Konstrukcje dachowe. Rozwiązania materiałowo

Pojęcie dachu

Dach jest zespołem elementów przykrywających budynek

góry i chroniący go od opadów atmosferycznych, wiatru,

wahań

temperatury. Dachy składają się z: konstrukcji nośnej,

pokrycia

oraz urządzeń do odprowadzania wód deszczowych ( rynny

i rury

spustowe).

Zewnętrzne elementy

dachu

1. kalenica

2. połać dachu

3. naroże

4. krawędź koszowa

5. okap

6. szczyt

Pokrycia dachowe

Jednym z elementów mających wpływ na prawidłową eksploatację i

trwałość budynku jest pokrycie dachowe, którego zadaniem jest

ochrona obiektu przed działaniem wody opadowej, tj. deszczu

śniegu i gradu. Do podstawowych wymogów stawianych pokryciom

dachowym można zaliczyć :

a) szczelność- im dach bardziej płaski tym szczelniejsze musi być

pokrycie;

b) mała odkształcalność termiczna- pokrycie dachowe pracuje w

zmiennych temperaturach, które wahają się od koło +90 ºC latem

do około -25ºC zimą;

c) niepalność;
d) nienasiąkliwość – im większa nasiąkliwość materiału tym musi

być większe pochylenie połaci dachowych;

e) mrozoodporność;
f) trwałość- w rozumieniu niezmienności cech

wytrzymałościowych i fizycznych w czasie (odporność na starzenie)

g) łatwość wykonywania konserwacji napraw
Dobór właściwego rozwiązania materiałowego musi być

poprzedzony wnikliwą analizą uwzględniającą między innymi

warunki klimatyczne w strefie położenia obiektu, konstrukcję dachu

, ukształtowanie połaci dachowych i ich pochylenie, względy

estetyczne i kulturowe oraz aspekt ekonomiczny (czasami lepiej

ponieść większe nakłady inwestycyjne, aby uzyskać pokrycie

trwalsze i wymagające w późniejszym okresie mniejszych nakładów

na konserwację i remonty).

Stosowane techniki krycia dachów

Rodzaj dachu

Technika krycia

a) stromy

·papa na deskowaniu
·gonty papowe na deskowaniu
·blacha płaska na deskowaniu
·blach falista na łatach lub płatwiach
·blach trapezowa na łatach lub płatwiach
·blacha fałdowa na łatach lub płatwiach
·dachówki ceramiczne
·dachówki betonowe
·płyty faliste bitumiczne

b) płaski

·papa na betonie
·papa na materiale termoizolacyjnym
·pokrycia bezspoinowe

Dachówki betonowe

Produkowane są z mieszaniny
cementu, piasku, wody,
plastyfikatorów i pigmentów.
Masa betonowa jest
walcowana, cięta i wytłaczana
w formach aluminiowych.
Najbardziej popularne kształty
dachówek cementowych to:
- pojedyncza i podwójna
esówka,
- podwójna rzymska,
- staroniemiecka,
- karpiówka,
- celtycka.
Dachówki betonowe trudno
odróżnić od dachówek
ceramicznych, od których są
tańsze.

Dachówki ceramiczne

Dachówki ceramiczne
Są jednym z
najstarszych
materiałów
stosowanych do krycia
dachów. Dzięki małym
wymiarom dachówki
nadają się do krycia
dachów nawet o
bardzo
skomplikowanych
kształtach – podczas
układania powstaje
niewiele odpadów.
Łatwa jest naprawa
uszkodzonych
fragmentów pokrycia –
wymienia się
pojedyncze elementy.
Pokrycie z dachówek
ceramicznych jest
ciężkie: 1 m2 waży od
47 do 75 kg.

Kształty dachów

Konstrukcją nośną dachu są najczęściej różnego

rodzaju ustroje drewniane oraz wszelkiego rodzaju

konstrukcje metalowe, żelbetowe i inne.

Zastosowane rozwiązania konstrukcyjne decydują w

głównej mierze o kształcie dachu.

Dach płaski

Jest to dach całkowicie płaski z niedużym
spadkiem. Ponieważ krokwie dachu są
jednocześnie belkami stropowymi mają one
zdecydowanie większy przekrój niż krokwie dachu
spadzistego. Dach jest prosty w montażu. Jego
izolacja cieplna układana jest pomiędzy
powierzchnią połaci dachu, a stropem i wymaga
przestrzeni powietrznej pomiędzy izolacją, a
poszyciem dachu.

Dach dwuspadowy

Najpopularniejszy typ dachu. Dwie pełne, skośne
połacie dachu tworzą ostrokątne szczyty w obrębie
poddasza. Dach bardzo prosty w montażu. W
zależności od kąta spadku połacie mogą tworzyć
poddasze użytkowe lub nieużytkowe. W wypadku
poddasza użytkowego należy zachować szczelinę
wentylacyjną pomiędzy izolacją a pokryciem
dachu. Gdy poddasze jest nieużytkowe to
przestrzeń poddasza stanowi jedną wielką
przestrzeń wentylacyjną.

Elementy konstrukcji dachu

1. krokiew

2. kleszcze

3. płatew górna

4. miecz

5. słup

6. jętka

7. wiatrownica lub deska wiatrowa

8. murłata

9. belka

10.płatew stropowa (dolna)

11.wiązar pełny

Drewniane
konstrukcje

Są najstarszym rozwiązaniem, które pomimo wielu zmian
technologicznych w budownictwie do dzisiaj pozostało prawie w
nie zmienionej formie. Wykonuje się je z drewna drzew iglastych,
m.in. sosny, świerku i jodły, natomiast łączenia, w których stosuje
się wszelkiego rodzaju kołki czy klocki, powinny być zrobione z
drewna twardego, dębu lub akacji.

Zaletą

takiej konstrukcji jest :

• lekkość
• łatwość montażu

Wadą

natomiast jest :

• łatwopalność
• podatność na korozję biologiczną
• wrażliwość na wodę

Drewniane konstrukcje
c.d.

Przed wybudowaniem należy całą konstrukcję
drewnianą zaimpregnować środkiem grzybo- i
owadobójczym, a także zabezpieczyć przed wodą
opadową. Zaniedbanie tych czynności może z czasem
prowadzić nawet do konieczności wymiany całej
konstrukcji dachu.

Drewno użyte do budowy więźby dachowej (tj.
drewniany szkielet dachu, który przenosi obciążenia
z pokrycia dachowego) powinno być odpowiednio
przygotowane. Musi mieć odpowiednią wilgotność i
być skutecznie zabezpieczone.

Wilgotność powinna wynosić :

• dla konstrukcji, które należy szczególnie chronić przed
zawilgoceniem - nie więcej niż 20 %

• dla konstrukcji zadaszonych, stojących na otwartym
powietrzu - nie więcej niż 30%

• dla konstrukcji klejonych nie powinna przekroczyć ok. 17
%

Chcąc uzyskać odpowiednią z normami wilgotność użytkową
drewna, należy poddać tarcicę procesowi suszenia - w
sposób naturalny albo sztuczny w suszarkach. Dla każdego
rodzaju drewna czas suszenia jest inny np.:

• dla sosny, świerku i jodły czas naturalnego suszenia
tarcicy (do wilgotności około 20%) wynosi od 45 do 90 dni

•

dla modrzewia od 90 do 190 dni.

Kolejnym procesem, zabezpieczającym drewno jest

impregnacja. Zależy ona od trzech czynników:

1. rodzaju drewna,

2. rodzaju zastosowanego impregnatu

3. technologii procesu impregnacji.

Najpewniejszym sposobem chroniącym konstrukcję

drewnianą

przed działaniem grzybów i ognia jest zastosowanie

metody

próżniowo-ciśnieniowej i kąpieli gorąco-zimnych.

Inne metody, takie jak : malowania, natryski,

moczenia są mniej skuteczne.

Obciążenia więźby dachowej

Więźba dachowa przenosi obciążenia stałe:

ciężar własny, ocieplenie, wykończenie

wewnętrzne oraz ciężar pokrycia, a także

zmienne, jak napór wiatru, czy ciężar

zalegającego śniegu. Ich suma ma wpływ na

wielkość przekroju krokwi. Najczęstsza

odległości pomiędzy krokwiami wynosi od 70

cm do 100 cm. Związane jest to z

dopuszczalnym ugięciem krokwi pod

maksymalnym obciążeniem, oraz z typem

konstrukcji nośnej. Im większy rozstaw

krokwi, tym większa powierzchnia dachu

obciąża daną krokiew. Istnieje opinia, że

zastosowanie lżejszego (mniejszy ciężar

własny) pokrycia dachowego pozwala na

zastosowanie znacznie słabszej, a co za tym

idzie tańszej konstrukcji więźby dachowej.

Jest to jednak mylne wrażenie, gdyż jak
pokazuje poniższa tabela na dach działa wiele
dodatkowych obciążeń, które muszą być
uwzględnione podczas projektowania.
Obciążenie śniegiem, wiatrem, ciężar
ocieplenia i wykończenia są dla wszystkich
rodzajów pokryć takie same, a w przypadku
gontu papowego dodatkowo doliczyć trzeba
ciężar deskowania.

Sumaryczne obciążenie przypadające na 1 m2
połaci dachu waha się w przedziale od ok. 213
do ok. 250 kg.

Tab. Porównanie obciążeń dla trzech
rodzajów pokryć.

Obciążenia

Dachówki

kg/m2

Blacha

dachówkopodobna

kN/m2

Gonty

bitumiczne

Kg/m2

Więźba
dachowa

Ocieplenie

Deskowanie
25 mm

Płyty gipsowo
kartonowe

Pokrycie
dachowe

Wiatr

Śnieg

Suma

250

213

221

Najważniejsze elementy więźby

dachowej to:

Krokwie – przenoszą obciążenia od pokrycia dachowego ,

parcia albo ssania wiatru, obciążenia śniegiem itp. Rozstawia

się je przeważnie co 1 m, najkorzystniejszym ich przekrojem

jest prostokąt o stosunku boków 1: 2, 1:3.

Jętki – stanowią pośrednie podpory krokwi, w zależności od

obciążenia przenoszonego od krokwi stosuje się najczęściej

przekroje; 12x14, 12x16, 14x16, 16x18, 16x20 cm.

Płatwie – w ścianach stolcowych przenoszą obciążenia od

jętki, w zależności od ich wielkości oraz odległości pomiędzy

podparciami pośrednimi stosuje się przekroje; 14x16, 14x18,

16x18, 16x20, 18x22, 20x22 cm.

Słupy – mają głównie przekrój kwadratowy, jego

powierzchnia zależy od wielkości obciążenia

przekazywanego przez płatew oraz od wysokości

słupa. Najczęściej stosuje się przekroje; 12x12,

14x14, 16x16, 18x18, 20x20 cm.

Miecze – stanowią usztywnienie ram utworzonych

przez płatwie , słupy oraz podwalinę, jak również
zmniejszają rozpiętości płatwi pomiędzy słupami.

Wykonuje się je pod katem 45 stopni.

Odpowiednio do przejmowanych obciążeń stosuje

się przekroje; 8x10, 10x12, 10x14, 12x14, 12x16

cm.

Podwaliny – przenoszą obciążenia na strop,

powinny być układane prostopadle do jego

elementów konstrukcyjnych, najczęściej ich

przekroje są takie same jak przekroje słupów.

Konstrukcje więźb dachowych

DACH KROKWIOWY

– konstrukcja, która składa się z wiązarów

krokwiowych. Krokwie posiadają tylko 2 oparcia: - w kalenicy, jako złącze
krokwi,- na murłacie ułożonej na ścianie zewnętrznej.Wiązary krokwiowe
możemy stosować przy rozpiętościach dachu do 7,0 m w świetle ścian
zewnętrznych.
Długość krokwi powinna wynosić do 4,5 m przy pokryciu ciężkim (np.
dachówka ceramiczna) lub 5,0 m przy pokryciu lekkim (np. gont
bitumiczny na deskowaniu). Usztywnienie więźby uzyskuje się za pomocą
wiatrownic z desek, które przybija się do każdej krokwi dwoma
gwoździami od dołu tj. od strony poddasza. Krokwie mają przekrój
prostokątny o stosunku szerokości do wysokości 1/2 do 1/3 . Nie należy
stosować krokwi węższych od 5 cm (utrudnione przybijanie deskowania
lub wiatrownic).

Schemat konstrukcji
krokwiowej :

1- wiatrownica

2- krokiew

3- belka stropu drewnianego

4- strop żelbetowy

DACH KROKWIOWO-JĘTKOWY

– są to wiązary, w których

każdą parę krokwi usztywnia się dodatkową rozporą, tzw.

jętką. Stosujemy je, gdy rozpiętość dachu w świetle ścian

zewnętrznych wynosi od 5,0 do 7,5 m i długość krokwi jest

dłuższa niż 4,5 m. Jętkę umieszcza się na wysokości do 0,6

długości krokwi

Schemat konstrukcji

krokwiowo-
jętkowej:

1- murłata

2-  belka
3-   jętka
4-  krokiew i
wiatrownica

DACH PŁATWIOWO-JĘTKOWY

– taką

konstrukcję stosujemy, gdy rozpiętość dachu w

świetle ścian zewnętrznych wynosi od 9,0 do 11,0

m, a jętka ma długość większą niż 3,5 m.

Jętki zostają podparte płatwiami, czyli belkami

podłużnymi, które oparte są na słupach. W skład

układu wchodzą również miecze, czyli belki, które

na słupach dodatkowo podpierają jętki i płatwie.

Słupy oparte są na podwalinach

Schemat konstrukcji

płatwiowo-jętkowej:

1-krokiew

2-jętka

3-płatew

4-podwalina

5-murłata

6-miecz

DACH PŁATWIOWO-KROKWIOWY

–

stosuje się przy rozpiętości dachu do

12,0 m. Konstrukcja składa się z

wiązarów głównych (pełnych)

ustawionych w odstępach 3,0 ÷ 5,0 m.

Składają się one z pary krokwi, pary

kleszczy i dwóch słupów. Kleszcze

obejmują z obu stron słupy oraz

krokwie. Płatwie są dodatkowo

podparte mieczami, które usztywniają

dach w kierunku podłużnym.

DACH PŁATWINOWO- KLESZCZOWY

- w

przypadku wykorzystania poddasza do celów

mieszkalnych można stosować konstrukcje

płatwiowo-kleszczowe ze ścianką kolankową.

Podniesienie dachu zwiększy wówczas

powierzchnię użytkową pomieszczenia.

Schemat wiązara pełnego

konstrukcji płatwiowo-

kleszczowej ze ścianką

kolankową:

1- krokiew

2- płatew

3- kleszcze

4- miecz

5- podwalina

6- słup

7- słupek żelbetowy z

ścianie kolankowej

Wiązary kratowe

Konstrukcje kratownicowe są charakterystyczne
dla dużych hal przemysłowych oraz obiektów
użyteczności publicznej. Wystarczy spojrzeć na
sufity większości supermarketów, które pełne są
stalowych konstrukcji kratowych. Jednak coraz
bardziej popularne stają się drewniane wiązary
kratowe w budownictwie jednorodzinnym, gdyż
posiadają wiele zalet. Charakteryzuje je lekkość,
proste i szybkie wykonanie, niewielki koszt, a
także brak konieczności wznoszenia
wewnętrznych ścian nośnych (ze względu na
równomierne rozłożenie obciążeń). Dzięki temu
wnętrza można swobodnie podzielić na
pomieszczenia użytkowe.

Wiązary kratowe składają się z pasów górnych,

dolnych, słupków oraz krzyżulców. Pręty zbudowane

są z desek lub bali drewnianych, połączonych

głównie za pomocą gwoździ, śrub, kołków, wkrętów

lub kleju. Najczęściej mają kształt trójkątny lub

dwutrapezowy. Takie konstrukcje zalecane są w

przypadku domów z poddaszem nieużytkowym, z

dachami dwuspadowymi o stosunkowo małym kącie

nachylenia (15 - 20 stopni). Rozpiętość dachu zwykle

przekracza 11,0 m, co stanowi kolejną zaletę

stosowania wiązarów kratowych. Można

wykorzystywać je w przypadku budynków o dużych

wymiarach.

Document Outline