podstawy drewnianych słupów – jak je wybrać?

W większości więźb lub innych konstrukcji drewnianych występują słupy. Każdy drewniany słup wymaga zastosowania stalowej podstawy, może być to podstawa regulowana. Stosowanie podstaw słupów przynosi wiele korzyści dla nośności i trwałości konstrukcji, a także w dużym stopniu ułatwia i przyśpiesza montaż. Istnieje wiele typów podstaw słupa. Różnią się od siebie, kształtem, zastosowaniem i nośnością. Aby wybrać odpowiedni produkt do konkretnego zastosowania, warto zapoznać się z podstawowymi informacjami dotyczącymi regulowanych podstaw drewnianych słupów.

Stalowe podstawy drewnianych słupów pełnią dwie podstawowe funkcje. Pierwszą jest oczywiście zapewnienie możliwości bezpiecznego przeniesienia obciążeń ze słupa na fundament. Aby spełnić tą funkcję podstawa musi posiadać odpowiednią nośność, która musi być większa niż przewidywane obciążenia w połączeniu. Drewniane słupy, z reguły obciążone są siłami pionowymi, skierowanymi w dół – zgodnie z siłą ciążenia. Jest to dość bezpieczna sytuacja, ponieważ nośność typowych podstaw słupów przeciw obciążeniom pionowym jest dość duża i waha się, w zależności od typu i rozmiaru od kilku do kilkunastu ton. Taka nośność jest aż nadto wystarczająca dla typowych budynków. W razie potrzeby dostępne są podstawy o nośnościach ponad 20 ton. Tak duże wartości dotyczą jednakże tylko obciążenia pionowego, ściskającego.

Dość często się zdarza, że na podstawy oddziaływają dodatkowo obciążenia poziome. Ma to miejsce z reguły przy słupach zewnętrznych, obciążonymi wiatrem, lub na przykład słupach dachów rozporowych. Komplikuje to sytuację, ponieważ mamy wtedy do czynienia z kombinacją i jednoczesnym działaniem obciążeń – siły pionowej i poziomej (zdj. 2). Jeżeli rozpatrujemy taki przypadek, należy sprawdzić, czy dana podstawa słupa ma określoną nośność na obciążenia poziome. Można to sprawdzić w katalogu technicznym produktu lub kontaktując się z producentem złącza. Jest to bardzo ważny aspekt, ponieważ na budowach dość często zdarza się stosowanie podstaw, nie przystosowanych do przenoszenia obciążeń poziomych w zastosowaniach, które takiej nośności wymagają.

Poza funkcją nośności, podstawy słupów spełniają jeszcze jedną bardzo ważną funkcje – zapewnienie trwałości połączenia. Dobrze zaprojektowana i zamontowana podstawa słupa musi zapewniać odizolowanie drewnianego słupa od fundamentu lub innych warstw podłoża. Chodzi o taki dobór złącza, które zachowa wolną przestrzeń między wykończonym podłożem a spodem słupa. Jest to bardzo ważny wymóg, zwłaszcza przy słupach zewnętrznych – narażonych na zamakanie (zdj. 3).

Dzięki wyniesieniu słupa kilka centymetrów ponad wykończoną powierzchnie, zwiększamy trwałość połączenia i całego słupa. Nieakceptowalna jest sytuacja, w której słup przez długi okres jest narażony na pozostawanie w wodzie. Przy słupach zewnętrznych zaleca się, aby przestrzeń między wykończonym stropem/ tarasem a spodem słupa wynosiła co najmniej 5 cm. Zabezpiecza to słup przed zamakaniem od odbijającej się wody deszczowej. Słupy wewnętrze też powinny być oparte na podstawach, zapewniających izolacje od posadzki. W tym przypadku nie ma ryzyka zamakania wodą opadową, ale nadal obowiązuje zasada odizolowania drewna od betonu/posadzki. Nie trzeba stosować tu aż 5 cm przerwy, szczelina może być mniejsza, ale musi umożliwiać wentylacje końca słupa. Z tych samych powodów odizolowuje się drewnianą murłatę na wieńcu i inne elementy drewniane pozostające w kontakcie z betonem. Ma to na celu zabezpieczenie drewna przed wilgocią wykraplającą się na betonie lub wodą mogącą w inny sposób się pojawić na jego powierzchni.

Dość powszechnym błędem montażowym jest oparcie słupa bezpośrednio na fundamencie i zamocowanie go do fundamentu kątownikami. Inny błąd spotyka się przy montażu podstaw słupa zatapianych w świeżej mieszance betonowej. Błąd polega na pełnym zatopieniu pręta kotwiącego i zlicowaniu blachy podpierającej słup z powierzchnią betonu. Jedno i drugie rozwiązanie nie zapewnia odizolowania i wentylowania drewna. W znaczącym stopniu redukuje to trwałość połączenia i całego słupa. Wśród stalowych podstaw słupów można znaleźć podstawy regulowane. Są to złącza, które umożliwiają dostosowanie, w pewnym zakresie, wysokości podparcia słupa nad fundamentem. Regulacja następuje przez dokręcanie lub odkręcanie nakrętki, zastosowanej w celu zmiany wysokości złącza (zdj. 4).

Regulowane podstawy drewnianych słupów

Regulowane podstawy drewnianych słupów w znacznym stopniu ułatwiają montaż słupa. Ich zastosowanie może być uzasadnione w co najmniej dwóch przypadkach. Pierwsza dotyczy sytuacji, w których roboty betoniarskie są niedokładne. Duże różnice poziomów powierzchni betonowej uniemożliwiają dobre osadzenie i wypoziomowanie podstaw słupów bez możliwości regulacji. Aby poradzić sobie z takim montażem, można zastosować podstawy regulowane w momencie mocowania.

Drugi przypadek, w którym podstawy słupa są wręcz nieodzownym elementem jest słup w budynkach drewnianych. W szczególności mowa tu o domach z bali drewnianych. Każdy element drewniany z uwagi na swoją charakterystykę będzie ulegał skurczowi wraz z utratą wilgotności. Skurcz zawsze występuje w poprzek włókien drewna. W skutek skurczu elementów o różnej orientacji włókien, mogą pojawiać się różnice osiadań. Dość typowym przykładem jest strop oparty na zewnętrznych ścianach wykonanych z bali i podparty w środku słupem. Ściana wykonana z bali ulegnie dużemu skurczowi (włókna w poziomie) i osiądzie, drewniany słup nie zmieni swojej wysokości (włókna w pionie). Może to powodować sytuację, w której strop po pierwszym sezonie grzewczym wybrzuszy się w środku przęsła. Aby temu przeciwdziałać, słup montuje się na regulowanych podstawach słupa i w razie potrzeby obniża się wysokość podparcia (Zdj. 5).

Podstawy słupa przeznaczone do takich zastosowań muszą pozwalać na regulację wysokości po montażu i w czasie użytkowania. Istnieje wiele typów regulowanych podstaw słupów. Każdą podstawę można przypisać do pewnych kategorii.

Pierwsze i najbardziej podstawowe rozróżnienie wynika ze sposobu montażu. Podstawa może być zatapiana w świeżej mieszance betonowej na etapie betonowania fundamentu/stropu lub może wymagać kotwienia do gotowego elementu betonowego, po jego związaniu i stwardnieniu. Pierwsza opcja jest szybsza i tańsza, jednakże nie zawsze można precyzyjnie określić pozycję słupa już na tak wczesnym etapie budowy. Montując słup do gotowego już fundamentu z reguły używa się podstawy z blachą dolną przeznaczona do kotwienia. Umożliwia to zastosowanie kotew mechanicznych lub chemicznych. Mając do czynienia z gotowym elementem betonowym, często można także zastosować podstawy przeznaczone do zatapiania w mieszance betonowej. Wystarczy wywiercić otwór w betonie i zamontować podstawę przy użyciu kotwy chemicznej, wsuwając w wywiercony otwór pręt podstawy.

Regulowane podstawy drewnianych słupów dzieli się, także z uwagi na estetykę połączenia po montażu, na podstawy widoczne i ukryte. Te drugie są schowane w przekroju drewna i połączenia są niewidoczne dla użytkowników. Należy pamiętać, że jak każde złącze ukryte, jest ono dużo bardziej pracochłonne w montażu i często wymaga dużej precyzji wykonania i specjalistycznych narzędzi ciesielskich.

Ostatnim rodzajem rozróżnienia podstaw jest ich nośność. Wszystkie podstawy słupa są przeznaczone do przenoszenia obciążeń pionowych w dół, ale nie wszystkie są przeznaczone do przenoszenia obciążeń poziomych. Aby sprawdzić czy dana podstawa może pełnić taką funkcje, należy odwołać się do katalogu technicznego producenta.

Regulowane podstawy słupów drewnianych – przegląd

Podstawy słupa PPB i PPS (zdj. 6) są najprostszymi podstawami regulowanymi. Umożliwiają regulację po montażu i nie są przystosowane do przenoszenia obciążeń poziomych. Do ich największych zalet można zaliczyć łatwość i szybkość montażu. Podstawa PPB jest przeznaczona do kotwienia w związanym betonie, a PPS do zatopienia w świeżej mieszance betonowej.

Podstawy słupów PPRC i APB (zdj. 7) są najpopularniejszymi regulowanymi podstawami przeznaczonymi do montażu do gotowego betonu. Nie wymagają żadnych operacji na drewnianym słupie. Wystarczy je zakotwić do betonu i przykręcić do spodu słupa. Podstawa PPRC jest trochę bardziej uniwersalna. Umożliwia regulację po montażu, w przeciwieństwie do APB, którą można regulować tylko przed montażem słupa. PPRC w blasze górnej posiada podłużne otwory na wkręty. Dzięki temu łącząc wkrętami słup z podstawą, można je wkręcać pod kątem, co w dużym stopniu ułatwia montaż. Dzięki montażu do spodu słupa PPRC i APB są w dużym stopniu ukryte i tworzą estetyczne połączenie. Podstawy nie są przeznaczone do przenoszenia obciążeń poziomych.

Podstawy PVD i PVDB (zdj. 8) są regulowanymi złączami przeznaczonymi do kotwienia w gotowym betonie (PVDB) lub zatopienia w świeżej mieszance betonowej (PVD). Są podstawami przeznaczonymi do przenoszenia obciążeń poziomych.

Podstawy słupa PVI i PVIB (zdj. 9) mają te same zastosowanie jak opisane powyżej PVD i PVDB, ale w przeciwieństwie do nich, są podstawami ukrytymi. Są stosowane w sytuacjach gdy od podstawy wymaga się nośności na obciążenia poziome i estetycznego wyglądu po montażu. Ostatnią podstawą słupa z grupy podstaw regulowanych jest podstawa PJIB (zdj. 10.). Swoją budową i zastosowaniem bardzo przypomina podstawę PVIB. Także jest kotwiona do betonu, jest ukryta, osiąga podobne nośności, w tym nośność na siły poziome. Różnica polega na zakresie regulacji wysokości, PJIB pozwala na większy zakres regulacji wysokości.

Podsumowując, decydując się na zastosowanie regulowanej podstawy słupa, należy robić to w uzasadnionych przypadkach. Dobór odpowiedniego typu podstawy powinien uwzględniać trzy podstawowe cechy złącza: Sposób montażu (do betonu lub w mieszance), estetykę połączenia (widoczne/ukryte) i nośność produktu (obciążenie poziome). Rozważając wymienione aspekty i dostępne rodzaje produktów można znaleźć produkt adekwatny do konkretnych potrzeb i wymaganego zastosowania. W razie wątpliwości, należy skontaktować się z działem wsparcia technicznego producenta złącza.

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

Przeczytaj artykuł – Stalowe podstawy słupów drewnianych