Wybór belek na strop drewniany 5m – Poradnik 2025
Wielkie przestrzenie otwarte to marzenie wielu projektantów i inwestorów, jednak stworzenie solidnego piętra nad imponującym salonem na parterze często stawia przed nami jedno z kluczowych pytań konstrukcyjnych: Jakie belki na strop drewniany 5m? Na taką rozpiętość niezbędny jest staranny dobór odpowiednich belek, często wymagający materiałów o zwiększonej nośności i sztywności w porównaniu do mniejszych rozpiętości.

Problem doboru belek na strop drewniany o rozpiętości 5 metrów nie sprowadza się jedynie do kwestii bezpieczeństwa konstrukcji, ale w równym stopniu dotyczy komfortu użytkowania przyszłego pomieszczenia. Strop musi być wystarczająco sztywny, by nie ulegać nadmiernemu ugięciu pod obciążeniem, które mogłoby powodować drgania, pękanie tynków czy uszkodzenie posadzek. Inwestycja w dobrze zaprojektowany strop procentuje spokojem ducha i trwałością na lata.
Typ belki | Materiał | Typowe zastosowanie (5m rozpiętość) | Główne zalety dla 5m | Główne wady dla 5m | Szacunkowy koszt (relatywny) |
---|---|---|---|---|---|
Drewno lite (C24) | Drewno iglaste (np. sosna, świerk), klasa C24 | Standardowe stropy w budownictwie jednorodzinnym | Niska cena, łatwa dostępność, znana technologia montażu | Duże przekroje wymagane dla spełnienia wymogu sztywności, podatność na wady naturalne (sęki, pęknięcia), potencjalne paczenie/skurcz | Niski |
Drewno klejone (KVH/BSH) | Lamele drewna iglastego łączone na mikrowczepy (KVH) lub klejone (BSH) | Stropy o wyższej nośności, estetyka (BSH), stabilność wymiarowa | Bardzo wysoka stabilność, mniejsze przekroje niż C24 przy tej samej nośności/sztywności, duża dostępność w długich wymiarach, lepsze parametry wytrzymałościowe | Wyższa cena niż C24 | Średni |
Belki dwuteowe (I-joist) | Pasy (flange) z drewna litego/LVL, środnik (web) ze sklejki/OSB | Stropy o wysokiej sztywności, duże rozpiętości, łatwe prowadzenie instalacji | Bardzo lekka i sztywna konstrukcja, wysoka nośność, stabilność wymiarowa, możliwość przewiercania otworów w środniku (z ograniczeniami) | Wymagają specjalnych okuć, wyższa cena niż C24, wymagana wiedza do montażu | Średni do Wysokiego |
Analizując opcje dostępne na rynku dla stropu o tak konkretnej rozpiętości, widzimy wyraźnie, że każda z technologii oferuje unikalny zestaw kompromisów. Drewno lite C24 jest ekonomiczną bazą, ale 5 metrów stanowi dla niego spore wyzwanie w zakresie sztywności, wymuszając stosowanie naprawdę okazałych bali. Z drugiej strony, rozwiązania inżynierskie, choć droższe w zakupie, często pozwalają zredukować grubość stropu, ułatwiają instalacje i gwarantują spokój ducha dzięki przewidywalnym parametrom. Decyzja często sprowadza się więc do balansu między budżetem a oczekiwaniami co do komfortu i łatwości realizacji detali, takich jak ukrycie przewodów.
Dobór przekroju i rozstawu belek dla stropu 5m
Wymiarowanie belek na strop drewniany o rozpiętości 5 m to niczym precyzyjna sztuka inżynierska – trzeba zważyć mnóstwo czynników, aby konstrukcja nie tylko była stabilna, ale przede wszystkim komfortowa i bezpieczna na co dzień. Kluczowe jest zrozumienie, że rozpiętość 5 metrów dla stropu drewnianego nie jest trywialną wartością; to dystans, który mocno testuje możliwości materiału, szczególnie drewna litego w popularnych klasach wytrzymałości. W przeciwieństwie do mniejszych rozpiętości, gdzie często "na oko" dało się dobrać wystarczające belki, 5 metrów wymaga solidnej analizy inżynierskiej, bo margines błędu jest niewielki, a konsekwencje - dotkliwe, od "sprężynującej" podłogi po poważniejsze problemy konstrukcyjne.
Główne siły działające na belkę stropową to moment zginający i siła tnąca. Dla rozpiętości rzędu 5 metrów, to moment zginający i związane z nim ugięcie (strzałka ugięcia) są najczęściej czynnikami decydującymi o wymaganym przekroju belki. Norma Eurokod 5 (PN-EN 1995-1-1) jasno określa dopuszczalne ugięcia belek stropowych w zależności od ich funkcji. Dla stropów mieszkalnych zazwyczaj przyjmuje się granicę ugięcia czynnego wynoszącą rozpiętość podzieloną przez 300 (L/300) lub nawet 400 (L/400) dla stropów z tynkowanymi sufitami poniżej, aby uniknąć pękania tynku. Co to oznacza dla 5 metrów? Przy L/300 maksymalne ugięcie nie powinno przekroczyć 5000 mm / 300 ≈ 16.7 mm. Przy L/400, to już tylko 5000 mm / 400 = 12.5 mm. Spełnienie tych rygorystycznych limitów, zwłaszcza pod obciążeniem długotrwałym (ciężar własny stropu plus część obciążenia zmiennego), wymusza zastosowanie belek o odpowiednio dużym momencie bezwładności - czyli de facto o odpowiednich wymiarach, szczególnie wysokości.
Obciążenie, które musi przenieść strop, to suma obciążenia stałego i zmiennego. Obciążenie stałe (tzw. ciężar własny) obejmuje masę samej konstrukcji belek, poszycia stropu (np. płyty OSB), warstw izolacji (termicznej, akustycznej), podłogi (deski, panele, wylewka, kafelki) oraz sufitu poniżej (płyty GK, tynk). Przykładowo, lekki strop drewniany z poszyciem z płyt OSB, izolacją z wełny i sufitem z płyt GK może ważyć w okolicach 0.3-0.5 kN/m². Obciążenie zmienne dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi standardowo 1.5 kN/m² (z możliwością lokalnego zastosowania 2.0 kN/m² w strefach zwiększonego użytkowania). Zsumowanie tych wartości daje obciążenie charakterystyczne, które po przemnożeniu przez odpowiednie współczynniki bezpieczeństwa (zgodnie z Eurokodem) jest podstawą do wymiarowania belki na zginanie i ścinanie, a przede wszystkim na ugięcie.
Wymiarowanie belek na strop 5m opiera się na iteracyjnym procesie: wybieramy wstępnie typ drewna (np. C24), zakładamy rozstaw belek (np. 60 cm w osiach) i przyjmujemy typowy przekrój dla tej rozpiętości (np. 10x24 cm). Następnie obliczamy obciążenie działające na pojedynczą belkę (szerokość pasa przenoszonego obciążenia przez belkę - równą rozstawowi - razy obciążenie na m²). Mając obciążenie i rozpiętość, sprawdzamy wytrzymałość belki na zginanie i ścinanie, ale przede wszystkim jej ugięcie. Bardzo często okazuje się, że wstępnie przyjęty przekrój, który byłby wystarczający dla mniejszej rozpiętości, na 5 metrach generuje ugięcie przekraczające normowe limity. Wtedy musimy zwiększyć przekrój belki (najefektywniej zwiększając wysokość, ponieważ moment bezwładności zależy od wysokości do potęgi trzeciej) lub zmniejszyć rozstaw belek, tak aby pojedyncza belka niosła mniejsze obciążenie z mniejszej powierzchni stropu. Przy 5 metrach rozstawy 60 cm i przekroje rzędu 10x24 cm do 12x26 cm (dla C24, zależnie od dokładnego obciążenia i wymaganego limitu ugięcia) są typowym punktem wyjścia do obliczeń dla lekkich stropów, ale to konstruktor zawsze ostatecznie decyduje.
Decyzja o rozstawie belek na 5-metrowym stropie ma również znaczenie praktyczne. Standardowe rozstawy 60 cm (dokładnie 62.5 cm w osiach pod płyty G-K) lub 90 cm (pod płyty OSB 250 cm x 125 cm) są często stosowane ze względu na moduły płyt poszycia stropu i sufitu. Przy mniejszym rozstawie potrzebujemy więcej belek, co zwiększa koszt materiału, ale możemy potencjalnie zastosować belki o mniejszym przekroju. Większy rozstaw to mniej belek, ale muszą być one większe, cięższe i trudniejsze w montażu. Balansowanie między tymi dwoma parametrami to często optymalizacja kosztów materiałowych versus kosztów robocizny i wymagań dotyczących logistyki i montażu. "Pamiętam jak rozmawialiśmy na budowie o wyborze rozstawu – ekipa preferowała większy rozstaw, bo to mniej dźwigania, ale kalkulacja pokazała, że grubsze belki były znacznie droższe i trudniej dostępne niż większa liczba cieńszych. Koniec końców zdecydowaliśmy się na gęstszy rozstaw 60cm z belkami 10x22, co wyszło korzystniej i zapewniło zapas sztywności, mimo że planowane było 90cm z belkami 12x24."
Kolejnym aspektem, który wpływa na wymiarowanie, jest sposób podparcia belek i połączenia belek z głównymi elementami konstrukcji. Belki mogą być wpuszczane w ściany murowane (wymagają wtedy wentylowanej niszy na końcach), opierane na podciągach (np. stalowych lub drewnianych klejonych), czy łączone za pomocą stalowych okuć (zastrzałów, kotew, wieszaków). Każde rozwiązanie wpływa na rozkład naprężeń i może wymagać uwzględnienia w obliczeniach. Na przykład, belki opierane na podciągu często wymagają wzmocnienia w strefie podparcia ze względu na skumulowane siły ścinające i ściskające prostopadle do włókien drewna. Co więcej, prawidłowe usztywnienie belek między sobą (poprzez tzw. krzyżulce lub kołki dystansowe/blocking) jest kluczowe dla zapobiegania ich bocznemu wyboczeniu i zapewnienia współpracy belek jako sztywnej tarczy stropowej. Bez odpowiedniego usztywnienia, belki mogą tracić stabilność, co jest szczególnie istotne dla długich i smukłych belek, jakie mogą wynikać z przekrojów belek dla 5m rozpiętości.
Wilgotność drewna ma kolosalne znaczenie. Drewno konstrukcyjne powinno być suszone komorowo do wilgotności poniżej 18%, idealnie w okolicach 15% dla elementów wewnętrznych. Zastosowanie mokrego drewna (świeżo przetartego) może prowadzić do znacznego skurczu w miarę wysychania, co skutkuje pęknięciami, wypaczaniem i poluzowaniem połączeń, a w efekcie utratą nośności i sztywności konstrukcji. Konstruktorzy zakładają w obliczeniach pewien poziom wilgotności (zazwyczaj ten docelowy dla danej klasy użytkowania - np. 12% lub 15%), a użycie materiału o wyższej wilgotności wprowadza element niepewności i ryzyka. "Kiedyś widziałem strop zbudowany z zielonego, pachnącego jeszcze lasem drewna. Rok później, zamiast równej powierzchni, mieliśmy krajobraz po bitwie - deski popękały, belki się skręciły, a sufit z płyt G-K wyglądał jak falująca tafla wody. Taka oszczędność to prosta droga do wielkich problemów i kosztownych napraw." Klasa drewna (np. C24) oznacza, że drewno spełnia określone minimalne parametry wytrzymałościowe, co jest gwarantowane przez odpowiednią certyfikację i wizualne lub maszynowe sortowanie tarcicy. Używanie drewna nieposortowanego, nawet jeśli wizualnie wydaje się dobre, jest obarczone ryzykiem i niezgodne z normami konstrukcyjnymi. Dla 5 metrów to ryzyko jest znacznie wyższe, ponieważ belki pracują na granicy swoich możliwości.
Reasumując, dobór odpowiednich belek stropowych do 5m rozpiętości wymaga profesjonalnego podejścia, uwzględniającego dokładne obciążenie, normowe wymagania co do ugięcia i wytrzymałości, właściwości materiału (klasa, wilgotność) oraz aspekty praktyczne, takie jak rozstaw belek i sposób połączeń. Choć przedstawione tu liczby (typowych przekrojów, limitów ugięcia) dają pewne wyobrażenie o skali problemu, ostateczna decyzja i wymiarowanie muszą być dziełem uprawnionego projektanta konstrukcji, który dysponuje odpowiednim oprogramowaniem i wiedzą inżynierską, aby zapewnić bezpieczeństwo i komfort użytkowania na dekady. Lekceważenie tych aspektów na 5 metrach może kosztować znacznie więcej niż honorarium dla konstruktora.
Charakterystyka belek litych (drewno C24) na strop 5m
Drewno lite, najczęściej pozyskiwane z drzew iglastych jak sosna czy świerk, od wieków stanowi podstawowy materiał do wznoszenia konstrukcji budowlanych, w tym stropów drewnianych. Współcześnie, aby mieć pewność co do jego parametrów wytrzymałościowych, drewno to jest sortowane i klasyfikowane. Jedną z najczęściej spotykanych na rynku klas jest C24 (gdzie C oznacza drewno iglaste, a 24 to minimalna wytrzymałość na zginanie wyrażona w MPa). Klasa C24 oznacza, że drewno zostało poddane rygorystycznej ocenie (wizualnej lub maszynowej), która potwierdziła, że jego naturalne wady, takie jak sęki, pęknięcia, czy słoje, nie osłabiają go poniżej pewnego akceptowalnego poziomu. To właśnie drewno lite w klasie C24 jest często pierwszym, a dla wielu jedynym rozważanym materiałem na belki lite drewno C24 na strop 5m, głównie ze względu na jego szeroką dostępność i atrakcyjną cenę w porównaniu do bardziej przetworzonych produktów drzewnych. To jest taki "koń roboczy" budownictwa drewnianego, który potrafi znieść wiele, ale ma swoje granice, zwłaszcza przy ambicjonalnych rozpiętościach.
Stosując drewno lite C24 na strop o rozpiętości 5 metrów, napotykamy zarówno na jego kluczowe zalety, jak i wady, które stają się tym bardziej widoczne, im większa jest rozpiętość. Największą zaletą jest niewątpliwie koszt. Drewno konstrukcyjne C24 jest zazwyczaj znacznie tańsze od belek klejonych czy dwuteowych, co czyni je bardzo atrakcyjną opcją w budżetowych projektach. Przykładowe ceny drewna C24 mogą wahać się obecnie w przedziale 1300-2000 zł za metr sześcienny (są to ceny bardzo zmienne i zależą od regionu, dostawcy, pory roku i specyficznych wymiarów), podczas gdy drewno klejone BSH to często 2500-4000 zł/m³, a belki dwuteowe (sprzedawane raczej na metry bieżące lub w przeliczeniu) również plasują się wyżej. Technologia montażu belek litych jest również doskonale znana i opanowana przez większość ekip budowlanych. "Każdy dekarz czy cieśla wie, jak położyć i zamocować belkę z litego drewna. To po prostu solidna, tradycyjna robota, bez technologicznych 'fanaberii'." Dostępność w tartakach i składach budowlanych jest powszechna, choć przy specyficznych, dużych przekrojach może być wymagane zamówienie z wyprzedzeniem.
Jednak na rozpiętości 5 metrów, wady drewna litego C24 zaczynają być odczuwalne. Aby spełnić rygorystyczne normy dotyczące ugięcia (np. L/400 dla komfortu użytkowania), belki z C24 na 5 metrów często muszą mieć znaczne wymiary poprzeczne. Typowe typowych przekrojów belek C24 dla 5m rozpiętości (przy standardowych obciążeniach mieszkalnych i rozstawie 60-90 cm) mogą sięgać 10x24 cm, 10x26 cm, a nawet 12x28 cm, w zależności od dokładnych wyliczeń i zastosowanego współczynnika bezpieczeństwa. Im większy rozstaw belek lub wyższe obciążenie stropu (np. planowana wylewka cementowa), tym większe belki będą potrzebne, co może oznaczać przekroje dochodzące nawet do 14x30 cm lub większe. Takie belki są bardzo ciężkie, co utrudnia transport i montaż, często wymagając użycia specjalistycznego sprzętu. Na przykład belka 10x26 cm o długości 5 metrów waży około 10x0.26x5x500 kg/m³ ≈ 65 kg (przy gęstości ok. 500 kg/m³), co już wymaga wysiłku 2-3 osób, a większe belki są proporcjonalnie cięższe. Przeciwwagą może być mniejszy rozstaw belek (np. 40 cm zamiast 60 cm), ale to z kolei zwiększa liczbę potrzebnych belek, podnosząc całkowity koszt materiału i czas montażu. Na przykład, dla pomieszczenia o szerokości 5m i długości 6m, przy rozstawie 60cm potrzebujemy 6m/0.6m + 1 = 11 belek, każda o długości 5m. Przy rozstawie 40cm potrzebujemy 6m/0.4m + 1 = 16 belek. Bilansowanie liczby i wielkości belek to kolejna kwestia wymagająca inżynierskiego podejścia.
Inną istotną wadą drewna litego są jego naturalne niejednorodności i wrażliwość na zmiany wilgotności. Sęki, zwłaszcza duże i w pechowych miejscach (np. przy krawędzi niosącej naprężenia rozciągające), mogą znacznie obniżać wytrzymałość belki. Pęknięcia pojawiające się podczas sezonowania lub w wyniku wahań wilgotności w gotowej konstrukcji również są potencjalnym problemem. Mimo sortowania do klasy C24, drewno lite zawsze będzie wykazywało większą zmienność parametrów niż materiały inżynierskie. Dodatkowo, drewno lite jest bardziej podatne na paczenie, skręcanie i skurcz/pęcznienie wraz ze zmianą wilgotności, co może prowadzić do deformacji stropu i problemów z wykończeniem podłogi czy sufitu. Użycie drewna o zbyt wysokiej wilgotności to "murowany" przepis na katastrofę w przyszłości, prowadzący do skrzypienia, pękania i osłabienia konstrukcji. "Mieliśmy kiedyś przypadek, że niby certyfikowane belki zaczęły tak pracować po wbudowaniu, że deski podłogowe na strychu odskoczyły od nich na parę milimetrów. Okazało się, że choć drewno miało certyfikat, dostarczono partię o podwyższonej wilgotności, a warunki na budowie sprzyjały szybkiemu wysychaniu."
Aspektem, o którym rzadko się mówi w kontekście drewna litego C24 na dłuższych rozpiętościach, jest akustyka. Choć grubsze belki są sztywniejsze pod obciążeniem statycznym, sama masa i jednolita struktura drewna litego mogą sprzyjać przenoszeniu drgań, co manifestuje się jako odgłos kroków czy innych dźwięków uderzeniowych na piętrze niżej. Bez solidnej warstwy izolacji akustycznej na stropie i ewentualnie podsufitki wibroizolacyjnej, strop z belek C24 o rozpiętości 5m może okazać się dość głośny. Tutaj rozwiązania inżynierskie z lekkimi środnikami (belki dwuteowe) lub o innej strukturze wewnętrznej mogą wykazywać nieco inne, czasem korzystniejsze, właściwości akustyczne, choć generalnie komfort akustyczny stropu drewnianego zależy bardziej od warstw izolacyjnych niż samego materiału belek. Prowadzenie instalacji, takich jak kable elektryczne czy rury wentylacyjne, w przypadku belek litych wymaga wiercenia otworów, co jest dozwolone tylko w określonych strefach belki (z dala od podpór i środka rozpiętości, w strefie środkowej wysokości przekroju) i przy ograniczonych średnicach otworów, zgodnie z wytycznymi Eurokodu. Duże otwory, np. pod wentylację, mogą znacząco osłabić belkę i wymagać wzmocnienia lub zastosowania specjalnych rozwiązań omijających belkę, co komplikuje projekt i wykonanie. Pod tym względem, belki dwuteowe ze swoim środnikiem z OSB są często znacznie bardziej "przyjazne" instalatorom, oczywiście w granicach dopuszczonych przez producenta.
Podsumowując, belki z drewna litego C24 na 5-metrowy strop to opcja przede wszystkim ekonomiczna, ale wymagająca bardzo dokładnych obliczeń konstrukcyjnych, stosowania dużych przekrojów i starannego wyboru materiału o odpowiedniej wilgotności i jakości sortowania. Ich wady, takie jak potencjalne paczenie, zmienność parametrów i trudności z prowadzeniem instalacji w dużych przekrojach, stają się bardziej istotne na tak dużych rozpiętościach, co może skłaniać do rozważenia alternatywnych rozwiązań z drewna inżynierskiego, które oferują lepszą stabilność, sztywność i przewidywalność działania kosztem wyższej ceny. Wybór zależy więc od priorytetów inwestora: cena versus łatwość montażu, stabilność w czasie, ukrycie instalacji i finalny komfort użytkowania.
Zastosowanie belek klejonych i dwuteowych przy stropie 5m
Gdy rozpiętość stropu sięga 5 metrów, tradycyjne drewno lite, choć wciąż możliwe do zastosowania, zaczyna "ciężko pracować", a projektantów i inwestorów często spogląda w stronę materiałów nowszej generacji – drewnianych produktów inżynierskich. Belki klejone i belki dwuteowe to dwa główne typy tych zaawansowanych rozwiązań, które oferują znakomite parametry wytrzymałościowe i użytkowe, znacznie rozszerzając możliwości projektowania konstrukcji drewnianych. Ich zastosowanie przy stropie 5m może być odpowiedzią na wiele wyzwań, które pojawiają się przy użyciu tradycyjnej tarcicy, od ograniczeń w nośności i sztywności po kwestie estetyczne i instalacyjne. To tak, jakby przesiąść się ze starego, choć niezawodnego, samochodu terenowego (drewno lite) do nowoczesnego, zoptymalizowanego pojazdu sportowego lub użytkowego (EWP - Engineered Wood Products).
Belki klejone, znane pod skrótami KVH (Konstruktionsvollholz - drewno lite łączone na mikrowczepy) i BSH (Brettschichtholz - drewno klejone warstwowo, ang. Glulam), powstają przez sklejanie ze sobą co najmniej trzech (BSH) lub połączenie na mikrowczepy wzdłuż długości (KVH) lameli drewnianych. Drewno użyte do produkcji tych belek jest suszone komorowo (zazwyczaj do wilgotności poniżej 15%, a nawet 12%), strugane i dokładnie sortowane pod kątem wytrzymałości. Ten proces pozwala wyeliminować lub zminimalizować wpływ wad drewna, takich jak sęki czy pęknięcia, na gotowy produkt. W efekcie otrzymujemy belki o znacznie wyższej jednorodności parametrów wytrzymałościowych i sztywności w porównaniu do drewna litego. Klasy wytrzymałości belek klejonych są często wyższe niż C24 – KVH jest dostępne w C24 i C30, a BSH w GL24h, GL28h, GL30h itd. (gdzie GL oznacza Glued Laminated, a liczba minimalną wytrzymałość na zginanie). To właśnie te ujednolicone i podwyższone parametry sprawiają, że belki klejone na 5m rozpiętości są doskonałym wyborem.
Główne zalety belek klejonych na 5 metrach są nie do przecenienia. Po pierwsze, ich wyższa wytrzymałość i sztywność pozwalają na zastosowanie mniejszych przekrojów niż w przypadku C24 przy tej samej rozpiętości i obciążeniu. Tam, gdzie C24 wymagałoby belki 10x26 cm, dobrze dobrane BSH mogłoby mieć np. 8x22 cm, a nawet 8x18 cm (w zależności od dokładnej klasy i obciążenia). Mniejszy przekrój oznacza mniejszy ciężar (ułatwiając montaż) i mniejszą "objętość" stropu, co może być ważne np. w przypadku ograniczonej wysokości kondygnacji. Belki klejone charakteryzują się też wyjątkową stabilnością wymiarową – są znacznie mniej podatne na paczenie, skręcanie czy skurcz pod wpływem wahań wilgotności niż drewno lite, co przekłada się na "spokojniejszą" i trwalszą konstrukcję stropu, na której wykończenie posadzek czy sufitów jest znacznie pewniejsze. "Widziałem kiedyś, jak strop z BSH o dużej rozpiętości leżał na budowie przez parę tygodni w trudnych warunkach. Zero skręceń, zero pęknięć. Dla porównania, leżąca obok tarcica C24 wyglądała jak serpentyna. To robi wrażenie i buduje zaufanie do materiału." Ponadto, belki klejone są dostępne w bardzo długich wymiarach (standardowe długości do kilkunastu, a nawet dwudziestu kilku metrów), eliminując potrzebę łączenia belek na budowie przy rozpiętościach takich jak 5m, co upraszcza proces montażu i eliminuje potencjalnie słabe punkty konstrukcji. Belki BSH w klasie wizualnej (Si - sichtbar) mają piękną, struganą powierzchnię i zaokrąglone krawędzie, dzięki czemu mogą być eksponowane jako elementy architektoniczne w nowoczesnych wnętrzach, co jest ogromnym plusem estetycznym w otwartych przestrzeniach, do których często projektuje się stropy 5m.
Ograniczeniem belek klejonych jest głównie ich wyższa cena w porównaniu do C24. Choć można to częściowo zrekompensować mniejszymi przekrojami lub możliwością zwiększenia rozstawu belek, ogólny koszt materiału na strop będzie wyższy. Przykładowo, metr bieżący belki KVH 8x20 cm na 5m może kosztować 40-60 zł, podczas gdy BSH GL24h 8x18 cm może sięgać 60-90 zł, w zestawieniu z C24 10x24 cm za 35-50 zł. Choć pojedyncza belka KVH/BSH może być droższa za metr, jej lepsze parametry mogą potencjalnie pozwolić na zastosowanie większego rozstawu, zmniejszając liczbę belek i tym samym całkowity koszt. To zawsze wymaga indywidualnej kalkulacji. Prowadzenie instalacji w belkach klejonych jest podobnie ograniczone jak w drewnie litym – otwory mogą osłabiać strukturę i wymagają ostrożności oraz zgodności z zaleceniami inżynierskimi lub producenta.
Belki dwuteowe, często nazywane I-joists (ze względu na ich przekrój przypominający literę I), to kolejna kategoria drewnianych produktów inżynierskich. Składają się z górnego i dolnego pasa (flange), wykonanych zazwyczaj z litego drewna suszonego komorowo, LVL (Laminated Veneer Lumber - drewno klejone warstwowo z fornirów) lub PSLim (Parallel Strand Lumber - drewno klejone z równoległych włókien), oraz cienkiego środnika (web), wykonanego najczęściej z płyty OSB lub sklejki. Pasy przenoszą większość naprężeń rozciągających i ściskających (moment zginający), a środnik odpowiada głównie za przenoszenie sił tnących i stabilizację pasów. Ta genialna w swojej prostocie konstrukcja sprawia, że belki dwuteowe przy stropie 5m są niezwykle efektywne materiałowo.
Kluczowe zalety belek dwuteowych przy rozpiętości 5 metrów to ich imponujący stosunek wytrzymałości do wagi oraz wyjątkowa sztywność. Są znacznie lżejsze od belek litych czy nawet klejonych o porównywalnej nośności. Belka I-joist o wysokości np. 300 mm (popularna wysokość na 5m) jest w stanie przenieść znacząco większe obciążenie przy mniejszym ugięciu niż typowa belka C24. Dzięki temu możliwe jest projektowanie bardzo sztywnych stropów o dużej nośności, które jednocześnie są lekkie i smukłe (płytsze). Belki dwuteowe charakteryzują się również znakomitą stabilnością wymiarową i niepodatnością na skurcz czy paczenie, podobnie jak belki klejone. Ich struktura dwuteowa ułatwia też prowadzenie instalacji – otwory technologiczne (zgodnie z wytycznymi producenta co do rozmiaru i lokalizacji) mogą być wycinane w środniku, co znacznie upraszcza ukrycie przewodów elektrycznych, rur wodnych czy kanałów wentylacyjnych w płaszczyźnie stropu. To często decydujący czynnik, zwłaszcza w nowoczesnym budownictwie z rozbudowanymi instalacjami. "Układanie wentylacji w stropie z belek dwuteowych to bajka w porównaniu do 'gimnastyki' z masywnymi belkami litymi. Po prostu 'przekładasz' rurę przez wycięte w środniku otwory - oczywiście po sprawdzeniu w dokumentacji producenta, gdzie wolno ciąć i jak duże otwory." Belki I-joist są również dostępne w bardzo dużych długościach, co eliminuje potrzebę łączenia.
Wadą belek dwuteowych jest ich cena – są zazwyczaj droższe niż C24 i często porównywalne lub nieco droższe od belek klejonych (cena zależy od producenta, wysokości belki, szerokości pasów, etc., np. 300mm I-joist może kosztować 50-80 zł/metr bieżący). Wymagają też stosowania specjalistycznych okuć i wieszaków, co jest dodatkowym kosztem i elementem wymagającym precyzyjnego montażu. Środnik wykonany z płyty OSB/sklejki jest stosunkowo cienki i może ulec uszkodzeniu podczas transportu lub montażu, jeśli nie jest obchodzony ostrożnie. Montaż wymaga pewnej wprawy i ścisłego przestrzegania wytycznych producenta, w tym konieczności stosowania przewiązek/usztywniaczy środnika w punktach podparcia lub pod ściankami działowymi powyżej. Ich wygląd (dwuteowy kształt i środnik z OSB) sprawia, że rzadko są one eksponowane w pomieszczeniu i wymagają zabudowy.
Wybór między belkami litymi C24, klejonymi (KVH/BSH) a dwuteowymi (I-joist) na 5-metrowy strop sprowadza się do optymalizacji pomiędzy kosztem materiału, kosztami robocizny, wymaganiami co do nośności i sztywności, możliwościami ukrycia instalacji oraz oczekiwaniami estetycznymi. Dla projektów o ograniczonym budżecie, gdzie akceptowalne są większe przekroje belek i gdzie instalacje można prowadzić w podsufitce lub posadzce, C24 pozostaje opcją, choć wymaga precyzyjnych obliczeń i dbałości o jakość. Belki klejone są świetnym kompromisem, oferując wyższą stabilność i mniejsze przekroje, często pozwalające na estetyczne wykorzystanie. Belki dwuteowe są z kolei "mistrzami" sztywności i lekkości, idealnymi tam, gdzie liczy się minimalna grubość stropu i łatwość prowadzenia instalacji w jego płaszczyźnie. Dla rozpiętości 5 metrów, obie opcje z drewna inżynierskiego dają projektantom większą swobodę i często prowadzą do bardziej komfortowych w użytkowaniu i prostszych w realizacji instalacji stropów niż w przypadku masowego stosowania belek C24, choć są droższe w zakupie metra bieżącego. "Kiedy podsumowaliśmy wszystkie koszty – belki, montaż, okucia, a potem 'koszt' upychania instalacji w C24 vs I-joist – często okazywało się, że te drugie, choć droższe w cenniku belek, w finalnym rozrachunku budowy wychodziły porównywalnie, a pracy było znacznie mniej. To przykład, że czasem droższy materiał oszczędza pieniądze na robociźnie i rozwiązuje 'bóle głowy' instalacyjne".
Wartości porównawcze przekrojów i cen dla belki pracującej na 5 metrach przy typowym rozstawie 60cm i obciążeniu 2.0 kN/m² (przykład, wymaga dokładnych obliczeń konstruktora dla konkretnego przypadku):
- C24: np. 10x24 cm. Szacunkowy koszt: ~40-50 zł/m. Ciężar ~60 kg/5m.
- KVH C24/C30: np. 8x20 cm. Szacunkowy koszt: ~45-60 zł/m. Ciężar ~40 kg/5m.
- BSH GL24h: np. 8x18 cm. Szacunkowy koszt: ~60-90 zł/m. Ciężar ~36 kg/5m.
- I-joist: np. wysokość 250-300 mm, pas 45mm. Szacunkowy koszt: ~50-80 zł/m. Ciężar ~20-30 kg/5m.
Widzimy wyraźnie trend: im bardziej zaawansowany materiał, tym mniejszy przekrój i waga belki potrzebne na 5 metrów, co jednocześnie przekłada się na wyższy koszt za metr bieżący. To pokazuje, że wybór to nie tylko kwestia nośności, ale kompleksowa analiza, gdzie estetyka (BSH), łatwość prowadzenia instalacji (I-joist), budżet (C24) i wymagana sztywność muszą znaleźć swoje miejsce w decyzji.