Konstrukcje dachowe.doc

Konstrukcje dachowe

Dach to element budynku, który jest konstrukcją wieńczącą budynek i chroniącą jego wnętrze przed niekorzystnym wpływem czynników atmosferycznych. W dużym stopniu wpływa również na jego wygląd i charakter. Aby dach mógł poprawnie spełniać swoją rolę, niezbędne jest właściwe dobranie i wykonanie więźby dachowej (konstrukcja nośna).

Kleszcze

Kleszcze występują w konstrukcjach płatwiowo-kleszczowych. Elementy te zawsze występują parami obejmując słupy i krokwie. Połączenie kleszcza z krokwią może być różne, najlepszym rozwiązaniem jest połączenie na półjaskółczy ogon i wspólne ześrubowanie. Podaje przykład połączenia kleszczy z krokwią, słupem i płatwią w wiązarze głównym (pełnym): .

Do konstrukcji dachów przekrywających hale przemysłowe przy rozpiętości ponad 18 m stosuje się również dźwigary metalowe. Dźwigary te usztywnia się w kierunku podłużnym stężeniami wiatrowymi w płaszczyźnie dachu i stężeniami pionowymi. W budownictwie przemysłowym i prefabrykowanym stosuje się także żelbetowe konstrukcje dachowe z prefabrykatów drobno i wielko wymiarowych lub wykonanych jako konstrukcje monolityczne - użebrowane, łukowe lub cienkościenne. Elementami składowymi wiązarów dachowych są krokwie, płatwie, murłaty, słupki, miecze, kleszcze i jętki.

Krokwie

Krokwie to drewniane belki, przenoszące bezpośrednio ciężar pokrycia, ciężar leżącego na nim śniegu i obciążenie połaci pochodzące od wiatru. Przekrój krokwi, podobnie jak innych belek wchodzących w skład więźby, jest prostokątny, najczęściej o 5-8 x 14-18 cm. Rozstaw krokwii zależy od obciążenia i rozpiętości dachu i waha się od 0,8 do 1,2 m. Przy dużym obciążeniu dachu rozstaw krokwii trzeba zmniejszyć, celem uniknięcia zbyt dużych wymiarów przekroju poprzecznego. Krokwie opiera się bezpośrednio na ścianach zewnętrznych lub dodatkowo na belkach zwanych płatwiami. Biegną one równolegle do kalenicy i są wsparte na słupkach. Często krokwie opiera się na ścianach za pośrednictwem drewnianych belek zwanych murłatami. W budynkach, w których występują stropy drewniane a belki stropowe znajdują się pod każdą parą krokwi, krokwie opiera się bezpośrednio na tych belkach. W dachach wielospadowych, oprócz krokwi podstawowych występują krokwie ukośne, umieszczane wzdłuż krawędzi połączeń połaci. Krokwie te mają zwykle wymiary nieco większe niż krokwie podstawowe.

Płatwie
Płatwie są to poziome belki biegnące równolegle do kalenicy, na których opierają się krokwie. Szerokość przekroju poprzecznego płatwi waha się zwykle od 12 do 16 cm a wysokość od 16 do 22 cm.

Murłaty
Murłaty to poziome belki o przekroju poprzecznym 14x14 cm zakotwione w murze. Służą do oparcia krokwii na ścianie budynku.

Słupki
Słupki to pionowe elementy o przekroju kwadratowym lub prostokątnym, które przenoszą obciążenie od płatwi na strop. Obciążenie może być przenoszone bezpośrednio na strop w sposób punktowy albo za pośrednictwem podwalin, czyli płatwii leżących na stropie, które rozkładają obciążenie w sposób równomierny. Najczęściej stosowane wymiary przekroju poprzecznego słupków to 12x12 cm lub 16x16 cm.

Miecze
Miecze zmniejszają rozpiętość płatwi i usztywniają więźbę dachową w kierunku podłużnym. Umieszcza się je najczęściej w płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do płaszczyzny wiązara. W niektórych przypadkach, jeśli zachodzi konieczność usztywnienia dachu również w kierunku poprzecznym stosuje się miecze w płaszczyźnie poziomej.

Kleszcze i jętki
Kleszcze i jętki to poziome elementy łączące ze sobą leżące naprzeciwko siebie pary krokwi i zapewniające stężenie poziome w płaszczyźnie wiązara.

Łaty i kontrłaty
Do zamocowania pokrycia dachowego lub deskowania pod pokrycie dachowe służą są łaty i kontrłaty. Łaty o wymiarach najczęściej 3,5x4 cm przybija się albo do kontrłat, mocowanych wzdłuż krokwii, albo bezpośrednio do krokwi w kierunku do nich prostopadłym czyli równolegle do okapu. Kontrłaty i łaty stanowią swoisty ruszt służący, do którego przymocowuje się warstwy izolacyjne i pokrycie dachowe najczęściej drobnowymiarowe.

Konstrukcja więźby dachowej
Zależy od rozpiętości dachu, czyli odległość między dłuższymi ścianami domu. Przy rozpiętości mniejszej niż 7,5 metra, projektuje się najprostszy typ konstrukcji drewnianej, jakim jest ustrój krokwiowy. Przy rozpiętości 7,5-9 m konstrukcję krokwiową wzmacnia się jętkami tworząc konstrukcję krokwiowo-jętkową. Przy rozpiętości 9-11 m stosuje się konstrukcję płatwiowo-jętkową lub płatwiowo-kleszczową. Powyżej 12 m rozpiętości mają zastosowanie dźwigary dachowe. W budownictwie jednorodzinnym stosuje się najczęściej więźby krokwiowe, jętkowe i płatwiowo-kleszczowe.

Więźba jętkowa
Wiązary jętkowe stosuje się w dachach stromych, przy rozpiętości 5-12 m, najczęściej w budynkach z poddaszami użytkowymi. Dach jętkowy różni się od krokwiowego tym, że para krokwi leżących naprzeciw siebie jest połączona dodatkowo poziomymi rozporami - jętkami. Jętki umieszcza się od połowy do 0,6 długości krokwii licząc od dołu. Przy większej rozpiętości dachu, gdy jętka ma długość powyżej 3,5 m podpiera się ją jedną lub dwiema płatwiami, które opiera się na słupkach wspieranych na podwalinie, przenoszącej obciążenia na strop. Zwykle połączenie słupów z płatwią jest dodatkowo usztywnione mieczami. W budynkach z poddaszem użytkowym jętki można wykorzystać jako belki stropowe.

Więźba płatwiowo-kleszczowa
Konstrukcję płatwiowo-kleszczową stosuje się przy dachach o rozpiętości do 12 m. W dachach tych obciążenie od krokwi przenoszone jest bezpośrednio na płatew. Występują tu dwa rodzaje wiązarów: pełny i pusty. W skład wiązara pełnego wchodzi para krokwi, słupy i kleszcze, które obejmują słupy i krokwie z obu stron, usztywniając połączenie. Słupki wraz z płatwiami i mieczami tworzą tzw. ścianki stolcowe. W wiązarze pustym występują tylko krokwie oparte na płatwiach. Wiązary pełne ustawia się co 4 wiązary a puste - co 3-5 m. Obciążenia w takiej konstrukcji przekazywane są częściowo na strop a częściowo na ściany zewnętrzne. W zależności od rozpiętości i nachylenia dachu wykonuje się dach z płatwią kalenicową lub bez niej i z dwiema płatwiami pośrednimi.

Wiązary płatwiowo-kleszczowe bez dodatkowych usztywnień w kierunku poprzecznym można projektować przy rozpiętości dachu do 10 m; przy większej rozpiętości stosuje się zastrzały lub miecze w płaszczyźnie wiązara. Dach płatwiowo-kleszczowy ze ścianką kolankową stosuje się tam, gdzie poddasze ma być wykorzystane na cele mieszkalne, a podniesienie dachu zwiększy powierzchnię użytkową pomieszczenia. Konstrukcja dachu przenosi siły poziome na ścianę zewnętrzną, która na odcinku między stropem a murłatą powinna być wzmocniona, np. słupkami żelbetowymi, łączącymi wieniec stropowy z wieńcem pod murłatą.

Elementy wchodzące w skład więźby dachowej muszą być ze sobą odpowiednio połączone tak, aby zapewniać dostateczną sztywność całej konstrukcji. Stosowane dawniej, powszechnie połączenia ciesielskie na wręby są obecnie zastępowane złączami na gwoździe, sworznie lub klejonymi. Jeżeli krokiew ma zbyt dużą długość i z tego względu nie może być wykonana z jednego elementu należy wykonać ją z dwóch części, które łączy się mijankowo na płatwi pośredniej lub na zamek ukośny z nakładkami. Krokwie w kalenicy opiera się albo na płatwi kalenicowej, albo przy braku płatwi łączy się ze sobą. Sposób połączenia zależy od grubości krokwii. Przy grubości 5-7 cm krokwie łączy się na styk z nakładkami lub za pośrednictwem deski kalenicowej. Przy grubości 7-8 cm krokwie łączy się na nakładkę prostą z kołkiem a przy grubości powyżej 8 cm na zwidłowanie z kołkiem. Krokwie z płatwiami łączy się na wrąb ukośny, który można wykonać tylko w krokwi albo w krokwi i płatwi. Można też połączyć oba elementy konstrukcyjne stosując siodełko przybite od spodu krokwi w sąsiedztwie podparcia.

Jętki
Jętki łączy się z krokwiami na wrąb z kołkiem zwany inaczej „jaskółczym ogonem” albo na prosty zacios z dwustronnymi nakładkami, które przybija się gwoździami do krokwi i jętki. Połączenie kleszczy ze słupkiem wykonuje się tak, że kleszcze obejmują słupek i jednocześnie opierają się na wykonanych w nim wrębach. Ten sposób połączenia jest wzmacniany dodatkowo kołkiem lub śrubami. Kleszcze łączy się z krokwiami na jaskółczy ogon wzmocniony dodatkowo śrubami. Ostatnio coraz częściej elementy konstrukcyjne łączy się za pomocą znormalizowanych blach, nakładanych obustronnie na elementy drewniane w miejscu złącza i mocowanych gwoździami.