Konštrukcia krovu – zorientujte sa v terminológii

Strechy, hlavne tie šikmé, sa rozhodujúcou mierou podieľajú na výslednom vzhľade celej nehnuteľnosti. Ich nosný základ predstavuje krov. Aká môže byť konštrukcia krovu a z akých častí krov pozostáva?

Nosnou konštrukciou strechy je obvykle klasický drevený krov alebo na materiál úspornejšie priehradové väzníky. V každom prípade krov nesie celé zaťaženie vlastnou hmotnosťou, ale aj hmotnosť krytiny, pričom nemožno opomenúť ani zaťaženie spôsobené snehom a vetrom. Funguje na princípe uzatvorených trojuholníkov. Drevená konštrukcia krovu umožňuje preklenúť pomerne veľké vzdialenosti a spôsoby spracovania dreva poskytujú veľké možnosti na stvárnenie predstáv architekta.

Výroba krovov v rukách majstrov tesárov

Výroba krovov sa zaraďuje medzi tesárske práce. Toto remeslo patrí k historicky najstarším. Tesár vykonáva montáž, údržbu a opravy rôznych druhov tesárskych konštrukcií. Má vedomosti a zručnosti týkajúce sa ručného aj strojového opracovania dreva vrátane práce na strojoch určených na presné spracovanie materiálov. Podieľa sa aj na rekonštrukciách pamiatkových objektov. Okrem toho vyhotovuje štandardné a atypické tvarové debnenia a konštrukcie aj šalovacie prvky z dreva na základové a nosné vodorovné a zvislé konštrukcie v súčinnosti s betonármi, murármi a so železiarmi na stavbách. Tesári nachádzajú uplatnenie pri realizácii, údržbe a rekonštrukciách všetkých bytových, nebytových a inžinierskych stavieb.

Konštrukcia krovu – aké typy rozoznávame

Na území Slovenska sa v minulosti používali na sedlové strechy tri základné konštrukcie krovu.

Prvou bola tzv. sochová konštrukcia, ktorej základ tvorili stĺpy – sochy zapustené v zemi pred predným a zadným priečelím stavby domu. Stĺpy mali na konci rázsochy, v ktorých bola položená vrcholová väznica. Na nej viseli páry krokiev, ktoré sa spodnou časťou opierali o hornú časť obvodových múrov domu. Vrcholová väznica a stĺpy (sochy) teda prenášali väčšinu zaťaženia z konštrukcie strechy. Takáto konštrukcia krovu sa vyskytovala najmä na južnom Slovensku, kde sa stavali hlinené budovy, prípadne múry boli tvorené prútenými vypletanými stenami.

Druhým typom nosnej konštrukcie strechy bola nožnicová konštrukcia, ktorú tvorili páry brvien osadené na prednom a zadnom priečelí, prípadne aj nad priečnymi stenami domu. Páry brvien boli v hornej časti prekrížené, čím tvorili lôžko na uloženie vrcholovej väznice. Páry krokiev boli opäť v hornej časti zavesené na vrcholovej väznici a spodným koncom boli opreté o hradu na hornom okraji pozdĺžnych stien. Zaťaženie od strechy teda prenášali priečne steny domu. S nožnicovým krovom sa dalo stretnúť, podobne ako so sochovým krovom, predovšetkým na južnom Slovensku, ktoré takto tvorilo severnú hranicu jeho výskytu v Európe.

Krokvová nosná konštrukcia strechy dostala názov podľa nosného prvku – krokiev. Dvojice krokiev boli v hornej časti spojené (najčastejšie tzv. preplátovaním) a spevnené vloženým priečnym trámikom. V dolnej časti boli zakotvené v priečne uložených stropných hradách alebo v hrade položenej a upevnenej na hornom okraji pozdĺžnych stien budovy – pomúrnice. Takto prenášali zaťaženie priamo do obvodových stien domu. Pozdĺžne stuženie konštrukcie zabezpečujú tzv. ondrejské kríže, ktoré sa na krokvy montujú z vnútornej strany, ale aj samotné latovanie. Optimálny sklon strechy s touto konštrukciou je 45° a rozpon do 6 metrov. Krokvová konštrukcia krovu sa na Slovensku veľmi rozširovala a v 19. storočí sa vyskytovala takmer na celom území (s výnimkou južného Slovenska). V nasledujúcom období bola postupne nahrádzaná novšími konštrukciami krovu. Súviselo to s nástupom keramickej škridly, ktorá je v porovnaní s predchádzajúcimi používanými krytinami podstatne ťažšia, a preto si vyžaduje krov s väčšou nosnosťou.

Novšie typy konštrukcií

Hambálková nosná sústava krovu vznikne vložením hambálka alebo klieštiny medzi dve krokvy v hornej tretine jej dĺžky. Vznikne trojuholníková sústava pozostávajúca z hambálka a krokiev, ktorá je schopná preklenúť vzdialenosť obvodových stien 6 až 8 metrov. Hambálok sa vkladá medzi každú dvojicu krokiev v konštrukcii. Vzhľadom na to, že tento typ krovu je odvodený od krokvového, vyžaduje si stuženie krovu, ktoré sa najčastejšie robí pomocou ondrejských krížov alebo ho zabezpečí celoplošný drevený záklop – obitie celej vonkajšej plochy krovu doskami.

Krokvy sú kotvené do pomúrnice alebo v prípade úplnej sústavy so stropnicou (stropnica – hranol spájajúci päty krokiev orientovaný kolmo na smer hrebeňa) kotvením do nej prostredníctvom tesárskeho spoja, ktorý je schopný zachytiť horizontálne sily.

Väznicová nosná sústava sa používa na preklenutie väčších rozponov (6 až 16 metrov), kde by sa dlhšie krokvy bez podopretia prehýbali. Krokvy sa v takomto krove podopierajú väznicami (väznica – vodorovne uložený hranol slúžiaci na podopretie krokiev). Podľa umiestnenia sa väznice delia na vrcholové, resp. hrebeňové, stredové a okrajové. Vrcholové a stredové väznice sú podopreté stĺpikmi. Počet stredových väzníc je priamoúmerný rozponu strechy. Vzdialenosť medzi väznicami by nemala presiahnuť 4,5 metra a vzdialenosť medzi väznicou a hrebeňom 2,5 metra. Okrajová väznica je uložená na obvodovú nosnú stenu – nazýva sa pomúrnica.

Na väznice sa v smere spádu strechy kladú krokvy. Stĺpiky pod väznicami sú kotvené do väzného trámu alebo do stropu, ktorý však musí byť na tomto mieste dostatočne staticky únosný. Stojatá stolica väznicovej sústavy má stĺpiky pod väznicami kolmé, ležatá stolica ich má naklonené, čím je umožnené efektívnejšie využívanie podkrovného priestoru na ukladanie poľnohospodárskych produktov alebo na bývanie.

Zvislé stĺpiky stojatej stolice sú ukotvené vo väzných trámoch, prípadne v nosnej stene. Ak to konštrukcia stavby dovolí a umiestnenie stĺpika je priamo nad nosnou stenou, stĺpiky je možné kotviť aj do tzv. papuče.

Využitie podopretia väzníc šikmými stĺpikmi pri ležatej stolici umožňuje zníženie namáhania väzného trámu, pretože stĺpiky sú kotvené bližšie k podperám, čo vedie aj k úspore reziva pri takomto krove. Kotvenie stĺpikov v šikmej polohe si však vyžaduje tvarovo náročnejšie tesárske spoje, ktoré umožňujú zachytenie horizontálnych zaťažujúcich síl.

 Spájanie častí krovu

Táto kapitolka by mohla byť aj povzdychom a akousi reminiscenciou na staré dobré časy, keď sa jednotlivé konštrukčné prvky krovov spájali výhradne klasickými tvarovými tesárskymi spojmi, dokonca neraz bez použitia kovových klincov, na ktoré je radosť pozerať sa aj s odstupom storočí. Lenže tieto časy sú, zdá sa, preč. S klasickými tvarovými tesárskymi spojmi sa môžeme stretnúť pri obnove národných kultúrnych pamiatok, keď krov je súčasťou pamiatkovo chránenej budovy a pamiatkari predpíšu jeho rekonštrukciu použitím klasických technológií. Našťastie sa na Slovensku ešte vždy nájde zopár nadšencov, ktorí sú fanúšikmi klasických technológií a stále ich pri svojej práci používajú.

V súčasnosti, keď je dobrých remeselníkov ako šafranu a zároveň je na nich vyvíjaný tlak v súvislosti s rýchlou realizáciou prác, len málokto sa podujme na výrobu krovu klasickým spôsobom (a kto by to zaplatil?). Preto sú na trhu mechanické kovové spojovacie prostriedky najrôznejších tvarov a rozmerov, ohýbané i zvárané, ktoré tesárovi umožnia vytvoriť takmer akýkoľvek druh spoja drevených trámov len za pomoci týchto prostriedkov a klincov, prípadne skrutiek, závitových tyčí a matíc.

Pomúrnice

Na stavebné konštrukcie sa upevňujú buď kotvením na vopred osadené závitové tyče, alebo sa kotvia pomocou kotiev, ktoré sa aplikujú nezávisle od tzv. mokrých procesov. Pozdĺžne spoje plne podoprených pomúrnic sa robia na tupo – jednoduchým priložením zarezaných koncových častí trámov k sebe, pričom čelá „zrazov“ môžu byť zrezané kolmo, šikmo, prípadne sú opatrené klinom, čapom alebo plátovaním (hlavne v prípadoch, keď spoj nie je dostatočne podopretý). Plátovanie môže byť rovné, šikmé alebo napríklad s ozubom. Musí byť mechanicky zabezpečené proti bočnému posunu.

Krokvy

V hrebeni sa zvyknú spájať preplátovaním, teda tvarovým spojením, pričom každý spoj musí byť zaistený mechanickým spojovacím prostriedkom. V spodnej časti sa krokva pripevňuje na spodnú okrajovú väznicu – pomúrnicu –, ale aj na prípadné ďalšie väznice pomocou tzv. osedlania. Osedlanie je tesársky spoj, pri ktorom sa do krokvy vyhotoví zárez, čo tvarovo presne dosadne na pomúrnicu. Aby nedošlo k oslabeniu prierezu krokvy, čo by mohlo viesť k zlyhaniu konštrukcie strechy, osedlanie by nemalo siahať hlbšie ako do tretiny výšky krokvy. Na zaistenie spoja sa používajú mechanické spojovacie prostriedky.

Väzné trámy

Osádzajú sa priamo do obvodových nosných stien, v ktorých je na ne vytvorený otvor. Trám sa osádza tak, aby nebol v priamom kontakte s murivom. Musí sa dostatočne odizolovať napríklad lepenkou alebo podložkou z tvrdého dreva, avšak miesto uloženia nesmie byť vzduchotesne uzatvorené, aby nedošlo k napadnutiu koncovej časti trámu hubami alebo plesňami.

 Väznica

Spolu so stĺpikmi a vzperami (tzv. zavetrovacími pásikmi) vytvára stojatú alebo ležatú stolicu, na ktorú sú uložené krokvy. Ak sa podopretie stĺpikom nachádza priamo pod krokvou, hovoríme o tzv. plnej väzbe, pri ktorej sa zaťaženie z krokiev prenáša priamo do podperných stĺpov. Ak je krokva uložená na väznicu na mieste medzi stĺpikmi, hovoríme o tzv. prázdnej väzbe, pri ktorej sa zaťaženie z krokvy prenáša najprv na väznicu a následne do podperného stĺpa. Pri väznicovej sústave musia byť podporné stĺpy umiestnené vždy nad nosné steny. Ak to nie je možné zabezpečiť, konštrukciu je nutné doplniť o väzný trám. Spoje jednotlivých prvkov väznicovej sústavy sa vyhotovujú klasickým tesárskym spôsobom čapovaním, kampovaním, preplátovaním atď. a poistením mechanickými prostriedkami.

Klieštiny

Jednostranné alebo obojstranné, ktoré sú súčasťou hambálkového krovu, sa ku krokvám upevňujú svorníkmi a závitovými tyčami. Spoj je možné vyhotoviť aj pomocou skrutiek do dreva alebo klincov, pričom ich dĺžka musí byť zvolená tak, aby zasahovali až do posledného zo spájaných dielov, a to v dĺžke rovnajúcej sa šesťnásobku (pri klincoch) až osemnásobku (pri skrutkách) ich priemeru.

Rezivo

Na konštrukciu krovov sa najčastejšie používa rezivo ihličnatých drevín. V našich končinách je to z ekonomického dôvodu predovšetkým smrek, borovica, jedľa a z listnatých drevín dub a agát. Drevo, resp. jeho mechanické a fyzikálne vlastnosti, predpisuje projekt krovu na základe statického prepočtu vykonaného odborne spôsobilým projektantom. Akékoľvek dodatočné zmeny v konštrukcii krovu, ako aj v kvalite použitého materiálu musí projektant odkonzultovať a schváliť.

Väzníkové krovy

Ak dnes hovoríme o krovoch, nesmieme opomenúť väzníkové krovy, ktoré sa skladajú z priestorovo stužených prefabrikovaných dielcov – priehradových väzníkov. Priehradové väzníky sa vyrábajú z pomerne subtílnych drevených hranolov predpísanej kvality, spájaných oceľovými styčníkmi v špecializovaných firmách, ktoré jednotlivé väzníky aj navrhnú, následne dopravia na stavbu a pomocou žeriava i zmontujú. Tieto krovy sú v USA a západnej Európe veľmi populárne. Pri montáži na stavbe sú totiž málo náročné na prácu, ktorá je v týchto oblastiach veľmi drahá. Na Slovensku sa táto výhoda, stále pretrvávajúca vzhľadom na pomerne nízku cenou pracovnej sily, zmazáva, avšak existujú prípady, keď použitie väzníkového krovu je v porovnaní s klasickým krovom výrazne úspornejšie.

K výhodám tejto konštrukcie krovu patrí jej nízka hmotnosť, presnosť, veľmi rýchla montáž, možnosť preklenutia veľkých rozpätí, úspora nákladov na montáž stropnej dosky, keďže stropnú konštrukciu je možné zavesiť priamo na spodnú stranu väzníkov. K nevýhodám je možné zaradiť obmedzenú možnosť využitia podkrovného priestoru (s obmedzeniami je možné podkrovie využiť napríklad na skladovanie sezónnych vecí) a vhodnosť tohto krovu predovšetkým na stavby so sklonom strešných rovín do 30°.