elementy wiezb dachowych

Spotykana głównie w lokalach jednorodzinnych więźba drewniana pozwala ukształtować nawet najbardziej trudny dach.

Tradycyjne budownictwo drewniane ma silną historię. Kiedyś artykuł ten, obok kamienia naturalnego, stanowił samym z pewnych budulców. Z okresem został wyparty przez bardziej silne również mocne materiały – ceramikę, stal oraz beton. Zakres zastosowania drewna jako produktu do wznoszenia celów w starym sposobie działania zawęził się praktycznie do budownictwa jednorodzinnego dodatkowo w krótkim stopniu do indywidualnych obiektów. Znacznie wyższe zastosowanie były formacje budowlane w tradycyjnej drewnianej konstrukcji, czyli stropy i więźby dachowe. Przez masa lat uległy one niskiej transformacji. Uwspółcześnione zostały sposoby łączenia poszczególnych elementów, zmianie uległy przekroje niektórych z nich, i przede wszystkim zastąpiono tradycyjne materiały izolacyjne i wykończeniowe nowszymi również wyspecjalizowanymi do wykonywania określonych prac również cechujących się wysokimi parametrami.

Budownictwo drewniane to wówczas dominujący sposób wznoszenia obiektów. Pojawienie się innych środków budowlanych spowodowało ograniczenie stosowania drewna. Chociaż w dalszym czasie tworzy ono główny materiał konstrukcyjny więźb dachowych budynków jednorodzinnych.

Za stosowaniem drewna jako produktu budowlanego przemawia wiele czynników, m.in.:

– łatwość obróbki również łączenia – różna dla niektórych gatunków;

– stosunkowo duża wytrzymałość;

– niewielki ciężar właściwy;

– korzystny stosunek wytrzymałości drewna w stosunku do jego masy, dzięki któremu stosunkowo niewielkie konstrukcje mogę przenosić duże obciążenia;

– dobra izolacyjność termiczna również akustyczna;

– walory estetyczne;

– inne, np. https://drewzim.pl/ ostrzegawcze, właściwości drewna.

Wymienionym zaletom przemawiającym za wykorzystaniem drewna w budownictwie na czynniki więźb dachowych towarzyszą słabe strony materiału, które należy uwzględnić na poziomie projektowania również spełniania więźby, a mianowicie:

– anizotropowa budowa drewna – np. różna formę wzdłuż także w poprzek włókien, różne moduły sprężystości w tokach podłużnym, promieniowym oraz stycznym;

– higroskopijność;

– zmiany wymiarowe ze zmianą wilgotności (skurcz i pęcznienie);

– palność;

– podatność na korozję biologiczną (owady i grzyby);

– liczne wady surowca płynące z morfologicznej budowy drzew (sęki, skręt włókien niekorzystnie wchodzące na siła);

– duże straty drewna w ciągu pozyskiwania surowca oraz obróbki.

Ze względu na fakt przenoszenia obciążeń, powstających z obowiązku pokrycia dachowego, oraz dużych czynników, mogących przychodzić na moc drewnianych konstrukcji, kwestia wytrzymałości drewna jest zwłaszcza ważna, oraz co wewnątrz tym idzie bardzo kluczowy jest wybór odpowiedniego produktu w relacje od przewidywanych warunków użytkowania. Do budowy konstrukcji, takich jak więźba dachowa, należy zastosować artykuł o danej charakterystyce jakościowej, zwłaszcza w tekście parametrów wytrzymałościowych. Innymi słowy, do budowania konstrukcji drewnianych należy stosować drewno konstrukcyjne, co obecnie ma już prawny obowiązek.

Więźba dachowa to drewniany szkielet dachu przenoszący obciążenia wynikające z masy pokrycia dachowego, a i obciążeń będących produktem działania czynników zewnętrznych (pokrywa śnieżna, działanie wiatrów). Więźby chodzą do budowie ciesielskich, a przekazywanie sił od obciążeń ciężarem własnym, wiatrem i śniegiem między poszczególnymi elementami podejmuje się przez złącza ciesielskie.

Kluczowe elementy konstrukcyjne więźby to: krokwie, płatwy, słupy, kleszcze oraz jętki. Aby więźba mogła służyć przypisane jej pozycje, tematy też chodzi ze sobą połączyć, wykonując odpowiednie złącza ciesielskie. Połączenia elementów więźby muszą zapewniać dostateczną sztywność całej konstrukcji. Rozwój technologii w obecnym poziomie pozwala na moc uproszczeń dużych z artykułu widzenia realizacji. Stosowane dawniej połączenia ciesielskie (na wręby) w nowoczesnych konstrukcjach są zastępowane złączami konstrukcyjnymi. Istnieją to perforowane profile z ocynkowanej blachy stalowej, które przyznaje się do drewna za pomocą gwoździ. Dzięki zastosowaniu złączy elementy drewniane są stosowane na styk, co daje ograniczyć zużycie produktu oraz skraca czas niezbędny do przygotowania pracy. Takie połączenia są i znacznie mniej wrażliwe na odkształcenia. Każde złącze winno stanowić skończone w stałym rozmiarze i kształcie. Niekiedy jest konieczność wzmocnienia jego stabilności za pomocą dodatkowych elementów metalowych. W niniejszym planie wykorzystuje się śruby, gwoździe, pierścienie, klamry ciesielskie czy inne łączniki do drewna (blachy i płytki perforowane, knagi, wsporniki belek, złącza kątowe).

Rodzaje konstrukcji dachowych

Podstawowym elementem więźby są wiązary dachowe o nowej formie. Zespół kilku wiązarów tworzy dach, na jakim spoczywa pokrycie oparte za pośrednictwem łat i czy kontrłat (wąskie deski lub szerokie listwy). Wiązary składa się na belkach stropu poddasza, na murze za pośrednictwem murłaty lub, w sukcesu ściany szkieletowej, na belce oczepowej. W stylu podłużnym konstrukcja dachu usztywniona jest za pomocą ukośnie przybijanych desek wiatrownic.

Jest mało podstawowych rodzajów więźby dachowej. Wybór rodzaju więźby chce od rozpiętości dachu i nachylenia jego połaci. W ostatnich najnaturalniejszych więźbach pary krokwi zbiegających się w kalenicy tworzą konstrukcję wiązarów – identycznych w pełnym dachu. W domkach jednorodzinnych najczęściej przypisuje się więźbę krokwiowo-jętkową i płatwiowo-kleszczową, ze powodu na ich prostotę oraz uniwersalność.

Jeśli strop poddasza jest drewniany, dolnymi pasami wiązarów potrafią stanowić belki stropowe, i jak strop jest żelbetowy lub ceramiczny, funkcję pasów dolnych może te przejąć jego struktura nośna. Najczęściej wtedy krokwi nie kładzie się bezpośrednio na murze, ale na zakotwionym w murze krawędziaku.

Więźba krokwiowa

Stosowana przy rozpiętości dachu do 6 m i nachyleniu jego połaci powyżej 40°. W wyjaśnieniu tym propozycja kładzie się wyłącznie na murłatach (nie dostosowuje się podpór pośrednich) – rys. 1. Gwarantuje to doskonale wolną przestrzeń poddasza. Duży wpływ wywierany na ścianki kolankowe zmusza do otaczania ich wielkości również stosowania wzmocnień, np. żelbetowymi słupkami lub wieńcem, opasującym ściany na wysokości zamocowania murłat. Wiązary stosuje się usztywniającymi więźbę wiatrownica- mi, ponadto usztywnia je deskowanie lub ołacenie.

Więźba krokwiowo-jętkowa

Konstrukcja ta zajmuje elementy spinające krokwie – jętki (rys. 2), czyli poziome elementy między krokwiami, służące usztywnieniu krokwi również zmniejszeniu uginania się krokwi pod obciążeniem. Jętki są często wykorzystywane jako element konstrukcyjny sufitu albo umieszcza się je dostępne, aby dodawały charakteru miejscom pod skosami. Zastosowanie jętek idzie na zastosowanie konstrukcji w wypadku dachów o wielkości do 8,5 m.

Największą korzyścią konstrukcji krokwiowych jest ich prostota. Jednak przy typowym wykonaniu poważne cechy to niewielka dopuszczalna rozpiętość i wymagany duży spadek dachu. Przy niewielkich rozpiętościach, jeśli nie ma słupów, przestrzeń poddasza można dowolnie dzielić.

Więźba płatwiowa

Płatwie to belki podobne do kalenicy, na jakich się opierają krokwie. Dolne płatwie spoczywają na stropie lub ściance kolankowej, drugie i są podparte słupami. Obciążenia są niesione za pośrednictwem płatwi na przeszkody nośne i strop.

Więźba płatwiowa stanowi mocno wszechstronna oraz składa w moc odmianach. Rozpiętość dachu może wynosić nawet 12 m, oraz jego przekrój potrafi być niezmiernie skomplikowany.

Odpowiednia liczba płatwi oraz słupów kupi na stworzenie dachu o jakimś, niemal minimalnym spadku. Ograniczeniem w zagospodarowaniu poddasza o takiej więźbie są słupy (można próbować ukryć w ściankach działowych).

Więźba z wiązarów kratowych

Wiązary kratowe (kratownice) to innowacyjne konstrukcje stworzone z wyjątków o niższej grubości w porównaniu z ostatnimi wykorzystywanymi

w normalnej więźbie ciesielskiej. Wiązar taki łączy się z obszaru zewnętrznego i dolnego, między którymi się znajdują cienkie pionowe słupki oraz ukośne krzyżulce. Konstrukcja ta przynosi dużo intensywną twardość również odporność przy zminimalizowaniu ilości wykorzystanego drewna. Jednak wykonanie wiązarów o konstrukcji kratowej jest nieco ciężkie i wymaga wielkiej dokładności. Ponadto niewielkie wymiary poszczególnych elementów wymuszają konieczność zastosowania drewna o największej wartości, co naprawdę oddziałuje na kosztochłonność inwestycji.

Ze względu na jakość wytrzymałościową wiązarów kratowych znajdują one zastosowanie przede każdym w obiektach wymagających wiązarów o wysokiej rozpiętości (do 12 m, a choćby i zdecydowanie wyższe). Cechą tego rozwiązania jest toż, że nie wymaga podpór pośrednich (wewnętrznych ścian nośnych ani podciągów). Choć wiązary kratowe można zaprojektować do jakiegoś dachu, spadki dachów o budowie z wiązarów kratowych są zwykle niewielkie (do 20°). Wynika toż z faktu, że przestrzeń poddasza podzielona takimi wiązarami w wartości nie dodaje się do użycia. Wyjątek są dachy na więźbach krokwiowych z wiązarami kratowymi zamiast belek z litego drewna – wiązar kratowy zastępuje krokiew z pełnego drewna. Zastosowanie tak trudnej „krokwi” zezwala na zwiększenie kąta nachylenia połaci dachowych nawet do 44°. Różne kategorie na temat dachów opartych na wiązarach kratowych kupią na ich wysokie wykorzystanie nie chociaż w budownictwie rodzinnym, a oraz w budynkach użyteczności publicznej o wysokiej miar dachu. Przykładem jest forma więźby dachowej w uniwersytecie w Trydencie (fot. 1).

Więźba wieszarowa

Więźba dachowa to gatunek konstrukcji, która znajduje zastosowanie przede wszystkim to, gdy odległości między ścianami ciekawymi są znacznie szerokie (ok. 10 m) lub w wypadku gdy wszystkie obciążenia są zwracane na granice zewnętrzne (brak wewnętrznych ścian nośnych). Krokwie przekazują obciążenia np. na płatwie, i te zaś – na wieszaki zamiast na słupy. Więźby o konstrukcji wyłącznie wieszarowej nie są znane i wcale się je ogląda o rozpiętości ponad 12 m. Jednak wieszaki są stosowane w zastępstwie słupów w więźbach o nietypowej konstrukcji.

Kształt dachu

O charakteru więźby decyduje jej rozpiętość – odległość między ścianami zewnętrznymi – oraz kąt nachylenia planowanego dachu. Oraz o stanie skomplikowania konstrukcji przesądzają załamania połaci dachowych, ich wzajemne przenikanie, lukarny oraz obejścia kominów.

Rzeźbę dachu stromego można niemal dowolnie kształtować, tworząc konstrukcje wielopołaciowe o zróżnicowanych kątach nachylenia również wielkościach szczytów, dając w nim lukarny i wieżyczki. Jednak wybierając kształt dachu, należy sprawdzić, albo w ostatnim miejscu plan zagospodarowania wielkiego nie narzuca żadnych ograniczeń.

Dach jednospadowy widziany jest całkiem rzadko. Jest najnaturalniejszy, ale nieefektowny, dlatego wieńczy przede każdym domy dostawione do większych domów lub domy z otwarcia swoje w całości. Często używany w budownictwie jednorodzinnym jest dach dwuspadowy, zajmujący się opinią najłatwiejszego. Łatwo jest dopełnić go każdym rodzajem pokrycia, nie liczy na nim miejsc, w jakich mogą występować liście czy śnieg. Na wierzchu takiego dachu można założyć naczółki – dekoracyjne załamania połaci, które jednak w konkretnym etapie komplikują jego spełnienie. Dachy kopertowe są także niezwykle znane, natomiast ta linia zmniejsza znacznie powierzchnię użytkową poddasza również rozwija powierzchnię pokrycia, co działa na zwiększenie kosztów. Różnym typem są dachy mansardowe, jakie są rzadziej spotykane. Dolna połać pełni w nich rolę lekko tylko pochylonej ściany, w jakiej można umieścić zwykłe okna. We pomieszczeniu pod takim dachem sprowadza się stosunkowo niewygodne i delikatniejsze do wykorzystania skosy.

Drewno na więźbę dachową

Więźba dopasowuje się z punktów drewnianych o właściwie dobranych przekrojach, aby przeniosły obciążenie pokryciem dachowym, śniegiem oraz wiatrem. Więźbę robi się z środka dostępnego w pobliskich lasach, najczęściej drewna sosnowego i świerkowego, znacznie rzadziej korzysta się do owego końcu jodły oraz nieco droższego modrzewia.

Drewno powinno stanowić marki nie prostszej niż zarejestrowana w programie, zwykle co chwila C24. Klasa oznacza wytrzymałość drewna na mięcie – im większa, tym właściwie. W Polsce sortowanie wytrzymałościowe drewna rozgrywa się na bazie oględzin, podczas których tłumaczy się ilość wad ważnych w sztuce tarcicy oraz na ostatniej regule bierze się drewno do pewnej z trzech klas wytrzymałościowych KW, KS lub KG lub wypowiada się dany moment jako nieprzydatny konstrukcyjnie.

Drewno poddawane jest wybieraniu po dokonaniu przyzwoitego poziomu wilgotności, tj. wtedy kiedy wilgotność jest niższa niż 20%. Artykuł ten spotyka się w tzw. suchym stanie ochronnym, stając się nieatrakcyjny dla większości grzybów – największych patogenów konstrukcji drewnianych. Dobór takiej wilgotności dla drewna powstaje z faktu, że istnieje wtedy wilgotność użytkowa drewna przeznaczanego na czynniki konstrukcji znajdujące się pod zadaszeniem. Sprawia to gwarancję niezmienności stanu oraz wymiarów – drewno już wysuszone nie ulegnie skurczeniu i wypaczeniu albo nawet zwichrowaniu.

W rozmiarze klasyfikacji jakościowej drewna w nowych dekadach znacznie się zmieniło, na co warto zwrócić uwagę. Poprawiłyby się przede wszystkim standardy (normy) oraz wprowadzono poniekąd inne systemy klasyfikacyjne. W niedziałającej już normie projektowej – PN-B-03150- 01:1981 Konstrukcje z drewna oraz środków drewnopochodnych. Obliczenia stałe i realizowanie.

Materiały – uwzględniono klasy jakości drewna: K39, K33, K27, K21. Z początku wycofania normy jakości te nie powinny się już pojawiać w planach.

Wprowadzona normą – PN-EN 338:1999 Drewno konstrukcyjne. Klasy wytrzymałości – klasyfikacja drewna metodami maszynowymi wymienia klasy drewna: C14, C16, C18, C20, C22, C24, C27, C30, C35, C40, C50, będące bezpośrednie odpowiedniki w sferach danych w wartości PN-B-03150- 01:1981 i PN-D-94021:2013. Dla drewna sosny oraz świerku o grubości powyżej 38 mm w umowie PN-B-03150:2000/Az3:2004 oraz PN-EN 1912:2000/Ap1: 2004 przyjęto przyporządkowanie: KW – C30, KS – C27, KG – C22.

Podsumowanie

Ogromne sprawdzenie w budownictwie drewnianym, sięgające kilkaset lat, pozwalało na wypracowanie wielu rodzajów konstrukcji więźb dachowych, dając niemal wielkie możliwości realizacji. W relacje od wartości budynków, przede ludziom ich rozpiętości, można zastosować swoje w wykonaniu rozwiązania, które są istotnie gb tańsze. Potrzebując nie być zależnym wymiarami, można użyć bardziej oryginalne rozwiązania, które poza wartościami użytkowymi dają duże walory estetyczne.

Równie istotnym elementem poza rodzajem budów jest przedmiot przeznaczony do budowy dachu. Ważne jest skorzystanie starannie wyselekcjonowanego drewna, spełniającego najsurowsze normy, zapewniając tym tymże wysoką odporność budynku i zabezpieczenie jego użytkownikom.