Nejčastější statické problémy historických cihelných objektů

Statických problémů u historických objektů, v jejichž konstrukci jsou použity cihly (pálené či nepálené), je celá řada. Každý z konstrukčních prvků stavby, který je proveden z cihelného zdiva, vykazuje z hlediska statiky poruchy, jež jsou z velké části závislé na jeho umístění v nosném systému stavby. Z tohoto hlediska je možno rozdělit cihelné konstrukce na následující typy:

1. základové pasy a patky,
2. nosné a nenosné stěny,
3. opěrné a zárubní zdi,
4. cihelné klenby a ploché cihelné stropní konstrukce.

Z hlediska materiálu je zásadním parametrem ovlivňujícím možnost vzniku poruchy kvalita cihel. Zde je hlavním kritériem to, zda se jedná o cihly pálené nebo nepálené. Nepálené cihly se používají hojně v lidové architektuře, mají oproti cihlám páleným výrazně nižší pevnost v tlaku. Pevnost suchých nepálených cihel se udává v rozmezí 3–5 MPa, se vzrůstající vlhkostí zdiva se jejich pevnost výrazně snižuje. Pálené cihly lze nalézt u významnějších šlechtických a měšťanských staveb, staveb sakrálních a u opěrných stěn. Pevnost pálených cihel zpravidla začíná okolo hodnoty 10 MPa, ostře pálené cihly mají pevnost až 40 MPa. Vzrůstající vlhkost cihelného střepu pevnost zdiva tolik neovlivňuje, zásadnější vliv na výslednou pevnost zdiva má kvalita použité zdicí malty, resp. hydraulické vlastnosti použitého vápna a podíl jemné frakce písku.

Poruchy cihelných základových konstrukcí

Nejvýraznějším činitelem způsobujícím poruchy základového zdiva je pronikající vlhkost (obr. 1). Jedná se buď o vzlínající zemní vlhkost (1), v horším případě o proudící zasakující srážkovou vodu (2). Dalším zdrojem může být zasakování odstřikující srážkové vody v úrovni povrchu terénu (3). Cihelné základy historických budov zpravidla nejsou proti vlhkosti izolovány, případné izolace jsou dožilé nebo mohly být druhotnými zásahy v průběhu existence stavby porušeny.

Pronikající voda vyplavuje vodorozpustné složky malty i kusového staviva, malta po ztrátě pojiva (zpravidla vápna) ztrácí pevnost a soudržnost a dochází k jejímu postupnému rozpadu na nezpevněné kamenivo (písek), které je pak z ložných a styčných spár zdiva dál postupně vyplavováno. Vlhké prostředí zpravidla urychluje průběh chemických reakcí ve stavivu i v maltě, dochází k rozpouštění a migraci vodorozpustných solí. Vlhké zdivo je také daleko náchylnější k narušování mrazem, nemá dostatečnou pevnost vzdorovat krystalizačním tlakům při tvorbě ledu. Vlhké zdivo je živnou půdou pro růst náletové zeleně, mechu, řas a plísní. Tito biotičtí činitelé narušují primárně povrchovou vrstvu zdiva.

Cihelné zdivo je porézní a umožňuje kapilární vzlínání vody z podzákladí. Vzlínající zemní vlhkost do základového zdiva transportuje vodorozpustné soli, které v nadzákladové partii migrují k povrchu zdiva (do omítek), kde při vysychání krystalizují a vytvářejí výkvěty. Krystalizační tlaky solí v pórech následně rozrušují povrchovou omítku, cihly či maltu.

U neudržovaných objektů často dochází k zakořenění náletových dřevin (4). Prorůstající kořeny v ložných a styčných spárách nabývají na objemu a jako klíny zdivo postupně trhají a narušují jeho soudržnost. Zastínění pak zabraňuje rychlejšímu vysychání.

U mělkých základů, s úrovní základové spáry nad nezámrznou hloubkou, dochází v zimním období i k promrzání zeminy v podzákladí (5). To může u méně zatížených základů vyvodit jejich nadzdvižení.

V důsledku působení výše uvedených činitelů pak může dojít ke snížení pevnosti zdiva v tlaku a jeho porušení při překročení jeho pevnosti od zatížení nadzákladovými konstrukcemi (6). Poruchy základů se většinou formou trhlin propisují do nadzákladových konstrukcí.

Poruchy cihelných nosných stěn

Cihelné nosné stěny jsou jako konstrukční prvek primárně namáhány tlakem. Kromě tlakového napětí v nich ovšem vznikají i napětí tahová a smyková. Těm zdivo s vodorovnými ložnými spárami odolává výrazně méně než napětím v tlaku. K namáhání zdiva příčným tahem v důsledku svislého zatížení dochází zejména na nárožích stěn a u pilířů namáhaných na vzpěrný tlak. Dále tahová a smyková napětí vznikají ve zdivu při namáhání vodorovnými složkami reakcí kleneb, prvků krovu, při teplotních dilatacích, při přetváření konstrukce v důsledku poklesů nebo posunů základů, v důsledku nevhodně prováděných přestaveb, při dynamickém zatížení. Pevnost zdiva v tahu a ve smyku je velmi nízká a je dána pouze pevností malty. Odolnost zdiva historických staveb proti namáhání vodorovnými silami je dána především třením v ložné spáře. Tření je funkcí svislého zatížení, u cihelného zdiva je možno uvažovat součinitel tření f ≈ 0,5. To znamená, že tření v ložné spáře zachytí vodorovnou sílu, která je rovna polovině svislého zatížení. To je poměrně vysoká hodnota, která dává historickým stavbám (pokud jsou dostatečně masivní) poměrně značnou odolnost proti působení vodorovných sil. Tření ve vodorovné ložné spáře také dokáže zachytit vodorovnou složku reakce klenby, pokud tato reakce působí pod úhlem odpovídajícím přeponě trojúhelníka o základně = 1 a výšce = 2 (tedy tzv. „gotickému trojúhelníku“) – to je jeden z principů geometrické konstrukce opěrných systémů gotických staveb.

K poruchám cihelných nosných stěn pak dochází při překročení pevnosti zdiva v tlaku, v tahu nebo ve smyku. Porucha se projeví kromě deformací i vznikem a rozevřením trhliny, buď v místech s největším zatížením, nebo v místech s nejmenší pevností zdiva.

K porušení zdiva v důsledku překročení pevnosti v tlaku dochází při jeho přetížení, buď v důsledku zhoršení jeho kvality, nebo při nárůstu jeho zatížení. Ke zhoršení kvality zdiva dochází zpravidla působením vlhkosti (zatékání srážkové vody, porucha vodovodu nebo kanalizace, vzlínání podzemní vody, promrzání apod.). K nárůstu zatížení dochází při stavebních úpravách (výměna podlah, vestavba hmotnějších příček, instalace těžkého inventáře apod.) bez patřičných úprav svislé nosné konstrukce.

K překročení pevnosti zdiva v tahu nebo smyku dochází nejčastěji působením vodorovných nebo šikmých sil (nejčastěji při poklesu základů, od vodorovných složek reakcí kleneb, přerušením zedních kleštin nebo porušením konstrukce krovu).

Tvar a poloha trhliny napovídá, o jaký typ porušení zdiva se jedná. Výrazná, zpravidla osamocená, mírně či více šikmá trhlina naznačuje, že se jedná o trhlinu tahovou. Probíhá v místě, kde byla vyčerpána pevnost materiálu v tahu. Pokud je jich více, bývají dále od sebe, všechny mívají přibližně stejný šikmý (diagonální) průběh po výšce stěny (obr. 2–4). Jejich příčinou bývá pokles zdiva v určitém místě, způsobený např. zvětráním malty a cihel v místě zatékání, vyhnitím dřevěného prvku zazděného ve zdi, vykloněním zdi v důsledku bočních tlaků klenby, dodatečným probouráním otvoru apod. Místo (zdroj) poruchy lze orientačně určit tak, že myšlená kolmice k trase trhliny směřuje do místa zdroje poruchy.

Trhliny, jejichž příčinou je vyčerpání pevnosti materiálu zdiva v tlaku (resp. pevnosti v tahu v rovině kolmé na směr působícího tlaku), bývají zpravidla svislé, tenčí, ve větším počtu a v malém odstupu od sebe. V počáteční fázi poruchy jsou soustředěny do jednoho místa (např. pod zhlavím průvlaku, v patce klenby, v polovině výšky pilíře). S rozvojem poruchy se postupně prodlužují, propojují a narůstá jejich počet. Ve fázi havarijní rozdělují nosný prvek po celé výšce na několik dílčích, průběžnou trhlinou oddělených částí. Někdy dochází i k posunu částí oddělených trhlinami ve směru kolmo na rovinu stěny (obr. 5).

U smykových trhlin je patrný vzájemný posun pravé a levé strany trhliny ve svislém směru.

Při zjištění výskytu poruchy u zděné stěny je třeba primárně stanovit, zda se jedná o stěnu nosnou nebo nenosnou (příčku). To lze odvodit poměrně jednoduše ze stavebních plánů, ze kterých se dá zjistit i její návaznost na stěny v podlaží pod a nad ní. Bez výkresové dokumentace je tato úloha výrazně komplikovanější. Vodítkem pro posouzení nosné funkce stěny nemusí ovšem být jen její tloušťka. U historických staveb se nacházejí (zejména v nejvyšších podlažích) tenké stěny (tl. ~17÷20 cm), které svojí tloušťkou odpovídají příčkám, jsou však na ně uloženy stropní konstrukce nad posledním podlažím. Obdobně nejasná situace může být u místností v nároží budov, kde bývají často dvě vnitřní stěny obdobné tloušťky, ale pouze jedna z nich vynáší stropní konstrukci. Zde může být vodítkem směr průhybu podlahy (stropu), který se dá jednoduše zjistit pomocí laserové vodováhy. Zdánlivě logická úvaha, že stropní konstrukce byly ukládány ve směru kratšího rozpětí, u historických staveb často neplatí.

Při stavebních úpravách během existence historických budov bylo často do nosného systému zasahováno (přestavby, nástavby, přístavby, dodatečné otvory, slučování nebo dělení místností), a tak mnoho současných poruch může mít historicky svůj původ v těchto starších úpravách (obr. 6). Vlastní cihelné zdivo je u historických objektů až na výjimky kryto omítkami a ty mohou překrývat neprovázané zazdívky starších otvorů, zaplentované dutiny, zaomítnutá dřevěná ostění apod. Trhliny tedy mohou být důsledkem styku těchto materiálů. To, co se jeví jako nově vzniklá porucha, může být pouze prokreslení starší trhliny, která byla v minulosti „opravena“, vyspárováním nebo přetažením povrchu zdiva novou štukovou vrstvou.

Pokud není v objektech prováděna soustavná údržba nebo není pravidelně kontrolován stav (což u historických budov bývá bohužel obvyklé), s trhlinami se statik zpravidla setkává v okamžiku, kdy je k poruše přizván a bližší údaje o datu vzniku poruchy (trhliny) nemá k dispozici. Dobu vzniku trhliny (a tím posouzení její závažnosti pro další bezpečnou funkci konstrukce) je pak obtížné stanovit. Určitým vodítkem bývá často stav povrchu zdiva uvnitř trhliny. Trhlina širší ve zdivu než v omítce na ní, začernalý, zaprášený povrch s pavučinami signalizují, že se jedná o poruchu staršího data. Čisté plochy uvnitř a ostré hrany na povrchu omítky signalizují poruchu, ke které došlo v nedávné době.

Cihelné stěny historických budov, zděné zpravidla na vápennou maltu, mají schopnost poměrně značného plastického přetvoření, kdy je stěna viditelně zdeformovaná (vyboulená, nerovnoměrně sedlá apod.), aniž by docházelo k jejímu porušení výraznými trhlinami. Tím se výrazně liší od stěn novodobých, zděných na tvrdé cementové malty. Nerovnoměrná přetvoření někdy nejsou patrná v ploše zdi, mnohokráte vyspravované při výmalbách, ale jsou patrná například na zkosení ostění okenních a dveřních otvorů. Tyto deformace je tedy třeba při prohlídce objektu sledovat.

Po vyhodnocení nosné funkce stěny je pak možno stanovit její závažnost a časový plán potřeby jejího zajištění. Z hlediska stability nosného systému objektu a nutnosti opravy mají podružnou závažnost např. trhliny na styku nenosné příčky s obvodovou stěnou. Ty bývají často důsledkem nedostatečné vazby zdiva příčky s nosnou stěnou, resp. dodatečnou vestavbou příčky bez provázání s nosnou stěnou. Přirozené objemové změny (teplotní dilatace) stěn pak vyvodí rozevření trhliny. Obdobnou situací bývají vodorovné trhliny na styku podhledu plochého (zpravidla dřevěného trámového) stropu s nosnou zdí.

Odlišnou kategorií poruch nosného zdiva jsou trhliny dilatační. Každá stavební konstrukce podléhá teplotním objemovým změnám (dilatacím). U objektů provozovaných (tedy v zimě temperovaných) jsou tímto zatížením namáhány pouze obvodové stěny, trhlina se často vyskytuje pouze na vnější straně zdiva a na vnitřním líci není patrná. U objektů dočasně nevyužívaných (resp. nevytápěných) jsou s menší či větší intenzitou teplotními změnami namáhány obvodové i vnitřní konstrukce. Nejvýrazněji se teplotní dilatace projevují na dlouhých ohradních stěnách zahrad historických objektů. Protažení či zkrácení stěny účinkem sil vyvolaných teplotními změnami (tlakové či tahové napětí) je v lineárním vztahu k délce stěny. Pokud je tahové napětí vyvozené teplotní objemovou změnou délky v příslušném místě stěny vyšší, než je pevnost materiálu v tahu, dojde k přirozenému (zpravidla neřízenému) vytvoření dilatační spáry. Čím delší je spojitý, nepřerušený úsek stěny, tím vyšší je pravděpodobnost vzniku trhliny (zpravidla svislé). U stěn bez otvorů je to zpravidla v polovině jejich volné délky, resp. při proměnné tloušťce stěny v místě s nejmenší pevností materiálu v tahu vzhledem k působícím tahovým silám. U stěn s otvory pak trhliny vznikají v nadpraží a parapetech těchto otvorů.

Poruchy cihelných opěrných, zárubních a ohradních zdí

Další typickou konstrukcí historických cihelných staveb jsou ohradní, zárubní a opěrné a fortifikační zdi.

Hlavním zdrojem poruch zdiva těchto konstrukcí jsou klimatická zatížení a jejich vzájemné kombinace. Jsou to srážková voda (déšť, sníh), změny teplot (oslunění, promrzání, teplotní dilatace) a vítr (tlak a sání větru) (obr. 7).

Z nich nejvýraznějším zdrojem poruch je srážková voda. Ta proniká přímo během deště do koruny a povrchů zdí, druhotně se do zdiva dostává z tajícího sněhu a srážek, zasáklých do terénu v těsném sousedství zdí. Nejvíce namáhanou partií je koruna stěny (1), kde je zdivo střídavě suché a mokré, je vyluhováno pojivo z malty ve spárách krycí vrstvy koruny, dochází k rozpadu materiálu vlivem promrzání vlhkého zdiva, ke vzniku a rozvoji trhlin v koruně vlivem teplotních změn (výrazné teplotní dilatace). V oblasti pod korunou zdiva dochází k lokální koncentraci vlhkosti v místech odkapu vody z koruny zdi (2). K poruchám zdiva v úrovni terénu za rubem zdi dochází z důvodu nefunkčního odvodnění terénu za opěrnou zdí, kdy je srážková voda často ke stěně přiváděna spádováním terénu nad opěrnou zdí (3). Nechráněná či z pohledu izolace narušená rubová strana zdi je namáhána srážkovou vlhkostí zasakující do zdiva i z úrovně pod terénem za rubem zdi (4). Další oblastí výrazně namáhanou srážkovou vodou je ukloněná lícová plocha (5). Oblast nad patou zdi je často smáčena odstřikující vodou (6) a kapilárním vzlínáním (7), v přímé vazbě na nasákavost cihel a malty. Účinky pronikající vody na zdivo jsou obdobné jako u výše popsaného základového zdiva.

Dalším činitelem narušujícím strukturu zdiva jsou teplotní a vlhkostní dilatace. Stěny jsou vzhledem ke své venkovní expozici vystaveny výrazným teplotním rozdílům (u povrchových vrstev až 50 °C). Tyto objemové změny se cyklicky opakují a po vyčerpání pevnosti materiálu dochází ke vzniku a následnému rozvoji poruch (trhlin). Tato místa se pak stávají další bránou pro pronikání vlhkosti a proces degradace zdiva se zrychluje.

Obdobně jako u základů může být zdivo narušováno kořenovým systémem náletové zeleně (8). V případech, kdy byl za rubem osazen drenážní systém odvádějící zasáklou srážkovou vodu, mohlo dojít k jeho zanesení (9). V případě nedostatečně odvodněné rubové strany může dojít ke zvýšení zemního tlaku (10) a statickému narušení zdiva (posun, vyklonění). K tomu může dojít i přitížením terénu za rubem stěny (11) nebo mělkým založením stěny (12).

Poruchy cihelných kleneb

Velice rozšířenou konstrukcí u historických staveb jsou cihelné klenby. Ty se dělí z konstrukčního hlediska na dvě zásadní skupiny, klenby valené a kopule. Klenby valené jsou plochy translační, tvořené posunem jedné křivky po druhé. Klenby kopulovité jsou plochy rotační, tvořené otáčením křivky okolo rotační osy (obr. 8).

Zvláštní skupinou jsou ploché klenby s ocelovými nosníky a konstrukce z cihelných vložek, které se vyskytují u staveb z konce 19. století a první poloviny 20. století (obr. 9a, b, c).

K nejčastějším poruchám kleneb dochází v důsledku poškození zdiva zatékáním (1), lokálním či celoplošným přetížením (2) nebo poklesem či pootočením podpor (3) v důsledku nevhodně provedených stavebních úprav do nosných stěn klenbu vynášejících či poklesem základů nosných stěn (obr. 10).

O stabilitě a únosnosti klenby rozhodují tři podmínky rovnováhy. První podmínkou je rovnováha v pootočení, kde působiště výslednice tlaku v klenbě C nesmí vystoupit z plochy průřezu. Druhou je rovnováha v posunutí, kdy úhel φ svírající směr výslednice tlaku R vůči kolmici k ploše průřezu klenby nesmí být vyšší než úhel tření zdiva (cca 37° pro suché zdivo). Třetí podmínkou je výminka bezpečné pevnosti, kdy nesmí být překročena pevnost zdiva v tlaku (obr. 11).

Tyto podmínky je třeba ověřit statickým výpočtem. Velkou neznámou je při tom pevnost zdiva v tlaku, která se může u promáčeného zdiva místo od místa výrazně lišit.

Při průzkumu porušených kleneb je třeba sledovat jejich deformace (pronesení), průběh trhlin a stav zdiva. Z hlediska stability nejčastěji se vyskytujících valených kleneb jsou největší hrozbou trhliny ve čtvrtinách rozpětí, zpravidla ve spojitosti s deformací (pronesením) klenby v tomto místě. Často jsou zde zatíženy druhotně postavenou příčkou či nosnou stěnou navazujícího podlaží. Trhlina ve vrcholu klenby je z hlediska statiky méně významná, rozevřením trhliny (vytvořením kloubového spoje) došlo ke změně statického schématu z dvoukloubového oblouku na trojkloubový. Stabilita klenby v těchto případech zpravidla není bezprostředně ohrožena. Zvláštním případem jsou stropní klenby sklepů, které byly původně uvnitř objektů a po jejich vybourání se staly klenbami pod volnými plochami či nádvořími. Tyto klenby nebyly v době výstavby izolovány proti vodě a po ubourání objektů dochází k vyplavování pojiva (vápna) ze spárové malty a postupnému vydrolování malty na spodním líci klenby (a tím zmenšování staticky účinné plochy průřezu klenby).

Statické zajištění narušených cihelných základů a stěn

Při statickém zajišťování nosných stěn musí být primárně eliminovány příčiny jejich porušení (zatékání, přetížení, poklesy základů apod.). Poté následuje oprava poškozené části, v případě nedostatečné únosnosti konstrukce její zesílení nebo dílčí výměna, v případě výrazného poddimenzování doplnění nebo změna konstrukčního systému (např. snížení zatěžovací plochy, vložení nových nosných vertikálních prvků).

Metod opravy porušených zděných cihelných konstrukcí historických objektů je v současnosti mnoho.

Pokud jsou dimenze nosné stěny při zjištěné pevnosti zdiva vyhovující a rozsah poruchy (trhlin) není velký, je možno drobné, lokální poruchy (např. rozpadlé zdivo v místě zatékání z porušeného dešťového svodu) opravovat pouhým přezděním. Problémem v těchto případech bývá, kde napojit plombu na ponechané původní zdivo, resp. hloubka takto provedené plomby. Např. i relativně kvalitně vypadající zdivo se může po osekání omítek drolit a rozpadat v ruce a není snadné určit místo napojení, kde je zdivo ještě „dobré“ a kde je ho nutno přezdít. Modul pružnosti zdicí malty by měl vždy být nižší než modul pružnosti použitých cihel (malta „měkčí“ než cihla). Dozdívky je třeba řádně uklínovat vůči ponechané části zdiva a pokud je to možné, pomocí hydraulických zvedáků stávající konstrukci nad dozdívkou podepřít („přizdvihnout“). Pokud není styk původní a nové konstrukce dostatečně aktivován, může dojít k přerozdělení schématu roznášení sil a vzniku nové poruchy u konstrukce v blízkém sousedství opravované části.

Tam, kde není výměna porušené části konstrukce možná a současně je potřeba zvýšit její únosnost, lze použít metody zvyšující pevnost zdiva v příčném tahu (kolmo na směr působících tlakových sil). U cihelných pilířů se jedná o opláštění ocelovými profily (úhelníky na rozích a pásovou ocelí po stranách), které zamezí příčnému přetvoření („roztlačování“) profilu sloupu ve vodorovné rovině (obr. 12). Pro dosažení účinnosti tohoto opatření je důležité, aby úhelníky zplna dosedly do maltového lože na hranách pilíře. Pásovou ocel je vhodné před navařením ohřát plamenem, aby se jejím následným smrštěním po vychladnutí vyvodilo „předpětí“ v zesilující konstrukci. V minulosti bylo aplikováno zesílení opláštěním zděného pilíře betonovou nebo železobetonovou objímkou. U stavebních památek je vzhledem k neprodyšnosti betonu a jeho obtížné odstranitelnosti bez poškození původního cihelného jádra zcela nevhodné. Stěny lze zajistit „sešitím“ (sestehováním) trhlin porušených částí zalepením spon z nerezové oceli do ložných spár zdiva. Tenké spony ze šroubovicových profilů jsou zalepeny do vodorovné drážky, vyříznuté v ložné spáře zdiva, šikmé spony jsou z tyčové nerezové betonářské oceli, zalepené do vrtu provedeného šikmo z líce stěny před trhlinou (obr. 13, 14).

Zajištění vertikálních nosných historických konstrukcí předpínáním ocelovými táhly (lanovými, tyčovými) má podle zkušeností pouze krátkodobý účinek. Vzhledem k plastickému přetváření zdiva efekt předepnutí v poměrně krátké době vymizí.

U dilatačních trhlin se doporučuje (pokud je to z estetického hlediska alespoň trochu přijatelné) přiznat jejich polohu v konstrukci formou řízené spáry. Pokud je dilatační trhlina zajištěna (např. stehováním), nelze nikdy plně vyloučit, že po její opravě nedojde k vytvoření obdobné trhliny o kousek dál.

Povrch zdiva narušený v důsledku expozice ve venkovním prostředí rozpadem cihel je opět nejvhodnější přezdít (narušené cihly vysekat a nahradit novými). Nástřik narušeného zdiva tvrdou cementovou maltou, případně vyztuženým torkretem (praktikovaný od 60. let minulého století), způsobil u mnoha staveb, zejména u vnějších ohradních a opěrných zdí, nenapravitelné škody. Nástřik neprodyšnou maltou zabránil odpařování vlhkosti, která do zdiva pronikala korunou i z rubu. Mráz a tepelné dilatace způsobily odtržení nové konstrukce pevně spojené s částí původní zdi. Při tom došlo k nepravidelnému vypraskání nové konstrukce včetně odtržení povrchové vrstvy původního zdiva, které bylo s novou maltou pevně spojené.

Statické zajištění cihelných kleneb

Při statickém zajišťování kleneb musí být primárně eliminovány příčiny jejich porušení (zatékání, přetížení, poklesy podpor). Pro vlastní zajištění kleneb je důležitým hlediskem přístupnost jejich horního líce.

U kleneb porušených zatékáním je pro jejich zajištění potřeba ověřit pevnost cihel a malty. V případě, že je pevnost cihel vyhovující, lze zpravidla klenbu zajistit pouhým přespárováním. Spárování se provádí tak, že se klenba v narušené ploše provizorně vyklínuje klíny z měkkého dřeva. Mezi nimi se ze spár vyškrábe navětralá malta a úlomky cihel, spára se vyfouká stlačeným vzduchem, navlhčí vodou a vyplní novou maltou do maximální hloubky. Práce se provádí z líce po úsecích délky 0,3÷0,5 m, aby se nenarušila stabilita klenby. Po zatvrdnutí malty se klínky vyjmou a spáry se doplní. Poté se spáry vyčistí z rubové strany klenby, zalijí maltou a zhutní se. Pokud není klenba přístupná z rubu, injektuje se z líce trubičkami osazenými při spárování. Klenbu v havarijním stavu (narušenou trhlinami, promáčenou, pronesenou) je nutno podepřít provizorní výdřevou. Hloubkovým spárováním trhlin a narušených spár je možno obnovit původní únosnost klenby. Při hloubkovém spárování se musí odstranit veškerá malta ze spár, aby se tlaky mezi klenáky přenášely kvalitní maltou (nejlépe z hydraulického vápna). Deformace klenby je do určité míry možno (po podepření klenby výdřevou) postupným klínováním dorovnat. Pokud je kvalita cihel lokálně nedostatečná, je možno klenbu provizorně podepřít výdřevou, nekvalitní a porušené zdivo shora vybourat a klenbu nově dozdít z ostře pálených cihel na maltu z hydraulického vápna. Cílem hloubkového spárování trhlin a otevřených spár není zachytit tahové nebo smykové síly působící ve zdivu, ale především omezit pohyby v trhlinách způsobené statickým, dynamickým nebo tepelným zatížením.

Pokud bylo příčinou porušení klenby popuštění podpor, je pro statické zajištění kleneb (snížení účinku vodorovné síly na podpory) historicky osvědčenou metodou osazení ocelového spínacího táhla v úrovni paty klenby, zvýšení zatížení nosné stěny, do které se klenba opírá (pokud je to z hlediska její únosnosti možné), nebo rozšíření plochy opěrné konstrukce (přístavba opěráku), resp. rozšíření jejího základu.

Tato opatření ovšem nejsou často možná vzhledem k provozu objektu. Pokud nelze do klenby zasahovat shora a je možné pouze spárování zdola, lze zvýšit tahovou pevnost zdiva v místě trhliny vlepením nerezové výztuže do drážek vyfrézovaných do spodního líce klenby. Nutnou podmínkou je přídavné zakotvení takto osazené výztuže lepenými sponami, které brání vytržení výztuže ohnuté do oblouku z drážky při aktivaci tahu („narovnání oblouku“). Spony je nutno zakotvit do tlačené části průřezu klenby. Pokud došlo k porušení klenby trhlinou probíhající ve směru pnutí klenby, je zajištění trhliny stehováním výrazně účinnější a spony není nutno kotvit.

Pokud je příčinou porušení klenby její přetížení, je nutno ji odlehčit (např. výměna násypu ze stavební suti lehčeným kamenivem). Pokud tento zásah nedostačuje, je ze statického i památkového hlediska nejvýhodnější vyvěšení klenby do ocelového nebo železobetonového roštu, osazeného do podlahy nad klenbou. Zesílení formou železobetonové skořepiny vybetonované na rubu klenby, která byla používána v 60. a 70. letech minulého století, je problematické z hlediska zajištění spolupůsobení původní klenby a přidané skořepiny (očištění rubu klenby). Dalším negativem, které se zesílením přímo nesouvisí, je zásadní změna vlhkostních poměrů v prostorech pod klenbami (betonová vrstva výrazně zvýší difuzní odpor stropní konstrukce). Tyto způsoby zajištění vždy vyžadují rozebrání podlahy a násypu nad klenbou.

Článek vychází z prezentace na semináři s názvem Keramická staviva v historických stavbách, který pořádala Společnost pro technologie ochrany památek STOP (https://www.pamatky-stop.cz)