Podstawy budownictwa
Praca zaliczeniowa
Temat: Rozwiązanie konstrukcyjne więźb dachowych.

Dach jest jednym z najważniejszych części każdego domu. Dlatego należy odpowiednio dobrać więźbę, która będzie spełniać normy budowlane, zapewni sztywność całej konstrukcji, a jednocześnie nie będzie wymagała zużycia zbyt dużej ilości drewna. Wybór więźby dachowej zależy od wielu czynników. Należą do nich głównie wielkość i kształt domu, przeznaczenie poddasza (użytkowe lub nieużytkowe), względy ekonomiczne czy architektoniczno – estetyczne. Jednak najczęściej wykonywane są klasyczne konstrukcje zbudowane z krokwi, belek, murłat, płatwi, jętek, słupów, mieczy, przepustnic.

Główne elementy:

• Krokwie – elementy, na których opiera się całe pokrycie dachu. Są to belki pochyłe o prostokątnym przekroju poprzecznym (o grubości min. 5 cm). Najczęściej przekrój wynosi: 7x14 cm lub 8x16 cm. Rozstaw krokwi waha się w przedziale 0,8 – 1,2 m. Oparcie krokwi stanowią płatwie: murłata, kalenica oraz płatwie pośrednie, a także jętki (w zależności od rodzaju więźby).

• Płatwie – belki poziome, stanowiące podporę krokwi. Jako element nośny, płatwie powinny mieć stosunkowo duży przekrój poprzeczny, np.16x20 cm. Występuje płatew kalenicowa, pośrednia oraz stopowa. Płatwie opiera się na słupach (płatwie pośrednie i kalenicowa) i często dodatkowo usztywnia za pomocą mieczy (obustronnych zastrzałów słupa).

• Kalenica – górna krawędź dachu, wzdłuż której łączą się połacie dachowe. Krokwie często opierają się w tym miejscu na płatwi kalenicowej.

• Murłata – płatew stopowa o przekroju kwadratowym, o wymiarach (zwykle) 10x10 cm lub 14x14 cm. Stanowi ona dolną podporę krokwi, gdyż oparta jest na murze i przenosi obciążenia z krokwi na ścianę budynku. Należy pamiętać o odpowiednim przymocowaniu murłat do muru. Służą do tego kotwy stalowe wbijane w mur w odległości nie mniejszej niż 2,0 m.

• Słupy – pionowe elementy więźby dachowej, które przekazują obciążenie z płatwi bezpośrednio na strop. Słupy mają zwykle przekrój kwadratowy o wymiarach 12x12 cm lub 16x16 cm.

• Kleszcze – poziome belki, łączące przeciwległe pary krokwi. Zapewniają stężenie (usztywnienie) poziome.

• Miecze (obustronne zastrzały słupa) – belki skośne, łączące słupy z kleszczami lub słupy z płatwiami pośrednimi. Ich zadaniem jest usztywnienie więźby dachowej w kierunku podłużnym.

• Jętki – belki poziome łączące dwie przeciwległe krokwie. Dzięki temu zostaje zachowana sztywność więźby i nośność krokwi.

• Wiatrownica – deski o przekroju poprzecznym od 3,8x10 do 5x12 cm, przybijane ukośnie do krokwi. Stosuje się je na dachach stromych z lekkim pokryciem w celu zabezpieczenia dachu przed zerwaniem wskutek ssania wiatru.

Podstawowe rodzaje więźb dachowych:
Występują trzy podstawowe rodzaje więźb dachowych, które są najczęściej stosowane w domach jednorodzinnych. Należą do nich:
- więźba krokwiowo – belkowa
- więźba jętkowa
- więźba płatwiowo – kleszczowa.

Więźba krokwiowo – belkowa

Jest to najprostsza konstrukcja stosowana wtedy, gdy rozpiętość dachu w świetle ścian nie przekracza 7,0 m (zalecana max. rozpiętość to 6,0 m), a pochylenie połaci dachowej jest większe niż 45 stopni. Taki układ zalecany jest np. w przypadku budowy małych domków letniskowych. Wiązar składa się z dwóch krokwi połączonych w kalenicy, osadzonych na poziomej belce, której zadaniem jest przenoszenie sił rozpierających, przekazywanych przez krokwie. Długość krokwi nie powinna przekraczać 5,0 m, gdyż stateczność konstrukcji może zostać zachwiana.

Opis do schematu: 1. Krokwie; 2. Belki; 3. Wiatrownica; 4. Przepustnica

Więźba jętkowa

Konstrukcja jętkowa stosowana jest przy większych wymiarach dachu – zalecane rozpiętości wynoszą od 6,0 do 9,0 m. Często wznosi się taką konstrukcję w domach z poddaszem użytkowym, gdyż pozwala ona uzyskać odpowiedni kształt pomieszczeń przeznaczonych na cele mieszkalne. Składa się z krokwi (o długości powyżej 4,5 m) połączonych w kalenicy i opartych na murłatach oraz z jętek, które łączą naprzeciwległe krokwie, a tym samym przejmują siły rozporowe, nadając sztywność konstrukcji. Należy przestrzegać ważnej zasady, aby jętka spinała krokiew na odpowiedniej wysokości. Część dolna nie powinna przekraczać 4,5 m (licząc od murłaty), natomiast górna 2,5 m (licząc od kalenicy). Konstrukcję jętkową należy wzmacniać w kierunku podłużnym za pomocą wiatrownic lub łat. Wskazana rozpiętość dachu o konstrukcji jętkowej wynosi 9,0 m, jednak dopuszcza się większe wymiary – do 12,0 m. W takim przypadku długość jętek jest tak duża, że trzeba je podpierać za pomocą jednej lub dwóch płatwi (w zależności od długości jętki) opartych na słupach. Zasada jest taka, że jeśli wiązar ma rozpiętość od 7,5 do 9,0 m, wskazana jest jedna płatew oparta na słupie umieszczonym w środku. Przy rozpiętości mieszczącej się w granicach 9,0 – 12,0 m, zaleca się zamontowanie dwóch płatwi opartych na 2 słupach.

Opis do schematu: 1. Krokwie; 2. Jętka; 3. Wiatrownica; 4. Murłata; 5. Strop

Więźba płatwiowo – kleszczowa

Jest to najbardziej uniwersalny i najczęściej stosowany rodzaj więźby dachowej. Można ją wznosić zarówno w dachach jednospadowych, jak i w dwuspadowych, płaskich i stromych (nawet do około 70 stopni). Rozpiętość dachów przystosowanych do zastosowania więźby płatwiowo – kleszczowej sięga aż 16,0 m, jednak zalecana rozpiętość to 9,0 – 12,0 m. Najbardziej typowa konstrukcja tego typu zbudowana jest z dwóch rodzajów wiązarów: głównych oraz pośrednich. Wiązary główne są rozstawione co 3,0 – 5,0 m i składają się z dwóch krokwi opartych na płatwiach, dwóch słupów i pary kleszczy, które obejmują pozostałe elementy z dwóch stron. Dodatkowym zabezpieczeniem w kierunku poprzecznym są zastrzały oraz miecze. Wiązary pośrednie pozbawione są słupów i kleszczy. Konstrukcja ta wyglądem przypomina więźbę jętkowo – płatwiową, jednak wbrew pozorom istnieje zasadnicza różnica w rozkładzie obciążeń, a tym samym w sposobie pracy całego dachu. W przypadku więźby jętkowej, wszystkie obciążenia przenoszone są na ściany zewnętrzne budynku, natomiast w dachu z więźbą płatwiowo – kleszczową, znaczną część obciążeń przejmuje strop poddasza (za pośrednictwem ścian stolcowych, które składają się ze słupów, płatwi pośrednich i stopowych). Jest to rozwiązanie bezpieczniejsze dla całej konstrukcji dachu. Należy jednak pamiętać, aby ścianki stolcowe usytuowane były w pobliżu ścian nośnych budynku lub ewentualnie podciągów.

Opis do schematu: 1. Wiązary pośrednie; 2. Wiązary główne; 3. Krokwie; 4. Płatew pośrednia; 5. Słup; 6. Miecz; 7. Kleszcze; 8. Murłata; 9. Płatew stopowa

Wiązary kratowe

Konstrukcje kratownicowe są charakterystyczne dla dużych hal przemysłowych oraz obiektów użyteczności publicznej. Wystarczy spojrzeć na sufity większości supermarketów, które pełne są stalowych konstrukcji kratowych. Jednak coraz bardziej popularne stają się drewniane wiązary kratowe w budownictwie jednorodzinnym, gdyż posiadają wiele zalet. Charakteryzuje je lekkość, proste i szybkie wykonanie, niewielki koszt, a także brak konieczności wznoszenia wewnętrznych ścian nośnych (ze względu na równomierne rozłożenie obciążeń). Dzięki temu wnętrza można swobodnie podzielić na pomieszczenia użytkowe. Wiązary kratowe składają się pasów górnych, dolnych, słupków oraz krzyżulców. Pręty zbudowane są z desek lub bali drewnianych, połączonych głównie za pomocą gwoździ, śrub, kołków, wkrętów lub kleju. Najczęściej mają kształt trójkątny lub dwutrapezowy. Takie konstrukcje zalecane są w przypadku domów z poddaszem nieużytkowym, z dachami dwuspadowymi o stosunkowo małym kącie nachylenia (15 - 20 stopni). Rozpiętość dachu zwykle przekracza 11,0 m, co stanowi kolejną zaletę stosowania wiązarów kratowych. Można wykorzystywać je w przypadku budynków o dużych wymiarach.

Współcześnie stosowane konstrukcje dachów to:

• konstrukcje metalowe – głównie ze stali. Najczęściej się je stosuje w budownictwie halowym (obiekty przemysłowe, sportowe itp.). W domach jednorodzinnych spotyka się je rzadko, w realizacjach o szczególnych walorach architektonicznych.

• konstrukcje żelbetowe – są stosowane w budynkach wielopiętrowych i w budownictwie halowym, spotyka się je także w domach jednorodzinnych o płaskich dachach (wchodzą w skład tzw. stropodachów).

• konstrukcje z tkanin i tworzyw sztucznych stosowane w przekryciach podwieszanych i budynkach pneumatycznych, w domach jednorodzinnych się ich nie spotyka.

• konstrukcje drewniane - prefabrykowane lub w całości wykonywane na budowie, najbardziej popularny typ konstrukcji dachu w domach jednorodzinnych i części wielorodzinnych

Zalety więźby dachowej
O popularności tradycyjnej więźby w Polsce przesądza:

• prostota i łatwość wykonania – najprostsza więźba to układ ukośnie położonych belek (krokwi), tworzących coś na kształt namiotu. Wszystkie bardziej skomplikowane konstrukcje są modyfikacjami tego najprostszego dachu krokwiowego.

• niezawodność – sprawdzała się przez wiele lat, sprawdza się i teraz.

• duża liczba wykwalifikowanych wykonawców, czyli cieśli. Wiedza o tym jak budować więźbę jest przekazywana z pokolenia na pokolenie od wielu lat. Pół wieku dominacji domów-kostek nie spowodowało upadku sztuki ciesielskiej. Narzędzia są ogólnodostępne i stosunkowo niedrogie.

• dostępność materiału - drewniane konstrukcje dachów wykonuje się z miękkiego drewna drzew iglastych (sosny i świerku), natomiast kołki i klocki służące jako połączenia – z twardego drewna gatunków liściastych (dębu i akacji) i coraz częściej ze stalowej blachy ocynkowanej

Wady więźby dachowej:

Są podatne na korozję biologiczną, czyli zniszczenie przez owady i grzyby; nieodporne na działanie wilgoci oraz łatwopalne. Dlatego drewno na więźbę musi być odpowiednio przygotowane do budowy, to znaczy zaimpregnowane odpowiednimi środkami: preparatami owado- i grzybobójczymi oraz ogniochronnymi. Konstrukcja zaś musi zostać zabezpieczona przed wilgocią atmosferyczną i pochodzącą z wnętrza domu.

Chronią ją:

• pokrycie oraz warstwa wstępnego krycia (poszycie z desek lub folie i membrany dachowe), których zadaniem jest ochrona wnętrza domu i konstrukcji dachu przed deszczem, śniegiem i wiatrem

• system odwodnienia (rynny) odprowadzający wodę z dachu

• obróbki blacharskie – elementy uszczelniające wszelkie połączenia w dachu

• paroizolacja – warstwa zabezpieczająca ocieplenie i konstrukcję dachu przed wilgocią pochodzącą z wnętrza domu.