DachyB2B / Baza wiedzy / Vademecum i artykuły / Konstrukcja dachu / Konstrukcje dachowe

Konstrukcje dachowe

Dodano: poniedziałek, 01 października 2018 09:36
Konstrukcje dachowe

Domy jednorodzinne w zdecydowanej większości przykrywają dachy spadziste, tworzące drewnianą konstrukcję zwaną więźbą dachową. Niekiedy tradycyjne rozwiązania techniczne zastępowane są przez ustroje montowane z elementów stalowych bądź dach budowany jest jako płaski z przeznaczeniem np. również do rekreacji.

Drewniane ustroje dachowe

Rodzaj układu konstrukcyjnego więźby zwany też ustrojem dachowym zależy od rozpiętości i kształtu dachu i w praktyce stosowane są dwa podstawowe rozwiązania - układ krokwiowo-jętkowy oraz płatwiowo-kleszczowy tworzące  tzw. konstrukcję ciesielskie.

Więźba krokwiowo-jętkowa

Więźba krokwiowo-jętkowa stosowana jest przy rozpiętościach do 6 - 7 m i charakteryzuje się brakiem podpór pośrednich - cała konstrukcja spoczywa na belkach - murłatach zakotwionych na wierzchu ścian zewnętrznych domu. Ustrój taki pozwala na swobodne zagospodarowanie przestrzeni pod dachem, a jętka spinająca krokwie może pełnić jednocześnie funkcję konstrukcji nośnej dla sufitu najwyższej kondygnacji.

Ustrój dachowy płatwiowo-kleszczowy

Ustrój dachowy płatwiowo-kleszczowy pozwala na przykrycie budynku o większej rozpiętości, ale wymaga ustawienia dodatkowych podpór w postaci słupów lub ścianek. Na nich spoczywają bowiem tzw. płatwie, czyli belki stanowiące dodatkowe podparcie dla krokwi.

Te dodatkowe podpory ograniczają swobodę rozplanowania wnętrz jak też wymagają zagwarantowania dostatecznej wytrzymałości stropu w miejscu ich ustawienia. W praktyce oba podstawowe ustroje dachu mogą występować na jednym budynku, zwłaszcza gdy jego kształt ma bardziej skomplikowaną formę.

Zamiast tradycyjnej więźby ciesielskiej montowane są tzw. konstrukcje inżynierskie w postaci gotowych dźwigarów prefabrykowanych składających się z płaskich bądź przestrzennych elementów nośnych.

Prefabrykowany wiązar podczas montażu na budynku, fot. Wiązary Burkietowicz
Prefabrykowany wiązar podczas montażu na budynku, fot. Wiązary Burkietowicz

Rozwiązania takie stosuje się głównie w domach z nieużytkowym poddaszem, gdyż kratownicowy ustrój ma dużą wysokość.

Lukarna czy okno połaciowe - doświetlenie poddasza użytkowego

Doświetlenie pomieszczeń na poddaszu można osiągnąć w dwojaki sposób - montując okna połaciowe lub też dobudowując wystająca z połaci dachu lukarnę z oknem fasadowym.

Okna połaciowe Velux
Okna połaciowe to jeden ze sposobów doświetlenia poddasza, fot. Velux

Przy pierwszym rozwiązaniu nie zmienia się kształt ani wysokość pomieszczeń, natomiast w drugim powstaje "wnęka" z oknem, o wysokości większej niż na pozostałej powierzchni. Lukarny mogą być budowane w dwojaki sposób - jako przedłużenie odcinka ściany zewnętrznej wyprowadzonej ponad połać dachu lub "wstawione" w konstrukcję dachową.

Lukarny "wstawione" w połać dachu jako tzw. bawole oko, fot. Andrzej Papliński
Lukarny "wstawione" w połać dachu jako tzw. bawole oko, fot. Andrzej Papliński

Na wykorzystanie okien fasadowych do doświetlenia poddasza pozwala też mansardowy ustrój dachowy dzięki dużemu kątowi nachylenia niższej części połaci i jej „spionowaniu” w miejscu osadzenia otworu okiennego.

Materiał na więźbę

Większość konstrukcji dachowych budowana jest z tarcicy iglastej - sosny, świerku rzadziej modrzewia, w formie desek, łat, bali, krawędziaków czy belek. Drewno nie jest materiałem jednorodnym i często posiada wady wpływające istotnie na jego wytrzymałość Dlatego do zastosowań konstrukcyjnych musi odpowiadać klasie wytrzymałościowych określonej w projekcie.

Obecnie drewno lite do zastosowania konstrukcyjnego powinno być cechowane znakiem CE i odpowiadać jednej z klas wytrzymałościowych wg nowych oznaczeń - najczęściej C24, C27 lub C30.

Tarcica powinna być wysuszona (wilgotność poniżej 20%) oraz zaimpregnowana, najlepiej metodą ciśnieniową. Dyskusyjna jest natomiast zasadność stosowania preparatów zwiększających odporność ogniową konstrukcji.

W większości domów więźba osłonięta jest wełną mineralną i okładziną z płyt gipsowo-kartonowych, które stanowią bardzo dobrą ochronę przed rozprzestrzenianiem się ognia i zniszczeniem konstrukcji dachowej.

Więźbę dachową ze wstępnie prefabrykowanych części można też zamówić w specjalistycznej firmie, która przygotuje w gotowe, przycięte na wymiar i ostrugane belki. Rozwiązanie takie przyspiesza montaż dachu, a dopasowane fabrycznie elementy zapewniają dokładność wykonania i wysoką trwałość konstrukcji.

Drewno klejone w konstrukcjach dachowych

Elementy z drewna litego mają skłonność do paczenia się, co może doprowadzić do deformacji konstrukcji. Drewno lite ma też ograniczone wymiary wynikające z wielkości kłód podawanej obróbce tartacznej. Wady te można wyeliminować zastępując drewno lite drewnem klejonym.

Konstrukcja dachowa z drewna klejonego nad basenem w miejscowości Koskowo k. Gdyni, fot. NordWOOD
Konstrukcja dachowa z drewna klejonego nad basenem w miejscowości Koskowo k. Gdyni, fot. NordWOOD

Istotną zaletą drewna klejonego jest też możliwość kształtowania (wyginania) elementów już w procesie produkcji, a ich wymiary są ograniczone jedynie możliwościami produkcyjnymi maszyn. Najczęściej stosowanym obecnie surowcem do produkcji drewna klejonego warstwowo jest tarcica świerkowa.

Z wykorzystaniem drewna klejonego produkowane są belki dwuteowe o różnych wysokościach składające się z pasów z drewna klejonego oraz środnika z płyty OSB 3. Elementy składowe belki są prasowane z wykorzystaniem wodoodpornych klejów, dzięki temu uzyskują wysoką sztywność i gwarantowaną stabilność wymiarów.

Montaż więźby

Tradycyjne sposoby wykonywania złączy ciesielskich coraz częściej zastępowane są przez stalowe łączniki ułatwiające wykonanie połączeń i poprawiające ich wytrzymałość. Praktycznie nie wykonuje się już - ze względu na dużą pracochłonność - klasycznych połączeń na tzw. „jaskółczy ogon” czy zwidlenie.

Wiązar łączony na płytki kolczaste, fot. Wiązary Burkietowicz
Wiązar łączony na płytki kolczaste, fot. Wiązary Burkietowicz

Jednak łączniki z reguły nie stanowią elementu całkowicie przenoszącego obciążenia i jedynie stabilizują złącze, a siły przenoszone są przez bezpośredni styk drewnianych elementów, co wymaga odpowiedniego ich dopasowania.

Dachowe konstrukcje stalowe

Stalowe konstrukcje dachowe montowane są głównie w budynkach jednorodzinnych stawianych w technologii szkieletu stalowego jak i w obiektach o dużej rozpiętości zadaszenia (hale handlowe, magazynowe, produkcyjne, sportowe).

Elementy nośne dachu w formie blachownic lub kratownic wspierają się na słupach wchodzących najczęściej w skład systemu konstrukcji obiektu. Elementy te są fabrycznie pokryte powłokami ochronnymi (ocynkowanie ewentualnie malowanie), a ich montaż odbywa się za pomocą połączeń śrubowych.

Pokrycie dachowe mocowane jest do zimnogiętych profili ze stali układanych prostopadle do ram nośnych w postaci płyt warstwowych o różnej konfiguracji powłoki zewnętrznej i wewnętrznej, jak i rdzenia. Systemowe elementy montażowe pozwalają na szybkie i trwałe łączenie płyt z konstrukcją oraz montaż niezbędnego odwodnienia i wykończenia.

Innym rozwiązaniem przykrycia obiektów o dużej rozpiętości są tzw. dachy samonośne w formie łukowych paneli z blachy trapezowej. Mogą one spoczywać na ścianach nośnych budynku lub bezpośrednio na płycie fundamentowej. Panele pełnia jednocześnie funkcję nośną jak i pokrycia dachowego, a w elementach można montować naświetla czy wejścia boczne.

Dach płaski

Mniej popularne dachy płaskie lub o niewielkim nachyleniu połaci (do 5 stopni) budowane są głównie jako żelbetowe konstrukcje stropodachów z wykorzystaniem typowych technologii stosowanych przy wykonywaniu stropów - monolitycznych płyt wylewanych na budowie, żelbetowych płyt prefabrykowanych lub konstrukcji gęstożebrowych.

Zespolone stropy gęstożebrowe typu VECTOR, fot. Konbet
Zespolone stropy gęstożebrowe typu VECTOR, fot. Konbet

Przy niewielkim nachyleniu i małej powierzchni wymagany spadek tworzony jest w formie betonowej wylewki z użyciem np. klinowych płyt termoizolacyjnych, jako stropodach niewentylowany. Przy większych spadkach, dach mogą tworzyć płyty korytkowe ułożone na ażurowych ściankach podporowych (stropodach wentylowany).

Wymagana izolacja cieplna powinna być zawsze układana od strony zewnętrznej płyty stropowej co zapewni ochronę przed skutkami dużych zmian temperatury otoczenia w ciągu roku.

Dach odwrócony w wariancie z płytami chodnikowymi lub kamiennymi, fot. archiwum portalu budujemydom.pl
Dach odwrócony w wariancie z płytami chodnikowymi lub kamiennymi, fot. archiwum portalu budujemydom.pl

Przy budowie w formie tzw. dachu odwróconego, z powierzchnią wykorzystaną jako np. taras, izolacja przeciwwodna układana jest pod ociepleniem z odpornych na stały kontakt z wodą płyt z polistyrenu ekstradowanego XPS.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie Aleksander Rembisz

Zdjęcie otwierające: Andrzej Papliński

Zdjęcia w tekście: Wiązary Burkietowicz, Konbet, Velux, NordWOOD, archiwum portalu budujemydom.pl