ΞΥΛΙΝΕΣ ΣΤΕΓΕΣ. Δρ. Μιχάλης Σκαρβέλης Αναπληρωτής Καθηγητής

Transcript

1 ΞΥΛΙΝΕΣ ΣΤΕΓΕΣ Δρ. Μιχάλης Σκαρβέλης Αναπληρωτής Καθηγητής

2 Στέγη (σκεπή) ονομάζεται η επένδυση του ανώτερου τμήματος ενός κτιρίου. Σκοπός της είναι να προστατεύσει το κτίριο από τις καιρικές συνθήκες, ενώ ταυτόχρονα το χαρακτηρίζει μορφολογικά.

3 Το πρόβλημα: Η κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων Κατοικιών Δημόσιων κτιρίων ανοιχτών χώρων (αποθηκών, αιθρίων κλπ.) ανέκαθεν αποτελούσε ένα τεχνικό ζήτημα.

4 Η προστασία από: Τον ήλιο τη βροχή το χιόνι τον άνεμο Ζητούμενο: Ζητούμενο επίσης: η θερμική μόνωση η υγρομόνωση ο φωτισμός (σε μεγάλες στέγες)

5 Το ξύλο ως υλικό συνέβαλε αποφασιστικά στη λύση του προβλήματος, κυρίως λόγω των μηχανικών αντοχών και του μεγάλου μήκους του, που υπήρχε διαθέσιμο στη φύση, τόσο στην κατασκευή επίπεδων όσο και κεκλιμένων στεγών.

6 Οι ξύλινες στέγες: Οι ξύλινες στέγες τα τελευταία χρόνια είναι ένας τομέας με αμείωτο εμπορικό ενδιαφέρον και όπως δείχνει η αγορά έτσι θα συνεχιστεί και στο μέλλον. Μετά την αρνητική εμπειρία δεκαετιών από τα προβλήματα μόνωσης της πλάκας από μπετόν, σήμερα, ακόμη και παλιές οικοδομές, δεκαετίες μετά το χτίσιμο τους, άρχισαν να ανακαινίζονται με ξύλινες στέγες και κεραμίδια Σε παραδοσιακούς οικισμούς η Πολεοδομία επιβάλλει την κατασκευή στεγών. Οι σύγχρονες κατοικίες με κεραμοσκεπή έχουν άλλη «προσωπικότητα», πιο αποδεκτή στις σύγχρονες αισθητικές αντιλήψεις.

7 Μονόριχτη Τύποι στεγών:

8 Δίριχτη Τύποι στεγών:

9 Τρίριχτη Τύποι στεγών:

10 Τετράριχτη Τύποι στεγών:

11 Πολυεπίπεδες Τύποι στεγών:

12 Η κλίση της στέγης Η κλίση της στέγης εξαρτάται από τις τιμές χιονόπτωσης και βροχόπτωσης κάθε περιοχής. Για τα ελληνικά κλιματικά δεδομένα η προτεινόμενη κλίση είναι 40 %, που αντιστοιχεί σε γωνία 22 ο. Η ελάχιστη επιτρεπόμενη κλίση από κατασκευαστική άποψη είναι 20%, αλλά αν έχετε πρόβλημα ύψους και/είτε χτίζετε σε μια περιοχή όπου δεν πέφτει πολύ χιόνι, μπορεί να λειτουργήσει και με μικρότερη κλίση Σε πέργκολες και κεραμοσκεπές μπαλκονιών είναι δυνατόν να δοθεί κλίση μέχρι και 18 %, εφόσον, χρησιμοποιούνται κάτω από τα κεραμίδια μονωτικά φύλλα που εξασφαλίζουν τη στεγανότητα

13 Βασικοί τρόποι εφαρμογής φορτίων σε στέγες: Μέσω του καβαλάρη (κορφιά) Μέσω των ζευκτών Μέσω δικτυωμάτων

14 Στέγη με καβαλάρη Στα δυο άκρα (συνήθως στην στενότερη τοιχοποιία) τοποθετούμε οριζόντια τον καβαλάρη, και πάνω σε αυτόν τοποθετούμε με κλίση τα λοξά στοιχεία («κατεβασιές»)

15 Παράδειγμα δίριχτης στέγης με καβαλάρη, που στα άκρα του εδράζεται πάνω στην τοιχοποιία (Άγιος Νικόλαος Στέγης, Κύπρος, 11 μ.χ. αι.)

16 α) Κατασκευή δίριχτης στέγης επί τόπου από συνεργείο 3 ατόμων. β) Πρώτα στερεώνεται η κορυφαία οριζόντια δοκός (καβαλάρης ή κορφιάς) και μετά τα κεκλιμένα στοιχεία (αμείβοντες ή κατεβασιές). γ) Η χρησιμοποίηση μεταλλικών υποδοχών εξασφαλίζει καλύτερη εφαρμογή των αμειβόντων και αποτρέπει την δημιουργία λοξών τομών. δ) Πολύπλοκη τετράριχτη στέγη που κατασκευάσθηκε επί τόπου.

17 Παράδειγμα 3ριχτης στέγης χωρίς καβαλάρη, με αμείβοντες που στηρίζονται στην τοιχοποιία!

18 Στέγες κατασκευασμένες με τον ίδιο τρόπο (ορισμένες έχουν και σοφίτες)

19 Στέγη με ζευκτά Τα ξύλινα ζευκτά (ψαλίδια) είναι τριγωνικά πλαίσια, κατασκευασμένα από κομμάτια που ενώνονται μεταξύ τους με γαλβανισμένες μεταλλικές πλάκες ή με συνδέσμους της ξυλουργικής. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή στεγών κατοικιών, δημοσίων κτιρίων, γεωργικών εγκαταστάσεων και εμπορικών κτιρίων. Οι υψηλές αναλογίες δύναμης-βάρους τους επιτρέπουν την εύκολη και οικονομική στέγαση μεγάλων ανοιγμάτων (μέχρι και 20m) και προσφέρουν μεγάλη ευελιξία στο σχεδιασμό των κτιρίων.

20 Πως λειτουργεί ένα ζευκτό; Οι αμείβοντες μεταφέρουν τα φορτία στα σημεία σύνδεσης, και από εκεί μέσω των τοίχων, στο έδαφος Ο ορθοστάτης (μπαμπάς ή παπάς) εφελκύεται καθώς παραλαμβάνει τα φορτία από τους αμείβοντες και τις αντηρίδες Ο ελκυστήρας εφελκύεται, αντί να λυγίσει στη μέση από το βάρος

21 Στέγη με ζευκτά Σε κάθε σημείο σύνδεσης ο πολιτικός μηχανικός πρέπει να υπολογίσει τα μέγιστα φορτία που μπορεί να προκύψουν (βάρος ξυλείας, κεραμιδιών, λαμαρίνας, αέρας, χιόνι), ώστε να προτείνει τις κατάλληλες διατομές και τον καλύτερο τρόπο σύνδεσης.

22 Ορθές συνδέσεις Λάθος σύνδεση

23 Τύποι σύνδεσης

24 Επισκευή υποστήλωση στέγης με μικρό ζευκτό (Μηλιές Πηλίου)

25 Συνδέσεις ξύλινου ζευκτού Απαραίτητη προϋπόθεση για την καλή συμπεριφορά του ζευκτού αποτελεί η τέλεια μεταβίβαση των φορτίων στα σημεία των κόμβων. Παλαιότερα, οι παραδοσιακοί τεχνίτες χρησιμοποιούσαν ως κύριο τρόπο τη σύνδεση μόρσου - μορσότρυπας, τρόπος που τείνει σήμερα να εγκαταλειφθεί γιατί εξασθενίζει τις διατομές.

26 Συνηθέστερα χρησιμοποιούνται μεταλλικοί συνδετήρες, ηλοφόρες πλάκες, πίροι, απλοί κοχλίες και ήλοι. Τα μέσα αυτά μπορεί να δρουν συμπληρωματικά με απλές εγκοπές των ξύλων, τεμάχια ξύλινων φύλλων και κομβοελάσματα ( Gang nail system).

27 ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΙ ΣΥΝΔΕΤΗΡΕΣ

28 Στέγη με ζευκτά Τα ζευκτά επαναλαμβάνονται τοποθετημένα παράλληλα ανά τακτά διαστήματα. Όσο πιο μεγάλα τα διαστήματα, τόσο πιο μεγάλες οι διατομές των ξύλινων κομματιών που χρησιμοποιούμε. Πάνω στις κεκλιμένες δοκούς των ζευκτών, εγκαρσίως, τοποθετούνται δοκοί (τεγίδες) έτσι ώστε να δημιουργήσουν την κατάλληλη επιφάνεια για την έδραση της επικάλυψης. Πολλές φορές είναι απαραίτητη η τοποθέτηση επιπλέον δοκών (επιτεγίδες), κάθετα στις τεγίδες, δημιουργώντας πιο πυκνή διάταξη. Στις ακμές (σημεία τομής των κεκλιμένων επιπέδων) τοποθετούνται δοκοί που καλούνται ημιζευκτά ή ψευδοζευκτά.

29 Ξύλινη στέγη ξύλινο ζευκτό (ως ολότητα) καβαλλάρης ή κορφιάς ειδικές μεταλλικές υποδοχές

30 Ξύλινη στέγη σανίδια στέγης (πέτσωμα) καβαλλάρης αμείβοντες Πάνω στις τεγίδες ή στις επιτεγίδες μπορεί να εφαρμοστεί μία στρώση σανίδων (πέτσωμα)για την τελική επιφάνεια έδρασης της επικάλυψης.

31 Βασικοί τύποι ζευκτών Τύποι ζευκτών

32 Τύποι ζευκτών ΖΕΥΚΤΟ ΜΕ ΟΡΘΟΣΤΑΤΗ (Δικτύωμα Ε ή KING POST TRUSS) Το ζευκτό με ορθοστάτη (μπαμπά) εμφανίζεται σε 2 μορφές με αντηρίδες και χωρίς όπου ο ορθοστάτης εκτείνεται κάθετα από μια εγκάρσια δοκό στην κορυφή ενός τριγωνικού ζευκτού. Το εύρος μήκους των τυπικών αυτών ζευκτών που μπορούν να καλύψουν κυμαίνεται από 5m μέχρι 7m. Τα ζευκτά με ορθοστάτη (μπαμπά) χρησιμοποιήθηκαν στην οικοδόμηση στεγών στη μεσαιωνική αρχιτεκτονική. Το κέντρο του ελκυστήρα εφελκύεται από τον ορθοστάτη. Το βάρος του δικτυώματος διαβιβάζεται στις άκρες του ελκυστήρα μέσω των αντηρίδων του ορθοστάτη.

33 Τύποι ζευκτών ΖΕΥΚΤΟ ΓΙΑ ΣΟΦΙΤΑ (QUENN POST TRUSS) Ένα παραδοσιακό ξύλινο ζευκτό παρόμοιο με αυτό που ονομάζεται ζευκτό με ορθοστάτη (μπαμπά) εκτός από το ότι αυτός ο τύπος ζευκτού δεν έχει κεντρικό ορθοστάτη και έχει 2 ορθοστάτες στα κέντρα των 2 αμειβόντων και η εσωτερική κεντρική δοκός έχει ως κύριο σκοπό την μηχανική σταθερότητα και την δημιουργία ενός κατοικήσιμου μικρού χώρου μέσα στην στέγη, δηλαδή την ονομαζόμενη σοφίτα. Το πλεονέκτημα αυτού του τύπου είναι η ικανότητά του να εκτείνεται σε μεγαλύτερες αποστάσεις από το ζευκτό με ορθοστάτη (μπαμπά). Το εύρος μήκους των τυπικών αυτών ζευκτών που μπορούν να καλύψουν κυμαίνεται από 8m μέχρι 12m.

34 Τύποι ζευκτών ΨΑΛΙΔΙ (SCISSOR TRUSS) Το Ψαλίδι ζευκτό είναι λίγο πιο ακριβό, αλλά δίνει κάποιο ύψος στη μέση του δωματίου. Για ανοίγματα κοντά στα 20m. Δεν είναι ένα τυποποιημένο σχέδιο ζευκτών αλλά συχνά χρησιμοποιείται για να επιτύχει ειδική θολωτή οροφή. Μερικές φορές με τις σχετικά ευρείες εκτάσεις. Οι δοκοί στέγης του ζευκτού παρέχουν διάφορα πλεονεκτήματα: μεταφέρουν τα φορτία αποτελεσματικότερα στις θέσεις μαρκιζών, μειώνουν την ώθηση στους τοίχους μαρκιζών επιτρέπουν μια καλύτερη σύνδεση από ότι οι δοκοί από μόνοι τους.

35 Τύποι ζευκτών Hammer Beam Truss Ένα εξαιρετικό παραδοσιακό ζευκτό στεγών είναι το Hammer Beam Truss. Το σχέδιό του προέρχεται από παλαιούς καθεδρικούς ναούς της Ευρώπη και των Ηνωμένων Πολιτειών. Είναι όμορφο με την κεντρική αψίδα του αλλά πρέπει να στηριχτεί στην εξωτερική όψη ή από άλλα μέρη του κτηρίου. Η αψίδα δέχεται την θλίψη όπου από εκεί στέλνει τα φορτία της στέγης κάτω, μέσα από τους ορθοστάτες και μετά των χαμηλότερων στηριγμάτων. Τα ξύλα έχουν μικρές διαστάσεις, σε σχέση με το μέγεθος του ζευκτού. Το Hammer Beam Truss χρησιμοποιείται και σε καθιστικά κατοικιών. Χρησιμοποιείται για ανοίγματα κοντά στα 20m.

36 Τύποι ζευκτών ΜΟΝΟΚΛΙΝΕΣ ΖΕΥΚΤΟ (MONO PITCH TRUSS) Τα μονοκλινή ζευκτά χρησιμοποιούνται πρωτίστως πάνω σε έναν προϋπάρχοντα τοίχο ή ένα κτήριο, όπως γκαράζ και σιταποθήκες. Χρησιμοποιείται για ανοίγματα κοντά στα 6-10μ.

37

38 Τύποι ζευκτών FINK TRUSS (Ζευκτό σχήματος W) Από τις πλέον διαδεδομένες σήμερα μορφές ξύλινων ζευκτών είναι αυτή του W (ή Fink) στο οποίο 2 αντηρίδες έρχονται από τη κορυφή του ζευκτού με μια μεταξύ τους γωνία 60 και μετά από το πάτημα τους στον ελκυστήρα τοποθετούνται άλλες 2 αντηρίδες σε αντίθετη κατεύθυνση με μια γωνία 45 και με αυτό το τρόπο σχηματίζουν το W. Αυτός ο τρόπος βοηθά στο να έχουμε μια ομοιόμορφη κατανομή των φορτίων. Χρησιμοποιείται για ανοίγματα περίπου 10-12μ.

39 Τύποι ζευκτών FAN TRUSS Αυτός ο τύπος ζευκτού είναι παρόμοιος με το ζευκτό Fink και η μόνη τους διαφορά είναι στο ότι ανάμεσα στην γωνία των 45 που σχηματίζεται τοποθετείται ένας ορθοστάτης για να έχει καλύτερες αντοχές σε φορτία και για να εκτείνεται σε λίγο μεγαλύτερες αποστάσεις. Χρησιμοποιείται για ανοίγματα μεγαλύτερα των 12m.

40 Αποθήκευση ζευκτών (κατακόρυφη)

41 Αποθήκευση ζευκτών (οριζόντια)

42 Αντιανέμιοι σύνδεσμοι Για να αποφευχθεί η κλίση και η πτώση των ζευκτών (φαινόμενο «ντόμινο»), δηλαδή κατάρρευση της στέγης, είναι ανάγκη να σταθεροποιηθούν τα ζευκτά από την πλευρική πίεση που ασκεί ο άνεμος. Τοποθετούνται επομένως οριζόντια και διαγώνια μερικά καδρόνια, ως αντιανέμιοι σύνδεσμοι.

43

44 Μεταλλικό σύστημα αντιανέμιου συνδέσμου

45 Υλικά μόνωσης επικάλυψη της στέγης

46 Μόνωση της στέγης Μετά την τοποθέτηση του σκελετού της στέγης ακολουθεί το κάρφωμα του σανιδώματος (πέτσωμα ή πεταύρωση) της στέγης: με σανίδια ξύλου (ελάτης ή πεύκης) ή κόντρα-πλακέ εξωτερικής χρήσης ή ξυλοπλάκες τύπου O.S.B. Πάνω από το σανίδωμα τοποθετείται ειδική μεμβράνη ή πισσόχαρτο στεγανοποίησης, τα καδρόνια στέγης και η επικάλυψη της στέγης (κεραμίδια, λαμαρίνα ή άλλο υλικό). Για καλύτερη θερμομόνωση πάνω από το πισσόχαρτο ή την ειδική μεμβράνη καρφώνονται δύο σειρές καδρονιών στέγης διατομής 5x7 cm με τη διάσταση των 7 cm κατακόρυφα. Η πρώτη σειρά καδρονιών καρφώνεται σε απόσταση 50 cm μεταξύ τους και παράλληλα προς την κλίση της στέγης.

47 Τοποθέτηση μεμβράνης υγρομόνωσης και διπλής σχάρας καδρονιών. Παράλληλα με την κλίση τοποθετήθηκαν λεπτότερα πηχάκια (υποτεγίδες), για συγκράτηση της μεμβράνης και για να απορρέουν τυχόν ύδατα που θα περάσουν από τα κεραμίδια. Από πάνω τοποθετούνται τεγίδες διατομής 5x5 ή 5 x 7 cm για στερέωση των κεραμιδιών.

48 Φορητό καρφωτικό

49 Καρφωτικό τεγίδων με αέρα

50 Καρφωτικό τεγίδων με αέρα

51

52 Ολοκλήρωση της στέγης Στα κενά των καδρονιών αυτών τοποθετείται μόνωση από εξηλασμένη πολυστυρόλη ή πετροβάμβακα ή άλλο υλικό. Η δεύτερη σειρά καδρονιών διατομής 5x7 cm καρφώνεται κάθετα προς την πρώτη σειρά με τη διάσταση των 7 cm κατακόρυφα και σε αποστάσεις μεταξύ τους 30 cm (κέντρο από κέντρο), εάν ως επικάλυψη πρόκειται να στερεωθούν κεραμίδια. Εάν η επικάλυψη είναι αυλακωτή λαμαρίνα ή λαμαρίνες και μόνωση στη μεσαία στρώση, τα καδρόνια στερεώνονται ανά 50 cm. Κατά την κατασκευή της στέγης προβλέπεται κυκλοφορία του αέρα στο εσωτερικό της, ενώ η μόνωση τοποθετείται πάνω από το ταβάνι.

53 Υλικά θερμομόνωσης: Υαλοβάμβακας Πετροβάμβακας Διογκωμένη πολυστερίνη (φελιζόλ)

54 Υλικά θερμομόνωσης: Εξηλασμένη πολυστερίνη Περλίτης Τσιμεντοσανίδα «Ηρακλείτης»

55 Υλικά θερμομόνωσης: Ανακλαστική μεμβράνη (σχετικά νέο υλικό)

56 Υλικά θερμομόνωσης: Τοποθετημένη ανακλαστική θερμομόνωση

57 Επικάλυψη με σχιστόλιθους (Πήλιο)

58 Στέγες με σχιστόλιθους, Βρεττανία Λαμαρίνα απλή (κυματοειδές φύλλο) Λαμαρίνα γαλβανισμένη Πλάκες από σχιστόλιθους Κεραμίδια

59 Στέγες με σχιστόλιθουςκαι κεραμίδια, Σκόπελος

60 Στέγη με σχιστόλιθους, Αργιθέα Καρδίτσας

61 Τύποι κεραμιδιών Συνηθέστεροι τύποι κεραμιδιών: Γαλλικό Ρωμαϊκό Βυζαντινό Ο τύπος των κεραμιδιών καθορίζει τις αποστάσεις των τεγίδων. Τα κεραμίδια τοποθετούνται: αυτοτελώς (στερεώνονται από το ίδιο το βάρος τους) με τσιμεντοκονία (άμμο ασβέστη τσιμεντο) καρφωτά δετά (με σύρμα)

62 Σκεπή με ξύλινα πλακίδια

63

64 Στέγη από καλάμια (Λίμνη Balaton, Ουγγαρία)

65 Στέγη από καλάμια (Λίμνη Balaton, Ουγγαρία)

66 Ειδικές κατασκευές μέσα στη στέγη Τομή ζευκτών και δημιουργία πρόσβασης στη στέγη

67 Κρεμαστό τζάκι

68 Προστασία και Συντήρηση Οι κύριοι παράγοντες που είναι πιθανό να προσβάλουν τα ξύλα υποβαθμίζοντας την αντοχή, την υγιεινή και την αισθητική του ζευκτού είναι: Κίνδυνοι: Η υγρασία (ανάπτυξη μυκήτων) Τα έντομα Η φωτιά Μέτρα: Αερισμός Στεγάνωση Θερμομόνωση Επικάλυψη με μυκητοκτόνα και αντιπυρικά σκευάσματα

69 Σχάρες και δίοδοι εξαερισμού