Dach odporny na tornado: ściana szczytowa, więźba i pokrycie dachowe

Trąby powietrzne i tornada w Polsce to coraz częstsze zjawiska. To, w jakim stopniu silny wiatr zniszczy dom, zależy od jego stanu technicznego, rodzaju konstrukcji elementów dachu, a także od siły trąby powietrznej i kierunku uderzenia. Podpowiadamy, jak zbudować elementy dachu, konstrukcję ścian oraz wzmocnić pokrycie, aby były przygotowane na atak trąby powietrznej.

W przypadku drewnianych konstrukcji dachowych wszystkie elementy drewniane, takie jak krokwie, płatwie, słupy i zastrzały, powinno się połączyć tak, by były odporne na rozciąganie, zwłaszcza przy brzegach dachów, w narożach i przy okapach. Obowiązuje zasada, że w miejscach, w których osadza się kotwy do mocowania dachu (na przykład wieniec ze stropem), na każdą kotwę powinno przypadać 450 kg elementów budowli. Ma to zabezpieczyć dach przed unoszeniem na skutek ssania wiatru.

Należy też pamiętać, że ssanie (unosząca siła wiatru), które może uszkodzić konstrukcję, oddziałuje na nią poprzez poszycie dachu. Dlatego przy jego mocowaniu należy przestrzegać kilku zaleceń:

• do każdej krokwi należy przymocować deski poszycia co najmniej dwoma gwoździami lub wkrętami do drewna;
• poszycie dachowe z płyt wiórowych lub sklejki trzeba mocować co najmniej sześcioma gwoździami na 1 m² połaci dachowej;
• w strefach brzegowych lub narożnych dachów płaskich należy zastosować co najmniej 12 lub 18 gwoździ;
• przy innych pokryciach dachowych (na przykład z płyt włókno-cementowych lub blaszanych) powinno się użyć równorzędnych łączników.

W przypadku nietypowej bryły budynku lub konstrukcji, konieczne jest obliczeniowe sprawdzenie przez konstruktora budowlanego odporności połaci i innych elementów dachu na ssanie wiatru.

Elementy dachu - ściany szczytowe

Ściany szczytowe domu w poziomie poddasza, będące zazwyczaj jedynie elementami osłonowymi (wypełniającymi), powinny wytrzymać obciążenie od parcia (lub ssania) wiatru. Ze względu na swoją funkcję są zazwyczaj dość cienkie, dlatego należy je zakończyć wieńcem obwodowym, który będzie połączony z wieńcami ścianek kolankowych. W przypadku gdy ściany szczytowe mają dużą wysokość i długość oraz nie są usztywnione ścianami poprzecznymi poddasza, trzeba sprawdzić ich odporność na zginanie od sił parcia lub ssania. Jeżeli nośność jest niewystarczająca, należy je usztywnić dodatkowymi pilastrami murowanymi bądź słupkami żelbetowymi.

Jak dopilnować wykonawców przy budowie dachu

Zobacz galerię 7 zdjęć

Autor: Robert Szarapka

Do budowy więźby tradycyjnej szukajmy dobrych cieśli. Zatrudniajmy ekipy polecone lub takie, które nie wstydzą się pochwalić swoimi realizacjami

Atak trąby powietrznej, a stan techniczny elementów dachu

Gdy trąba powietrzna atakuje, zniszczeniu ulegają zarówno dachy prawidłowo wykonane, jak i te w złym stanie. Są dachy, które mimo złego stanu technicznego konstrukcji, potrafią przetrwać atak trąby powietrznej tylko z niewielkimi uszkodzeniami pokrycia. Nie ma jednak wątpliwości, że przy dachu wykonanym prawidłowo, szansa na odparcie ataku żywiołu jest dużo większa.

Na pewno ważnym czynnikiem dla skali zniszczeń w wyniku trąby jest rodzaj i sposób przymocowania pokrycia i innych elementów dachu. Jeżeli pokrycie jest solidnie przytwierdzone do więźby i nie pracuje jak żagiel, konstrukcja dachu może przetrwać.

Aktualna norma wiatrowa przewiduje możliwość wystąpienia ssania wiatru (unoszenia), a także zwiększone obciążenia krawędziowe dachu. Gdy jednak budynek atakuje tak silny żywioł jak trąba powietrzna, stosowanie się do norm wcale nie daje pewności, że dom przetrwa. Przed tornadem nie ma pełnej ochrony, chyba że będziemy budowali bunkry lub zejdziemy z budynkami pod ziemię.

Co zatem robić? Trzeba prawidłowo wykonywać dachy i konstrukcje ścian oraz stropów – to jedyny sposób ograniczenia skutków ewentualnego przejścia trąby powietrznej. Poniżej podpowiadamy, na co zwrócić uwagę przy budowie domu, aby przetrwał atak tornada.

Więźba dachowa bez słabych punktów

Dachy oraz całość konstrukcji projektowane są zawsze z uwzględnieniem obciążeń wiatrem. Polska Norma Obciążeń wiatrem PN-EN 1991-1-4:2008 dzieli Polskę na trzy strefy działania wiatru:

• I strefa obejmuje największy obszar kraju,
• II – tereny nadmorskie,
• III – góry.

Każdy projekt domu jest przewidziany dla występowania w konkretnym miejscu i jego konstrukcja jest wymiarowana dla obciążeń wynikających z danej lokalizacji. Dla uproszczenia projekty katalogowe opracowywane są zwykle tak, aby więźby wytrzymały obciążenia nawet w III strefie. Lokalizację obiektu w stosunku do występowania stref określa projektant konstrukcji bądź autor adaptacji projektu. Należy jednak pamiętać, że natura potrafi płatać figle. Czasem dany obszar nawiedzają gwałtowne wichury i huragany. Jeśli są to zjawiska krótkotrwałe i nieznacznie przekraczające wartość obciążeń normowych, elementy dachu z pewnością będą bezpieczne. Gdyby ktokolwiek chciał wzmacniać konstrukcję dachu, powinien pamiętać, że nośność takiego dachu to nic innego jak nośność jego najsłabszego elementu. Nie wystarczy powiększyć przekroje elementów więźby, choć od tego należałoby zacząć (większe przekroje drewniane to na pewno sztywniejszy dach, który jest mniej podatny na odkształcenia). Trzeba by zwiększyć nie tylko przekroje elementów drewnianych, lecz także zastosować specjalne łączniki lub kotwy.

• Mocowanie krokwi i murłat

Duża siła rozporowa powstaje od obciążenia dachu ciężarem własnym, śniegiem i parciem wiatru. Siła ta powstaje w miejscu oparcia krokwi na murłacie, szczególnie w wiązarach krokwiowych lub jętkowych. W domach ze stropami ceramicznymi, żelbetowymi lub Kleina, siły rozporowe od dachu są poprzez murłaty i wieńce stropowe lub ścianki kolankowe przekazywane na ściany zewnętrzne budynku.

• Połączenie krokiew-murłata

Oparcie krokwi na murłacie wykonuje się zazwyczaj za pomocą wcięcia w krokwi, z równoczesnym przymocowaniem długimi gwoździami, nazywanymi krokwiowymi, wbitymi ukośnie w krokiew lub specjalnymi łącznikami krokwiowymi z blach. Sposób łączenia krokwi z murłatą zależy od wielkości występujących sił rozporowych – im większa siła, tym bardziej rozbudowane powinno być połączenie.

• Połączenie murłata-wieniec

Murłatę łączy się z podłożem (zazwyczaj jest to wieniec ścianki kolankowej lub stropowy) kotwami stalowymi o średnicy minimum 14 mm, w strefie naroży w odstępach około 1 m, a w strefie okapu około 2 m. Gdy murłata jest oparta na wieńcu ścianki kolankowej i do niego mocowana, trzeba sprawdzić odporność ścianek na zginanie pod wpływem sił rozporu (następuje rozpychanie ścianek na zewnątrz budynku). Jeżeli nośność ścianki jest niewystarczająca, należy wykonać w niej słupki żelbetowe połączone z wieńcem stropowym. Wtedy mur ścianki kolankowej będzie stanowił wypełnienie pomiędzy słupkami żelbetowymi i nie będzie przenosił obciążeń dachu.

• Minimalny kąt nachylenia dachu pod różne pokrycia dachowe >>>
• Wentylacja dachu z pokryciem z dachówek ceramicznych >>>
• Dobre wykończenie komina - płytki klinkierowe >>>
• ZALETY DACHÓWEK CERAMICZNYCH >>>

Wzmacnianie dachu z dachówek ceramicznych

Wzmacniając konstrukcję pokrycia dachowego z dachówek ceramicznych, kluczową sprawą jest dobranie odpowiedniej ilości i rodzaju klamer, za pomocą których przypina się elementy pokrycia do więźby dachowej. Przy wykonywaniu obliczeń ważne są również takie podstawowe informacje, jak geometria i wymiary domu, kształt i kąt nachylenia dachu oraz materiał, którym jest on pokryty. Bierze się pod uwagę również ilość klamer i konstrukcję więźby dachowej.

Dachówka ceramiczna czy cementowa to ciężkie pokrycia dachowe, które są bardziej odporne na silne podmuchy wiatru. Kiedy nawet poddadzą się działaniu trąby powietrznej, to zazwyczaj zrywana zostaje tylko ich część, co jest łatwiejsze w naprawie. Jednak ciężkie elementy dachu i pokrycia wymagają solidnej podstawy, która sama w sobie jest odporna na żywioł. Mocna i dobrze zabezpieczona więźba dachowa to nieco wyższy koszt budowy, ale za to zapewni nam spokojny sen.

Blaszane elementy pokrycia dachowego, a silny wiatr

Lekkie pokrycia dachowe zdecydowanie gorzej znoszą silne podmuchy wiatru. Do tej grupy zaliczamy blachodachówkę, blachę płaską czy gonty bitumiczne. Dostatecznie duża siła żywiołu potrafi porwać ze sobą duże elementy dachu, a nawet całą więźbę dachową.

Zerwane elementy dachu nie nadają się do ponownego użycia, więc przygoda domu z silnym wiatrem wiąże się ze zbudowaniem nowego dachu od podstaw. Dlatego na terenach narażonych na silny wiatr powinno stosować się ciężkie materiały pokryciowe taki jak, np. dachówka ceramiczna.