Konstrukcja dachu to bardzo ważny element w każdym budynku, a szczególnie w domu jednorodzinnym. Dach to ta część budynku, która ma go chronić przed wpływem niekorzystnych czynników atmosferycznych, jak na przykład opady deszczu, silne porywy wiatru oraz zaleganie pokrywy śnieżnej. Konstrukcja dachu ma bowiem największy wpływ na to, że nasz dom będzie w odpowiedni sposób zabezpieczony przed warunkami atmosferycznymi. Przybliżymy zatem budowę dachu, a także typy konstrukcji, w jakich może on być budowany.

Charakterystyka konstrukcji dachu

Dach to górna, najwyższa część budynku. Konstrukcyjną rolą dachu jest przykrycie budynku oraz osłonienie go przed różnego rodzaju czynnikami atmosferycznymi. Podstawowe elementy dachu to konstrukcja nośna oraz pokrycie. W przypadku budynków o średniej wysokości zazwyczaj konstrukcja dachu wykonywana jest z belek drewnianych. Jeżeli pomiędzy zewnętrznymi ścianami występują większe odległości, wówczas stosuje się konstrukcje stalowe, żelbetowe lub z drewna klejonego. W przypadku pokryć dachowych są one wykonywane z takich materiałów jak między innymi dachówki ceramiczne, blacho dachówka, gont lub strzecha. Na kąt nachylenia dachu wpływ mogą mieć lokalne uwarunkowania kulturowe, a także projekt architektoniczny. Wśród elementów konstrukcyjnych dachu wymienić należy: więźbę dachową, połać dachową, kalenicę, kosz, którego inna nazwa to krawędź koszowa, okap, naroże dachowe, naczółek oraz przyczółek.

Konstrukcję nośną każdego dachu stanowią te elementy, które przenoszą ciężar dachu na ściany budynku. Zwykle konstrukcją nośną dachów jest więźba dachowa. Funkcję więźby dachowej w przypadku większych budynków pełnią elementy żelbetowe oraz wiązary stalowe, których inna nazwa to kratownice. Współcześnie bardzo często stosowne są również więźby drewniane, które wykonywane są z elementów prefabrykowanych.

Więźbą dachową jest stelaż, szkielet dachu, najczęściej drewniany, którego zadaniem jest przenoszenie obciążenia z pokrycia dachowego. Więźby dachowe są konstrukcjami ciesielskimi. Warto tutaj wspomnieć, że w tych konstrukcjach przekazywanie sił od obciążeń własnym ciężarem, śniegiem, czy wiatrem, a także pomiędzy poszczególnymi elementami więźby odbywa się poprzez ciesielskie złącza. Kluczowym elementem każdej więźby dachowej są wiązary dachowe. Wśród tych wiązarów najczęściej spotkać możemy się z wiązarami krokwiowymi, wiązarami jętkowymi, wiązarami płatwiowo-kleszczowymi, a także z wiązarami wieszarowymi. W dachu występuje kilka wiązarów. To na wiązarach spoczywa pokrycie dachu, które jest oparte na nich za pośrednictwem łat, czyli wąskich desek lub szerokich listew lub ewentualnie dodatkowo za pośrednictwem kontrłat lub deskowania.

Wiązary opierane są na belkach stropu poddasza lub na murze za pośrednictwem murłaty, ma to miejsce w przypadku ściany szkieletowej opartej na belce oczepowej. Konstrukcja dachu w kierunku podłużnym jest usztywniona przy pomocy desek wiatrownic, które są przybijane ukośnie. Najważniejszymi elementami więźby dachowej są: płatew, wiązar lub jętka, wieniec, krokiew, kleszcze, murłata, czyli namurnica lub podwalina, stolec, czyli słup, nakładka, wiatrownica, podciąg, krzyżulec, wieszak, zastrzał oraz miecz. Krokwią nazywamy pochyłą belkę więźby dachowej, która jest najczęściej drewniana, jest oparta na oczepie lub murłacie. Krokwie są zwykle wzmacniane jętkami i przytwierdza się do nich łaty lub płatwie. Podstawowymi rodzajami krokwi są krokiew główna, tworząca ramiona wiązara ciesielskiego, krokiew czołowa, czyli główna krokiew, która wspiera połacie krótsze w dachach wielospadowych, krokiew koszowa, podpierająca kosz wielopołaciowego dachu, krokiew narożna, inaczej krawężnica, podpierająca narożną kalenicę wielopołaciowego dachu oraz krokiew kulawka, która jest krótszą krokwią w dachu wielopołaciowym opartą na krokwi koszowej lub narożnej.

Proces budowy więźby dachowej nie trwa długo i zazwyczaj jest ona gotowa już upływie jednego dwóch lub trzech dni. Warto również wspomnieć o tym, że typ więźby dachowej i jej konstrukcji, zależy przede wszystkim od tego jakiego rodzaju dach przewidziany jest w projekcie domu. Projekt to z kolei wybór, który zależy wyłącznie od naszych upodobań oraz możliwości. Wśród rodzajów więźby dachowej wyróżniamy jej trzy podstawowe typy konstrukcyjne: więźby krokwiowe, więźby jętkowe oraz więźby płatwiowe. Wśród nich wyróżniamy z kolei różne podtypy konstrukcyjne. Jako historyczną ciekawostkę warto przytoczyć, że w przypadku konstrukcji archaicznych dachów możemy również spotkać takie typy więźby jak więźba sochowo-ślemieniowa, więźba półsochowa oraz więźba ślęgowa.

Więźby krokwiowe

Więźba krokwiowa to najprostszy rodzaj więźby dachowej, który możemy spotkać w budownictwie. Jednocześnie przez to, że konstrukcja takiego dachu jest bardzo prosta, jest to także najmniej stabilny spośród rodzajów konstrukcji dachowych. Wśród konstrukcji dachów krokwiowych wyróżnia się dwa jej podstawowe typy: więźbę krokwiowo-belkową oraz więźbę z krokwiami opartymi na ścianach.

Więźba krokwiowo-belkowa

W przypadku więźby krokwiowo-belkowej para krokwi wraz z belką stropu drewnianego tworzy wiązar trójelementowy, który oparty jest na zewnętrznych ścianach budynku. Natomiast belki, które tworzą drewniany strop, są bezpośrednio oparte na murze albo na murłacie.

Więźba z krokwiami opartymi na ścianach

Więźba z krokwiami opartymi na ścianach to taki rodzaj więźby krokwiowej, w której krokwie połączone są w kalenicy oraz oparte na murłatach, które z kolei zamocowane są do wieńca. W takim rodzaju więźby wiązar tworzą jedynie dwa elementy i w związku z tym funkcję trzeciego boku trójkąta przejmuje strop, który może być na przykład żelbetowy lub wykonany z elementów prefabrykowanych.

Więźba jętkowa

Więźba dachowa jest jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań w przypadku projektów dachów. Jest ona tak często projektowanym typem wiązarów, ponieważ jest ona stosunkowo prosta do wykonania, ekonomiczna, jak również nie ma aż tylu ograniczeń co więźba krokwiowa. Tego typu więźbę dachową można stosować w przypadku rozpiętości ścian od 5 m do 12 m oraz, gdy kąt nachylenia połaci zawiera się w przedziale od 25° do 67°, a zalecane nachylenie to co najmniej 35°.

W dużym uproszczeniu dach jętkowy to odmiana dachu krokwiowego, do konstrukcji którego dodany jest poziomy element, tak zwana jętka. Jętka to element konstrukcyjny, który łączy oraz usztywnia obie krokwie. Jętka zwykle jest umieszczona w połowie długości krokwi lub nieco wyżej. Warto wspomnieć o ty, że długość dolnej części krokwi, czyli jej części od murłaty do jętki, nie powinna przekraczać 4,5 m, natomiast długość jej części górnej, czyli pomiędzy jętką a kalenicą, nie powinna przekraczać 2,7 m. Spośród rodzajów więźby jętkowej rozróżnia się dwa jej rodzaje w zależności od rozpiętości dachu: klasyczna więźba jętkowa oraz więźba płatwiowo-jętkowa.

Klasyczna więźba jętkowa

Klasyczną więźbę jętkową najczęściej projektuje się wówczas, gdy jętka ma długość nieprzekraczającą 3,5 m. Rozwiązanie to zwykle wykonywane jest w domach, w których chcemy mieć poddasze użytkowe. W takiej konstrukcji dachu dolna krawędź jętki zwykle znajdowuje się do 2 m do 2,4 m ponad poziomem podłogi. W przypadku dachów, które mają niewielki kąt nachylenia, murowane są ścianki kolankowe w celu zapewnienia odpowiedniej wysokości wnętrza. Ścianki kolankowe należy jednak wzmocnić bardzo solidną konstrukcją żelbetową. W przeciwnym razie mogą one ulec zniszczeniu, wypchnięciu na zewnątrz, na skutek rozporu krokwi. W tym celu wykorzystuje się specjalny wieniec lub słupki.

Więźba płatwiowo-jętkowa

Konstrukcja więźby płatwiowo-jętkowej posiada jedną lub dwie ściany stolcowe. Ściany te tworzy ciąg słupów stolcowych, które ustawione są na podwalinie i połączone ze sobą od góry pośrednią płatwią. Więźbę płatwiowo-jętkowej stosuje się w przypadku dachów o większych rozpiętościach, gdy jętki mają zbyt dużą długość. Podpierane są one wówczas jedną płatwią w przypadku, gdy rozpiętości wiązarów wynoszą od 7,5 m do 10 m lub dwiema płatwiami w przypadku, gdy rozpiętości wiązarów wynoszą od 9 m do 12 m. Słupy stolcowe, które podpierają płatwie ustawia się zwykle na podwalinowych belkach, które wykonane są z drewna, bez względu na to, czy konstrukcja stropu wykonana jest z drewna, stali, czy żelbetu. Miecze to ukośne elementy w takiej konstrukcji, które spełniać mają dwie funkcje. Ich zadanie polega na usztywnieniu konstrukcji ściany stolcowej, jak również stanowić mają dodatkowe podparcie dla płatwi. Konstrukcje posiadające jedną ścianę stolcową noszą nazwę dachu jętkowego jednostolcowego, natomiast konstrukcje, które posiadają dwie ściany stolcowe nazywane są dachem jętkowym dwustolcowym.

Więźby płatwiowo - kleszczowe

Więźby płatwiowo - kleszczowe są najbardziej uniwersalnym rodzajem więźby dachowej. Wykorzystywana jest ona zarówno w przypadku dachów płaskich i dachów stromych, których kąt nachylenia wynosi od 6° do 70°, w przypadku dachów jednospadowych i dwuspadowych, w przypadku dachów z poddaszem użytkowym oraz bez niego, jak również w przypadku dachów, których rozpiętości sięgają nawet do 16 m. Konstrukcja ta jest bardzo podobna do konstrukcji dachu jętkowego, który posiada dwie ściany stolcowe. W przypadku więźby płatwiowo-kleszczowej płatwie pośrednie podpierają jednak nie jętki, lecz krokwie i w związku z tym w obu typach konstrukcji występują zasadnicze, znaczne różnice w sposobie, w jaki przekazywane są obciążenia na ściany oraz stropy. W przypadku dachu jętkowego wszystkie obciążenia przejmują przez ściany zewnętrzne, natomiast w przypadku dachu płatwiowo- kleszczowego większość obciążeń przekazywana jest na strop bądź na wewnętrzne ściany nośne, przekazywanie obciążeń odbywa się tu za pośrednictwem ścian stolcowych. W tych konstrukcjach dachowych na ściany zewnętrzne przenoszona jest jedynie część obciążeń i w związku z tym wmurowane ścianki kolankowe nie wymagają w większości przypadków aż tak potężnych wzmocnień żelbetowych jak ma to miejsce w przypadku więźby jętkowej. Spotkać się możemy z kilkoma rodzajami konstrukcji płatwiowo-kleszczowych. Występują między innymi: typowa więźba płatwiowo-kleszczowa, więźba płatwiowo-kleszczowa z drewnianą ścianką kolankową, płaski dach płatwiowo-kleszczowy oraz dach pulpitowy.

Typowa więźba płatwiowo-kleszczowa

Typową więźbę płatwiowo -kleszczową budują dwa rodzaje wiązarów. Są to wiązary główne, które rozstawione są w odległości co 3 m do 5 m od siebie. Wiązary te składają się z dwóch krokwi, a także z pary kleszczy oraz z dwóch słupów ścian stolcowych. Drugi wiązarami są wiązary pośrednie, które z kolei składają się z krokwi opieranych na płatwiach oraz ewentualnie dodatkowo na murłatach. Typową więźbę płatwiowo -kleszczową stosuje się przy konstrukcjach o rozpiętościach wynoszących od 9 m do 10 m. Nie wymaga ona dodatkowych usztywnień w poprzecznym kierunku. Jednak w przypadku większego rozstawu ścian w płaszczyźnie wiązara głównego powinno się stosować specjalne zastrzały lub miecze.

Więźba płatwiowo-kleszczowa z drewnianą ścianką kolankową

Więźbę płatwiowo-kleszczową z drewnianą ścianką kolankową najczęściej stosuje się w budynkach, które posiadają poddasze użytkowe. W przypadku tych konstrukcji wysokość ścianek kolankowych w dachach płaskich oraz stromych powinna wynosić od 1,2 m do 2 m. W przypadku tego rodzaju więźby dachowej ścianki kolankowe charakteryzują się zwykłą konstrukcją ściany stolcowej z takimi elementami jak płatwia, podwalina, słupki i miecze. Aby ścianka ta nie została wychylona na zewnątrz zabezpieczana jest przez kleszcze, które łączą krokiew oraz słup stolcowy ściany wewnętrznej.

Płaski dach płatwiowo-kleszczowy

Płaski dach płatwiowo-kleszczowy jest kolejnym rodzajem więźby płatwiowo-kleszczowej. Dach ten charakteryzuje się tym, że posiada zwykle jedną płatew kalenicową, która oparta jest na ścianie stolcowej. Ten rodzaj więźby stosowany może być w przypadku rozpiętości ścian wynoszących do ok. 8-9 m oraz w przypadku kąta nachylenia dachu wynoszącego od 6° do 18°. W konstrukcjach tej więźby ścianki kolankowe są najczęściej murowane. W przypadku rozpiętości sięgających do 16 m do płatwi kalenicowej należy dodać dwie płatwie pośrednie. Parą kleszczy łączy słupy wiązara głównego. Miecze umieszczane są w płaszczyźnie wiązara i mają za zadanie usztywnienie go w kierunku poprzecznym , a także zmniejszyć rozpiętość kleszczy.

Dach pulpitowy

Kolejnym rodzajem dachów z więźbą płatwiowo kleszczową jest dach pulpitowy. Ten rodzaj konstrukcji występuje najczęściej jako odmiana jednospadowa dachu z płatwiowo-kleszczową konstrukcją. Tego rodzaju dachy mają zwykle zastosowanie jako dachy nad przybudówkami, a także nad budynkami długimi i wąskimi, które są usytuowane na granicach działek, a których rozpiętość ścian nie przekracza 6 m. W konstrukcjach tych najczęściej stosowane są dwie ściany stolcowe, tylna oraz środkowa, w niektórych przypadkach występuje również ścianka kolankowa. Tylna ścianka jest pionowa i bardzo często wykorzystuje się ją do usztywnienia ściany pulpitowej, która jest wiotka. Ściany te łączone są ze sobą na wysokości kleszczy stalowymi kotwami. Środkowa ściana jest zazwyczaj pochylona. Wówczas obciążenia z dachu przekazywane są jak najdalej od środka stropu.

Dachowe wiązary kratowe

Innym, nowatorskim rodzajem konstrukcji dachowych są wiązary kratowe. Dużą popularność zyskały one dzięki modzie na szkieletowe domy drewniane, w których stosuje się taką konstrukcję dachów. Wcześniej tego rodzaju konstrukcje stosowane były przede wszystkim do przekrywania dachów baraków. Ten rodzaj konstrukcji dachowej ma wiele zalet i coraz częściej stosowane są one także w w jednorodzinnych domach drewnianych oraz murowanych. Wiązary kratowe to bardzo dobre rozwiązanie do dachów dwuspadowych, które charakteryzują się niewielkim kątem nachylenia wynoszącym od 14° do 23°. Wiązary kratowe sprawdzą się w domach, które mają poddasze nieużytkowe z rozstawem nośnych ścian zewnętrznych wynoszącym do 12 m. W takim przypadku najlepiej widać się ich zalety. Charakteryzują się one bowiem lekkością, prostotą oraz szybkością wykonania konstrukcji powtarzalnej. Kolejnymi zaletami tego rozwiązania są także niewielkie koszty konstrukcji stropu oraz dachu, a także możliwość swobodnego i swobodnego zagospodarowania wnętrza, w związku z tym, że wewnętrzne ściany nośne nie są potrzebne. Warto również wspomnieć o tym, że do wykonania wiązarów kratowych nie musimy zatrudniać cieśli o bardzo dużym doświadczeniu.

Dach to bardzo ważny element konstrukcji każdego budynku. Stanowi on nie tylko zwieńczenie domu, które możemy pokryć piękną i elegancką dachówką. Podstawową rolą dachu jest zapewnienie zabezpieczenia przed wpływem niekorzystnych warunków atmosferycznych. W związku z tym dachowa konstrukcja powinna być solidna i dopasowana do wymiarów domu, a także roli jaką będzie pełnić. Występuje wiele rodzajów więźby dachowej, które charakteryzują się różnymi właściwościami i stosowane mogą być do różnych konstrukcji dachu. Na wybór więźby dachowej wpływ mają przede wszystkim takie jego parametry , jak wysokość dachu, rozpiętość ścian budynku, to czy dach ma być jednospadowy, dwuspadowy, czy wielospadowy.