Typické historické krovové systémy

Úvod

Historické krovy z rozmedzia 14. až 19. storočia sa vyznačujú zaujímavými riešeniami priestorovej konštrukcie, pričom vynikajú svojimi rôznymi variantami a kombináciami konštrukčného riešenia odvodených zo základných konštrukčných typov, čo im dodáva značnú rozmanitosť. V priebehu zmieneného obdobia došlo k postupnému vývoju od jednoduchších k zložitejším a prepracovanejším konštrukčným systémom krovov. Obzvlášť krovy z obdobia 18. storočia si zaslúžia osobitnú pozornosť, v tomto období sa použili priestorové riešenia konštrukcií, ktoré sa v predchádzajúcich ani nasledujúcich obdobiach v krovových konštrukciách neobjavovali.

Napriek inovatívnym a pokročilým riešeniam mali však historické krovy aj svoje nedostatky. Nedostatky sa prejavili časom, keď sa zmenilo rozloženie zaťaženia, ktoré následne priťažilo iné prvky konštrukcie.

Konštrukčné systémy historických krovov z 13. stroročia

V 14. storočí sa krovy vyznačovali svojou konštrukčnou jednoduchosťou, ktorú možno považovať za základnú a univerzálnu schému. Boli navrhované pre stavby s menším rozpätím strechy, ako napríklad vidiecke kostoly. Táto jednoduchá konštrukčná schéma sa stala základom pre neskoršie zložitejšie systémy krovov a pretrvala od stredoveku až do 19. storočia. Medzi najčastejšie používané konštrukčné systémy krovov v 14. storočí patrili: jednoduché hambálkové krovy, hambálkové krovy s pätnými vzperami a hambálkové krovy s ondrejskými krížmi medzi krokvami.

Jednoduché hambálkové krovy

Obr. 1 – Schéma konštrukcie jednoduchého hambálkového krovu [1]

Konštrukcia krovu v rámci systému jednoduchých hambálkových krovov obsahuje prvok nazývaný hambálok, ktorý sa nachádza na jednej alebo viacerých pozdĺžnych úrovniach. Hambálok prepája krovy priečne, čím vytvára priečnu väzbu v tvare písmena „A“. Tento systém sa využíval najmä pri menších rozpätiach, ako sú krovy ľudových domov a svätýň malých kostolov. Pridaním väzného trámu sa však v neskoršom období používal aj pri väčších rozpätiach, napríklad pri konštrukciách lodí kostolov.

Hambálkové krovy s pätnými vzperami

Krokvovo-hambálkové krovy, ktoré boli doplnené vzperami či už zvislými, alebo šikmými patria medzi najstaršie konštrukčné systémy. Tento systém sa používal od stredoveku až do 18. storočia. Na obrázku č. 2 je znázornená konštrukcia prostého hambálkového krovu s pridaním pätných vzpier.

Historické konštrukcie krokvovo-hambálkových krovov obsahujú diagonálne prekríženie medzi krokvami v tvare písmena „X“, známe ako Ondrejov kríž zobrazené na obrázku 3. Toto riešenie je typické predovšetkým pre územie Českej republiky a Nemecka.

Obr. 2 – Schéma konštrukcie hambálkového krovu s pätnými vzperami [1]

Obr. 3 – Ondrejov kríž v konštrukcií hambálkového krovu [4]

Ležatá stolica

Vznik ležatých stolíc sa stal v období stredoveku významným fenoménom, ktorý sa rýchlo rozšíril po celej Európe. Ležaté stolice našli uplatnenie v rôznych konštrukciách, pričom najväčšiu popularitu získali v krovoch väznicového a krokvového typu. Ich výhodou oproti iným typom krovov bolo to, že umožňovali kombináciu s rôznymi druhmi stolíc a konštrukciami vešadiel pri väčších rozpätiach.

Obr. 4 – Schéma ležatej stolice

Medzi ďalšie výhody patrili voľný priestor pod rozperami a efektívny prenos zaťaženia. Pri ležatých stoliciach sa zaťaženie prenáša na pomúrnice, ktoré poskytujú stabilnú podporu pre kľúčové konštrukčné prvky, ako sú väzné trámy a krátčatá. Tento efektívny systém vedenia zaťaženia do bočných strán konštrukcie je výsledkom výhodného dizajnu ležatej stolice.

Okrem pomúrnic, väzných trámov a krátčat obsahuje ležatá stolica aj ďalšie dôležité priečne konštrukčné prvky, ako sú rozpery a pásiky, ktoré zpevňujú rohy väzieb krovu. Vďaka týmto priečnym prvkom je konštrukcia ležatej stolice samonosná, čo umožňuje jednoduché zdvíhanie ostatných prvkov počas výstavby. Schéma ležatej stolice sa nachádza na obrázku č. 4.

Na obrázku č. 5 až 8 je zrejmé, že ležaté stolice zohrávali kľúčovú úlohu už v procese výstavby. Ich priestorová tuhosť, vďaka vnútornej „samonosnej klietke“, umožňovala vztyčovanie a inštaláciu ďalších konštrukčných prvkov.

Obr. 5 – Umiestnenie väzných trámov, kresba Lukáš Hejný

Obr. 6 – Vztyčovanie samonosnej klietky, kresba Lukáš Hejný

Obr. 7 – Samonosná klietka s možnosťou inštalácie pochôdznych podláh, kresba Lukáš Hejný

Obr. 8 – Hotová konštrukcia, kresba Lukáš Hejný

Manzardové strechy

Pre barokové obdobie je nutné spomenúť vznik typickej manzardovej strechy so schémou na obrázku č. 9, ktorá umožnila zväčšiť objem a uvoľniť povalový priestor. Tento typ strechy navrhol francúzsky architekt François Mansart, po ktorom dostal aj svoj názov. Konštrukcie manzardových krovov sa špecificky nelíšia od sedlových či valbových striech. Ich charakteristickým rysom je zalomenie strešnej roviny na úrovni dolného strešného hambálku, ktorý je navrhnutý s presahom. Tento hambálok funguje ako väzný trám hornej časti krovu. Presah hambálkov umožňuje zníženie sklonu strechy a vytvára priestor pre dekoráciu v podobe ozdobných ríms po obvode.

Obr. 10 – Odolnosť konštrukcie manzardovej strechy, fotografia Mirek Navrátil

Pomerne vysoká odolnosť manzardovej strechy je dokumentovaná na obrázku č. 10. Všeobecne sú konštrukcie z barokového obdobia vďaka svojim inovatívnym riešeniam priestorovej tuhosti odolné a dlhotrvácne.

Obr. 9 – Schéma manzardovej stolice

Vyľahčené – úsporné konštrukčné systémy krov

Obr. 11 – Schéma Rankov úsporný krov variant A

Obr. 12 – Schéma Rankov úsporný krov variant B

Obr. 13 – Schéma Rankov úsporný krov variant derivát

Zavŕšením vývoja ležatých stolíc v barokovom období bol vznik Rankovho úsporného krovu na obrázku č. 11 (patentovaný v roku 1831). Typ krovu nesie meno podľa pražského majstra tesára a podnikateľa Michaela Raneka. Rankov úsporný krov umožnil zjednodušiť konštrukciu, vychádzajúcu z formy typickej barokovej ležatej stolice. Úspora sa dosiahla vypustením hambálka, ktorý sa v tradičnej ležatej stolicu nachádzal tesne nad rozperou, a posunutím ležatých stĺpikov nižšie. Tento krok viedol k zoštíhleniu prierezu ležatých stĺpikov v hornej časti. Na rozdiel od originálnej verzie ležatej stolice sa v Rankovom krove stĺpiky rozširujú smerom nadol.

Rankov úsporný krov obsahoval rôzne variácie konštrukcie. Od varianty A, B až do tzv. derivát. Rozdielom medzi variantom konštrukcie A (obrázok č. 11) a variantom konštrukcie B (obrázok č. 12) je poloha väznice vo väzbách krovu. Zakiaľ čo, sa vo variante A väznica nachádza nad úrovňou rozpery a je vložená medzi plné väzby krovu, variant B obsahuje väznicu priebežnú cez väzby a jej poloha je pod úrovňou rozpery.

Rankov úsporný krov vo variante nazvanej ako derivát (obrázok č. 13) už obsahoval iné konštrukčné riešenie spodných prvkov krovu. Boli pridané konštrukčné prvky vo forme kráčat a výmen.

Záver

Príspevok má za cieľ uviesť prehľad najpoužívanejších konštrukčných systémov historických krovov a poukázať na jednotlivé rozdiely typické pre zmienené konštrukčné systémy krovov. Na tento príspevok nadväzuje ďalší príspevok so statickou analýzou jednotlivých krovových systémov s ohodnotením ich efektivity.

Poďakovanie

Tento článok vznikol vďaka podpore kolektívu Výskumného centra teoretickej a aplikovanej mechaniky v Telči.

Literatúra a použité zdroje

1. BLÁHA, J. – BUZEK, J. – KYNCL, T.: Atlas historických krovů České republiky. Telč 2020, ISBN 978-80-86-24-6-86-4.
2. SUCHÝ, L., ZACHAROVÁ, D., a kol. Metodika identifikácie a výskumu historických krovov, 1. vyd. Bratislava: 2018. ISBN 978-80-89175-85-7.
3. VONŠOVSKÝ, P: Diplomová práca: Statická analýza střešních konstrukcí 18. století, Praha: 2023.
4. KLOIBER, M., DRDÁCKÝ M., Diagnostika drevených konštrukcií, 1. vyd, Praha: 2015, ISBN 978-80-87438-64-0.