Spotykana szczególnie w domach jednorodzinnych więźba drewniana pozwala ukształtować nawet najbardziej wyszukany dach.
Tradycyjne budownictwo drewniane ma dużą historię. Kiedyś artykuł ten, obok kamienia naturalnego, był jednym z pewnych budulców. Z czasem został wyparty przez bardziej zaciekłe również silne materiały – ceramikę, stal i beton. Zakres zastosowania drewna jako tematu do budowania celów w normalnym sposobie działania zawęził się praktycznie do budownictwa jednorodzinnego także w ścisłym stopniu do innych obiektów. Bardzo szersze zastosowanie były formacje budowlane w normalnej drewnianej konstrukcji, czyli stropy i więźby dachowe. Przez masa lat uległy one niewielkiej transformacji. Uwspółcześnione zostały sposoby łączenia poszczególnych elementów, zmianie uległy przekroje niektórych spośród nich, i przede wszystkim zastąpiono tradycyjne materiały izolacyjne i wykończeniowe nowocześniejszymi również wyspecjalizowanymi do wykonywania określonych ról i prezentujących się wysokimi parametrami.
Budownictwo drewniane to wtedy dominujący sposób wznoszenia obiektów. Pojawienie się innych środków budowlanych spowodowało ograniczenie stosowania drewna. Jednak w dalszym czasie stopniowi ono pierwszy materiał konstrukcyjny więźb dachowych domów jednorodzinnych.
Za stosowaniem drewna jako produktu budowlanego przemawia wiele czynników, m.in.:
– łatwość obróbki i łączenia – różna dla jednych gatunków;
– stosunkowo wysoka wytrzymałość;
– niewielki ciężar właściwy;
– korzystny stosunek wytrzymałości drewna w układu do jego mocy, dzięki któremu stosunkowo proste konstrukcje mogę przenosić znaczne obciążenia;
– dobra izolacyjność termiczna również akustyczna;
– walory estetyczne;
– inne, np. ostrzegawcze, właściwości drewna.
Wymienionym zaletom przemawiającym za wykorzystaniem drewna w budownictwie na punkty więźb dachowych towarzyszą słabe strony materiału, jakie należy zawrzeć na momencie planowania również przynoszenia więźby, a mianowicie:
– anizotropowa budowa drewna – np. różna formę wzdłuż dodatkowo w poprzek włókien, różne moduły sprężystości w charakterach podłużnym, promieniowym i bliskim;
– higroskopijność;
– zmiany wymiarowe ze koleją wilgotności (skurcz i pęcznienie);
– palność;
– podatność na korozję biologiczną (owady i grzyby);
– liczne wady surowca powstające z morfologicznej budowy drzew (sęki, skręt włókien niekorzystnie przychodzące na wytrzymałość);
– duże straty drewna w ciągu pozyskiwania surowca i obróbki.
Ze względu na fakt przenoszenia obciążeń, pochodzących z ciężaru pokrycia dachowego, oraz wielkich czynników, mogących wywierać na moc drewnianych konstrukcji, kwestia wytrzymałości drewna jest zwłaszcza istotna, oraz co za tym chodzi szczególnie cenny jest dobór właściwego materiału w zależności od przewidywanych warunków użytkowania. Do budowy konstrukcji, takich jak więźba dachowa, należy wykorzystać artykuł o stałej właściwości jakościowej, szczególnie w układzie parametrów wytrzymałościowych. Innymi słowy, do budowania konstrukcji drewnianych należy stosować drewno konstrukcyjne, co już posiada już prawny obowiązek.
Więźba dachowa to drewniany szkielet dachu przenoszący obciążenia wynikające z góry pokrycia dachowego, a dodatkowo obciążeń będących wynikiem działania czynników zewnętrznych (pokrywa śnieżna, działanie wiatrów). Więźby przylegają do budowy ciesielskich, a przekazywanie miar od obciążeń ciężarem własnym, wiatrem i śniegiem między poszczególnymi elementami dokonuje się przez złącza ciesielskie.
Kluczowe elementy konstrukcyjne więźby to: krokwie, płatwy, słupy, kleszcze oraz jętki. Aby więźba mogła wykonywać poświęcone jej pozycje, fakty też chodzi ze sobą połączyć, wykonując odpowiednie złącza ciesielskie. Połączenia elementów więźby muszą zapewniać dostateczną sztywność całej konstrukcji. Rozwój technologii w aktualnym dziale pozwala na morze uproszczeń dużych z punktu widzenia realizacji. Stosowane dawniej połączenia ciesielskie (na wręby) w obecnych konstrukcjach są zastępowane złączami konstrukcyjnymi. Są toż perforowane profile z ocynkowanej blachy stalowej, które nakłada się do drewna za pomocą gwoździ. Dzięki zastosowaniu złączy elementy drewniane są łączone na kontakt, co pozwala zmniejszyć zużycie materiału oraz zmniejsza czas potrzebny do uprawiania pracy. Takie zestawienia są też dobrze mniej wrażliwe na odkształcenia. Każde złącze winno stanowić zbudowane w pewnym wyglądzie i kształcie. Niekiedy zachodzi konieczność wzmocnienia jego stabilności za usługą dodatkowych elementów metalowych. W tym przedmiotu dopasowuje się śruby, gwoździe, pierścienie, klamry ciesielskie czy nowe łączniki do drewna (blachy również łatwy perforowane, knagi, wsporniki belek, złącza kątowe).
Rodzaje konstrukcji dachowych
Podstawowym elementem więźby są wiązary dachowe o nowej formie. Zespół kilku wiązarów tworzy dach, na którym spoczywa pokrycie oparte za pośrednictwem łat i ewentualnie kontrłat (wąskie deski lub wysokie listwy). Wiązary buduje 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.
Istnieje trochę podstawowych rodzajów więźby dachowej. Wybór rodzaju więźby chce od rozpiętości dachu oraz nachylenia jego połaci. W niniejszych najłatwiejszych więźbach pary krokwi zbiegających się w kalenicy tworzą konstrukcję wiązarów – identycznych w pełnym dachu. W lokalach jednorodzinnych powszechnie dopasowuje się więźbę krokwiowo-jętkową i płatwiowo-kleszczową, ze względu na ich prostotę oraz uniwersalność.
Jeśli strop poddasza jest drewniany, dolnymi pasami wiązarów mogą być belki stropowe, a kiedy strop jest żelbetowy lub ceramiczny, funkcję pasów dolnych może też zdobyć jego struktura nośna. Najczęściej to krokwi nie składa 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 podejściu tym propozycja buduje się tylko na murłatach (nie łączy się podpór pośrednich) – rys. 1. Umożliwia to całkiem wolną przestrzeń poddasza. Duży wpływ wywierany na ścianki kolankowe zmusza do cięcia ich wielkości również wdrażania wzmocnień, np. żelbetowymi słupkami lub wieńcem, opasującym ściany na wysokości zamocowania murłat. Wiązary skupia się usztywniającymi więźbę wiatrownica- mi, ponadto usztywnia je deskowanie lub ołacenie.
Więźba krokwiowo-jętkowa
Konstrukcja ta stosuje elementy spinające krokwie – jętki (rys. 2), czyli poziome elementy między krokwiami, służące usztywnieniu krokwi i ograniczeniu uginania się krokwi pod obciążeniem. Jętki są często stosowane jako element konstrukcyjny sufitu albo utrzymuje się je znane, by dodawały charakteru miejscom pod skosami. Zastosowanie jętek pozwala na wykorzystanie konstrukcji w sukcesie dachów o szerokości do 8,5 m.
Najważniejszą zaletą konstrukcji krokwiowych jest ich prostota. A przy typowym wykonaniu poważne zalety to krótka dopuszczalna rozpiętość i wymagany wielki spadek dachu. Przy niewielkich rozpiętościach, jeżeli nie ma słupów, przestrzeń poddasza można dowolnie dzielić.
Więźba płatwiowa
Płatwie to belki równoległe do kalenicy, na których się opierają krokwie. Dolne płatwie spoczywają na stropie lub ściance kolankowej, pozostałe natomiast są podparte słupami. Obciążenia są przekazywane za pośrednictwem płatwi na przeszkody popularne oraz strop.
Więźba płatwiowa stanowi mocno kompletna i powstaje w wielu odmianach. Rozpiętość dachu może wynosić nawet 12 m, zaś jego przekrój może istnieć mocno delikatny.
Odpowiednia ilość płatwi oraz słupów idzie na przygotowanie dachu o każdym, niemal minimalnym spadku. Ograniczeniem w zagospodarowaniu poddasza o takiej więźbie są słupy (można używać ukryć w ściankach działowych).
Więźba z wiązarów kratowych
Wiązary kratowe (kratownice) to nowoczesne konstrukcje wykonane z czynników o niższej grubości w zderzeniu z tymi stosowanymi
w tradycyjnej więźbie ciesielskiej. Wiązar taki okazuje się z stanu wysokiego oraz dolnego, między którymi się znajdują cienkie pionowe słupki i ukośne krzyżulce. Konstrukcja ta wydaje znacznie szeroką sztywność również siła przy ograniczeniu ilości wykorzystanego drewna. Jednak wykonanie wiązarów o konstrukcji kratowej jest odpowiednio ciężkie również potrzebuje dużej dokładności. Ponadto niewielkie wymiary poszczególnych elementów wymuszają konieczność zastosowania drewna o najdoskonalszej wartości, co tak wchodzi na kosztochłonność inwestycji.
Ze powodu na charakterystykę wytrzymałościową wiązarów kratowych widzą one zastosowanie przede ludziom w domach wymagających wiązarów o dużej rozpiętości (do 12 m, a nawet również daleko wyższe). Cechą tego podejścia stanowi wówczas, że nie wymaga podpór pośrednich (wewnętrznych ścian nośnych ani podciągów). Choć wiązary kratowe można założyć do wszelkiego dachu, spadki dachów o budów z wiązarów kratowych są zwykle niewielkie (do 20°). Dotyczy zatem z faktu, że przestrzeń poddasza podzielona takimi wiązarami w myśli nie nadaje się do zastosowania. Wyjątek są dachy na więźbach krokwiowych z wiązarami kratowymi zamiast belek z całego drewna – wiązar kratowy zastępuje krokiew z pełnego drewna. Zastosowanie tak złożonej „krokwi” zezwala na zwiększenie kąta nachylenia połaci dachowych nawet do 44°. Różne wariacje na materiał dachów wspartych na wiązarach kratowych kupią na ich duże wykorzystanie nie chociaż w budownictwie rodzinnym, lecz również w gmachach użyteczności publicznej o wielkiej mierze dachu. Przypadkiem jest forma więźby dachowej w uniwersytecie w Trydencie (fot. 1).
Więźba wieszarowa
Więźba dachowa to sposób konstrukcji, która znajduje zastosowanie przede wszystkim to, gdy odległości między ścianami nośnymi są bardzo istotne (ok. 10 m) albo w wypadku kiedy wszystkie obciążenia są zwracane na granicy 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 częste i rzadko się je widzi o więcej informacji rozpiętości ponad 12 m. Jednak wieszaki są stosowane w zastępstwie słupów w więźbach o różnej form.
Kształt dachu
O sposobie więźby określa 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 wysokościach szczytów, umieszczając w nim lukarny i wieżyczki. Jednak wybierając 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 całym domy dostawione do większych budynków lub budynki z założenia przydatne w postaci. Często wykorzystywany w budownictwie jednorodzinnym jest dach dwuspadowy, bawiący się opinią najłatwiejszego. Łatwo jest osłabić go jakimś rodzajem pokrycia, nie narzeka na nim znaczeń, w jakich mogą trwać liście czy śnieg. Na szczycie takiego dachu można zaprojektować naczółki – dekoracyjne załamania połaci, które jednak w pewnym okresie komplikują jego zrobienie. Dachy kopertowe są i niezwykle przystępne, natomiast taż linia zmniejsza znacznie powierzchnię użytkową poddasza oraz rozwija powierzchnię pokrycia, co powoduje na zwiększenie kosztów. Różnym typem są dachy mansardowe, które są rzadziej spotykane. Dolna połać pełni w nich wielkość lekko tylko pochylonej ściany, w jakiej można umieścić zwykłe okna. We wnętrzu pod takim dachem zatrzymuje się stosunkowo niewygodne również ważniejsze do zagospodarowania skosy.
Drewno na więźbę dachową
Więźba skupia się z elementów drewnianych o właściwie dobranych przekrojach, aby przeniosły obciążenie pokryciem dachowym, śniegiem i wiatrem. Więźbę przeprowadza się z materiału dostępnego w naszych lasach, najczęściej drewna sosnowego oraz świerkowego, znacznie rzadziej wykorzystuje się do owego sensu jodły oraz nieco droższego modrzewia.
Drewno winno być próby nie niższej niż zapisana w projekcie, zwykle co chwila C24. Klasa oznacza wytrzymałość drewna na mięcie – im piękniejsza, tymże świetnie. W Polsce sortowanie wytrzymałościowe drewna rozgrywa się na bazie oględzin, podczas których mierzy się ilość wad obecnych w istocie tarcicy i na tej podstawie nadaje się drewno do jednej z trzech klas wytrzymałościowych KW, KS lub KG lub wyraża się dany temat jako nieprzydatny konstrukcyjnie.
Drewno poddawane jest sortowaniu po uzyskaniu przyzwoitego poziomu wilgotności, tj. wtedy gdy wilgotność jest grubsza niż 20%. Artykuł ten wydobywa się w tzw. suchym stanie ochronnym, zatrzymując się nieatrakcyjny dla większości grzybów – największych patogenów konstrukcji drewnianych. Dobór takiej wilgotności dla drewna płynie z faktu, że istnieje toż wilgotność użytkowa drewna branego na punkty konstrukcji otrzymujące się pod zadaszeniem. Świadczy to gwarancję niezmienności wzoru oraz wymiarów – drewno już wysuszone nie ulegnie skurczeniu oraz wypaczeniu lub nawet zwichrowaniu.
W obszarze klasyfikacji jakościowej drewna w minionych dekadach dużo się zmieniło, na co warto zwrócić uwagę. Zamieniły się przede wszystkim standardy (normy) również wprowadzono poniekąd inne systemy klasyfikacyjne. W dowolnej już normie projektowej – PN-B-03150- 01:1981 Konstrukcje z drzewa również produktów drewnopochodnych. Obliczenia spokojne i realizowanie.
Materiały – uwzględniono klasy jakości drewna: K39, K33, K27, K21. Z względu wycofania normy jakości też nie powinny się już pojawiać w skrótach.
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, mające swoje odpowiedniki w salach wyróżnionych w mierze PN-B-03150- 01:1981 i PN-D-94021:2013. Dla drewna sosny oraz świerku o grubości powyżej 38 mm w normie PN-B-03150:2000/Az3:2004 oraz PN-EN 1912:2000/Ap1: 2004 przyjęto przyporządkowanie: KW – C30, KS – C27, KG – C22.
Podsumowanie
Wielkie doświadczenie w budownictwie drewnianym, sięgające kilkaset lat, dało na zdobycie wielu rodzajów konstrukcji więźb dachowych, dając prawie ogromne możliwości realizacji. W relacji od wartości budynków, przede ludziom ich wielkości, można skorzystać dostępne w wykonaniu rozwiązania, które są istotnie gb tańsze. Wybierając nie być małym wymiarami, można wykorzystać bardziej wyrafinowane rozwiązania, które poza wartościami użytkowymi dają duże walory estetyczne.
Równie istotnym aspektem poza rodzajem konstrukcji jest temat oddany do sieci dachu. Ważne jest wykonanie starannie wyselekcjonowanego drewna, spełniającego najsurowsze normy, umożliwiając tymże tymże wysoką odporność domu oraz bezpieczeństwo jego użytkownikom.