Więźba na wiele sposobów. ABC konstrukcji


Dach to element budynku, który nie tylko chroni dom przed niekorzystnym wpływem warunków atmosferycznych, ale też w równie dużym stopniu wpływa na jego wygląd i charakter. W zależności od tego, czy będzie płaski, czy stromy, jedno-, czy wielospadowy, za każdym razem konstrukcja więźby może być inna.





















Autor: Mariusz Bykowski

Więźba tradycyjna


Typowa więźba dachowa zbudowana jest z wiązarów, czyli drewnianych elementów konstrukcyjnych połączonych w trójkąt. Dzięki temu, pomimo że poddawana tak wielu zmiennym obciążeniom, jest sztywna.
Rozróżnia się trzy zasadnicze grupy wiązarów ciesielskich, czyli przygotowywanych na budowie: rozporowe, bezrozporowe i mieszane.

Rozporowe. Umożliwiają wykonanie więźby nad budynkami jednotraktowymi, czyli niemającymi wewnętrznych ścian nośnych. Najpopularniejsze są wiązary krokwiowe i jętkowe.

Bezrozporowe. Stosowane są w budynkach o znacznej szerokości, w których konstrukcja stropu oparta jest na ścianach wewnętrznych (lub słupach i podciągach).
dom energooszczędny Najczęściej wykonywane są wiązary płatwiowo-kleszczowe.

Mieszane. Zwykle są to wiązary mansardowe, czyli takie, które umożliwiają wybudowanie mieszkań na poddaszu. Mają budowę dwukondygnacyjną, w której część górna konstrukcji pracuje jako wiązar rozporowy (na przykład jętkowy), a część dolna jako wiązar bezrozporowy (na przykład płatwiowo-kleszczowy).
Należy jeszcze dodać, że zarówno wiązary rozporowe, jak i bezrozporowe mogą występować w odmianie ze ścianką kolankową.

Kratownice. To właściwie odrębna grupa wiązarów, zwykle stosowana w budynkach jednotraktowch o znacznej szerokości. Podstawowe typy to wiązary trójkątne, dwutrapezowe oraz o pasach równoległych.

Od czego zależy wybór konstrukcji więźby?
W uproszczeniu można powiedzieć, że od tego, jaki dach spodoba się inwestorowi, ale to tylko pół prawdy. Na stopień skomplikowania konstrukcji, a tym samym jej koszt (materiałów i robocizny), ma bowiem wpływ wiele czynników. Oto kilka najważniejszych:
- rozpiętość i układ ścian nośnych, na których opierać się będzie więźba, jest jedną z najważniejszych informacji. Duża rozpiętość pomiędzy ścianami zewnętrznymi (brak podpór pośrednich) w istotny sposób ogranicza nie tylko wybór konstrukcji dachu, ale i stropu. Można przyjąć, że rozpiętość ścian zewnętrznych do 6-7 m uznawana jest za niewielką, a powyżej 10-12 m –  za dużą;
- sposób zagospodarowania poddasza – to wręcz zasadnicza informacja zarówno dla architekta, jak i konstruktora. Bo przecież zarówno inna wysokość użytkowa, jak i inna niezabudowana przestrzeń potrzebna jest w pomieszczeniach mieszkalnych (najlepiej powyżej 2,5 m), a inna na strychu (co najmniej 1,9 m) czy nieużytkowym stropodachu (wystarczy nawet 0,6 m);
- kąt nachylenia dachu – może wynikać z regionalnych tradycji (na przykład na Podhalu), konieczności dostosowania się do otaczającej zabudowy (zgodnie z wymaganiami miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego) oraz rodzaju pokrycia dachowego (na przykład papa, blacha, dachówka, gont);
- przewidywane obciążenia – to nie tylko ciężar własny konstrukcji dachowej i pokrycia. Równie ważne są obciążenia więźby spowodowane wiatrem i śniegiem. Czynniki te przede wszystkim zależą od lokalizacji domu na terenie kraju (na przykład silne wiatry na Wybrzeżu i w górach, duże opady śniegu na Suwalszczyźnie).

Więźby krokwiowe

To najprostszy do wykonania i najbardziej ekonomiczny typ więźby (ma najmniej elementów). Stosuje się go przy rozpiętości osiowej ścian nieprzekraczającej 7,2 m. Kąt nachylenia połaci do poziomu powinien się zawierać w przedziale 30-50°. W zasadzie krokwie nie powinny być dłuższe niż 4,5 m, ale w przypadku zastosowanie lekkiego pokrycia (na przykład z papy czy blachy) może to być nawet 5 m.
W zależności od sposobu oparcia krokwi na ścianach rozróżnia się dwa podstawowe typy tych konstrukcji:
- więźba krokwiowo-belkowa, w której para krokwi razem z belką drewnianego stropu tworzy trójelementowy wiązar oparty na ścianach zewnętrznych budynku. Belki, które tworzą strop drewniany, mogą być oparte na murze bezpośrednio lub za pośrednictwem murłaty;

Wiązary krokwiowe oparte na drewnianych belkach stropowych.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

- krokwie oparte na ścianach – połączone są w kalenicy i oparte na murłatach zamocowanych do wieńca. W tym przypadku wiązar tworzą tylko dwa elementy i dlatego funkcję trzeciego boku trójkąta musi przejąć strop (na przykład żelbetowy lub prefabrykowany).

Wiązary krokwiowe oparte na murłatach.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Więźby jętkowe
To jeden z najczęściej projektowanych typów wiązarów, dlatego że jest prosty do wykonania, ekonomiczny i nie ma tylu ograniczeń co wiązar krokwiowy. Można go stosować przy rozpiętościach ścian od 5 do 12 m i przy kącie nachylenia połaci dachowej 25-67° (zalecane co najmniej 35°). Jest to w zasadzie odmiana wiązaru krokwiowego, do którego dodano poziomy element, tak zwaną jętkę. Łączy ona i usztywnia obie krokwie. Umieszczona jest zwykle w połowie ich długości (lub nieco wyżej). Przyjmuje się, że dolna część krokwi (od murłaty do jętki) nie powinna być dłuższa niż 4,5 m, a górna (pomiędzy jętką a kalenicą) – niż 2,7 m.
W zależności od rozpiętości dachu stosuje się przynajmniej dwa typy konstrukcji:
- klasyczna więźba jętkowa – projektowana jest najczęściej wtedy, gdy długość jętki nie przekracza 3,5 m. Często wykonuje się ją w domach z poddaszem przeznaczonym na pomieszczenia mieszkalne. W takim przypadku dolna krawędź jętki powinna się znajdować 2-2,4 m nad poziomem podłogi. W dachach o niewielkim kącie nachylenia, żeby zapewnić odpowiednią wysokość wnętrza, muruje się ścianki kolankowe. Trzeba jednak pamiętać o tym, żeby je wzmocnić solidną konstrukcją żelbetową (wieniec, słupki). W przeciwnym wypadku mogą być zniszczone (wypchnięte na zewnątrz) na skutek rozporu krokwi;

Wiązary jętkowe oparte na murłatach.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

- więźba płatwiowo-jętkowa – z jedną lub dwoma ścianami stolcowymi. Ściany takie tworzy ciąg słupów stolcowych ustawionych na podwalinie i połączonych od góry płatwią pośrednią. Konstrukcja taka ma zastosowanie przy większych rozpiętościach dachu, gdy jętki są zbyt długie. Podpiera się je wtedy jedną płatwią (przy rozpiętości wiązarów 7,5-10 m) lub dwiema (gdy rozpiętość ta wynosi 9-12 m). Słupy stolcowe podpierające płatwie zwykle ustawia się na drewnianych belkach podwalinowych, niezależnie od tego, czy konstrukcja stropu jest drewniana, stalowa czy żelbetowa. Ukośne elementy zwane mieczami spełniają dwie funkcje – usztywniają konstrukcję ściany stolcowej i stanowią dodatkowe podparcie płatwi.

Wiązary krokwiowe podparte ścianami stolcowymi.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Więźby płatwiowo-kleszczowe

To najbardziej uniwersalny rodzaj więźby dachowej. Znajduje zastosowanie zarówno w dachach płaskich, jak i stromych (6-70°), jedno- i dwuspadowych, z użytkowym poddaszem lub bez niego i na dodatek przy rozpiętościach do 16 m. Jest to konstrukcja bardzo podobna do dachu jętkowego z dwiema ścianami stolcowymi. Jednak płatwie pośrednie podpierają krokwie, a nie jętki i przez to w obu konstrukcjach występują zasadnicze różnice w sposobie przekazywania obciążeń na ściany i stropy. W dachu jętkowym wszystkie obciążenia przejmowane są przez ściany zewnętrzne, natomiast w płatwiowo-kleszczowym większość obciążeń przekazywana jest na strop lub wewnętrzne ściany nośne (za pośrednictwem ścian stolcowych). Na ściany zewnętrzne przenosi się jedynie ich część i dlatego murowane ścianki kolankowe najczęściej nie wymagają tak potężnych żelbetowych wzmocnień. Jest kilka rodzajów konstrukcji płatwiowo-kleszczowych, między innymi:
- typowa więźba płatwiowo-kleszczowa – zbudowana jest z dwóch rodzajów wiązarów: wiązarów głównych – rozstawionych co 3-5 m, składających się z dwóch krokwi, pary kleszczy i dwóch słupów ścian stolcowych; oraz wiązarów pośrednich – składających się jedynie z krokwi opartych na płatwiach i ewentualnie murłatach. Ten rodzaj konstrukcji przy rozpiętości 9-10 m nie wymaga usztywnień w kierunku poprzecznym, ale przy większym rozstawie ścian należy stosować zastrzały lub miecze w płaszczyźnie wiązara głównego;

Wiązary płatwiowo-kleszczowe oparte na stropie żelbetowym.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

- więźba płatwiowo-kleszczowa z drewnianą ścianką kolankową – zwykle wykonywana jest w budynkach z poddaszem użytkowym. Typowa wysokość ścianek kolankowych wynosi 1,2-2 m zarówno w dachach płaskich, jak i stromych. Jest to zwykła konstrukcja ściany stolcowej z płatwią, podwaliną, słupkami i mieczami. Przed wychyleniem ścianki na zewnątrz zabezpieczają ją kleszcze łączące krokiew ze słupem stolcowym ściany wewnętrznej;

Wiązary płatwiowo-kleszczowe ze ściankami kolankowymi.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

- płaski dach płatwiowo-kleszczowy – ma zwykle jedną płatew kalenicową opartą na ścianie stolcowej. Rozwiązanie to stosuje się przy rozpiętości ścian do 8-9 m i kącie nachylenia dachu 6-18°. Ścianki kolankowe najczęściej są wtedy murowane. Przy większych rozpiętościach (do 16 m) oprócz płatwi kalenicowej stosuje się dwie płatwie pośrednie. Słupy wiązara głównego połączone są parą kleszczy. Miecze w płaszczyźnie wiązara nie tylko usztywniają go w kierunku poprzecznym, ale i zmniejszają rozpiętość kleszczy;

Wiązary płatwiowo-kleszczowe z płatwią kalenicową.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

- dachy pulpitowe – to najczęściej jednospadowa odmiana dachów o konstrukcji płatwiowo-kleszczowej. Wykonuje się je głównie nad przybudówkami oraz długimi i wąskimi budynkami usytuowanymi na granicy działki, w których rozpiętość pomiędzy ścianami nie przekracza 6 m. Zwykle stosuje się dwie ściany stolcowe – tylną i środkową, czasami jeszcze ściankę kolankową. Tylna, pionowa, często wykorzystywana jest do usztywnienia wiotkiej ściany pulpitowej, z którą łączona jest  stalowymi kotwami (na wysokości kleszczy). Środkowa zazwyczaj jest pochylona, żeby obciążenia z dachu były przekazywane jak najdalej od środka stropu.

Wiązary płatwiowo-kleszczowe na dachu jednospadowym.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Wiązary kratowe
Wraz z modą na budowę szkieletowych domów drewnianych wśród projektantów wzrosło zainteresowanie wiązarami kratowymi. Wcześniej konstrukcje te wykorzystywane były głównie do przekrywania baraków (tzw. bindrami, czyli kratownicami wykonanymi z desek grubości 25 mm) i hal przemysłowych. Na budowach domów jednorodzinnych były praktycznie nieznane. Wreszcie jednak dostrzeżono ich zalety i obecnie często znajdują zastosowanie nie tylko w domach drewnianych, ale też murowanych. Wiązary kratowe najlepiej się sprawdzają jako konstrukcje dachów dwuspadowych o niewielkim kącie nachylenia (14-23°). Szczególnie w domach z nieużytkowym poddaszem o rozstawie ścian nośnych (zewnętrznych) do 12 m. Wtedy najbardziej uwidaczniają się ich zalety: lekkość, prostota i szybkość wykonania powtarzalnej konstrukcji, niewielki koszt konstrukcji stropu i dachu, możliwość swobodnego zagospodarowania wnętrza (bo niepotrzebne są wewnętrzne ściany nośne). Istotne może być też to, że do ich wykonania nie jest konieczne zatrudnienie doświadczonego cieśli. Spośród wielu typów wiązarów kratowych najpopularniejsze są wiązary trójkątne, na przykład typu fink. Składają się z pasa dolnego, dwóch pasów górnych i czterech krzyżulców. Dzięki skratowaniu w kształcie litery „W” mają dużą nośność przy dużej rozpiętości. Poza tym niewielka liczba elementów to prostota i gwarancja niskiego kosztu wykonania.

Wiązary kratowe na dachu jednospadowym.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki


Materiały na więźbę

W domach jednorodzinnych konstrukcje dachów wykonuje się głównie z drewna sosnowego, ewentualnie świerkowego lub jodłowego. Wymaga się, aby tarcica w postaci desek lub bali przede wszystkim była wysuszona (zalecana wilgotność poniżej 18%), a także impregnowana środkami grzybo- i owadobójczymi oraz ogniochronnymi. Jednocześnie wskazane jest, żeby była czterostronnie strugana, bo to zwiększa jej odporność na ogień i grzyby.
Jednak spotyka się również więźby dachowe wykonane z drewna klejonego, profili stalowych, a nawet żelbetu. Co prawda materiały te stosowane są głównie w budownictwie przemysłowym, ale można je spotkać także  w domach jednorodzinnych.

Kształty dachów



Jednospadowy (jednopołaciowy, pulpitowy) – tylko pozornie konstrukcja tego dachu jest najłatwiejsza do wykonania. Jest tak tylko wtedy, gdy kąt nachylenia jest niewielki, nie ma ścianki kolankowej, a ściana pulpitowa jest niska. Jeśli poddasze ma być użytkowane choćby jako strych, konstrukcja tego dachu staje się dość skomplikowana.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Dwuspadowy (dwupołaciowy) – do wykonania tego dachu nadaje się każdy rodzaj konstrukcji. O tym, którą należy wybrać, decyduje rozpiętość ścian zewnętrznych, ewentualny układ wewnętrznych ścian nośnych, rodzaj stropu, kąt nachylenia dachu, sposób użytkowania poddasza.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Czterospadowy (brogowy, kopertowy) – każdy dach wielospadowy jest trudny do wykonania. Do tego celu najczęściej wykorzystuje się konstrukcję płatwiowo-kleszczową, choć możliwe jest również zastosowanie innej.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki



Namiotowy – ten dach najłatwiej wykonać w konstrukcji płatwiowo-kleszczowej.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Naczółkowy – niemal identyczny jak dwuspadowy, dlatego w zależności od tych samych czynników jego konstrukcja może być albo prosta, albo skomplikowana.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Półszczytowy – w niedużych domach z drewnianym stropem najbardziej ekonomiczna jest więźba krokwiowa. W dużych budynkach konstrukcja dachu staje się skomplikowana z uwagi na chęć stworzenia przynajmniej dwóch kondygnacji w przestrzeni poddasza.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki



Mansardowy – konstrukcja dachu dość łatwa do wykonania przy wykorzystaniu wiązarów kratowych i jednocześnie dość skomplikowana przy zastosowaniu tradycyjnych rozwiązań ciesielskich.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Uskokowy (polski) – konstrukcja płatwiowo-kleszczowa z dzielonymi krokwiami to właściwie jedyny sensowny wybór dla tego rodzaju dachu.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki
Wielospadowy (wielopołaciowy) – to zwykle najtrudniejszy rodzaj dachu niezależnie od zastosowanej konstrukcji. Ułatwieniem może być budowa kosza farmerskiego i zastosowanie wiązarów kratowych, oczywiście jeśli to możliwe.
Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Usztywnienie więźby dachowej

W każdej konstrukcji dachu usztywnienia podłużne wymagane są na dwóch etapach budowy – w trakcie montażu i już po zbudowaniu domu.
Celem pierwszego jest zabezpieczenie wiązarów przed przewróceniem. Dlatego zaraz po ustawieniu kolejne krokwie łączy się ukośnie przybitymi deskami (tzw. wiatrownicami). Mocuje się je od strony poddasza, aby nie przeszkadzały w układaniu pokrycia. Dodatkowym usztywnieniem dachu mogą być łaty lub płatwie kalenicowe. Wiatrownice mogą stanowić usztywnienia docelowe, szczególnie wtedy, gdy dach jest stromy, a na poddaszu nie przewiduje się pomieszczeń mieszkalnych. Jednak w przypadku stosowania sztywnego poszycia ze sklejki, z płyty wiórowej czy pełnego deskowania można je usunąć w końcowej fazie montażu. Same łaty nie są wystarczającym usztywnieniem podłużnego dachu.

Więźby prefabrykowane

Wstępnym przygotowaniem elementów konstrukcyjnych zajmują się tartaki. Można w nich zamówić elementy przycięte na wymiar, wysuszone i zaimpregnowane, z wykonanymi zaciosami i wrębami do połączeń ciesielskich.
Na budowie wystarczy je tylko zmontować w całość.
Można też zamówić gotowe wiązary dachowe w specjalnym zakładzie. Są firmy, które przygotowują prefabrykaty na podstawie dostarczonego projektu. Zalety użycia więźb prefabrykowanych to:
- skrócenie czasu potrzebnego na wykonanie dachu,
- duża dokładność wykonania,
- wysoka jakość połączeń (elementy zespolone ze sobą za pomocą płytek gwoździowanych),
- brak problemu z odpadami, transportem i wyborem odpowiedniej jakości drewna.
Podobne posty