Różne konstrukcje więźb dachowych

    Dach to element każdego budynku, nie tylko chroniący go ale również nadający mu charakter. Budynek może zyskać na urodzie lub być oszpecony w zależności od zastosowanej konstrukcji więźby i zastosowanego pokrycia. Zdarza się i to nierzadko, że używane jest, a nawet polecane przez projektantów niewłaściwe pokrycie do zaprojektowanej przez tych samych projektantów konstrukcji więźby. Warto więc cokolwiek o tym wiedzieć.

Oto kilka najważniejszych czynników decydujących o wyborze konstrukcji więźby dachowej:

1. Układ ścian nośnych w budynku, 7-8 m to odległość niewielka lub przeciętna, powyżej 10 metrów ? duża.

2. Poddasze ma być użytkowe typu strych ? 1,9 metra minimum, mieszkalne ? minimum 2,5 metra, stropodach ? wystarczy 60 cm.

3. Przewidywane obciążenia, zwykle podyktowane nie tylko sposobem użytkowania ale również aurą ? duże wiatry, lub opady śniegu, są to często uwarunkowania regionalne.

4. Jeśli pokrycie dachowe jest podyktowane przez względy zagospodarowania przestrzennego, np. w tym regionie wszystkie dachy kryte są dachówka ceramiczną. Konstrukcja, wysokość, kształt i ogólny wygląd mogą być również podyktowane przez dopasowanie się do architektury regionu.

Oto opisy konstrukcji więźby dachowej:

Więźba tradycyjna

Więźba ta zbudowana jest z elementów konstrukcyjnych połączonych w trójkąt. Dzięki takiej budowie jest sztywna i nie poddaje się obciążeniom wiatru czy zalegającego śniegu.
Istnieją trzy podstawowe typy wiązarów ciesielskich - rozporowe, bezrozporowe i mieszane.

Wiązary rozporowe: Umożliwiają wykonanie więźby nad budynkami jednotraktowymi, to budynki, których jedynymi ścianami nośnymi są ściany zewnętrzne. Najpopularniejsze dla nich są wiązary krokwiowe i jętkowe, w zależności od zastosowania poddasza.

Wiązary bezrozporowe: Stosowane są w budynkach o szerokości ponad 10-12 metrów, w których konstrukcja stropu oparta jest na ścianach wewnętrznych lub słupach podporowych i podciągach. W takich budynkach najczęściej stosowane są wiązary płatwiowo-kleszczowe.

Wiązary mieszane: zazwyczaj to wiązary mansardowe, w takim przypadku nie buduje się mieszkań na poddaszu. Mają budowę dwukondygnacyjną, w której część górna konstrukcji pracuje jako wiązar rozporowy, a część dolna jako wiązar bezrozporowy płatwiowo-kleszczowy.

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

Więźby krokwiowe: są to najprostsze do wykonania i najbardziej ekonomiczne więźby mające najmniej elementów.
Są stosowane przy rozpiętości ścian do ok. 7 metrów.  Kąt nachylenia połaci to 30 do 50 stopni. Krokwie nie powinny być dłuższe niż 4,5 m. Można zastosować dłuższe jeśli pokrycie dachu będzie z lekkich materiałów jak papa czy blachodachówka. 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 tworzące strop drewniany mogą być oparte na murze bezpośrednio lub na murłacie.

- krokwie są oparte na ścianach: połączone w kalenicy i oparte na murłatach. W takim przypadku wiązar tworzą dwa elementy, a funkcję trzeciego boku trójkąta musi przejąć strop.

Więźby jętkowe: jeden z częściej stosowanych wiązarów, posada mało elementów, więc jest ekonomiczny.
Więźbę jętkową można stosować przy odległościach między ścianami nośnymi od 5 do 12 m i kącie nachylenia połaci dachu od 25 ? ok. 65° lecz zalecane jest co najmniej 35°. Jest to odmiana wiązaru krokwiowego z dodatkiem poziomego elementu, czyli tzw. jętkę. Jętka łączy i usztywnia obie krokwie. Umieszczona jest przeważnie w połowie ich długości lub trochę 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 dłuższa niż 2,7 m.

Rozpiętość dachu dyktuje nam typy rozwiązań konstrukcji dachu:


- klasyczna więźba jętkowa: jest projektowana najczęściej gdy długość jętki nie musi przekroczyć 3,5 m. Jest stosowana często w domach z poddaszem użytkowym. W takim przypadku dolna krawędź jętki powinna się znajdować 2-2,5 m nad poziomem podłogi. W dachach o niewielkim kącie nachylenia, dla zapewnienia odpowiedniej wysokości wnętrza, muruje się tzw.  ścianki kolankowe. Należy pamiętać, by wzmocnić ściany konstrukcją żelbetową ? wieniec lub słupki. Inaczej mogą być wypchnięte na zewnątrz na skutek rozporu krokwi;

- więźba płatwiowo-jętkowa: z jedną lub dwoma ścianami stolcowymi, jednak dziś to rzadkość. Ściany takie tworzy ciąg słupów stolcowych ustawionych na podwalinie i połączonych od góry płatwią pośrednią. Konstrukcja ta ma zastosowanie przy większych rozpiętościach dachu. Podpiera się je wtedy jedną płatwią przy rozpiętości wiązarów 7,5-10 m lub dwiema gdy rozpiętość wynosi 9-12 m. Słupy stolcowe podpierające płatwie ustawia się na drewnianych belkach podwalinowych, niezależnie od materiału konstrukcji stropu. Ukośne elementy zwane mieczami spełniają dwie funkcje - usztywniają konstrukcję ściany stolcowej i są dodatkowym podparciem płatwi.

Więźby płatwiowo-kleszczowe: znajdują zastosowanie zarówno w dachach stromych jak i płaskich nachyleniu od 6 do 70 stopni. Mogą to być dachy jedno i dwuspadowe.
Ten rodzaj konstrukcji jest podobny do dachu jętkowego z dwoma ścianami stolcowymi. Jednak płatwie pośrednie podpierają krokwie i przez to w obu konstrukcjach występują zasadnicze różnice w sposobie przekazywania obciążeń na ściany i stropy. W dachu jętkowym obciążenia przekazane są na ściany zewnętrzne. W konstrukcji dachu płatwiowo - kleszczowym większość obciążeń przekazywana jest na strop lub wewnętrzne ściany nośne dzięki ścianom stolcowych. Na ściany zewnętrzne przenosi się jedynie część obciążenia. Dlatego murowane ścianki kolankowe najczęściej nie wymagają mocnych żelbetowych wzmocnień.

Istnieje kilka rodzajów konstrukcji płatwiowo-kleszczowych:

- typowa więźba płatwiowo - kleszczowa: zbudowana jest ona z dwóch rodzajów wiązarów: wiązarów głównych - rozstawionych od 3 do 5 metrów, 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. Taka konstrukcja przy rozpiętości od 9 do 10 metrów nie wymaga usztywnień w kierunku poprzecznym. Jednak przy większym rozstawie ścian należy stosować zastrzały lub miecze w płaszczyźnie wiązara głównego.

- płatwiowo - kleszczowa z drewnianą ścianką kolankową: wykonywana zazwyczaj w budynkach posiadających poddasze użytkowe. Typowa wysokość ścianek kolankowych wynosi 1,2 - 2 metrów przy dachach płaskich i stromych.
Jest zwykłą konstrukcją ściany stolcowej z płatwią, podwaliną, słupkami i mieczami. Poprzez wychyleniem ścianki na zewnątrz zabezpieczają ją kleszcze łączące krokiew ze slupem stolcowym ściany wewnętrznej.

- dach płaski płatwiowo - kleszczowy: ma zwykle jedną płatew kalenicową opartą na ścianie stolcowej. Takie rozwiązanie stosuje się w dachach o nachyleniu od 6 do 18 stopni i rozpiętości nie większej niż 10 metrów. Ścianki kolankowe najczęściej są wtedy murowane. Przy większych rozpiętościach np. do 16 metrów oprócz ptatwi kalenicowej stosuje się dwie płatwie pośrednie. Słupy wiązara głównego połączone są parą kleszczy. Miecze w płaszczyźnie wiązara usztywniają go w kierunku poprzecznym i zmniejszają rozpiętość kleszczy.

- dachy pulpitowe: to najczęściej jednospadowa wersja dachów o konstrukcji płatwiowo - kleszczowej. Są wykonywane nad wąskimi a długimi budynkami oraz dobudówkami, w których rozpiętość pomiędzy ścianami nie przekracza 6 metrów. 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 jest pochylana, by obciążenia z dachu były przekazywane jak najdalej od środka stropu.

- wiązary kratowe: obecnie staje się popularne wiązanie kratowe ze względów na modę budowy domów o konstrukcji szkieletowej drewnianej.
Dotychczas taka konstrukcja była wykorzystywana do zadaszania baraków tzw. bindrami, czyli kratownicami wykonanymi z desek grubości 25 mm oraz hal przemysłowych. W ostatnich czasach doceniono zalety takiego rozwiązania i stosuje się je obecnie w domach również murowanych.
Wiązary kratowe najlepiej się sprawdzają jako konstrukcje dachów dwuspadowych o niewielkim kącie nachylenia -  od 14 ? 23 stopni). Stosuje się je przy rozstawie ścian nośnych ok. 12 metrów . Z powodu ich lekkości i braku potrzeby stawiania ścian wewnętrznych są ekonomiczne i pozwalają dobrze zagospodarować poddasze.
Najpopularniejsze są wiązary trójkątne, typu ?fink?. Składają się z pasa dolnego, dwóch pasów górnych i czterech krzyżulców. Dzięki kratowaniu w kształcie litery W mają dużą nośność przy dużej rozpiętości.

Usztywnienie więźby dachowej:
W każdej konstrukcji dachu usztywnienia podłużne wymagane są na dwóch etapach budowy - podczas montażu i po zbudowaniu domu.
W celu zabezpieczenia przed przewróceniem się wiązarów należy wykonać usztywnienia podłużne na etapie budowy.
Są to tzw. ?wiatrownice?, przybijane od wewnątrz by nie przeszkadzały w układaniu pokrycia dachu.
Dodatkowym usztywnieniem dachu mogą być łaty lub płatwie kalenicowe. Wiatrownice mogą stanowić usztywnienia docelowe, szczególnie, gdy dach jest stromy, a na poddaszu nie przewiduje się pomieszczeń mieszkalnych.
Jeśli zostanie wykonane pokrycie w postaci pełnego deskowania lub płyt wiórowych, sklejki, można usunąć wiatrownice.
Same łaty nie są wystarczającym usztywnieniem długiego dachu.