Każda więźba dachowa wykonana jest z szeregu oddzielnych elementów połączonych ze sobą w odpowiedni sposób. Prawidłowo wykonane złącze zapewnia przeniesienie z jednego elementu na drugi sił powstających na skutek działania obciążeń. Warto wiedzieć jak właściwie wykonać takie połączenia. Oto jedno z najważniejszych – krokwie w kalenicy.
Tekst JAN GRYCUK, RADOSŁAW KUPIS, PIOTR LEŃ
Krokwie to drewniane, pochyłe elementy konstrukcji dachu. Są one jednymi z najistotniejszych belek konstrukcyjnych każdej drewnianej więźby dachowej. Elementy te muszą dźwigać ciężar pokrycia dachowego i śniegu oraz przeciwstawiać się parciu i ssaniu wiatru. Parę krokwi łączy się ze sobą u góry w kalenicy. Oparte o siebie w najwyższym punkcie, w formie ramion, tworzą wiązar.
Połączenie krokwi w kalenicy wykonać można na kilka sposobów:
- do czoła – każda z krokwi ścięta jest w pionie i wzajemnie się o sobie opierają. Połączenie to jest najmniej stabilne;
- na nakładkę prostą – w krokwiach wycina się połowę ich grubości. Układ taki jest znacząco lepszy niż w połączeniu do czoła, ale wymaga większych umiejętności podczas trasowania i cięcia;
do czoła z deską kalenicową – krokwie oddzielone są podłużną deską, która usztywnia konstrukcję w kierunku podłużnym; - na nakładkę obcą – krokwie łączą się do czoła, a po stronach zewnętrznych montuje się nakładki. Układ jest nieskomplikowany w wykonaniu;
- na zwidłowanie – krokwie w kalenicy wzajemnie się przenikają. Połączenie wymaga również innych umiejętności ciesielskich, a poprawne wykonanie zapewnia sztywność konstrukcji;
- z oparciem na belce kalenicowej – krokwie opierają się o siebie wzajemnie i o belkę. W krokwiach wycięte są wręby pod belkę kalenicową. Dla zapewnienia sztywności układu zaleca się wykonanie wrębów o szerokości minimalnie mniejszej od szerokości belki kalenicowej.
Krokwie w kalenicy. Projekt połączenia
Projektowanie więźby dachowej wymaga stosowanie różnorodnych rozwiązań technicznych dostosowanych do specyfiki oraz charakteru pracy elementu i węzła konstrukcyjnego. Służą do tego programy Dietrich’s 3D CAD/CAM, które mają dużą grupę zoptymalizowanych narzędzi do projektowania dachów.
Spośród różnych rozwiązań stosowanych dla węzła kalenicowego, można wyróżnić dwa zasadnicze warianty: pośrednie i bezpośrednie. Połączenia bezpośrednie to takie, w których krokwie połączone są jedynie ze sobą. Jednym z takich rozwiązań jest połączenie na nakładkę. W takim przypadku wstawiając krokiew, automatycznie zostanie wykonane połączenie na nakładkę między krokwiami. Połączenie to można uzyskać inną metodą, już po wstawieniu krokwi, za pomocą funkcji połączenie na nakładkę końcową. W obu rozwiązaniach parametry definicji są tożsame.
Innym rodzajem połączenia bezpośredniego jest połączenie na zwidłowanie. Nie jest ono zbyt popularne, dlatego nie jest dostępne z poziomu definicji krokwi. Do jego wykonania służy specjalna funkcja połączenie na zwidłowanie. Definicja tego połączenia jest dość złożona i ma wielu parametrów, a realizacja wymaga wyboru elementów parami.
Połączenia pośrednie krokwi w kalenicy oparte są o elementy płatwi kalenicowej w różnych odmianach. Płatew kalenicowa i zacios na krokwiach to klasyczne rozwiązanie. Ustawienie płatwi w pionie powiązane jest wielkością nadzaciosu (około 75% wysokości krokwi). Krokwie mają definicję połączenia z płatwią za pomocą zaciosu.
Deska kalenicowa to płatew kalenicowa o wąskim i wysokim przekroju, ustawiona równo z górną krawędzią krokwi (nadzacios równy zero). Krokwie są ścięte w pionie i dochodzą doczołowo do deski. Zwiększenie szerokości elementu deski kalenicowej daje ciekawe możliwości. Krokiew można połączyć z płatwią kalenicową za pomocą połączeń ciesielskich. Definicja krokwi umożliwia wybór między zwykłym czopem, a półczopem jaskółczy ogon. Można również zastosować ukucie wieszak belek. Należy okucie wybrać z biblioteki oraz wskazać grupę krokwi, które otrzymają okucie. W krokwiach zostanie wykonany zacios specjalnie pod wieszak belki.
Zastosowanie w konstrukcji dachu elementów drewnopochodnych jak belka dwuteowa, wymaga innego podejścia. Płatew kalenicowa umieszczona jest pod krokwiami i ma fazowania dopasowane do kąta nachylenia połaci. Kontroli podlega wielkość fazowania.
Krokwie w kalenicy. Wykonanie połączenia
Przy użyciu elektronarzędzi najłatwiej i najszybciej zarazem wykonać poprawnie pod względem konstrukcji połączenie krokwi na belce kalenicowej. Połączenie to polega na wykonaniu zaciosu oraz obcięciu czoła krokwi pod zadanym kątem.
Do wykonania zaciosów w krokwiach wykorzystuje się pilarkę z głowicą frezarską do zaciosów, która w tej konfiguracji będzie frezarką do zaciosów. Pierwszą czynnością, którą wykonujemy jest trasowanie zaciosu – wystarczy na jednej krokwi. Dzięki zastosowaniu systemowej szyny prowadzącej
ustawiamy na koziołkach maksymalną liczbę krokwi, którą jesteśmy wstanie obrobić za jednym przejściem maszyny. Zwykle przy dachach dwuspadowych średniej wielkości zestawiamy ze sobą wszystkie krokwie z jednej połaci. Krokwie ustawiamy „odwrotnie”, czyli powierzchnia górna krokwi, na której mocujemy poszycie dachu jest ustawiona do dołu. Istotne przy tym ustawieniu jest to, że przy frezowaniu zaciosu wartość nadzaciosu pozostaje zawsze taka sama, co przekłada się na równą połać dachową po zmontowaniu więźby. Następnie wytrasowaną krokiew z zaciosem ustawiamy jako pierwszą również z zaciosem do góry. Wszystkie krokwie spinamy razem długimi ściskami stolarskimi. Na budowach lub w warsztatach wykonawczych często spotyka się spinanie krokwi pasami samochodowymi stosowanymi do zabezpieczania przewożonego ładunku. Na tak przygotowany zestaw krokwi przenosimy linię, która wyznacza krawędź pionową zaciosu. Musimy zwrócić uwagę, aby trasowana linia był pod kątem prostym do płaszczyzny bocznej zestawionych krokwi.
Kolejnym krokiem jest ustawienie szyny prowadzącej. Ważne jest to, aby szyna prowadząca wystawała poza obrabiane elementy o około 30 cm. Dzięki temu mamy dokładne i powtarzalne wykonanie zaciosu od pierwszej do ostatniej krokwi. Szynę ustawiamy równolegle do wytrasowanej linii „krawędzi pionowej zaciosu” w odległości, którą wyznacza znacznik linii cięcia. Szynę najlepiej przykręcić do zestawu krokwi wkrętami – mamy wtedy pewność, że podczas dalszych prac przygotowawczych lub samej obróbki szyna pozostanie na swoim miejscu.
Następnie musimy ustawić parametry zaciosu na naszej frezarce do zaciosów. Na obudowie mamy małą ściągawkę, dzięki której w łatwy sposób ustawimy podstawowe parametry. Kąt zaciosu ustawiamy zgodnie z kątem pochylenia połaci dachowej, który odczytaliśmy z projektu. Dzięki temu, że kąt ustawiany na maszynie jest taki sam jak kąt pochylenia połaci dachowych, unikamy pomyłek. Głębokość zaciosu ustawiamy zgodnie z wytycznymi podanymi na obudowie pilarki (wcześniej wspomniana ściągawka). Tak przygotowaną frezarkę ustawiamy na obrabianych krokwiach zwracając uwagę na to, aby prowadnica równoległa była „zapięta” na szynie prowadzącej. Płynny start frezarki pozwala bezpiecznie zacząć pracę przy frezowaniu zaciosu. Wyposażenie maszyny w układ elektroniczny czuwający nad prędkością obrotową, przeciążeniem i temperaturą silnika pozwala na komfortową pracę.
Frezowanie dużej ilości krokwi wykonujemy w dwie osoby. Operator główny stoi za maszyną, a pomocnik asekuruje z przodu maszyny.
Następnym krokiem jest wykonanie otworu na gwoździa „krokwiaka” lub wkrętu, którym zamocujemy krokiew do belki kalenicowej. Wiercenie wykonamy akumulatorową wiertarko-wkrętarką. Wiercenie jest łatwe, a wykonane otwory dodatkowo przyczyniają się do szybszego i bezpieczniejszego montażu więźby dachowej.
Po wykonaniu zaciosu i nawierceniu otworów pod wkręty na krokwiach wyznaczamy linię cięcia krokwi w kalenicy. Linia ta będzie nam potrzebna do obcięcia krokwi z długości.
Teraz możemy rozpiąć krokwie i poprzycinać je z długości. Możemy to zrobić pilarką zdejmując z niej głowicę do zaciosów i zakładając tarczę pilarską. Pilarką z dużą głębokością cięcia możemy poprzycinać grube krokwie. Większość wykonywanych krokwi nie przekracza grubości 8 cm. Można to tego wykorzystać pilarkę tarczową, która w zestawieniu z szyną jest idealnym rozwiązaniem do odcięcia krokwi z długości. Wystarczy zapiąć pilarkę na szynę ustawić kąt cięcia (mamy możliwość ustawienia +/- 60°) i przyciąć. Dzięki szynie mamy dokładnie wyznaczoną linię cięcia. Miejsce cięcia wyznaczyliśmy wcześniej jeszcze jak krokwie były spięte. Teraz przykładamy pilarkę z szyną do linii na krokwi i odcinamy część belek.
