Przegląd rodzajów więźby dachowej

Najczęściej spotykanym rodzajem dachu w budynkach jednorodzinnych jest dach skośny z konstrukcji drewnianej. Taką konstrukcję drewnianą dachu skośnego jedno-, dwu- lub wielospadowego tworzącą jego szkielet nazywamy więźbą.

Służy ona do utrzymywania pokrycia dachowego, którym mogą być np. dachówki, blachodachówki, gonty, łupek czy nawet papa lub membrana na deskowaniu.
Najczęstszym budulcem więźby jest lite drewno odpowiedniej klasy konstrukcyjnej, jednakże spotyka się również rozwiązania z drewna klejonego bądź przetworzonych produktów drewnopochodnych.

W zależności od układu konstrukcyjnego nośnych elementów wiązarów więźby dzielimy je na kilka podstawowych rodzajów:

  • krokwiowa
  • jętkowa
  • krokwiowo-płatwiowa
  • płatwiowo-kleszczowa
  • kratowa

A także rzadziej spotykane:

  • rozporowa-zastrzałowa
  • wieszarowa

Wybór rodzaju więźby uzależniony jest od analizy funkcjonalno-konstrukcyjno-ekonomicznej. Poniżej postaram się przedstawić w skrócie wady i zalety najczęściej stosowanych konstrukcji dachowych.

Więźby krokwiowe to najprostsze rozwiązanie konstrukcji dachu. Wiązary krokwiowe składają się z belek zwanych krokwiami i belki stropu poddasza. Belka ta może być zastąpiona stropem żelbetowym. Rozstaw między wiązarami powinien mieścić się w zakresie od 80 do 120 cm, rozpiętość pomiędzy zewnętrznymi ścianami nie powinna być większa niż 6,0 m, a długości krokwi większa niż 4,5 m. Natomiast nachylenie dachu powinno mieścić się w zakresie od 40 do 60 stopni. Powyższe ograniczenia wymiarowe podane są orientacyjnie, gdyż oczywiście odpowiednie długości, rozstawy i przekroje elementów konstrukcyjnych musi udokumentować obliczeniami uprawniony projektant konstrukcji.

Szczególnie istotne w tym rodzaju więźby jest właściwe i dokładne wykonstruowanie połączeń w węzłach, które decydują o właściwym przeniesieniu sił na inne elementy konstrukcyjne.

Zalety:

  • prostota i szybkość w wykonaniu,
  • wolna przestrzeń wewnątrz przy ograniczeniu wysokości budynku.

Wady:

  • duże przekroje belek krokwiowych w stosunku do rozpiętości ścian nośnych, a tym samym nieekonomiczność takich rozwiązań przy większych rozpiętościach,
  • konieczność bardzo dokładnego wykonania węzłów,
  • ograniczenia z stosowaniem ścianek kolankowych (duże siły rozpierające),
  • ograniczenia z wysunięciem belek poza ściany zewnętrzne ( przy grubej warstwie ocieplenia ścian zewnętrznych konieczność przedłużania dodatkowymi belkami i złamanie płaszczyzny dachu),
  • stosowana w dość stromych dachach,
  • mała sztywność całej połaci – możliwe występowania krzywizn przy ugięciu krokwi,

Więźby jętkowe (zwane też krokwiowo-jętkowymi) są jakby modyfikacją więźb krokwiowych przy zastosowaniu dodatkowej belki poziomej tzw. jętki. Jętka łączy przeciwległe krokwie dzieląc je w stosunku 3:2, tak że dłuższym elementem jest zawsze dolna część krokwi. Taki dodatkowy element przenoszący część sił rozpierających mur zwiększa zakres stosowania wiązarów do rozpiętości pomiędzy ścianami 7,5-8 m, a przy zastosowaniu dodatkowych słupów podpierających jętki (tzw. stolców) nawet do 12 m. Długości jętek na ogół wynoszą nie więcej niż 3,5 m, a kąt nachylenia takich dachów zawiera się między 37 a 67 stopni. Jętki ograniczają wysokość poddasza, dlatego dachy z więźb jętkowych są konstruowane zazwyczaj w budynkach wyższych niż te z więźbą krokwiową. Belki poziome mogą być wtedy wykorzystywane jako element nośny pod montaż konstrukcji sufitu podwieszonego oraz podparcie pod lekką podłogę poddasza bądź strychu.

Poprzez zastosowanie dodatkowych belek tzw. płatwi usztywniających dach w kierunku poprzecznym do wiązarów podpieranych przez słupy stolcowe często takie więźby nazywa się jętkowo-płatwiowymi.

Zalety:

  • większe rozpiętości ścian nośnych,
  • mniejsze przekroje krokwi,
  • mniejsze siły rozpierające mur,
  • wolna przestrzeń pod jętką ( w przypadku dachu bez słupów stolcowych),
  • możliwość wysunięcie krokwi poza dach.

Wady:

  • ograniczenie wysokości przez jętkę – konieczność realizacji wyższych budynków,
  • stosowana w dość stromych dachach,
  • mała sztywność całej połaci – możliwe występowania krzywizn przy ugięciu krokwi.

Dachy płatwiowo-kleszczowe składają się z dwóch rodzajów wiązarów, tzw. wiązarów pełnych wykonstruowanych z pary krokwi, pary kleszczy i dwóch słupów oraz tzw. wiązarów pustych złożonych z pary krokwi opartych na płatwiach stopowych. W kierunku podłużnym dachu (czyli poprzecznym do wiązarów) usztywniony jest on poprzez płatwie i płatwie stopowe wraz z słupami i mieczami. Kleszcze są to belki obejmujące dwustronnie krokwie wraz z słupami zwiększające jego sztywność w kierunku poprzecznym. Wiązary pełne stosowane są zazwyczaj co trzy bądź cztery krokwie.

Znaczna część obciążeń przenoszona jest w tych więźbach przez słupy na strop, dlatego konieczne jest jego wzmocnienie w punktach oparciach czy to poprzez zastosowanie ścian nośnych poniżej, czy poprzez podciągi czy też poprzez dodatkowe płatwie stropowe.

Ten rodzaj więźby można stosować nawet do rozpiętości 16 m pomiędzy ścianami zewnętrznymi, z tym że musimy pamiętać o zapewnienie możliwości przeniesienia obciążeń od słupów w środku. Dachy płatwiowo-kleszczowe dają nam dużo większą swobodę kształtowania nachylenia połaci bo możemy przy użyciu tego typu więźb budować konstrukcje o nachyleniu w zakresie od 6 do 70 stopni. Ścianki kolankowe też nie są już problemem, gdyż nie mamy znacznych sił poziomych.

Zalety:

  • dużo większe możliwości konstruowania kształtu połaci,
  • możliwość swobodnego kształtowania ścianek kolankowych,
  • większe rozpiętości ścian zewnętrznych,
  • duża sztywność dachu,
  • nadaje się do budynków dużych, z poddaszem użytkowym, wielospadowych dachów.

Wady:

  • więźba skomplikowana – droższa robocizna, skomplikowane obliczenia statyczne,
  • słupy nośne w części użytkowej, konieczność przewidzenia oparcia.

Więżby kratownicowe to rozwiązania konstrukcji dachu jakby żywcem przeniesione z konstrukcji stalowych dachu hal. Kratownice składające się z pasów dolnych, krokwi (jako pasów górnych) oraz krzyżulców i słupków (słupki nie zawsze występują) mają ogromną zaletę polegającą na dużej nośności dachu przy zastosowaniu małych przekrojów poszczególnych elementów. Dzięki tej cesze można więźby kratownicowe stosować w dachach o dużej rozpiętości nawet do 18 m.

Ten rodzaj konstrukcji dachu jest wykorzystywany najczęściej w dachach o małym kącie nachylenia (12 do 23 stopni). Charakterystyczne dla więźb kratownicowych jest brak przestrzeni użytkowej i dlatego bardzo często są wykorzystywane dla domów parterowych. Tego typu konstrukcje najczęściej prefabrykowane są w wytwórni i montowane jako gotowe elementy na miejscu budowy.

Zalety:

  • lekkie konstrukcje o małych przekrojach a dużej nośności,
  • możliwość stosowania dla dużych rozpiętości dachów,
  • możliwość uzyskiwania małego kąta nachylenia dachu,
  • możliwość sprefabrykowania więźby i dostarczenie na miejsce montażu,
  • pas dolny wykorzystywany jako element nośny pod montaż sufitu podwieszanego.

Wady:

  • brak przestrzeni użytkowej w więźbie.

W zależności od naszych wymagań użytkowych oraz warunków nośności projektant powinien zaprojektować optymalne rozwiązanie dla więźby dachowej naszego domu. Pamiętajmy, że jest ona elementem konstrukcji nośnej dachu i bez uzgodnienia z projektantem nie możemy samowolnie dokonywać zmian jej kształtu, kąta nachylania, rodzaju pokrycia, przekrojów poszczególnych elementów czy też po prostu je przerabiać bądź wycinać. Kierownik budowy stwierdzi jakie zmiany są nieistotne, bez wpływu na nośność i stateczność dachu, projektant natomiast może dokonać zmian adaptacyjnych potwierdzonych odpowiednimi obliczeniami statycznymi. Dlatego, jeżeli na dachu chcemy zamontować dodatkowe urządzenia lub chcemy pozmieniać rozstawy i przekroje poszczególnych belek albo nawet zmienić rodzaj więźby bardziej odpowiadający naszym wymaganiom użytkowym przedyskutujmy to z projektantem na etapie przygotowywania projektu budowlanego.