Więźba dachowa

Spotykana najczęściej w domach jednorodzinnych więźba drewniana pozwala ukształtować nawet najbardziej niebezpieczny dach.

Tradycyjne budownictwo drewniane ma wielką historię. Kiedyś artykuł ten, obok kamienia naturalnego, stanowił samotnym z obowiązujących budulców. Z okresem został wyparty przez bardziej zdrowe oraz mocne materiały – ceramikę, stal i beton. Zakres zastosowania drewna jako materiału do wznoszenia obiektów w starym sposobie działania zawęził się praktycznie do budownictwa jednorodzinnego a w minimalnym stopniu do drugich obiektów. Bardzo wyższe zastosowanie miały formacje budowlane w normalnej drewnianej konstrukcji, czyli stropy i więźby dachowe. Przez wiele lat uległy one małej transformacji. Uwspółcześnione zostały sposoby łączenia poszczególnych elementów, zmianie uległy przekroje niektórych spośród nich, i przede wszystkim wymieniono tradycyjne materiały izolacyjne oraz wykończeniowe modniejszymi również wyspecjalizowanymi do pełnienia określonych wielkości i charakteryzujących się wysokimi parametrami.

Budownictwo drewniane to niegdyś dominujący sposób wznoszenia obiektów. Pojawienie się innych produktów budowlanych spowodowało ograniczenie stosowania drewna. Natomiast w dalszym rozwoju stopniowi ono podstawowy materiał konstrukcyjny więźb dachowych domów jednorodzinnych.

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

– łatwość obróbki również dodawania – różna dla niektórych gatunków;

– dość duża odporność;

– niewielki ciężar właściwy;

– korzystny stosunek wytrzymałości drewna w stosunku do jego moce, dzięki któremu stosunkowo lekkie konstrukcje mogę przenosić znaczne obciążenia;

– dobra izolacyjność cieplna i akustyczna;

– walory estetyczne;

– inne, np. ostrzegawcze, właściwości drewna.

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

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

– higroskopijność;

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

– palność;

– podatność na korozję biologiczną (owady oraz grzyby);

– liczne wady surowca wynikające z morfologicznej budowy drzew (sęki, skręt włókien negatywnie przychodzące na wytrzymałość);

– duże straty drewna w toku pozyskiwania środka oraz obróbki.

Ze powodu na fakt przenoszenia obciążeń, wychodzących z obowiązku pokrycia dachowego, oraz wielkich czynników, mogących skutkować na trwałość drewnianych konstrukcji, kwestia wytrzymałości drewna jest szczególnie istotna, a co wewnątrz tym chodzi bardzo istotny jest wybór odpowiedniego produktu w zależności od przewidywanych warunków użytkowania. Do sieci konstrukcji, takich jak więźba dachowa, należy wykorzystać artykuł o właściwej charakterystyce jakościowej, zwłaszcza w układzie parametrów wytrzymałościowych. Innymi słowy, do budowania konstrukcji drewnianych należy stosować drewno konstrukcyjne, co obecnie stanowi obecnie prawny obowiązek.

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

Ważne elementy konstrukcyjne więźby to: krokwie, płatwy, słupy, kleszcze oraz jętki. Aby więźba mogła pełnić nadawane jej prace, fakty też należy ze sobą połączyć, wykonując odpowiednie złącza ciesielskie. Połączenia elementów więźby muszą zapewniać dostateczną sztywność całej konstrukcji. Rozwój technologii w obecnym poziomie pozwoli na moc uproszczeń ważnych z elementu widzenia realizacji. Stosowane dawniej połączenia ciesielskie (na wręby) w obecnych architekturach są zastępowane złączami konstrukcyjnymi. Istnieją toż perforowane profile z ocynkowanej blachy stalowej, które nakleja się do drewna za pomocą gwoździ. Dzięki wykorzystaniu złączy elementy drewniane są stosowane na styk, co daje obniżyć zużycie produktu oraz skraca czas niezbędny do zastosowania pracy. Takie zestawienia są też dużo mniej wrażliwe na odkształcenia. Każde złącze powinno stanowić utworzone w realnym wzorze oraz kształcie. Niekiedy zachodzi konieczność wzmocnienia jego stabilności za pomocą pozostałych elementów metalowych. W tym obiektu rzuca się śruby, gwoździe, pierścienie, klamry ciesielskie czy nowe łączniki do drewna (blachy również tani perforowane, knagi, wsporniki belek, złącza kątowe).

Rodzaje konstrukcji dachowych

Podstawowym elementem więźby są wiązary dachowe o nietypowej formy. Zespół kilku wiązarów tworzy dach, na którym spoczywa pokrycie oparte za pośrednictwem łat oraz ewentualnie kontrłat (wąskie deski lub duże listwy). Wiązary opiera się na belkach stropu poddasza, na murze za pośrednictwem murłaty lub, w przypadku ściany szkieletowej, na belce oczepowej. W punkcie podłużnym konstrukcja dachu usztywniona jest zbyt pomocą ukośnie przybijanych desek wiatrownic.

Jest trochę ważnych rodzajów więźby dachowej. Wybór rodzaju więźby zależy od wielkości dachu i nachylenia jego połaci. W ostatnich najniższych więźbach pary krokwi zbiegających się w kalenicy tworzą konstrukcję wiązarów – identycznych w wszelkim dachu. W zakładach jednorodzinnych najczęściej stawia się więźbę krokwiowo-jętkową i płatwiowo-kleszczową, ze względu na ich prostotę oraz uniwersalność.

Jeśli strop poddasza jest drewniany, dolnymi pasami wiązarów mogą stanowić belki stropowe, i jeśli strop jest żelbetowy lub ceramiczny, funkcję pasów dolnych może również zdobyć jego forma nośna. Najczęściej to krokwi nie buduje się bezpośrednio na murze, jednak na zakotwionym w murze krawędziaku.

Więźba krokwiowa

Stosowana przy rozpiętości dachu do 6 m również nachyleniu jego połaci powyżej 40°. W rozwiązaniu tym propozycja buduje się tylko na murłatach (nie odnosi się podpór pośrednich) – rys. 1. Służy to razem wolną przestrzeń poddasza. Duży wpływ wywierany na ścianki kolankowe zmusza do otaczania ich wysokości oraz kierowania wzmocnień, np. żelbetowymi słupkami lub wieńcem, opasującym ściany na wysokości zamocowania murłat. Wiązary ogranicza 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 oraz ograniczeniu uginania się krokwi pod obciążeniem. Jętki są często używane jako element konstrukcyjny sufitu albo pozostawia się je ważne, aby dodawały charakteru miejscom pod skosami. Zastosowanie jętek idzie na skorzystanie konstrukcji w wypadku dachów o wielkości do 8,5 m.

Największą korzyścią konstrukcji krokwiowych stanowi ich prostota. Ale przy typowym wykonaniu poważne decyzji to krótka dopuszczalna rozpiętość oraz wymagany duży spadek dachu. Przy małych rozpiętościach, jeżeli nie ma słupów, przestrzeń poddasza można dowolnie dzielić.

Więźba płatwiowa

Płatwie to belki podobne do kalenicy, na jakich się opierają krokwie. Dolne płatwie leżą na suficie lub ściance kolankowej, drugie natomiast są podparte słupami. Obciążenia są niesione za pośrednictwem płatwi na granicy nośne oraz strop.

Więźba płatwiowa stanowi niezwykle powszechna i leży w moc odmianach. Rozpiętość dachu może osiągać nawet 12 m, i jego wybór że istnieć mocno skomplikowany.

Odpowiednia ilość płatwi oraz słupów zezwala na stworzenie dachu o dodatkowym, niemal minimalnym spadku. Utrudnieniem w zagospodarowaniu poddasza o takiej więźbie są słupy (można próbować ukryć w ściankach działowych).

Więźba z wiązarów kratowych

Wiązary kratowe (kratownice) to nowe konstrukcje zrobione z elementów o mniejszej grubości w zderzeniu z obecnymi wiązanymi

w starej więźbie ciesielskiej. Wiązar taki daje się z obszaru zewnętrznego oraz niskiego, między jakimi się znajdują cienkie pionowe słupki oraz ukośne krzyżulce. Konstrukcja ta pozwala znacznie niebezpieczną twardość i formę przy ograniczeniu ilości wykorzystanego drewna. Jednak wykonanie wiązarów o konstrukcji kratowej jest dosyć czasochłonne również chce wielkiej dokładności. Ponadto niewielkie rozmiary poszczególnych elementów wymuszają konieczność zastosowania drewna o największej jakości, co znacznie przychodzi na kosztochłonność inwestycji.

Ze względu na jakość wytrzymałościową wiązarów kratowych widzą one wykorzystanie przede wszystkim w obiektach wymagających wiązarów o dużej miar (do 12 m, a nawet również niezwykle większe). Cechą tego wyjścia jest to, że nie wymaga podpór pośrednich (wewnętrznych ścian nośnych ani podciągów). Choć wiązary kratowe można zaprojektować do każdego dachu, spadki dachów o budów z wiązarów kratowych są zwykle niewielkie (do 20°). Wynika zatem z faktu, że przestrzeń poddasza podzielona takimi wiązarami w myśli nie przydaje się do użytkowania. Wyjątek są dachy na więźbach krokwiowych z wiązarami kratowymi zamiast belek z litego drewna – wiązar kratowy zastępuje krokiew z litego drewna. Zastosowanie tak trudnej „krokwi” idzie na zwiększenie kąta nachylenia połaci dachowych nawet do 44°. Różne kategorie na materiał dachów wspartych na wiązarach kratowych pozwolą na ich pełne wykorzystanie nie dopiero w budownictwie rodzinnym, a więcej w domach użyteczności publicznej o dużej skali dachu. Przykładem jest konstrukcja więźby dachowej w uniwersytecie w Trydencie (fot. 1).

Więźba wieszarowa

Więźba dachowa to sposób konstrukcji, jaka szuka zastosowanie przede każdym wtedy, gdy odległości między ścianami popularnymi są dużo intensywne (ok. 10 m) lub w wypadku gdy wszystkie obciążenia są zwracane na granicy zewnętrzne (brak wewnętrznych ścian nośnych). Krokwie przekazują obciążenia np. na płatwie, natomiast te zaś – na wieszaki zamiast na słupy. Więźby o konstrukcji wyłącznie wieszarowej nie są łatwe i wcale się je znajduje o rozpiętości ponad 12 m. Jednak wieszaki bywają wykorzystywane w zastępstwie słupów w więźbach o nowej formy.

Kształt dachu

O rodzaju więźby określa jej wielkość – odległość między ścianami zewnętrznymi – oraz kąt nachylenia planowanego dachu. Oraz o stopniu 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 wysokościach szczytów, pisząc w nim lukarny i wieżyczki. Jednak chcąc kształt dachu, należy sprawdzić, lub w docelowym miejscu plan zagospodarowania wielkiego nie narzuca żadnych ograniczeń.

Dach jednospadowy widziany jest dość rzadko. Jest najspokojniejszy, ale nieefektowny, dlatego wieńczy przede wszystkim domy dostawione do szerszych budynków lub domy z prawa proste w organizacji. Często brany w budownictwie jednorodzinnym jest dach dwuspadowy, zajmujący się opinią najłatwiejszego. Łatwo jest wykończyć go jakimś rodzajem pokrycia, nie ma na nim znaczeń, w których potrafią trwać liście czy śnieg. Na szczycie takiego dachu można zaprojektować naczółki – dekoracyjne załamania połaci, które a w konkretnym etapie komplikują jego wykonanie. Dachy kopertowe są oraz dużo atrakcyjne, a taż sytuacja zmniejsza znacznie powierzchnię użytkową poddasza oraz wzmacnia powierzchnię pokrycia, co oddziałuje na zwiększenie kosztów. Różnym gatunkiem są dachy mansardowe, które są rzadziej spotykane. Dolna połać wszyscy w nich wielkość lekko tylko pochylonej ściany, w jakiej można umieścić zwykłe okna. We tłu pod takim dachem ogranicza się stosunkowo niewygodne również cięższe do wykorzystania skosy.

Drewno na więźbę dachową

Więźba stawia się z wyjątków drewnianych o właściwie dobranych przekrojach, aby przeniosły obciążenie pokryciem dachowym, śniegiem oraz wiatrem. Więźbę przygotowuje się z surowca dostępnego w pobliskich lasach, najczęściej drewna sosnowego oraz świerkowego, bardzo rzadziej korzysta się do bieżącego punkcie jodły oraz nieco droższego modrzewia.

Drewno powinno stanowić sztuki nie niższej niż zapisana w programie, zwykle co najmniej C24. Klasa oznacza wytrzymałość drewna na zginanie – im doskonalsza, tymże lepiej. W Polsce sortowanie wytrzymałościowe drewna kończy się na bazie oględzin, podczas których ocenia się ilość wad ważnych w klasie tarcicy także na tej substancji nadaje się drewno do pewnej z trzech klas wytrzymałościowych KW, KS lub KG lub decyduje się dany element jak nieprzydatny konstrukcyjnie.

Drewno poddawane jest wybieraniu po dokonaniu dobrego 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 pochodzi z faktu, że jest więc wilgotność użytkowa drewna stosowanego na czynniki konstrukcji spotykające się pod zadaszeniem. Stosuje to gwarancję niezmienności wzoru i wymiarów – Źródło artykułu drewno już wysuszone nie ulegnie skurczeniu i wypaczeniu lub nawet zwichrowaniu.

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

Materiały – uwzględniono klasy jakości drewna: K39, K33, K27, K21. Z względu wycofania normy jakości też nie powinny się już pojawiać w modelach.

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, planujące swoje odpowiedniki w grupach danych w mierze PN-B-03150- 01:1981 i PN-D-94021:2013. Dla drewna sosny i świerku o grubości powyżej 38 mm w ilości PN-B-03150:2000/Az3:2004 oraz PN-EN 1912:2000/Ap1: 2004 przyjęto przyporządkowanie: KW – C30, KS – C27, KG – C22.

Podsumowanie

Duże doświadczenie w budownictwie drewnianym, sięgające kilkaset lat, pozwoliło na stworzenie wielu rodzajów konstrukcji więźb dachowych, dając niemal wielkie możliwości realizacji. W relacji od wartości budynków, przede całym ich rozpiętości, można skorzystać swoje w przygotowaniu rozwiązania, które są istotnie gb tańsze. Woląc nie być zależnym wymiarami, można zastosować bardziej eleganckie rozwiązania, które poza wartościami użytkowymi dają wielkie walory estetyczne.

Równie ważnym aspektem poza rodzajem budowie jest przedmiot dany do konstrukcje dachu. Ważne jest skorzystanie starannie wyselekcjonowanego drewna, spełniającego najsurowsze normy, gwarantując tymże jedynym wysoką trwałość domu również zaufanie jego klientom.