Domy szkieletowe

Domy szkieletowe

Dom w technologii szkieletowej

Na jakość projektowanego lub budowanego domu o konstrukcji szkieletowej wpływa bardzo wiele elementów. Ważne jest aby projektant
i wykonawca znali kluczowe detale, które mają krytyczny wpływ na trwałość konstrukcji. Projektowanie budynków o konstrukcji drewnianej jest dość specyficzne ponieważ uwzględnia obliczenia i zjawiska, których nie uwzględniamy przy projektowaniu budynków tradycyjnych. 

Okazuje się, że projekt budynku szkieletowego jest dużo bardziej skomplikowany i pracochłonny, niż ten sam projekt wykonany w technologii murowanej. Projektując konstrukcję szkieletową należy przeanalizować charakterystyczne dla tej technologii zjawiska. Czterema specyficznymi mechanizmami zniszczenia budynku szkieletowego, które musi rozpatrzyć projektant są:

  • Przesunięcie po fundamencie,
  • Obrócenie budynku lub jego części,
  • Utrata sztywności ścian,
  • Fragmentacja budynku lub jego części.

Related Content

  1. Przesunięcie po fundamencie

    Zjawisko to musi być uwzględniane z uwagi na niewielki ciężar własny konstrukcji szkieletowej. Ten mechanizm zniszczenia nie jest rozpatrywany w przypadku budynków murowanych z uwagi na ich duży ciężar. Zjawisko dość proste, wynikające z oddziaływania wiatru na konstrukcję. Jeżeli całość obciążenia wiatrem działająca na budynek jako bryłę jest większa niż nośność połączeń z fundamentem, następuje przesunięcie.

    Zabezpieczenie przed tym zjawiskiem jest dość proste i można je wykonać na kilka sposobów. Najczęściej stosowanym połączeniem jest kotwienie podwaliny do fundamentu przez użycie kotew mechanicznych lub chemicznych lub zastosowanie szpilek zatapianych w świeżej mieszance betonowej. Jeżeli połączenia nie możemy wykonać, montując kotwy od góry podwaliny, np. z powodu prefabrykacji ściany, możemy zastosować kątowniki montowane wzdłuż boku podwaliny

    Obrócenie budynku lub jego części

    Obciążenie wiatrem może powodować kolejny schemat zniszczenia – obrócenie budynku. Poziome siły działające na wysokości oczepu (te same które mogą powodować utratę sztywności) mają tendencję do obrócenia ściany względem punktu obrotu.  Aby przeciwdziałać temu zjawisku należy stosować odpowiednie złącza zwane złączami kotwiącymi, mające bardzo dużą nośność na wyrwanie.

    Takie połączenie pozwala wytworzyć dużą siłę utrzymującą ścianę w oryginalnej pozycji i przeciwdziałać obrotowi. Warto przy tej okazji zaznaczyć, że tej funkcji nie pełni połączenie podwaliny z fundamentem bezpośrednio kotwami czy też z użyciem kątowników, jak to opisano powyżej omawiając zniszczenie przez przesunięcie. 

    Kotwiąc jedynie podwalinę tworzymy bardzo mocne połączenie, ale pamiętajmy, że ściana szkieletowa nie jest monolitem. Należy zapewnić mocowanie głównych elementów nośnych, czyli słupków. Tylko odpowiednio zaprojektowane złącza kotwiące mocowane bezpośrednio do słupków (!) ściany szkieletowej są w stanie utrzymać całą ścianę, a nie tylko podwalinę.

    Utrata sztywności ścian

    Problem sztywności wynika z oddziaływania na konstrukcje obciążeń poziomych. Są to, w polskich realiach, głównie obciążenia wiatrem. Warto jednak pamiętać, że mogą to także być obciążenia sejsmiczne. Może to mieć znaczenie jeżeli budujemy w rejonie basenu Morza Śródziemnego. Aby poprawnie wykonać usztywnienie domu drewnianego, należy zrozumieć podstawową zasadą, obrazującą ścieżkę przenoszenia obciążeń poziomych na fundament.  Ściany budynku prostopadłe do kierunku wiatru, nazywane są ścianami obciążonymi. Ściany równoległe do kierunku wiatru to ściany usztywniające.

    Fragmentacja budynku lub jego części

    Fragmentacja jest to mechanizm polegający na zniszczeniu połączenia między bryłą dachu, a resztą konstrukcji drewnianej lub zniszczenie połączeń między kondygnacjami w budynku piętrowym. Oderwanie dachu lub innej wyższej kondygnacji wynika oczywiście z oddziaływania sił wiatru. Takie zniszczenie może nastąpić zwłaszcza, gdy nachylenie połaci dachowych jest nieduże, wtedy siły podrywające są największe. Dodatkowo ryzyko rośnie gdy dach jest wykonany z lekkiego pokrycia – blachodachówka lub pokrycie bitumiczne. W takiej sytuacji niski ciężar własny konstrukcji dachowej stanowi niewielką siłę przeciwdziałąjącą poderwaniu.

    W budynku tradycyjnym więźba opiera się na murłacie, wieńcu i ścianie murowanej. Jeżeli zapewnimy odpowiednie połączenie krokiew-murłata i połączenie murłata-wieniec mamy pewność, że ciężar wieńca i ściany murowej zniweluje siły podrywające.

    Konstrukcja ściany szkieletowej jest nieporównywalnie lżejsza niż ściany tradycyjnej. Z reguły jest to duża zaleta, jednakże w tym przypadku powoduje konieczność dodatkowego zabezpieczenia przed fragmentacją.  Należy pamiętać, że budynek szkieletowy nie jest monolitem. Nie wystarczy obciążenia sprowadzić na jedną ze ścian aby zabezpieczyć konstrukcję przed zniszczeniem. Ważne aby zapewnić ciągłość połączeń od więźby dachowej do samego fundamentu.

    Prezentowane fragmenty są częścią większej całości zawartej w Poradniku projektowania i wykonawstwa domów szkieletowych

    Informacje w nim zawarte powstały z myślą o inżynierach i konstruktorach szukających dobrych praktyk pozwalających budować trwałe konstrukcje w oparciu o nowoczesne rozwiązania techniczne.