Płatew zwieracza (väzný trám)

Płatew zwieracza to pozioma belka poprzeczna tradycyjnej więźby dachowej, która łączy stopy krokwi i pomaga przenosić ich napór.

Ściąg (väzný trám, czes. vazný trám) to pozioma belka poprzeczna tradycyjnej konstrukcji dachowej, która łączy stopy krokwi i pomaga przenosić ich napór. Słowacki urząd ochrony zabytków (Pamiatkový úrad SR, PÚ SR) określa ją jako podstawową poziomą belkę poprzeczną wiązara dachowego. Zazwyczaj jest osadzona zamkiem w pomúrnicach (rwarach), czyli podwalinach układanych na murze. Ta strona korzysta ze słowackich terminów z glosariusza terminologicznego PÚ SR oraz z podejścia nowoczesnych dachów do tego samego obciążenia, opisanego w czeskim artykule inżynierskim.

Czym jest ściąg w słowackim dachu?

W glosariuszu PÚ SR väzný trám należy do wiązara poprzecznego (priečna väzba). Wiązar pełny (plná väzba) lub wiązar pośredni (medziľahlá väzba) składa się z pary krokwi i ściągu. Cieśla dodaje do niego inne elementy, takie jak zastrzały, rozpórki i słupy. Glosariusz używa terminu stolica na określenie części dachu, która łączy poszczególne wiązary poprzeczne w jedną całość.

Glosariusz PÚ SR nie używa określeń väznicová ani hambálková sústava. Czeski artykuł, na który się powołujemy, mówi o vaznicový krov (dachu płatwiowym) i hambálkový krov (dachu z ryglami). Oba źródła używają tego samego słowa na określenie samej belki, w czeskiej pisowni vazný trám.

Jak ściąg przejmuje poziomy napór krokwi?

Dach spadzisty obciąża podwalinę poziomą siłą pochodzącą od krokwi. Czeski artykuł inżyniera Davida Šotkovskiego (ESTAV.cz, 2022) stwierdza, że starsze dachy miały elementy takie jak ściąg, słupy, podpory i zastrzały. Pomagały one w pełni przenosić to obciążenie poziome. Gdy projektant je pomija, obciążenie musi przejąć inny element konstrukcji.

Wiązar jest ramą trójkątną. Wytyczne dotyczące konstrukcji stalowych (steelconstruction.info) podają, że każdy element wiązara przenosi siłę osiową, rozciąganie lub ściskanie. Pod obciążeniami grawitacyjnymi pas górny i dolny zapewniają ściskanie i rozciąganie, które przeciwdziałają zginaniu. Górny pas wiązara swobodnie podpartego pracuje na ściskanie. Razem oznacza to, że dolny element trójkąta utworzonego przez krokiew i belkę pracuje głównie na rozciąganie. Tę rolę pełni ściąg na poziomie podwaliny. Źródła nie podają wymiarów ani rozpiętości ściągów, więc wielkość należy ustalić wyłącznie w projekcie konstrukcyjnym.

Gdzie w wiązarze pełnym znajduje się ściąg?

Tabela zestawia elementy wymienione w glosariuszu PÚ SR dla wiązara pełnego oraz ich związek ze ściągiem.

ElementTermin słowackiPołożenie w wiązarze pełnymZwiązek ze ściągiem
KrokiewkrokvaNachylona, zazwyczaj w parach, w każdym wiązarze poprzecznymTworzy wiązar wraz ze ściągiem
Ściągväzný trámPodstawowa pozioma belka poprzecznaSam element
PodwalinapomúrnicaUkładana na koronie muruŚciąg jest zazwyczaj osadzony w niej zamkiem
WieszakvešiakPionowy słup, zazwyczaj w kalenicy, a przy większych rozpiętościach także po bokachPodwiesza ściąg od góry w wiązarze wiszącym
Zastrzał pionowy (wieszak poziomy)hambálokPozioma belka, na kilku wysokościach w wysokich dachachRozpiera i ściąga krokwie
Zastrzał ukośnyvzperaUkośny element podporowyPrzenosi ściskanie (zob. hasło strut)

Jak stojąca i leżąca stolica wykorzystują ściąg?

Glosariusz PÚ SR opisuje dwa główne typy stolicy. W obu słupy należą do wiązarów pełnych. W starszych typach belka progowa (prahový trám) spoczywa na ściągach, a cieśla osadza w niej słup na czop. Angielskie nazwy są tylko przybliżonymi odpowiednikami, więc różnice należy sprawdzić w hasłach king-post truss i queen-post truss.

Typ stolicyPodstawowe elementy w glosariuszuŚciąg
Stojatá stolica (stolica stojąca)Pionowe słupy w wiązarach pełnych, płatwie lub ližiny, belki progowe, ukośne rozpórkiSpoczywa na nim belka progowa
Ležatá stolica (stolica leżąca)Leżące słupy pod krokwiami, płatwie lub ližiny, belki progowe, poziome zastrzały, ukośne rozpórkiSpoczywa na nim belka progowa
Wiązar pusty (prázdna väzba)Krokwie z krótkimi ściągami (krátčatá)Brak pełnego ściągu

Czym ściąg różni się od zastrzału poziomego i płatwi?

Te trzy elementy biegną w różnych miejscach i pełnią różne funkcje. Tabela porównuje je na podstawie glosariusza PÚ SR i artykułu ESTAV.cz.

ElementKierunek i położenieRola w źródłach
Ściąg (väzný trám)Poprzeczny, podstawowa pozioma belka, na poziomie podwalinyŁączy stopy krokwi
Zastrzał poziomy (hambálok)Poprzeczny, wyżej, w wysokich dachach na kilku wysokościachGlosariusz podaje, że rozpiera i ściąga krokwie. Artykuł ESTAV.cz stwierdza, że w dachu z ryglami zawsze pracuje na ściskanie
Płatew (väznica)Pozioma belka podłużnaPodpiera krokwie, które często są osadzone na niej w wycięciu. W dachu płatwiowym przekazuje obciążenie na ściany poprzeczne

Poszczególne elementy opisano w hasłach collar tie, purlin i rafter.

Co zastępuje ściąg w wiązarze pustym i w nowoczesnych dachach?

W wiązarze pustym (prázdna väzba) glosariusz opisuje krokwie z krótkimi ściągami, czyli krátčatá. Krátča to zredukowany ściąg lub zastrzał poziomy. Wewnętrzne końce krátčatá są najczęściej osadzone na czop w výmenach, poziomych elementach między ściągami wiązarów pełnych.

Nowoczesne dachy idą dalej. Artykuł ESTAV.cz stwierdza, że nowoczesne dachy płatwiowe i z ryglami wywodzą się z dawnej konstrukcji słupowej. Projektant pomija niektóre elementy, w tym ściąg. Artykuł podaje przybliżone siły poziome na jedno pole krokwi. W dachu płatwiowym siła H1 wynosi około 2–6 kN, w zależności od rozpiętości i schematu statycznego. Przesuwny zastrzał poziomy to wariant z największą siłą, 9–12 kN w zależności od rozpiętości. W obu przypadkach projektant zakotwicza podwalinę w żelbetowym wieńcu. Wieniec przekazuje siłę na ściany poprzeczne. Są to wartości z jednego artykułu, dotyczące typowych czeskich domów, a nie wartości projektowe.

Jak łączy się i podwiesza ściąg?

Glosariusz podaje, że ściąg jest zazwyczaj osadzony zamkiem (kampovaný) w podwalinach. W wiązarze wiszącym (vešadlo) vešiak działa jak pionowy pręt rozciągany, który podwiesza poziomą belkę, zazwyczaj ściąg. Żelazny pas (strmeň) obejmuje dwie belki stykające się pod kątem prostym. Cieśle mocowały go gwoździami lub dokręcali śrubami. Jest typowy dla dachów wiszących, w których podwiesza ściąg do vešiaka. Svorník to gwintowany pręt stalowy z łbem i nakrętką. Łączy głównie połączenia na zakładkę w pracach naprawczych.

Glosariusz wymienia połączenia czopowe (čapovanie) i połączenia na zakładkę typu jaskółczy ogon (rybinové plátovanie) dla zastrzału poziomego, a nie dla ściągu.

Czego wymaga historyczny dach przy ścianie?

Opracowanie metodyczne PÚ SR dotyczące konstrukcji drewnianych, oparte na czeskiej publikacji o ochronie zabytków, dotyczy dachów wież. Stwierdza, że długie pręty żelazne zakotwiczają siatkę belek u podstawy konstrukcji dachowej w murze. Ciężar muru przeciwdziała wiatrowi, który mógłby przesunąć, unieść lub przewrócić dach. Jeśli przebudowy uszkodziły lub usunęły zakotwiczenie, tekst wymaga dokładnego przeglądu i oceny za pomocą obliczeń konstrukcyjnych. Tekst mówi o dachach wież. Traktuj go jako ostrzeżenie dla innych historycznych dachów, a nie jako zasadę.

Czy dach z wiązarów prefabrykowanych i poddasze mogą współpracować ze ściągiem?

Prefabrykowany wiązar łączony płytkami kolczastymi (gang-nail) to gotowa rama trójkątna. Artykuł ČESKÉSTAVBY.cz autorstwa Petra Pojara stwierdza, że takie wiązary nie wymagają punktów podparcia. Tradycyjny dach ich wymaga tam, gdzie brakuje stropów żelbetowych. Artykuł podaje także, że wiązary oszczędzają drewno, szybciej się montują i można je wznosić zimą. Podaje rozstaw wiązarów 0,9–1,2 m i rozpiętości do 30 m. Traktuj 30 m jako górną granicę po stronie dostawcy, a nie jako wartość projektową dla domu jednorodzinnego.

Ten sam artykuł określa wiązary jako idealne do domów jednorodzinnych i wielorodzinnych z dachami o niskim nachyleniu, w większości bez poddaszy użytkowych. Stwierdza też, że błędem jest przekonanie, iż dach wiązarowy wyklucza poddasze. Projektant może ukształtować wiązar tak, aby powstały pomieszczenia na poddaszu. Tradycyjny ściąg przecina poddasze na wysokości okapu. Z tego powodu artykuł ESTAV.cz mówi, że projektanci zrezygnowali ze ściągów w domach z użytkowym poddaszem. Jeśli planujesz przestrzeń mieszkalną pod dachem, zapytaj projektanta, które elementy konstrukcji przecinają pomieszczenie, zanim wybierzesz system dachowy.

Najczęściej zadawane pytania

Czy płatew zwieracza to to samo co zastrzał kleszczowy?
Nie. Płatew zwieracza (väzný trám) to podstawowa pozioma belka poprzeczna wiązara, umieszczona na poziomie murłaty. Zastrzał kleszczowy (hambálok) to pozioma belka, która rozpiera krokwie i ściąga je ku sobie, a w wysokich dachach może znajdować się na kilku wysokościach. Pełny wiązar może mieć oba te elementy.
Czy dach może działać bez płatwi zwieracza?
Tak. Wiązar pusty (prázdna väzba) nie ma pełnej płatwi zwieracza, zamiast niej stosuje się krótkie ściągi (krátčatá). Nowoczesne dachy z płatwiami i zastrzałami kleszczowymi również rezygnują z płatwi zwieracza. Wtedy poziome obciążenie od murłaty musi być przejmowane przez wieniec i ściany poprzeczne.
Czym jest wieszar (vešadlo) i jak wykorzystuje płatew zwieracza?
Wieszar (vešadlo) przenosi długie elementy poziome, najczęściej płatew zwieracza, zawieszone od góry. Słupek wieszający (vešiak) pracuje jak pręt rozciągany i podtrzymuje belkę. Ukośne wsporniki podpierają słupek z boku. Przy większych rozpiętościach słupki wieszające mogą stać nie tylko przy kalenicy, ale także po bokach.
Jak płatew zwieracza łączy się z resztą konstrukcji?
Słownik urzędu ochrony zabytków podaje, że płatew zwieracza (kampovaný) jest zwykle wycięta w murłatach i osadzona w nich. W wieszarze zawieszona jest na słupku wieszającym (vešiak) za pomocą żelaznego strzemiącego (strmeň). Słownik wymienia dla zastrzału kleszczowego połączenia na czop (čapovanie) oraz plombowanie typu jaskółczy ogon (rybinové plátovanie).
Czy płatew zwieracza jest nadal stosowana w nowoczesnych domach?
Rzadko w domach z użytkowym poddaszem. Inżynier piszący dla portalu ESTAV.cz wyjaśnia, że płatwie zwieracza zniknęły z nowoczesnych dachów, aby nie blokować rozkładu pomieszczeń. Poziome obciążenie przechodzi wtedy przez wieniec do ścian poprzecznych, dlatego projektant musi zaplanować tę drogę przenoszenia sił.
Czy prefabrykowany wiązar z blachami kolczastymi zastępuje płatew zwieracza?
Wiązar łączony blachami kolczastymi to gotowa rama, dlatego nie wymaga wewnętrznych punktów podparcia, jakich potrzebuje tradycyjny dach. Artykuł dostawcy podaje, że takie wiązary sprawdzają się przy dachach o niewielkim nachyleniu, najczęściej bez pomieszczeń na poddaszu. Dokładne role poszczególnych elementów należy sprawdzić u projektanta wiązara, a nie na podstawie tej strony.

Źródła

  1. Strechy, krytiny, klampiarske prvky a krovy 2: Príloha č. 1, Terminologický slovník s obrazovou prílohou (Metodika B, časť 8) · Pamiatkový úrad SR · Section 1.2 (stolica, väzba, vešadlo) and section 1.3 (väzný trám, hambálok, krátča, výmena, vešiak, prahový trám, strmeň, svorník)
  2. Statika, technické normy, sanácie 7: Príloha č. 6, Drevené konštrukcie (Metodika B, časť 11; text in Czech) · Pamiatkový úrad SR · Section on towers (krovy věží), anchoring of the beam grid
  3. Moderní krov může způsobit trhliny v nadezdívce. Pozední věnec je nutný pro kotvení krovu · ESTAV.cz (Ing. David Šotkovský, 4 October 2022) · Chapters on vaznicový krov and hambálkový krov
  4. Kdy jsou příhradové vazníky vhodnější než tradiční krov · ČESKÉSTAVBY.cz (Petr Pojar) · Whole article
  5. Trusses · steelconstruction.info (SCI and BCSA) · Definition of a truss, Types of trusses, Lateral stability