Jak wzmocnić ściany kolankowe, żeby dach ich nie wywrócił?
10 sierpnia 2020

W większości domów jednorodzinnych dach stromy ma konstrukcję krokwiową lub krokwiowo-jętkową, która – za pośrednictwem murłat – opiera się na ścianach kolankowych. Ściany te, będące przedłużeniem ścian parteru, umożliwiają lepsze wykorzystanie poddasza na cele mieszkalne.

Należy jednak pamiętać, że stateczność takich dachów krokwiowych zależy w dużej mierze od sztywności i wytrzymałości ścian kolankowych. Krokwie bowiem, przez murłatę, do której są zamocowane, przekazują na ściany domu nie tylko obciążenia pionowe (Rys. 1), ale także poziome, nazywane siłami rozporowymi lub po prostu rozporem.

Rys. 1 – Stateczność konstrukcji dachu zależy od dobrego zamocowania końców krokwi do murłat, zakotwionych w wieńcu stropowym lub dachowym, wykonanym na odpowiednio mocnej i sztywnej ścianie kolankowej; w tej drugiej sytuacji ewentualne wywrócenie się ścian kolankowych pociąga awarię całego dachu

ODROBINA MECHANIKI BUDOWLI

Gdy na poddaszu nie ma ścian kolankowych i murłaty są przykręcone bezpośrednio do wieńców stropowych, rozpór ten przenoszony jest przez żelbetową konstrukcję stropu.

Gdy jednak dla zwiększenia przestrzeni użytkowej poddasza, unosi się więźbę dachową i stawia ją na ścianach kolankowych, to one muszą przenieść nie tylko obciążenia pionowe, ale i rozpór z dachu. Muszą być one odpowiednio mocne i sztywne, gdyż ich odchylenie od pionu na zewnątrz domu, pociągałoby za sobą rozjechanie się krokwi i deformację połaci dachu.

Jak z tego widać konieczność zadbania o odpowiednią nośność i sztywność ścian kolankowych nie wynika więc jedynie z troski o to, by – jak każdy inny element domu – nie zostały uszkodzone. Ich wywrócenie oznaczałoby bowiem całkowite zniszczenie dachu, a bardzo często również domu, gdyby strop nad parterem nie był w stanie wytrzymać nagłego, dodatkowego obciążenia, wywołanego spadającymi na niego elementami dachu, a zwłaszcza jego ciężkiego pokrycia, wykonanego na przykład z dachówki betonowej.

ŚCIANA KOLANKOWA

Ściana kolankowa jest zwykle wykonana z tych samych materiałów i ma taką samą grubość, jak warstwa nośna w pozostałych ścianach zewnętrznych (Fot. 1). Ponieważ jednak mur nie ma żadnej wytrzymałości na zginanie, więc żeby dach jej nie wywrócił, musi być ona wzmocniona żelbetowymi słupkami, których zbrojenie zakotwione jest w wieńcu stropu nad parterem (Rys. 2). Dla poprawnego przeniesienia obciążeń z dachu przez ścianę kolankową, przy górnej powierzchni stropu, w mniej więcej półtorametrowej strefie wzdłuż wieńca, powinno być zbrojenie podporowe, o czym niestety często się zapomina.

Fot. 1 – Cała konstrukcja dachu krokwiowego wraz z jego pokryciem, ociepleniem i obudową opiera się na ścianach kolankowych, dlatego muszą być one odpowiednio mocne i sztywne
Rys. 2 – Przekrój przez słupek ściany kolankowej – najważniejsze jest w nim zbrojenie od strony poddasza, które musi być bardzo dobrze zakotwione w wieńcach stropowym i dachowym

Przekrój, zbrojenie i rozstaw słupków projektuje konstruktor, biorąc pod uwagę wielkość obciążeń przekazywanych z dachu na ścianę kolankową oraz jej wysokość. Generalnie słupki muszą być tym gęściej rozstawione i mocniej zbrojone od strony poddasza (w strefie rozciąganej), im większa jest rozpiętość dachu, mniejsze pochylenie jego połaci, cięższe pokrycie i większa wysokość ściany kolankowej.

Uwaga! Jętki nie mają praktycznie żadnego znaczenia dla wielkości obciążenia ścian kolankowych przez dach.

Na ścianie kolankowej wykonuje się zwykle wieniec dachowy, w którym zakotwione jest zbrojenie żelbetowych słupków. W wieńcu tym umieszcza się kotwy do mocowania murłaty, na której opierają się krokwie więźby dachowej.

ZBYT SŁABE ŚCIANY KOLANKOWE

Zdarza się dość często, że wykonana już ściana kolankowa jest zbyt słaba, by przenieść obciążenia z dachu, który ma być na niej oparty. Przyczyn takiej sytuacji może być wiele, od błędów projektowych i wykonawczych, po zmianę przez inwestora pokrycia dachu z lżejszego na cięższe dopiero pod koniec budowy.

Jednak najczęstszym powodem tego, że ściany kolankowe są za słabe, jest zwiększenie ich wysokości „o jeden lub dwa pustaki”, bez dokonania korekty zaprojektowanego wcześniej zbrojenia lub zagęszczenia słupków. Jest wtedy wprawdzie pod dachem więcej miejsca do mieszkania, ale jego stabilność jest poważnie zagrożona.

WZMACNIANIE ŚCIAN KOLANKOWYCH

Gdy wykonana ściana kolankowa ma za małą nośność, by przenieść obciążenia z projektowanego dachu, na przykład z powodu zbyt rzadko rozstawionych słupków (Fot. 2), należy ją albo wzmocnić, albo… oprzeć na niej lżejszy dach. Choć na pierwszy rzut oka może się to wydać trudne, da się taką ścianę wzmocnić przez wykonanie dodatkowych słupków (Fot. 3).

Fot. 2 – Tak rzadko rozstawione słupki żelbetowe mogą nie przenieść obciążeń z dachu pokrytego ciężką, betonową dachówką, mimo że sama ściana kolankowa nie jest zbyt wysoka
Fot. 3 – Wykonanie dodatkowych słupków pomiędzy istniejącymi powinno w wystarczającym stopniu zwiększyć nośność ściany kolankowej

Po wyznaczeniu przez konstruktora miejsc, w których powinny się one znaleźć oraz określeniu liczby i średnicy prętów zbrojeniowych, jakie powinny się w nich znaleźć, należy wykuć fragmenty wieńca dachowego i znajdującej się pod nim ściany (Fot. 4).

Zamiast wykonywać dodatkowe słupki na całą grubość ściany, można by zrobić je tylko na pół grubości, dając w nich zbrojenie jedynie od strony wnętrza. Będzie ono odpowiadało za przeniesienie naprężeń rozciągających, które zostaną wywołane w ścianie przez rozpór dachu. Natomiast z naprężeniami ściskającymi, które powstaną po zewnętrznej stronie ściany kolankowej doskonale poradzą sobie beton wieńca dachowego oraz mur z pustaków, bloczków lub bloków (Rys. 3).

Fot. 4 – Najtrudniejsze do zrobienia przy wykonywaniu dodatkowych słupków w ścianie kolankowej jest zakotwienie prętów zbrojeniowych w wieńcu stropowym za pomocą kotew chemicznych
Rys. 3 – Dodatkowe słupki nie muszą być wykonywane przez całą grubość ściany kolankowej; równie skuteczne będą słupki wykonane na przykład do połowy grubości ściany, ze zbrojeniem tylko od strony poddasza

Bez względu na to, które wybierzemy rozwiązanie, największym problemem będzie odpowiednie zakotwienie prętów zbrojenia nowych słupków w istniejącym wieńcu stropowym.

Skutecznym, choć wymagającym precyzji i staranności, jest wykonanie w wieńcu otworów na pręty i osadzeniu ich w nim na kotwy chemiczne, wykonane z żywic epoksydowej, poliestrowej lub winyloestrowej. Doradca z firmy produkującej takie zamocowanie, powinien określić głębokość i średnicę otworów w wieńcu, dostosowane do średnicy zaprojektowanych prętów w dodatkowych słupkach. Przy tych pracach najistotniejsze jest dokładne oczyszczenie otworów z okruchów betonu i pyłu, bo inaczej żywica zwiąże się z nimi, a nie z betonem wieńca i pręt nie będzie właściwie zakotwiony.

Zobacz na zdjęciach, jak wygląda wykonywanie dodatkowych słupków w ścianie kolankowej.

Zobacz także
Jednowarstwowe ściany domów jednorodzinnych buduje się najczęściej z bloczków betonu komórkowego. W ścianach...
Fot. 1 VELUX
Kiedy nadchodzi fala upałów, przyjemnie jest usiąść wieczorem przy otwartym oknie i zrelaksować się z...
Fot. Koło
Bidet nie należy do standardowego wyposażenia łazienki w polskich domach. Choć jest rzadko spotykany, to...
Fot. Sokółka Okna i Drzwi
Współczesne okna drewniane pod wieloma względami przewyższają te, które mają profile plastikowe lub...