217.

...ten wzorzec pomaga dopełnić SŁUPY SKRZYNKOWE (216), wiążąc razem wierzchołki słupów, kiedy te są już na swoich miejscach. Pomaga też utworzyć krawędź nośnej powierzchni SKLEPIEŃ STROPOWO-SUFITOWYCH (219). Z tego powodu pozycja belek obwodowych musi dokładnie odpowiadać krawędziom sklepień założonych według wzorca UKŁAD KONDYGNACJI I STROPÓW (210).

  Jest to belka łącząca słupy, którą rysujesz, żeby uzmysłowić sobie kubaturę pomieszczenia, zanim zostanie ono zbudowane. Kiedy słupy już stoją w terenie, potrzebna jest rzeczywista belka obwodowa, który fizycznie zwiąże wierzchołki słupów, wygeneruje tę kubaturę przed oczami i pozwoli ujrzeć przestrzeń pomieszczenia jeszcze w trakcie jego budowy.

  Te powody są konceptualne. Ale oczywiście konceptualna prostota i zasadność umieszczenia belki wokół pokoju wywodzi się z bardziej podstawowego faktu, że ma ona do spełnienia wiele wzajemnie powiązanych zadań konstrukcyjnych i z tego względu jest zasadniczą częścią każdego pomieszczenia wzniesionego jako konstrukcja naturalna. Belka obwodowa spełnia cztery funkcje konstrukcyjne:

  1. Tworzy naturalne zgrubienie między membraną ściany a membraną sklepienia, opisane we wzorcu RACJONALNA KONSTRUKCJA (206).

  2. Przejmuje poziome siły rozporu ze sklepienia, gdy nie ma zewnętrznych przypór pełniących tę funkcję ani żadnych innych sklepień, na których można się oprzeć.

  3. Działa jako nadproże tam, gdzie drzwi i okna przebijają membranę ściany.

  4. Przenosi obciążenia ze słupów na wyższych kondygnacjach na słupy i membranę ściany znajdujące się poniżej i rozkłada te obciążenia równomiernie na słupy i na membranę.

  Z funkcji tych wynika, że belka musi zachowywać możliwie pełną ciągłość ze ścianami i słupami znajdującymi się powyżej niego, ze ścianami i słupami poniżej oraz ze stropem. Jeżeli kierujemy się zaleceniami przedstawionymi we wzorcu DOBRE MATERIAŁY (207), to belka musi być także łatwa do wykonania i do przycinania na odcinki o różnej długości.

  Dostępne belki nie spełniają tych wymagań. Belek stalowych i betonowych, prefabrykowanych czy też wykonanych ze sprężonego betonu, nie daje się na tyle łatwo związać ze ścianą i stropem, by zyskały ciągłość z membranami. A co ważniejsze, trudno je przycinać na placu budowy i dostosowywać do konkretnych wymiarów różnych pomieszczeń, jakie mogą powstawać w planie organicznym.

  Oczywiście drewniane belki spełniają oba wymagania: łatwo je przycinać i mogą być wiązane na całej długości z membranami ścian i podłóg. Jednakże, jak wspominaliśmy we wzorcu DOBRE MATERIAŁY (207), w wielu miejscach świata drewno nie jest dostępne, a nawet tam, gdzie można je zdobyć, jest go coraz mniej i staje się coraz bardziej kosztowne, szczególnie że na belki potrzeba drewna o dużych przekrojach.

  Aby uniknąć stosowania drewna, zaprojektowaliśmy belkę obwodową (zobacz rycinę na poprzedniej stronie), która jest zgodna z naszą konstrukcją słupa skrzynkowego i pomyślana tak, by stosować ją razem z tego rodzaju słupami. Jest to belka, którą robimy w pierwszej kolejności, jeszcze przed wykonaniem membran ścian, przybijając gwoźdźmi kanał z desek do słupów. Następnie, kiedy ściany są już gotowe i zalane, umieszczamy zbrojenie i zalewamy bardzo lekkim betonem (ok. 960 kg/m3). Taka belka znakomicie spełnia wymóg ciągłości. Drewnianemu deskowaniu można nadać ciągłość z innymi elementami powłoki za pomocą gwoździowania, a ciągłość wypełnienia słupów, belek, ścian i sklepień zapewni wylewanie bez przerw, w jednym rzucie (MEMBRANA ŚCIENNA (218) i SKLEPIENIA STOROPOWO-SUFITOWE (219)).

  Rzecz jasna jest jeszcze wiele innych sposobów wykonania belki obwodowej. Oto warianty naszego projektu: kanał w kształcie litery „U” może zostać wykonany z płyty pilśniowej, ze sklejki, prefabrykowanego lekkiego betonu, i w każdym z tych wariantów wypełniony lekkim betonem. Dalej są różne tradycyjne wieńce, na przykład wersja japońska czy wersje wczesnoamerykańskie. I wreszcie rozmaite konstrukcje, które nie są nawet belkami, ale także rozprowadzają obciążenia pionowe i przenoszą rozpór poziomy. W ten sposób może działać na przykład rząd ceglanych łuków, a także — w przypadku egzotycznym — rozciągany pierścień z liany.

  Dlatego:

  Nie zapomnij umieścić zbrojenia w taki sposób, żeby belka obwodowa działała zarówno w kierunku pozionłym, jak i pionowym. Kiedy belka jest podstawą SKLEPIENIA STROPOWO-SUFITOWEGO (219), musi być w stanie działać jak pierścień i przenieść wszystkie resztkowe siły poziome, nieprzejęte przez sklepienie. Wzmocnij połączenie słupów z belką obwodową, wprowadzając ukośne stężenia tam, gdzie słupy są wolnostojące — POŁĄCZENIA SŁUPÓW (227)...