Nie da się w jednym artykule w sposób wyczerpujący przeanalizować wszystkich połączeń więźby dachowej, bo każde z nich można wykonać na wiele różnych sposobów. Niezależnie jednak od wybranego sposobu, trzeba pamiętać o tym, że więźba składa się z połączeń o dużych obciążeniach, w których elementy łączące pełnią tylko rolę konstrukcyjną. Warto poznać wady i zalety trzech najpopularniejszych rozwiązań, co pozwoli lepiej dobrać rozwiązanie dla konkretnego przypadku.
Przykładem będzie połączenie krokwi z murłatą, które jest jednym z najważniejszych połączeń więźby dachowej, wykonywanych na wiele różnych sposobów.
W zależności od rodzaju więźby dachowej i zakładanego w obliczeniach projektanta schematu statycznego, w tego typu połączeniu mogą pojawiać się skrajnie różne obciążenia. Oprócz pionowych, które działają zgodnie z siłą ciążenia, pojawić się też mogą podrywania i poziome siły rozporu.
Siły wynikające z ciężaru własnego dachu nie sprawiają problemu w przenoszeniu ich na murłatę, co jest możliwe dzięki wykonanemu na krokwi zaciosowi. Należy przy tym pamiętać, że wytrzymałość drewna na docisk osiąga najmniejszą wartość prostopadle do włókien. Z tego powodu między krokwią a murłatą pole docisku wytwarza się poprzez regulację głębokości zaciosu, dzięki czemu nie zostaje przekroczona wytrzymałość murłaty na docisk. Stosowane w połączeniu krokwi z murłatą elementy złączne nie biorą udziału w przenoszeniu tego obciążenia.
Inaczej jest w przypadku podrywania, gdy działają obciążenia siłą o tym samym kierunku, ale o przeciwnym zwrocie, co zdarza się szczególnie w przypadku dachów o małym nachyleniu, gdzie siły ssania wiatru na połaci są największe. Ryzyko poderwania zwiększa się ponadto, gdy zastosowane jest lekkie pokrycie (np. blachodachówki) – wówczas, oprócz ciężaru własnego dachu, to właśnie łączniki są elementami zapobiegającymi zerwaniu.
fot. SIMPSON Strong-Tie | Różne typy więźb dachowych i możliwe kombinacje obciążeń w połączeniu z murłatą.
Połączenie krokwi z murłatą – wady i zalety różnych połączeń
Łączenie elementów więźby dachowej w sytuacji, gdy to łączniki mają zapobiegać poderwaniu połaci, powinien uwzględnić nośność wybranego rozwiązania. Każdy z trzech najczęściej stosowanych łączników: gwoździe, wkręty i złącza ciesielskie ma tu inne parametry, co powinno być uwzględnione w obliczeniach projektowych. Nośność na wyrywanie gwoździa krokwiowego wynosi ok. 2-3 kN (200-300 kg), w przypadku wkręta ciesielskiego wartość ta kształtuje się na poziomie 7-8 kN. Z kolei najprostsze złącza ciesielskie (kątowniki) do połączenia krokwi z murłatą mają nośność w przedziale 10-30 kN (1-3 ton), przy czym wartość ta zależy od wielkości kątowników i długości użytych gwoździ.
Jak pokazują obliczenia wytrzymałościowe, najmniejszą nośność na poderwanie mają gwoździe krokwiowe – jest ona nawet 10 razy mniejsza niż złącza kątowe, co dobrze ilustruje poniższa fotografia. Podczas huraganowego wiatru dachy utrzymały się na budynkach, w których połączenia krokwi z murłatą wykonano z użyciem złączy ciesielskich. Tam, gdzie zastosowano gwoździe krokwiowe, połać została zerwana.
fot. SIMPSON Strong-Tie| Zerwana połać dachu łączona z murłata gwoździami krokwiowymi.
Działanie sił poziomych w kierunku na zewnątrz budynku
W połączeniu krokwi z murłatą może dojść do pojawienia się jeszcze innych sił, działających w kierunku na zewnątrz budynku, co nazywane jest rozporem. Dużym wyzwaniem podczas wykonywania obliczeń podczas projektowania więźb krokwiowych i krokwiowo-jętkowych jest przeniesienie siły rozporu na murłatę i dalej na wieniec. Od właściwego wykonania zależy bezpieczeństwo domowników, bo takie dachy mają tendencję do „rozjeżdżania się” pod ciężarem własnym i zalegającego śniegu.
Obecnie w ciesielstwie nie wykonuje się już tradycyjnych połączeń krokwi z murłatą, które funkcjonowałyby na zasadzie zamka, przeciwdziałającego siłom rozporu. Ponadto wielu cieśli wciąż uznaje gwóźdź krokwiowy za rozwiązanie najszybsze, najłatwiejsze, które nie wymaga specjalistycznych narzędzi, a do tego jest trwałe i wytrzymałe. Do rzadkości nie należy widok ekip ciesielskich, które pracują jedynie z wykorzystaniem piły łańcuchowej i gwoździ krokwiaków, stosując metodę przymiaru na budowie oraz wielokrotnych cięć i dopasowań. Tymczasem już samo założenie, że gwóźdź krokwiowy jest łącznikiem o nieskończenie dużej nośności, jest błędne. Mało tego: otóż w typowym dachu krokwiowo-jętkowym z dachówką ceramiczną, na którym zalega śnieg, wartość rozporu na murłacie może wynosić 10, a nawet 20 kN, podczas gdy nośność gwoździa krokwiowego na ścięcie wynosi ok… 4 kN. Co ciekawe, podobną nośność będzie też miał wkręt ciesielski o tej samej średnicy.
Sytuacja wygląda natomiast inaczej w przypadku złączy ciesielskich. Para podstawowych kątowników z przetłoczeniem ma nośność na rozpór na poziomie 10-25 kN, co z powodzeniem wystarczy do przeniesienia obciążeń w większości typowych więźb.
Złącza ciesielskie – specjalne połączenie krokwi z murłatą
Dostępne są też specjalistyczne złącza ciesielskie do przenoszenia bardzo dużych sił rozporu , przeznaczone do dużych więźb, w których wartość siły rozporu będzie wynosić kilkadziesiąt kN. w zależności od typu, mogą one przenosić siły rozporu na poziomie 25-100 kN (2,5-10 ton!).
fot. SIMPSON Strong-Tie | Złącze krokwiowo-rozporowe
Złącza ciesielskie uzyskują nośności połączenia kilkukrotnie przewyższające gwoździe krokwiowe czy wkręty ciesielskie. I choć są one droższe, to jednak – jak pokazują obliczenia – nie są to ceny zaporowe.
Przykładowo – podczas budowy domku jednorodzinnego, w którym trzeba wykonać 50 połączeń krokiew-murłata, za gwoździe zapłacimy 25 zł (8,0×260 w cenie 0,50 zł/szt.), a za wkręty ciesielskie o takim samym rozmiarze – 125 zł. Typowe kątownik wykorzystywany w tego typu połączeniach, to wydatek rzędu 1,5 zł za sztukę, do tego dochodzą systemowe gwoździe pierścieniowe (ok. 1 zł za komplet wystarczający do montażu kątowników). Łączny koszt kątowników i gwoździ na cały dach to 200 zł, co oznacza, że różnica ceny pomiędzy pozostałymi rozwiązaniami wynosi odpowiednio 75 i 175 zł. Biorąc pod uwagę całościowy koszt wykonania dachu (kilkadziesiąt tysięcy złotych), różnica ta finansowo jest praktycznie nieodczuwalna.
Każdego roku płacimy po kilkaset złotych za ubezpieczenie nieruchomości. Budowa mocnej, trwałej więźby, w której połączenia krokwi z murłatą wykonane są za pomocą kątowników, to również rodzaj polisy ubezpieczeniowej. Ma ona swój wymiar nie tylko finansowy, bo nie będziemy narażeni na konieczność remontu dachu w przypadku huraganowych wiatrów. To także polisa na życie – wszak solidny, wytrzymały dach gwarantuje bezpieczeństwo mieszkającym pod nim ludziom. A różnica w cenie jest na tyle mała, że każdy rozsądny inwestor powinien dopłacić bez wahania.
W razie pytań i wątpliwości odnośnie złączy ciesielskich zachęcamy do kontaktu z działem wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie pod numerem tel. 22 865 22 00 lub e-mail: [email protected]
Więcej informacji na stronie firmy: www.strongtie.pl
