Dr inż. Krzysztof Schabowicz

BUDOWNICTWO OGÓLNE

WYKŁAD 7 i 8

Dachy w budynkach wznoszonych tradycyjnie. Kształty

dachów, kształtowanie połaci dachowych, pokrycia

dachowe. Konstrukcje dachowe ciesielskie,

rozporowe, bezrozporowe, wieszarowe.

WROCŁAW 2009

Klasyfikacja przekryć

Dach

Stropodach

Łupina wisząca

Sklepienie tradycyjne

Łupina cienkościenna

Przekrycie pneumatyczne

Kratownica przestrzenna

Dach

jest zespołem elementów chroniących budynek przed

wpływami atmosferycznymi

(opady, wiatr, różnice

temperatur) oraz

przenoszących obciążenia

: ciężar własny

i

obciążenia środowiskowe

(śnieg, wiatr).

Definicja

Kształty
dachów

Przykłady dachów

Przykłady dachów

Przykłady dachów - nazewnictwo

Przykłady dachów budynków

mieszkalnych i sakralnych:

a) wielopołaciowy,
b) jednospadkowy,
c) dwuspadkowym,
d) czterospadkowy,
e) naczółkowy,

f) półszczytowy,

g) mansardowy,
h) uskokowy,
i) wielopołaciowy,
j) namiotowy,
k) wieżowy,
l) kopulasty w postaci czaszy,
m) kopulasty z łubniem,
n) hełmowy

Elementy dachu

rura spustowa

rynna

krokiew narożna

krokiew koszowa

Pochylenia połaci dachowych dla wybranych
materiałów wg PN-B-02361:1999

Sposób pokrycia

Wartości

pochylenia połaci

dachowych

h:a

[-]

a

[

o

]

a

[%]

Powłoka

bezspoinowa

z

mas

asfaltowych

i

asfaltowo-

polimerowych

na

trzech

warstwach

pap asfaltowych na

podłożu drewnianym

od

0,02

do

0,20

od 1

do 11

od 2

do

20

Trzy warstwy papy

asfaltowej,

każda

o

zawartości

masy

powłokowej

do

1600

g/m

2

,

układane na podłożu drewnianym

od

0,03

do

0,30

od 2

do 17

od 3

do

30

Asfaltowe

gonty

papowe

mocowane

mechanicznie

na

podłożu

drewnianym

lub

na

jednej warstwie papy na

podłożu

drewnianym

od

0,20

do

3,70

od 12
do 75

od

20

do

370

Blacha

falista

stalowa

ocynkowana,

cynkowa

lub

aluminiowa

0,25

14

25

Blachy

fałdowe

(trapezowe)

ocynkowane oraz ocynkowane i
powlekane, o

wysokości profilu ≥

35 mm

1)

0,07

4

7

Sposób pokrycia

Wartości pochylenia

połaci dachowych

h:a

[-]

a

[

o

]

a

[%]

Dachówka

ceramiczna

karpiówka, pojedynczo

od 0,8
do 1,2

od 39-

do 50

od 80

do 120

Dachówka

ceramiczna

karpiówka, podwójnie w
łuskę

od 0,6
do 1,2

od 31
do 50

od 60

do 120

Dachówka

ceramiczna

karpiówka, podwójnie w
koronkę

od 0,7
do 1,0

od 35
do 45

od 70

do 100

Dachówka

ceramiczna

holenderska

od 0,6
do 1,2

od 31
do 50

od 60

do 120

Dachówka

ceramiczna

zakładkowa

od 0,5
do 1,0

od 27
do 45

od 50

do 100

Dachówka

ceramiczna

mnich-mniszka

od 0,8
do 1,5

od 39
do 56

od 80

do 150

Dachówka

cementowa

płaska

typu

karpiówka,

pojedynczo

od 0,6
do 1,0

od 31
do 45

od 60

do 100

Dachówka

cementowa

płaska

typu

karpiówka,

podwójnie w łuskę i w
koronkę

od 0,6
do 1,0

od 31
do 45

od 60

do 100

Funkcje dachu

1.

Przenoszenie

obciążeń pionowych i poziomych

2.

Przegroda

ciepło- i dźwiękochłonna

3.

Przegroda

zapobiegająca rozprzestrzenianiu się ognia

Odkształcenia dachu

-termiczne

różnica temperatur między latem a zimą może wynosić 100 C
(dylatacje konstrukcji, przesuwne

połączenia elementów pokrycia

np. z blachy),

-

sprężyste i plastyczne konstrukcji dachu.

Przekrój pnia drzewa

Przekrój pnia drzewa

Drewno
materiał budowlany

1

organiczny -

występuje korozja biologiczna wywołana przez

grzyby, bakterie lub owady, konieczne zabezpieczenia
antykorozyjne -

» impregnacja, podkładki z papy między drewnem

a murem lub betonem, wentylacja powierzchni drewna,

Drewno ma różną wytrzymałość w zależności od rodzaju i kierunku

działania na włókna naprężeń - szczególnie mała jest wytrzymałość,
gdy naprężenia działają prostopadle do włókien

.

3

ortotropowy i

zbieżysty - układ włókien drewna zależy od

środowiska, w którym rosło drzewo, np. wiatry skręcają i wyginają
włókna. W tarcicy prostopadłościennej występuje zbieżysty układ
włókien

2

anizotropowy - budowa drewna w postaci rzeczywistych

włókien materiału, tworzących tzw. słoje,

Celuloza tworzy szkielet, a lignina usztywnia ten szkielet. Właściwości
ligniny, a więc i drewna, zależą bardzo od wilgotności

4-

składa się głównie z celulozy i ligniny

Wykres pęcznienia (kurczliwości) drewna
sosnowego: 1-

wzdłuż włókien. 2 - w

kierunku promieniowym 3- w kierunku
stycznym, 4 -

pęcznienie objętościowe

Nomogram

do

określenia

wilgotności

względnej

drewna

przy

danej

temperaturze

i

danej

wilgotności

względnej otaczającego powietrza

Przy zmianach wilgotności występuje zjawisko paczenia się
drewna, a w starym drewnie powstają pęknięcia wzdłuż
włókien.

Odkształcenia materiałów tartych po
przeschnięciu w zależności od
przebiegu pierścieni rocznych

Przy zmianie wilgotności
drewna występuje zmiana
nośności i odkształceń
konstrukcji drewnianej
(zwiększenie wilgotności
powoduje spadek
wytrzymałości i wzrost
odkształceń).

promieniowo

stycznie

Sposoby przetarcia i możliwe pęknięcia drewna litego

przekrój środkowy
(rdzeń w środku)

przekroje rozdzielające rdzeń

przekroje bez rdzenia
mało pęknięć

Wpływ wilgotności na wytrzymałość drewna iglastego
1 – rozciąganie wzdłuż włókien, 2 – zginanie, 3 – ściskanie
wzdłuż włókien, 4 – ścinanie wzdłuż włókien

5 reologiczny
W drewnie następuje duża zmiana własności mechanicznych (R,E)
na skutek długotrwałego działania naprężeń na komórki drewna.

Połączenia elementów konstrukcji drewnianych

mechaniczne -

> siły przenoszone przez docisk elementów do siebie

(wręby, czopy) lub łączników do elementów (gwoździe, śruby, wkręty itp.),

klejone -

> siły przenoszone przez ścinanie lub rozrywanie.

Przenoszenie naprężeń dociskowych przez drewno wymaga zgniecenia
komórek (utwardzenia) strefy docisku. Powoduje to przesunięcie
łączonych elementów, co charakteryzuje tzw. podatność połączenia.

Połączenia elementów konstrukcji drewnianych

przemieszczenie <-

» nośność na docisk

Oznacza to,

że nie może wystąpić nośność na docisk połączenia bez

przemieszczenia

się łączonych elementów (dlatego nie można

sumować nośności np. gwoździ i kleju).

Podatność połączeń bardzo istotnie (czasami więcej niż odkształcenia
sprężyste) wpływa na odkształcenia całej konstrukcji.

Wszystkie

połączenia mechaniczne, a zwłaszcza złącza ciesielskie,

wymagają dokładnego dopasowania powierzchni docisku (zły cieśla -
>

złe dopasowanie -> duże odkształcenia).

Przykłady połączeń na wrąb i na czop

Schemat do obliczeń

Więźba płatwiowo-kleszczowa

Wariantowe zamocowanie
słupów do podwalin

Najczęściej stosowane wymiary poprzeczne
drewnianych elementów konstrukcji dachowych

Element

Wymiary poprzeczne

[mm]

Krokwie, jętki

50 x 100 do 100 x 200

Płatwie

100 x 150 do 200 x 200

Słupki

100 x 100 do 125 x 200

Miecze

75 x 100 do 75 x 125

Kleszcze

38 x 125 do 75 x 140

Murłaty

100 x 100 do 150 x 150

Wiatrownice

38 x 100

125 lub z taśm

stalowych

Więźby dachowe

TYPY WIĄZAROW DACHOWYCH

I

-

wiązary rozporowe

II

-

wiązary bezrozporowe (z płatwiami)

III

-

wiązary wieszakowe

Wiązar rozporowy – wiązar krokwiowy

Wiązar rozporowy – wiązar krokwiowy

Wiązar rozporowy – wiązar krokwiowy

Zakotwienie krokwi

a)

za pomocą łącznika stalowego, b) za pomocą siodełka i specjalnie

ukształtowanego wieńca, c) za pomocą siodełka i łat;

1 - krokiew, 2 -

murłat, 3 - strop żelbetowy , 4 - łącznik z blachy perforowanej, 5 -

gwoździe lub wkręty, 6 – siodełko, 7 – podkładka z papy, 8 - łata

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

1 - krokiew, 2 -

jętka, 3 - wiatrownica, 4 - belka stropowa,

5 -

murłat, 6 - nakładka

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

1 - krokiew, 2 -

jętka, 3 - wiatrownica, 4 - belka stropowa,

5 -

murłat, 6 - nakładka

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

Podpory rzeczywiste
i przyjmowane w obliczeniach

p-

ciężar człowieka

Wykresy sił wewnętrznych

w prawidłowo

wykonanym wiązarze

jętkowym (tzn. gdy krokwie są prawidłowo zamocowane do murłatu, a
murłat do stropu)

Wiązar rozporowy – wiązar jętkowy

Wykresy sił wewnętrznych

w nieprawidłowo

wykonanym wiązarze (tzn. gdy

krokwie nie są odpowiednio zamocowane i nie jest możliwe przekazanie sił
rozporu na strop)

Podpory rzeczywiste

podpory przyjmowane w obliczeniach

H

A

=H

B

=1/2H

Usztywnienie wiązarów

Usztywnienie podłużne wiązarów rozporowych za pomocą podłużnic i
wiatrownic; a) przekrój poprzeczny, b) przekrój podłużny;

1- krokiew, 2-

podłużnica, 3 – wiatrownice z desek lub taśm stalowych

Usztywnienie wiązarów

-

jednej lub dwóch ścianek stolcowych usztywniających

Ścianki stolcowe nie
zmieniają rozkładu sił w
wiązarze, nie przejmują
obciążeń z dachu, a
tylko usztywniają układ
wiązarów i zmniejszają
długość wyboczeniową
jętek.

DACH JEDNOSTOLCOWY

DACH DWUSTOLCOWY

Płatew

Płatew

Jętka

Jętka

Jętka

Miecz

Miecz

Miecz

Stolec

Stolec

Stolec

12x14 / 14x20

5x10 / 8x16

8x10 / 10x12

Krokiew 5x8 / 8x16

14x14 / 16x16

Płatew

Wiązary bezrozporowe – z płatwiami

a) dwuspadkowy z podparciem na

płatwi kalenicowej,

b) dwuspadkowy z podparciem

dwoma ramami stolcowymi,

c) dwuspadkowy płatwiowo-

kleszczowy,

d) dwuspadkowy z podparciem

kozłowym,

e) jednospadkowy bez kleszczy

(pulpitowy),

f) jednospadkowy z kleszczami;

1

– ewentualnie dodatkowe

podparcie w kalenicy,

2

– ewentualnie miecz w

płaszczyźnie wiązara,

3 -

ewentualnie zastrzał

Wiązar płatwiowo-kleszczowy

Wiązar płatwiowo-kleszczowy

Dach płatwiowo-kleszczowy: a) schemat dachu, b) schemat statyczny wiązara, c)
przekrój poprzeczny dachu, d) przekrój podłużny dachu; 1 - krokiew, 2 - płatew, 3
-

murłat, 4 - kleszcze, 5 - słup, 6 - miecz, 7 - podwalina

Wiązar płatwiowo-kleszczowy

Wiązar płatwiowo-kleszczowy

Zakotwienie krokwi

a)

za pomocą gwoździ krokwiowych, b) za pomocą łącznika metalowego

mocowanego do murłatu, c) za pomocą łącznika metalowego mocowanego do

wieńca żelbetowego:

1- krokiew, 2-

murłat, 3 – wieniec żelbetowy lub ściana, 4 – gwoździe,

5 -

łącznik stalowy, 6 – śruba kotwiąca

Oparcie płatwi przy ścianie

Nie zaleca się opierania płatwi jednym końcem na słupie drewnianym, a drugim
końcem na ścianie murowanej, ze względu na różnicę odkształceń w czasie

Wykresy odkształceń w czasie:
a- konstrukcji drewnianej,
b- muru nowego,
c- muru starego

Połączenie słupów ze stropem

a)

za pomocą płaskowników, b) za pomocą specjalnych łączników stalowych;

1

– słup, 2 – dodatkowe żebro monolityczne, 3 – belki prefabrykowanego

stropu

gęstożebrowego, 4 – płaskowniki lub specjalne łączniki z taśmy

perforowanej, 5 -

specjalny łącznik podporowy do słupów drewnianych

Wiązary wieszarowe

a) jednowieszakowy, b) dwuwieszakowy;

1- krokiew, 2-

zastrzał, 3- płatew kalenicowa, 4 – płatew dolna (murłat), 5 –

wieszak, 6

– ściąg (belka stropowa), 7 – podciąg, 8- nadciąg, 9- rozpora,

10

– kleszcze, 11 – płatew pośrednia

Wiązar dwuwieszakowy

Wieszak

Ściąg Rozpora

Płatew

Obmurowanie
krokwi

Krokiew

Podciąg

Dach – układ warstw

Dach – układ warstw

Dach – układ warstw

Dach – elementy wykończeniowe

ławy kominiarskie

Dach – elementy wykończeniowe

ławy kominiarskie

Dach – elementy wykończeniowe

płotki przeciwśniegowe

Dach – elementy wykończeniowe

płotki przeciwśniegowe

Dachy drewniane

Dachy stalowe

Dachy stalowe strome o konstrukcji kratownicowej. Stosuje się lekkie
pokrycia dachowe z blach fałdowych.

Przykłady dachów stalowych

Dachy żelbetowe

wzmocniony strop poddasza

płytki dachowe

złącze elementów

Strome dachy żelbetowe
obecnie nie są stosowane.
Były stosowane dawniej, jak
np. wiązar gdański

Prefabrykowany

żelbetowy dach wysoki

Dachy żelbetowe

DZIĘKUJE ZA UWAGĘ