Co to jest więźba dachowa?

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

Tradycyjne budownictwo drewniane jest silną historię. Kiedyś temat ten, obok kamienia naturalnego, stanowił samym z pierwszych budulców. Z okresem został wyparty przez bardziej opanowane również odporne materiały – ceramikę, stal oraz beton. Zakres zastosowania drewna jako produktu do budowania punktów w dawnym sposobie konstruowania zawęził się praktycznie do budownictwa jednorodzinnego również w mikroskopijnym stopniu do własnych obiektów. Bardzo większe zastosowanie miały 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 każdym zastąpiono tradycyjne materiały izolacyjne i wykończeniowe modniejszymi również wyspecjalizowanymi do wykonywania określonych wartości oraz ustalających się wysokimi parametrami.

Budownictwo drewniane to wówczas dominujący sposób wznoszenia obiektów. Pojawienie się innych materiałów budowlanych spowodowało ograniczenie stosowania drewna. Ale w dalszym rozwoju przedstawia ono pewny materiał konstrukcyjny więźb dachowych domów jednorodzinnych.

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

– łatwość obróbki oraz budowania – różna dla danych gatunków;

– dość duża wytrzymałość;

– niewielki ciężar właściwy;

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

– dobra izolacyjność termiczna oraz akustyczna;

– walory estetyczne;

– inne, np. ostrzegawcze, właściwości drewna.

Wymienionym zaletom przemawiającym za wykorzystaniem drewna w budownictwie na fakty więźb dachowych towarzyszą słabe strony materiału, które należy uwzględnić na etapie myślenia również wynoszenia więźby, a mianowicie:

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

– 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 wpływające na wytrzymałość);

– duże straty drewna w toku pozyskiwania materiału oraz obróbki.

Ze względu na fakt przenoszenia obciążeń, wynikających z obowiązku pokrycia dachowego, oraz wielkich czynników, mogących wpływać na trwałość drewnianych konstrukcji, kwestia wytrzymałości drewna jest zwłaszcza ważna, oraz co wewnątrz tym chodzi szczególnie kluczowy jest dobór odpowiedniego tematu w zależności od przewidywanych warunków użytkowania. Do budowy konstrukcji, takich jak więźba dachowa, należy użyć produkt o określonej właściwości jakościowej, zwłaszcza w układzie parametrów wytrzymałościowych. Innymi słowy, do budowania konstrukcji drewnianych należy stosować drewno konstrukcyjne, co już ma obecnie prawny obowiązek.

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

Podstawowe elementy konstrukcyjne więźby to: krokwie, płatwy, słupy, kleszcze oraz jętki. Aby więźba mogła wykonywać poświęcone jej role, tematy te chodzi ze sobą połączyć, wykonując odpowiednie złącza ciesielskie. Połączenia elementów więźby muszą zapewniać dostateczną sztywność całej konstrukcji. Rozwój technologii w niniejszym poziomie idzie na morze uproszczeń dużych z problemu widzenia realizacji. Stosowane dawniej połączenia ciesielskie (na wręby) w nowoczesnych propozycjach są zastępowane złączami konstrukcyjnymi. Są ostatnie perforowane profile z ocynkowanej blachy stalowej, które osadza się do drewna za pomocą gwoździ. Dzięki zastosowaniu złączy elementy drewniane są stosowane na kontakt, co pozwala ograniczyć zużycie tematu również zmniejsza czas niezbędny do zrealizowania pracy. Takie zestawienia są i dużo mniej podatne na odkształcenia. Każde złącze winno być skończone w pewnym typie również rozmiarze. Niekiedy jest konieczność wzmocnienia jego stabilności za usługą kolejnych elementów metalowych. W ostatnim planu bierze się śruby, gwoździe, pierścienie, klamry ciesielskie czy nowe łączniki do drewna (blachy i płytki perforowane, knagi, wsporniki belek, złącza kątowe).

Rodzaje konstrukcji dachowych

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

Istnieje kilka pewnych rodzajów więźby dachowej. Wybór rodzaju więźby chce od wielkości dachu i nachylenia jego połaci. W tych najpopularniejszych więźbach pary krokwi zbiegających się w kalenicy tworzą konstrukcję wiązarów – identycznych w całym dachu. W blokach jednorodzinnych najczęściej przypisuje się więźbę krokwiowo-jętkową i płatwiowo-kleszczową, ze powodu na ich prostotę i uniwersalność.

Jeśli strop poddasza jest drewniany, dolnymi pasami wiązarów potrafią stanowić belki stropowe, i kiedy strop jest żelbetowy lub ceramiczny, funkcję pasów dolnych może same przejąć jego budowa nośna. Najczęściej to krokwi nie buduje się bezpośrednio na murze, a na zakotwionym w murze krawędziaku.

Więźba krokwiowa

Stosowana przy rozpiętości dachu do 6 m oraz nachyleniu jego połaci powyżej 40°. W wyjaśnieniu tym propozycja kładzie się wyłącznie na murłatach (nie dostosowuje się podpór pośrednich) – rys. 1. Zapewnia to zupełnie wolną przestrzeń poddasza. Duży nacisk wywierany na ścianki kolankowe zmusza do cięcia ich wysokości również używania 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 wykorzystuje elementy spinające krokwie – jętki (rys. 2), czyli poziome elementy między krokwiami, służące usztywnieniu krokwi i ograniczeniu uginania się krokwi pod obciążeniem. Jętki są często wykorzystywane jako element konstrukcyjny sufitu albo umieszcza się je ważne, aby dodawały charakteru pomieszczeniom pod skosami. Zastosowanie jętek zezwala na wykorzystanie konstrukcji w sukcesu dachów o szerokości do 8,5 m.

Największą wartością konstrukcji krokwiowych stanowi ich prostota. A przy typowym wykonaniu poważne zalety to krótka dopuszczalna rozpiętość oraz wymagany wielki spadek dachu. Przy małych rozpiętościach, kiedy 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 stropie lub ściance kolankowej, drugie oraz są podparte słupami. Obciążenia są przekazywane za pośrednictwem płatwi na ściany ciekawe i strop.

Więźba płatwiowa jest daleko wyczerpująca również powstaje w wielu odmianach. Rozpiętość dachu może korzystać nawet 12 m, oraz jego wybór zapewne stanowić szczególnie delikatny.

Odpowiednia liczba płatwi oraz słupów idzie na wykonanie dachu o dodatkowym, 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 nowe konstrukcje zrobione z faktów o mniejszej grubości w zestawieniu z tymi wykorzystywanymi

w normalnej więźbie ciesielskiej. Wiązar taki komponuje się z pasa górnego oraz niskiego, między którymi się znajdują cienkie pionowe słupki i ukośne krzyżulce. Konstrukcja ta służy wyjątkowo bogatą sztywność również forma przy ograniczeniu ilości wykorzystanego drewna. Jednak wykonanie wiązarów o konstrukcji kratowej jest odpowiednio kłopotliwe oraz wymaga wielkiej dokładności. Ponadto niewielkie wymiary poszczególnych elementów wymuszają konieczność zastosowania drewna o najdoskonalszej klas, co właściwie wchodzi na kosztochłonność inwestycji.

Ze powodu na charakterystykę wytrzymałościową wiązarów kratowych uważają one wykonanie przede wszystkim w domach wymagających wiązarów o wysokiej miar (do 12 m, i nawet również wiele wyższe). Wadą tego rozwiązania stanowi wówczas, iż nie wymaga podpór pośrednich (wewnętrznych ścian nośnych ani podciągów). Choć wiązary kratowe można założyć do każdego dachu, spadki dachów o budowy z wiązarów kratowych są zwykle niewielkie (do 20°). Dotyczy to z faktu, że przestrzeń poddasza podzielona takimi wiązarami w myśli nie kształtuje się do wykorzystania. Wyjątek są dachy na więźbach krokwiowych z wiązarami kratowymi zamiast belek z całego drewna – wiązar kratowy zastępuje krokiew z litego drewna. Zastosowanie tak trudnej „krokwi” pozwala na zwiększenie kąta nachylenia połaci dachowych nawet do 44°. Różne wariacje na temat dachów opartych na wiązarach kratowych pozwalają na ich obszerne wykorzystanie nie tylko w budownictwie rodzinnym, ale jeszcze w budynkach użyteczności publicznej o wielkiej miar dachu. Przykładem jest forma więźby dachowej w uniwersytecie w Trydencie (fot. 1).

Więźba wieszarowa

Więźba dachowa to gatunek konstrukcji, jaka szuka zastosowanie przede każdym wtedy, gdy odległości między ścianami nośnymi są bardzo długie (ok. 10 m) bądź w sukcesie kiedy wszystkie obciążenia są zwracane na ściany zewnętrzne (brak wewnętrznych ścian nośnych). Krokwie przekazują obciążenia np. na płatwie, a te i – na wieszaki zamiast na słupy. Więźby o konstrukcji wyłącznie wieszarowej nie są popularne i również się je ogląda o rozpiętości ponad 12 m. Jednak wieszaki są grane w zastępstwie słupów w więźbach o nowej formy.

Kształt dachu

O sposobie więźby określa jej wielkość – odległość między ścianami zewnętrznymi – oraz kąt nachylenia planowanego dachu. I 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 oraz wielkościach szczytów, przechowując w nim lukarny i wieżyczki. Jednak chcąc kształt dachu, należy sprawdzić, czyli w ostatnim miejscu plan zagospodarowania przestrzennego nie narzuca żadnych ograniczeń.

Dach jednospadowy widziany jest dość rzadko. Jest najcięższy, ale nieefektowny, dlatego wieńczy przede każdym domy dostawione do wyższych domów lub budynki z prawa dostępne w formie. Często grany w budownictwie jednorodzinnym jest dach dwuspadowy, bawiący się opinią najłatwiejszego. Łatwo jest wykończyć go możliwym rodzajem pokrycia, nie uważa na nim znaczeń, w jakich mogą zalegać liście czy śnieg. Na szczycie takiego dachu można zaprojektować naczółki – dekoracyjne załamania połaci, które choć w jasnym etapie komplikują jego zastosowanie. Dachy kopertowe są także bardzo ciekawe, ale taż metoda zmniejsza znacznie powierzchnię użytkową poddasza również rozwija powierzchnię pokrycia, co powoduje na zwiększenie kosztów. Różnym modelem są dachy mansardowe, które są rzadziej spotykane. Dolna połać wykonywa w nich pozycję lekko tylko pochylonej ściany, w jakiej można umieścić zwykłe okna. We pomieszczeniu pod takim dachem ogranicza się stosunkowo niewygodne oraz delikatniejsze do wykorzystania skosy.

Drewno na więźbę dachową

Więźba stawia się z punktów drewnianych o tak dobranych przekrojach, aby przeniosły obciążenie pokryciem dachowym, śniegiem i wiatrem. Więźbę robi się z materiału taniego w naszych lasach, najczęściej drewna sosnowego i świerkowego, bardzo rzadziej korzysta się do bieżącego projekcie jodły oraz nieco droższego modrzewia.

Drewno powinno być wartości nie gorszej niż napisana w planie, zwykle co kilka C24. Klasa oznacza wytrzymałość drewna na zginanie – im piękniejsza, tym świetnie. W Polsce sortowanie wytrzymałościowe drewna rozgrywa się na zasadzie oględzin, podczas których opisuje się ilość wad tych w książce tarcicy natomiast na tej przyczynie wiąże się drewno do indywidualnej z trzech klas wytrzymałościowych KW, KS lub KG lub nazywa się dany moment jako nieprzydatny konstrukcyjnie.

Drewno poddawane jest wybieraniu po osiągnięciu przyzwoitego poziomu wilgotności, tj. wtedy gdy wilgotność jest szczuplejsza niż 20%. Artykuł ten osiąga się w tzw. suchym stanie ochronnym, stając się nieatrakcyjny dla większości grzybów – największych patogenów konstrukcji drewnianych. Dobór takiej wilgotności dla drewna powstaje z faktu, iż stanowi wtedy wilgotność użytkowa drewna przeznaczanego na punkty konstrukcji otrzymujące się pod zadaszeniem. Pozwala to gwarancję niezmienności stanu i wymiarów – drewno już wysuszone nie ulegnie skurczeniu i wypaczeniu czy nawet zwichrowaniu.

W terenie klasyfikacji jakościowej drewna w zeszłych dekadach wiele się zmieniło, na co warto zwrócić uwagę. Poprawiłyby się przede wszystkim standardy (normy) również wprowadzono poniekąd nowoczesne systemy klasyfikacyjne. W dowolnej już normie projektowej – PN-B-03150- 01:1981 Konstrukcje z drzewa również produktów drewnopochodnych. Obliczenia stałe oraz budowanie.

Materiały – uwzględniono klasy jakości drewna: K39, K33, K27, K21. Z powodu drewzim.pl/ wycofania normy jakości też nie powinny się już pojawiać w programach.

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 salach wyróżnionych w wartości PN-B-03150- 01:1981 i PN-D-94021:2013. Dla drewna sosny i świerku o grubości powyżej 38 mm w zasadzie 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, dało na przygotowanie wielu rodzajów konstrukcji więźb dachowych, dając niemal nieskończone możliwości realizacji. W zależności od wielkości budynków, przede ludziom ich rozpiętości, można wykorzystać popularne w wykonaniu rozwiązania, jakie są istotnie gb tańsze. Woląc nie być niskim wymiarami, można zastosować bardziej wyszukane rozwiązania, które poza wartościami użytkowymi dają wielkie walory estetyczne.

Równie istotnym aspektem poza rodzajem budowy jest materiał przeznaczony do konstrukcji dachu. Istotne jest wykonanie starannie wyselekcjonowanego drewna, spełniającego najsurowsze normy, dając tym jednym wysoką trwałość domu i bezpieczeństwo jego klientom.