Dlaczego dachy z więźbami krokwiowymi swoją stabilność zawdzięczają przede wszystkim żelbetowi?
W Polsce większość małych i średniej wielkości domów jednorodzinnych ma dwuspadowe strome dachy o pochyleniu połaci zwykle większym od 30°. Konstrukcje tych dachów stanowią z reguły drewniane więźby krokwiowo-jętkowe, tylko w mniejszych domach – krokwiowe. Niewątpliwą zaletą ich obu jest to, że jedynie dolnymi końcami krokwi obciążają zewnętrzne ściany domu i nie mają innych dodatkowych podpór wewnętrznych. Dzięki temu całą przestrzeń pod dachem można w pełni wykorzystać na cele mieszkalne.
Dla dachów stromych bardzo ważne jest, by ich więźby były dobrze zaprojektowane oraz poprawnie wykonane przez doświadczonych cieśli. W więźbach krokwiowo-jętkowych (Fot. 1) dotyczy to przede wszystkim właściwego sposobu połączenia ich krokwi z jętkami, które są elementami ściskanymi.
Bardzo ważne jest też, żeby dolne końce krokwi dachowych były trwale połączone z drewnianymi murłatami (Fot. 2), te zaś solidnie zamocowane w stropowych lub dachowych wieńcach żelbetowych (Fot. 3). Tylko wtedy strome dachy będą miały odpowiednio dużą nośność i sztywność, a ich konstrukcji nie zagrożą nawet największe wichury i najbardziej obfite opady mokrego śniegu.
Mocna i solidnie zamocowana w zewnętrznych ścianach domu więźba nie wystarczy jednak do tego, by stromy dach był trwały. Również te ściany, na których opiera się więźba, muszą być w pełni gotowe do przejęcia przekazywanych przez nią wszystkich obciążeń z dachu.
Poddasze bez ścian kolankowych
Jeśli poddasze nie jest przeznaczone na cele mieszkalne, to zarówno więźbę krokwiową, jak i krokwiowo-jętkową można oprzeć bezpośrednio na jego ścianach zewnętrznych. Należy jedynie pamiętać, że stromy dach będzie je obciążał nie tylko pionowo, ale i poziomo.
O ile z bezpiecznym przeniesieniem na fundamenty obciążeń pionowych ściany te łatwo sobie poradzą, o tyle z poziomymi już tak nie będzie. Dlatego, żeby z ich powodu nie doszło do wywrócenia zewnętrznych ścian parteru i „rozjechania się” połaci dachowych, należy im w tym pomóc. Można to zrobić na dwa sposoby – albo dolne końce każdej pary krokwi połączyć ze sobą za pomocą poziomych drewnianych belek, albo na ścianach parteru wykonać żelbetowy strop (Fot. 4), do którego obwodowych wieńców będzie zamocowana więźba dachowa (Fot. 5).
Nie wchodząc w szczegóły techniczne, ten drugi sposób jest skuteczniejszy i dużo lepszy nie tylko dlatego, że dzięki żelbetowemu stropowi połacie dachu na pewno się nie „rozjadą”. Istotne jest także, że żelbetowy strop ułożony na ścianach domu usztywnia całą jego bryłę, dzięki czemu nie będzie ona pękać pod wpływem drgań gruntu lub jego nierównomiernego osiadania. Żelbetowy strop przyda się także wtedy, gdy właściciele domu będą chcieli kiedyś podnieść jego dach i urządzić pod nim pomieszczenia mieszkalne.
Poddasze ze ścianami kolankowymi
W większości domów z dachami stromymi zwykle przestrzeń na poddaszu – od razu lub później – przeznacza się na cele mieszkalne. Dobrze, jeśli w takich domach na ścianach parteru są wykonane ściany kolankowe (Fot. 6), które zwiększają użytkową przestrzeń pod dachem.
Ściany kolankowe mają zwykle wysokość nie większą niż 1,5 m i nie mniejszą niż 60 cm, ale nawet te stosunkowo niskie same nie byłyby w stanie przejąć poziomych sił od obciążających je więźb krokwiowo-jętkowych. Dlatego konieczne jest wzmocnienie ich konstrukcją, składającą się z żelbetowych słupków, połączonych ze sobą u góry żelbetowymi wieńcami dachowymi, w których osadza się stalowe kotwy do mocowania murłat (Fot. 7). Tylko dzięki niej ściany kolankowe będą mogły przejąć rozpór konstrukcji dachowej.
Przy czym najważniejszymi elementami szkieletu wzmacniającego ściany kolankowe są oczywiście żelbetowe słupki solidnie zakotwione w wieńcach stropu (Fot. 8). Ponieważ pod obciążeniem dachu są one zginane na zewnątrz, więc ważne jest, by ich wewnętrzne zbrojenie, składające się zwykle z dwóch, a w wysokich ścianach kolankowych nawet z trzech lub czterech prętów stalowych, było poprawnie zakotwione w wieńcu stropowym, a najlepiej także w betonie górnej strefy płyty żelbetowego stropu (Rys. 1).
Dachy strome mają zwykle drewnianą konstrukcję. Nie zmienia to faktu, że bez wsparcia żelbetowego stropu oraz żelbetowych słupków i wieńców, wzmacniających sztywność murowanych ścian kolankowych, stabilność takich dachów oraz ich odporność na skrajne zjawiska pogodowe byłyby niewystarczające.
Dlatego tak ważne jest, by zarówno sam strop, jak i wszystkie żelbetowe elementy ścian kolankowych – były wykonane z mieszanki betonowej, do której przygotowania użyto pewnego cementu, wyprodukowanego w Polsce lub innym kraju Unii Europejskiej. Nie tylko spełnia on wymagania obowiązującej normy cementowej – także dzięki mniejszemu śladowi węglowemu jest bardziej przyjazny dla klimatu i środowiska naturalnego niż cementy pochodzące z krajów, w których normy środowiskowe oraz regulacje dotyczące ograniczenia emisji CO₂ są mniej restrykcyjne w porównaniu z europejskimi.
WIĘCEJ NA TEN TEMAT
Dlaczego do budowy domu należy używać tylko pewnego cementu?
Do czego w konstrukcjach żelbetowych stal jest potrzebna betonowi, a beton – stali?
Dlaczego w elementach żelbetowych pręty zbrojeniowe muszą być właściwie zakotwione w betonie?
Jaką rolę pełnią w budynku murowanym wieńce stropowe?
Od czego zależy nośność, sztywność i trwałość konstrukcji betonowych i żelbetowych?
Dlaczego konstrukcje monolityczne można wykonywać tylko z żelbetu?
Co najbardziej odróżnia beton od innych materiałów stosowanych do budowy domu?