Łuki w budynkach

Zastosowanie łuków w budownictwie spowodowane jest tym, że charakteryzują się one korzystną pracą statyczną (program na uprawnienia budowlane). Najpopularniejszą konstrukcją są nadproża, które mają właśnie kształt łuku. Jednak ich kształt zmieniał się na przestrzeni wieków. Wszystko zależało przede wszystkim od stylu architektonicznego, który panował w danej epoce.

Czym jest korzystna praca statyczna? Dotyczy to zwłaszcza łuków murowanych. Przy równomiernym obciążeniu na całej długości pojawiają się naprężenia ściskające. Ten rodzaj naprężeń jest dobrze przenoszony przez konstrukcje murowe.

W przypadku łuków wyniosłych siła, która powstaje w łuku na skutek obciążeń przekazuje się w sposób osiowy na podpory. Z kolei w łukach płaskich na podporach pojawiają się siły ukośne, które nazywa się rozporem. Mają one tym większą wartość, im mniejsza jest wyniosłość łuku i większa rozpiętość. Podpory przenoszą te siły i dzięki temu cała konstrukcja jest w równowadze.

Rozpór, który występuje w filarze międzyokiennym jest taki sam po obu stronach. Z tego powodu wypadkowa jest siłą pionową, którą oznacza się literą W. W przypadku rozporu w murze poprzecznym to można go zrównoważyć na trzy sposoby:

– dużym ciężarem muru nad podporą łuku,

– przez przyporę,

– przez ściąg.

W sytuacji, kiedy występuje mała siła rozporu i duży ciężar muru nad podporą, to ich wypadkowa się nie zmienia i jest w obrębie muru, a konstrukcja nadal jest w równowadze. Kiedy siła rozporu jest duża, a ciężar muru jest mały, to ich wypadkowa będzie poza krawędzią zewnętrzną. Wówczas wypadkowa jest przenoszona przez specjalnie wykonany mur ukośny (przypora). Najłatwiej jest wówczas zastosować ściąg, który przenosi rozpór łuku. Jednak rzadko stosuje się ten sposób w nadprożach drzwiowych i okiennych (segregator z aktami prawnymi do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Podział nadproży

Ze względu na materiał, który wykorzystano do wykonania nadproży można je podzielić na:

– ceglane,

– kamienne,

– na belkach stalowych,

– betonowe,

– żelbetowe.

Nadproża drewniane nie są oddzielą konstrukcją. Wchodzą one w skład szkieletu ściany, a w przypadku budynków barakowych – są one częścią szkieletu płyty ściennej. W podobny sposób wykonuje się nadproża w prefabrykatach ściennych wielkopłytowych i wielkoblokowych. Nie są one oddzielnym elementem, ale wchodzą w skład prefabrykatów ściennych.

Kolejnym podziałem jest podział ze względu na kształt. Wyróżnia się:

– nadproża łukowe,

– nadproża płaskie.

Te nadproża, które są osobnym elementem ściany różnią się między sobą materiałem, który został użyty do ich wyprodukowania.

Łęki

W murach ceglanych nadproża w kształcie łuku noszą nazwę łęk. Można je wyprodukować z cegieł na deskowaniu, który ułożony jest na krążynach. Jest możliwe to, żeby wykonać łuk z cegieł, który będzie miał kształt prostopadłościanu. Umożliwia to zastosowanie spoin, które mają zmienną grubość (0,5-2 cm). Wiązanie cegieł w łękach i w murach prostych są takie same (programy do uprawnień budowlanych). Zwornik kamienny lub betonowy należy zamocować w wierzchołku łuku. Spowodowane to jest tym, że grubość spoin w łękach wyniosłych może wynosić maksymalnie 2 cm.

Odpowiednie położenie spoin w łękach jest możliwe dzięki wykorzystaniu sznura lub drutu. Umieszcza się je:

– w środku koła, którego odcinkiem jest łuk,

– za pomocą specjalnie przygotowanego wykroju.

Nadproże prostokątne

W budownictwie powszechnym popularnym rozwiązaniem są prostokątne drzwi i okna. Są one łatwiejsze do wykonania niż nadproża łukowe. Nadproża okien tego typu wykonuje się:

– w sposób tradycyjny,

– jako prefabrykowane belkowe i płytowe.

Niedawno stosowano częściej nadproża Kleina. Wykonuje się je w taki sposób, że cegłę układa się na deskowaniu płaskim („na rąb” lub „na stojąco”). Zbrojenie z płaskich prętów umieszcza się w dolnej części spoin pomiędzy cegłami. Spoiny te należy wypełnić zaprawą cementową. W momencie, kiedy zaprawa będzie twarda, powstaje płyta ceramiczno-stalowa. Występujące w niej naprężenia rozciągające są przejęte przez zbrojenie. Z kolei naprężenia ściskające przenosi część płyty ceglanej powyżej osi obojętnej przekroju (egzamin na uprawnienia architektoniczne).

Nadproża z kamienia powstają w murach, które są z kamienia bądź są licowane kamieniem. Można je zrobić z kamienia łamanego, który jest w dokładny sposób obrobiony bądź z kamiennych ciosów. Kamienne nadproża wykonuje się na krążynach i układa się je jak kamienie w murze prostym.

Nadprożami na belkach stalowych przekrywa się:

– otwory o dużej rozpiętości w nowych murach,

– otwory o małej rozpiętości w budynkach przebudowanych.