Jak powinny być wykonane ściany kolankowe?

Połacie dachów stromych – zarówno dwupołaciowych, jak i wielospadowych, na przykład kopertowych – oparte są zwykle na ścianach kolankowych, stanowiących najczęściej przedłużenie ścian parteru. Od ich sztywności i nośności zależy stateczność oraz bezpieczeństwo takich dachów, szczególnie gdy mają konstrukcję krokwiową lub krokwiowo-jętkową.

Krokwie przekazują na ściany kolankowe ciężar całego dachu, a zimą – także leżącego na nim śniegu. Niestety, w przeciwieństwie do na przykład stropu, opartego na ścianach parteru, nie są to jedynie obciążenia pionowe, ale i poziome, zwane rozporem. To on sprawia, że ściany kolankowe są nie tylko ściskane, ale także zginane. Inaczej mówiąc, dach obciążający ściany kolankowe wygina je na zewnątrz, dlatego muszą być one odpowiednio mocne i sztywne.

Rys. 1 – Gdy na ścianach kolankowych opiera się konstrukcja dachu krokwiowego lub krokwiowo-jętkowego, muszą być one wystarczająco mocne i sztywne, by dom był bezpieczny

Osiąga się to przez wzmocnienie murowanych ścian kolankowych żelbetowymi słupkami (Rys. 1), których zbrojenie zakotwione jest dołem w wieńcu stropu nad parterem (Fot. 1). Górą zbrojenie słupków kotwi się w wieńcach dachowych, w których umieszcza się stalowe kotwy do przykręcania murłat (Fot. 2), na których opierają się krokwie dachowe.

Fot. 1 – Słupki wzmacniające ścianę kolankową wykonuje się najczęściej między przerwami w murze – ważne, żeby ich zbrojenie było dobrze zakotwione w wieńcu stropowym

Fot. 2 – Dość wysoki żelbetowy wieniec wykonany na ścianie kolankowej umożliwia solidne osadzenie kotew mocujących murłaty, na której opierają się krokwie dachowe

Rozstaw i zbrojenie słupków

Zarówno liczbę, jak i zbrojenie słupków ściany kolankowej określa w projekcie domu konstruktor. Bierze on za to odpowiedzialność, więc nie należy, bez porozumienia się z nim, dokonywać w tym zakresie żadnych zmian.

Gdy ściany kolankowe są niskie (Fot. 3 i 4), słupki mogą być rozstawione rzadko i mieć zbrojenie, składające się jedynie z czterech prętów o średnicy 10-12 mm.

Fot. 3 – Przy małej wysokości ściany kolankowej lub jej niezbyt dużym obciążeniu dachem, rozstaw między żelbetowymi słupkami może być większy, a one same słabiej zbrojone

Fot. 4 – Gdy dach jest wielopołaciowy o złożonej konstrukcji i rozbudowanym planie, to ściany kolankowe nie są zwykle zbyt mocno obciążone i rozpierane przez krokwie

Podobnie jest też wtedy, gdy dach ma rozbudowany plan i składa się z wielu połaci (Fot. 5) lub jest w środku dodatkowo podparty płatwiami, które przejmują część obciążeń z dachu i za pośrednictwem słupów przekazują je na strop nad parterem (Fot. 6).

Fot. 5 – Już po rozstawie słupków widać, że ściany kolankowe nie są w tym domu bardzo obciążone, chociaż jego dach ma mały spadek i będzie kryty ciężką dachówką cementową

Fot. 6 – Jeśli krokwie dachowe są dodatkowo podparte płatwiami i słupami, przenoszącymi większość ciężaru dachu na strop, to obciążenie ścian kolankowych nie jest duże

Gdy jednak ściany kolankowe mają znaczną wysokość a dach ma konstrukcję krokwiowo-jętkową o dużej rozpiętości (Fot. 7), to słupki żelbetowe powinny mieć spore zbrojenie i być solidnie zakotwione w wieńcu stropowym. Jest to szczególnie ważne wtedy, gdy pokrycie dachu stanowić będzie na przykład ciężka dachówka betonowa (Fot. 8).

Fot. 7 – Przy dużej rozpiętości dachu o konstrukcji krokwiowo-jętkowej i sporej wysokości ścian kolankowych wzmacniające je słupki muszą mieć dużą nośność i sztywność

Fot. 8 – Gęsty rozstaw i silne zbrojenie słupki w ścianie kolankowej muszą być także wtedy, gdy dach jest kryty ciężką dachówką ceramiczną lub betonową

Przy czym dla nośności słupków najistotniejsze są pręty znajdujące się od strony wewnętrznej (Rys. 2), gdyż to one odpowiadają za przeniesienie naprężeń rozciągających, wywołanych zginaniem ścianki przez rozpór konstrukcji dachowej. Ważne też, aby były one dobrze zakotwione nie tylko w wieńcu stropowym, ale także dachowym. Tylko wtedy będą mogły bezpiecznie przenieść wszystkie obciążenia z dachu na ściany domu (Fot. 9).

Rys. 2 – Najważniejsze w słupkach są pręty zbrojeniowe znajdujące się od strony wewnętrznej, przy czym ważna jest nie tylko ich liczba i średnica, ale także mocne zakotwienie w wieńcu stropowym

Fot. 9 – Już w momencie wykonania więźby dachowej widać, w jak dużym stopniu za stabilność dachu i bezpieczeństwo mieszkańców odpowiadają ściany kolankowe

Dodatkowe zbrojenie stropu

Ponieważ zakotwiona w wieńcu stropowym ściana kolankowa jest zginana, więc siłą rzeczy rozciągana jest również stykająca się z nią górna płyta stropu. Z tego względu strop powinno się dozbroić górą na całej długości jego styku ze ścianą kolankową.

Nie jest to konieczne w monolitycznych stropach żelbetowych, bo z zasady są one zbrojone górą przy podporach, czyli w miejscach oparcia na ścianach lub belkach. Takiego zbrojenia nie ma w stropach gęstożebrowych, które najczęściej wykonuje się w domach jednorodzinnych. Dlatego warto w nich dać dodatkowy pręt górą nad każdą z prefabrykowanych belek stropowych, które znajdują się w pobliżu słupków wzmacniających ściany kolankowe.

Dobrze jest to zrobić, pomimo tego, że chyba nie zdarzyło się, by w betonowej płycie stropu nad parterem powstały górą rysy równoległe do ścian kolankowych. Być może ¬- ze względu na dużą powierzchnię płyty – niewielka wytrzymałość betonu na rozciąganie okazuje się tutaj być wystarczająca…

Nie zmienia to jednak tego, że warto strop nad parterem dozbroić górą prostopadle do ścian kolankowych.

Konstrukcja szkieletowa

Tego typu dodatkowe zbrojenie nie jest potrzebne, gdy dom ma żelbetową konstrukcję szkieletową, a słupki wzmacniające ściany kolankowe są przedłużeniem słupów parteru (Fot. 10). Takie rozwiązanie konstrukcyjne spotyka się jednak w domach jednorodzinnych nie jest zbyt często – zazwyczaj wtedy, gdy dom jest budowany na przykład na skarpie, zagrożonej osuwaniem gruntu (Fot. 11). Konstrukcja szkieletowa nadaje bowiem sztywności całemu budynkowi, dzięki czemu jest on zdecydowanie bardziej odporny na ruchy podłoża niż tradycyjne budynki ze ścianami murowanymi.

Fot. 10 – Słupki ściany kolankowej, będące przedłużeniem żelbetowych słupów, znajdujących się w ścianach parteru, to bardzo dobre rozwiązanie, choć w domach jednorodzinnych stosowane raczej rzadko

Fot. 11 – Żelbetowy szkielet ze ścianami murowanymi, stanowiącymi jedynie jego wypełnienie, to bardzo dobra konstrukcją dla domu budowanego na skarpie, zagrożonej osuwaniem się gruntu

Wieniec dachowy w ścianach szczytowych

Bardzo często można zobaczyć, że wieńce dachowe są na końcach wpuszczane w ściany szczytowe (Fot. 12). Czasem w tych miejscach pojawia się także dodatkowy słupek żelbetowy, łączący wieniec dachowy ze stropowym (Fot. 13).

Dla sztywności zwłaszcza środkowych fragmentów ścian kolankowych takie „wzmocnienia” nie mają jednak żadnego znaczenia, a ich skuteczność może dotyczyć jedynie kilkumetrowych odcinków, bezpośrednio przylegających do ścian szczytowych. Z tego powodu wpuszczanie wieńców dachowych w ściany szczytowe nie poprawia bezpieczeństwa całego dachu i śmiało można z tego rozwiązania zrezygnować.

Fot. 12 – Wpuszczanie końców wieńców dachowych w ściany szczytowe nie poprawia wcale stateczności i wytrzymałości ścian kolankowych, zwłaszcza w ich środkowej części

Fot. 13 – Dotyczy to także takich sytuacji, gdy wpuszczone w ściany szczytowe końce wieńców dachowych są połączone dodatkowymi słupkami z wieńcami stropu nad parterem

Murłata

Murłatę, na której opierają się krokwie dachowe, mocuje się kotwami, zatopionymi w wieńcu dachowym lub w słupkach żelbetowych. Średnicę kotew i ich rozstaw określa konstruktor w projekcie domu.

Dla ścianki kolankowej najkorzystniejsze pod względem konstrukcyjnym jest ułożenie murłaty przy wewnętrznej krawędzi wieńca dachowego (Rys. 3). Wtedy bowiem naprężenia rozciągające w słupkach żelbetowych są najmniejsze, a ściana kolankowa – najmniej zginana.

Murłatę układa się na warstwie papy asfaltowej (Fot. 14), zgodnie z zasadą, że drewno nie powinno stykać się bezpośrednio z betonem lub murem, by nie doszło do jego butwienia.

Rys. 3 – Dla bezpieczeństwa dachu ważne jest również, by murłata była solidnie przykręcona za pomocą stalowych kotew do wieńca dachowego; -dla ochrony przed wilgocią układa się ją na warstwie papy

Fot. 14 – Dla nośności i sztywności ścian kolankowych najlepiej jest, jeśli murłata, na której opierają się krokwie, ułożona jest jak najbliżej wewnętrznej krawędzi wieńca dachowego