Jak usztywnić wiatę, żeby nie wywrócił jej wiatr?

Konstrukcja najprostszej wiaty wykonana jest z drewnianych krawędziaków i belek oraz przykryta dwuspadowym dachem. Ich słupów nie zagłębia się teraz w gruncie, bo nawet zabezpieczone impregnatem szybko by zgniły. Mocuje się je zazwyczaj w metalowych stopach, które albo są wbijane w ziemię, albo osadzane w niskich, betonowych ścianach fundamentowych. Zamiast takich ścian można też pod każdy słup wykonać niewielką betonową stopę.

Dzięki takiemu zamocowaniu, drewniane słupy nie mają bezpośredniego kontaktu z gruntem, ale też nie są sztywne i w trakcie montażu wiaty trzeba je podpierać deskami, żeby się nie wywróciły.
Na końcach słupów układa się poziome belki, zwane płatwiami lub oczepami. Łączy się je ze słupami za pomocą metalowych łączników na śruby lub wkręty. Na nich dopiero układa się konstrukcję dachu, składającą się przeważnie z prostych trójkątnych wiązarów.
Taka konstrukcja, zbudowana jedynie ze słupów i belek, nie miałyby jednak wystarczającej sztywności i złożyłaby się pod wpływem nawet niewielkiego wiatru. Aby ją od tego uchronić, należy ją usztywnić przynajmniej w niektórych miejscach.

POCHWAŁA TRÓJKĄTA

Podobno wynalezienie koła było milowym krokiem w rozwoju cywilizacji. Historia techniki, ani tym bardziej ludzkości chyba nie odnotowała, kto odkrył, że trójkąt jest geometrycznie niezmienny, choć należy podejrzewać o to starożytnych Greków. Jedno jest w każdym razie pewne – dla sztywności konstrukcji trójkąt ma ogromne znaczenie (Fot. 1).

Fot. 1 – Narożnik wiaty usztywniony ukośnymi zastrzałami nie tylko w płaszczyznach pionowych, ale i poziomej

DREWNIANE SKRATOWANIE

Jeżeli w ramę, składająca się z dwóch słupów i dwóch poziomych belek (Rys. 1), wstawimy po przekątnej ukośny drewniany element, nazywany zastrzałem, to geometria naszej konstrukcji nie zmieni się, gdy obciążenie poziome przyłożymy w miejscu, w którym spotykają słup, belka i zastrzał. Ten ostatni jest bowiem wtedy ściskany i nie pozwoli na odkształcenie całej ramy.

Rys. 1 – Sztywność ramy zapewniona przez zastosowanie drewnianych zastrzałów

Jeśli jednak tak samo obciążymy ramę z drugiej strony, tak już nie będzie – pod wpływem poziomego obciążenia oba słupy się pochylą, a zastrzał po prostu z niej wypadnie.
Nie stanie się tak jedynie wtedy, gdy zastrzał przykręcimy do jednego słupa śrubami dołem, a do drugiego – górą. Wtedy nasza konstrukcja nie będzie zmieniała swojego kształtu, bez względu na to, z której strony „wieje wiatr”.
Podobny efekt moglibyśmy osiągnąć wkładając w ramę dodatkowy zastrzał wzdłuż drugiej przekątnej; odbyłoby się to jednak kosztem zużycia większej ilości drewna niż poprzednio.

METALOWE ŚCIĄGI

Drewnianą ramę możemy jednak usztywnić też bez stosowania drewnianych zastrzałów. Wystarczy, że zamiast nich zastosujemy wzdłuż obu przekątnych wiotkie, metalowe ściągi (Rys. 2). Gdy poziome obciążenie przyłożymy do ramy, tak jak poprzednio, w jej prawym górnym rogu, to nie zmieni ona swojego kształtu, ale zawdzięczać będziemy to, nie ściągowi zamocowanemu w miejscu przyłożenia siły, ale temu drugiemu, który jest wtedy rozciągany.
Odwrotnie będzie oczywiście wtedy, gdy poziomą siłę przyłożymy z drugiej strony. Geometria ramy też się nie zmieni, ale będzie ona zawdzięczać to ściągowi, który jest rozpięty wzdłuż bardziej oddalonej przekątnej.
Jak z tego widać, wystarczy skratować ramę dwoma wiotkimi ściągami, by stała się ona geometrycznie niezmienna i odporna nie tylko na pionowe, ale i poziome obciążenia.

Rys. 2 – Geometryczna niezmienność drewnianej ramy uzyskana przez zastosowanie dwóch wiotkich ściągów metalowych
1
Zobacz także

Podczas wykańczania wnętrz tynkiem gipsowym należy zwracać uwagę, by nie miał on bezpośredniego kontaktu z niezabezpieczoną antykorozyjnie stalą, gdyż przyczynia się on do jej szybkiej korozji. To dlatego na przykład wypukłe krawędzie ścian lepiej wzmacniać kątownikami aluminiowymi niż stalowymi, nawet jeśli te ostatnie wykonane są z blachy ocynkowanej. Dobrze wykonane tynki gipsowe, ułożone na ścianach i sufitach (Fot. 1), a także słupach i belkach (Fot. 2) powinny być […]

.

Jednowarstwowe ściany domów, które zostały wybudowane kilkanaście lat temu z bloczków betonu komórkowego, mają współczynnik przenikania ciepła U nieco mniejszy niż 0,3 W/(m²K). Ich izolacyjność termiczna jest oczywiście mniejsza niż wymagają tego od ścian zewnętrznych obecnie obowiązujące przepisy, ale trudno je uznać za „zimne”. Gdy po ponad piętnastu latach właściciele jednego z takich domów (Fot. 1 i 2) zauważyli kilka drobnych rys na jego elewacji, […]

.

Bramy przesuwne są coraz częściej wybierane przez właścicieli domów jednorodzinnych. Przemawia za nimi to, że podczas otwierania i zamykania nie zajmują miejsca na podjeździe – można więc bezpiecznie zaparkować na nim samochód. Ma to szczególne znaczenie wtedy, gdy odległość domu od ogrodzenia wzdłuż ulicy – a więc i długość podjazdu – nie jest zbyt duża. Mające wielowiekową tradycję bramy uchylne, zwane też skrzydłowymi, nie mają […]

.

Żelbet jest kompozytem dwóch materiałów – betonu i stali, stosowanej w postaci prętów zbrojeniowych. Dzięki pomysłowi, by połączyć w jedną całość ich właściwości, sto kilkadziesiąt lat temu powstał materiał, który zrewolucjonizował budownictwo. Podstawowym warunkiem współpracy betonu i stali w konstrukcjach żelbetowych jest ich wzajemna przyczepność. Bez niej byłyby to tylko dwa oddzielne, niepowiązane ze sobą materiały – masywny, ale kruchy beton oraz bardzo wytrzymałe, ale wiotkie pręty […]

.