• slide
  • slide
  • slide

Zainteresowany naszą ofertą?

Wypełnij formularz zapytaniowy

Połączenia w konstrukcjach drewnianych przy użyciu sworzni samowiercących

Realizowanie współczesnych form architektonicznych i rozwiązań konstrukcyjnych w branży konstrukcji drewnianych jest możliwe dzięki zastosowaniu nowoczesnych łączników i złączy. Pracochłonność i niewielka nośność tradycyjnych złączy ciesielskich służących do scalania elementów drewnianych mobilizuje przedsiębiorstwa do poszukiwania prostszych i szybszych rozwiązań. Dzisiejsze połączenia kształtowane są na bazie kleju lub za pomocą blach węzłowych mocowanych na gwoździe, śruby, sworznie, wkręty do drewna. Specyfika drewna jako materiału konstrukcyjnego wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na połączenia i zamocowania.

Wykonywanie konstrukcji z drewna klejonego BSH jest obecnie utrudnione jedynie przez ograniczenia transportowe. Producenci elementów z drewna klejonego posiadają możliwości wytwarzania produktów o rozpiętościach większych niż narzuconych przez infrastrukturę. Coraz większe gabaryty budowli oznaczają rosnące siły węzłowe. Właściwości odkształceniowe i nośność łączników mają decydujący wpływ na konstrukcję budowli. Firmy wznoszące budynki drewniane stoją przed zadaniem zachowania estetyki połączeń przy jednoczesnym nie wydłużaniu czasu ich przygotowania. Naprzeciw tym trudnościom wychodzi system mocowania WS pozwalający wykonywać wielowarstwowe złącza stali z drewnem. Podstawą systemu są sworznie samowiercące o średnicy 7mm osadzane w drewnie i stali w jednej operacji, bez wstępnego nawiercania. System pozwala uzyskać połączenie sześciocięte przez przewiercenie maksymalnie trzech płytek ze stali S235, każda o grubości 5mm. Stosunkowo niewielka średnica sworzni pozwala zredukować wielkość połączenia. Jest to możliwe dzięki wymaganym rozstawom elementów mocujących wzdłuż i w poprzek włókien wynoszącym odpowiednio 50mm i 20mm. Korzyści wynikające z zastosowania systemu WS to przede wszystkim możliwość kształtowania okuć narożnych, kalenicowych i podporowych na terenie zakładu bez konieczności przewożenia specjalistycznego sprzętu na plac budowy; estetyczne połączenia narożne przenoszące momenty zginające.
Jedną z ciekawych realizacji wykonanych z drewna klejonego z połączeniami w systemie WS jest konstrukcja ramowa sali restauracyjnej w Łowiczu. Konstrukcję obiektu stanowią ramy trójprzegubowe o sztywnych narożach. Wysoki stopień prefabrykacji znacząco ułatwił montaż konstrukcji na placu budowy. Każda z dwóch połówek ramy została przygotowana w zakładzie prefabrykacyjnym jako jeden element wysyłkowy. Na placu budowy pozostało wykonanie węzła podporowego i kalenicowego, co przy próbnym montażu całości na terenie zakładu nie stanowiło trudności. W trakcie prefabrykacji blachy węzłowe zostały umieszczone we wcześniej przygotowanych szczelinach a następnie połączone z drewnem sworzniami samowiercącymi przy użyciu prasy. Brak konieczności nawiercania zarówno stali jak i drewna oraz zmniejszenie wielkości połączenia przemawia za zastosowaniem tego rozwiązania w stosunku do połączeń śrubowych.
Konstrukcja ramowa sali restauracyjnej w Łowiczu
Całość konstrukcji została wykonana bez widocznych elementów stalowych. Płatwie osadzono w gniazdach i połączono z dźwigarami wkrętami GoFix X+ bez użycia tradycyjnych wsporników belek. Wkręty X+ posiadają pełny gwint i ostrze gwintujące ułatwiające montaż i przenoszenie dużych obciążeń. Wykonanie gniazd poprzez frezowanie dźwigarów pozwala na proste i stabilne osadzenie płatwi w konstrukcji. Ukrycie elementów mocujących w drewnie ma nie tylko wpływ na estetykę połączeń ale również na ich ochronę antykorozyjną i nośność ogniową. W trakcie pożaru na powierzchni drewna tworzy się zwęglona warstwa która wraz z czasem trwania pożaru przyrasta. Dzięki tej warstwie narażona na warunki pożarowe stal zostaje całkowicie odizolowana poprzez drewno. Inną z możliwości jest zastosowanie wieszaków belek o przebadanej odporności ogniowej. Jednakże ze względu na wysokie koszty certyfikacji i niewielką konkurencje na rynku cena materiału może być nawet pięciokrotnie wyższa niż przy zastosowaniu wkrętów X+. Kolejną alternatywą jest możliwość zastosowania ukrytych wieszaków belek. Niestety takie połączenie ukryte jest dość pracochłonne w montażu. Ze względu na konieczność wykonania mocowań na placu budowy konieczne jest użycie tradycyjnych sworzni stalowych a nie sworzni samowiercących. W związku z tym otwory po sworzniach należy zaczopować. W przypadku gdy mamy do czynienia z obiektem z dużą ilością połączeń pomiędzy elementami drugorzędnymi i dźwigarami uzyskanie w ten sposób odporności ogniowej jest nadmiernie uciążliwe dla wykonawcy. Wkręty z pełnym gwintem znajdują również zastosowanie przy wzmacnianiu elementów drewnianych w strefie podporowej, wzmacnianiu belek przy otworach, łączeniu belek na wysokości.
Przykład realizacji konstrukcji zadaszenia z zastosowaniem wkrętów X+  do łączenia elementów drugorzędnych z głównymi.

Bardzo ważnym czynnikiem przy doborze rozwiązań konstrukcyjnych jest koszt realizacji danej inwestycji. Już na etapie założeń projektowych należy podjąć decyzję dotyczącą sposobu łączenia elementów drewnianych. Na wybór rozwiązania decydujący wpływ mają doświadczenie wykonawcy, dostępność narzędzi i maszyn, powtarzalność konstrukcji.

mgr inż. Paweł Kasprzak
Konstruktor

award1.jpg

Zrealizowaliśmy ponad 300 obiektów na terenie Polski. Obecnie zwiększyliśmy zasięg działania o nowe kraje UE.

award2.jpg

Nasi projektanci i inżynierowie opracowali ponad 450 projektów różnego rodzaju nieruchomości.

award3.jpg

Drewno, jako odnawialne źródło energii pochodzące ze zrównoważonego zarządzania lasami, tworzy fundament naszych realizacji.

Medale