Awaria połączenia krokwi z murłatą w skutek ignorowania zapisów projektu

O połączeniu krokiew-murłata napisano już wiele. Wydaje się, że już wszystko zostało powiedziane. Co najmniej kilka artykułów w przeciągu ostatnich lat zostało opublikowanych w FD&C. Czy kolejny artykuł na podobny temat ma jeszcze sens? Widząc kolejną awarię więźby lub raczej połączenia krokiew-murłata dochodzę do wniosku, że zdecydowanie jest taka potrzeba. Niniejszy artykuł opisuje jeden z co najmniej kilku przypadków, których jestem świadkiem każdego roku.

Odzew inwestorów, wykonawców i projektantów, jaki pojawił się po artykule „Wzmocnienie połączenia krokiew-murłata na przykładzie awarii więźby” (FD&C 2017-3) pokazuje raz jeszcze, jak ważnym elementem więźby jest to połączenie.
Niestety, awarie tego połączenia, a w konsekwencji całej więźby zdarzają się bardzo często. Każdego roku odbieram co najmniej kilka telefonów w tej sprawie. Ciężko generalizować, ale śmiało można powiedzieć, że błędy są skutkiem zaniedbań projektowych, wykonawczych lub oszczędności inwestora.

Awarie w wyniku ewidentnych błędów projektowych zdarzają się rzadko. Są raczej przeoczeniami, wynikającymi z kopiowania rozwiązań z poprzednich projektów. Warto uczulić w tym miejscu projektantów, żeby szczególną uwagę zwracali na konstrukcje krokwiowe i krokwiowo-jętkowe. Są tą układy ewidentnie rozporowe z tendencją do „rozjeżdżania się” na zewnątrz. W przypadku takich schematów statycznych, połączenie krokiew-murłata pełni szczególnie ważną rolę w utrzymywaniu krokwi na podporach.
Inną kwestią jest zakres projektu budowlanego. Projektant w projekcie budowanym nie ma obowiązku wykonywania rysunków detali połączeń, ani specyfikowania konkretnych rozwiązań. Jest to już zakres projektu wykonawczego. Oczywiście w przypadku większości budów domów jednorodzinnych, wykonawca pracuje w oparciu o projekt budowalny. W konsekwencji to w jego gestii i w gestii kierownika budowy, jeśli takowy pojawia się na budowie więcej niż 2-3 razy, leży dobór odpowiednich typów połączeń. Wykonawca nie ma pomocy ze strony projektanta w postaci wyspecyfikowanego złącza ciesielskiego w projekcie, na radę kierownika budowy też często nie może liczyć. W związku z tym, mając też na uwadze szybkość montażu, decyduje się na połączenie z użyciem wkrętów ciesielskich.

Niestety, wkręty ciesielskie, tak chętnie stosowane na wielu budowach, nie mają odpowiedniej nośności do przeniesienia dużych sił rozporu z krokwi na murłatę, z jakimi mamy do czynienia w przypadku takich schematów statycznych. Cały ten łańcuch zaniedbań, niedopowiedzeń, a nierzadko ewidentnych błędów powoduje bardzo niebezpieczne awarie konstrukcyjne.

Awaria – przykład jakich wiele

Konstrukcja, która będzie opisywana w tym artykule jest bardzo typowa. Więźba w rzucie o wymiarach 14m x 11m. Odległość między murłatami – ok. 8,5 m, wysięg okapów – ok. 1,2 m. Nachylenie połaci – 35 stopni. Pokrycie – dachówka ceramiczna. W większej części budynku więźba o schemacie krokwiowo- jętkowym. Belki, które wyglądają jak płatwie na zdjęciu 1 są jedynie wysuwnicami, które podpierają skrajne krokwie. Nie są to płatwie podpierające każdą krokiew więźby. Moja wizyta na budowie była zainicjowana przez inwestora, który zaobserwował niepokojące przemieszczenia w obrębie murłat. Dach został wykonany w poprzednim sezonie budowlanym, a awaria została zauważona po zimie. Nawiasem mówiąc, w czasie tej konkretnej zimy obciążenie śniegiem nawet nie zbliżało się do obciążeń normowych, przewidywanych dla tego regionu. Nie mniej jednak nawet przy niewielkim obciążeniu pojawiły się dwa symptomy awarii więźby.

Pierwszym było zsuwanie się krokwi z murłaty w skutek oddziaływania siły rozporu (zdj. 3). Drugie zjawisko dotyczyło już połączenia murłaty z wieńcem i skutkowało obracaniem się murłaty (zdj. 4). Śmiało można powiedzieć, że gdyby murłata się nie poddała i nie pojawił by się obrót, to poziome przesunięcie krokwi byłoby jeszcze większe.
Krokwie były połączone z murłatą przy użyciu wkrętów ciesielskich Ø8×280. Wbrew temu, co uważa część wykonawców, wkręty nie są dobrym rozwiązaniem w przypadku dachów rozporowych. W tym przypadku mamy do czynienia z takim właśnie dachem.

Przede wszystkim chciałem zobaczyć projekt, w oparciu o który została wykonana więźba. Projekt był projektem „z katalogu”, dlatego nie spodziewałem się zobaczyć w nim żadnej specyfikacji detalu połączenia krokwi z murłatą. W związku z tym, że był to projekt budowlany, a nie wykonawczy, taki detal wcale nie musiał się tam znaleźć. Wiedząc, że jest to projekt z katalogu, spodziewałem się, że projektant ograniczył się do niezbędnego minimum. Jakie było moje zaskoczenie, gdy w projekcie zobaczyłem bardzo szczegółową specyfikację złączy, wraz z zestawieniem ilościowym i jakościowym niezbędnych do zastosowania gwoździ wraz ze złączem. Dodatkowo, w części rysunkowej były przygotowane szczegółowe detale połączenia (zdj. 5).

Wszystko na bardzo szczegółowym i wysokim poziomie. Niczego więcej wykonawca nie potrzebował, aby poprawnie wykonać to połączenie zgodnie z obliczeniami konstruktora. Zwracam honor projektantowi i projektowi „z katalogu”. Jak widać tego typu projekty mogą w znaczącym stopniu różnić się jakością i dbałością o opracowane detale. Zapytałem inwestora, dlaczego to nie zostało przeniesione na konstrukcję? Przecież tu jest wszystko, co wykonawca mógłby wymagać od projektu wykonawczego. Dowiedziałem się, że wykonawca powiedział, że nie ma sensu kupować „tych blach” i że taki dach to można spokojnie skręcić na wkręty ciesielskie. Inwestor ufając wykonawcy, że wyspecyfikowane złącza to tylko fanaberia projektanta uznał, że doświadczony fachowiec wie co robi.
Sprawdziłem też w projekcie siły działające z krokwi na murłatę. Siła rozporu miała wartość ok. 13 kN (~1,3 tony). Co ciekawe i bardzo obrazujące, wartość tej siły była prawie równa sile pionowej dociskającej krokiew do murłaty (zdj. 6).

Wartość siły rozporu porównano z nośnością wyspecyfikowanego złącza SFH w katalogu technicznym Simpson Strong-Tie. Chyba najsmutniejszym wnioskiem tego sprawdzenia było to, że nośność wyspecyfikowanego złącza była wystarczająca do przeniesienia tej siły. Gdyby tylko wykonawca wykonał to połączenie zgodnie z projektem i rysunkami w nim zawartymi, do awarii tego połączenia by nie doszło.

Drugim elementem awarii było obracanie się murłaty. Przyczyną tego może być niedostateczna ilość szpilek kotwiących murłatę w wieńcu. Dodatkowo należałoby sprawdzić czy klasa zastosowanych szpilek odpowiada klasie wyspecyfikowanej w projekcie. W przypadku dużych sił rozporu warto zastąpić standardowe podkładki pod nakrętkami, większymi i grubszymi blachami dociskowymi. Pozwala to uniknąć wciśnięcia podkładki w murłatę. Ze strony projektowej, warto uczulić konstruktorów, aby nie specyfikowali rozstawu, średnicy i klasy szpilek „z powietrza”. Ten element w przypadku dachów rozporowych pełni bardzo ważną funkcję i powinien być szczegółowo obliczony. Mam wrażenie, że w części projektów szpilki są specyfikowane na zasadzie „kopiuj-wklej” z poprzedniego projektu. Na tę awarię złożyła się jeszcze prawdopodobnie niewłaściwa wilgotność wbudowanej murłaty. Jeżeli, jak to często bywa, była zbyt wysoka, to skutkowała po pewnym czasie skurczem drewna i poluzowaniem się podkładek i całego połączenia murłaty z wieńcem.

Mój osobisty wniosek z tej awarii jest dość przykry. Projektant dał z siebie dużo, można powiedzieć, że więcej niż musiał. Mimo tego konstrukcja uległa awarii, którą można było w prosty sposób uniknąć. Niestety, do tego prowadzi ignorowanie zapisów i specyfikacji projektowych. Warto też zadać sobie pytanie, czy kierownik budowy wiedział i zezwolił na taką zmianę. Jeśli nie wiedział, to czy w czasie odbioru konstrukcji więźby sprawdził poprawność jej wykonania z projektem?

W razie pytań dotyczących zastosowań, doboru lub projektowania połączeń z użyciem złączy ciesielskich zachęcamy do kontaktu z inżynierami z działu wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie. Z chęcią podzielimy się z Państwem wiedzą i doświadczeniami naszymi i naszej firmy. Tel: 22 865 22 00 e-mail: poland@strongtie.com

mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier wsparcia technicznego
Simpson Strong-Tie