Krov je definován jako nosná konstrukce, jejímž hlavním úkolem je vynášet střešní krytinu včetně systému laťování a eventuálních konstrukcí souvisejících se zateplením. Nejdůležitějšími součástmi krovu jsou pozednice, systém vaznic, sloupků, krokve, kleštiny, pásky a různé způsoby zavětrování.
Venkovský dům střední má typickou kleštinovou krovovou soustavu. Tato konstrukce krovu je charakteristická tím, že nemá vnitřní sloupky, což umožňuje volný půdorys podkroví.
Ve výkresové dokumentaci najdeme podrobný výkres krovu i s potřebnými detaily. Podle tohoto výkresu si můžeme sestavit tabulku jednotlivých prvků. Jednotlivé prvky se třídí podle průřezu. Jiný průřez má pozednice, jiný vaznice, krokve a kleštiny. Po spočítání jednotlivých prvků je rozdělíme podle délek a vytvoříme tabulku těchto prvků. Nesmíme zapomenout na nadměry. Na většině pil řežou řezivo na celé metry. V tom případě můžeme například kleštiny, které mají cca 2,5 metru, zdvojit do jednoho pětimetrového prvku.
S takto připravenou tabulkou se obrátíme na vybraného dodavatele (stavebniny, či přímo na pilu). Objednáme si také cca 0,5 m³ stavebních prken, která budeme jistě potřebovat při montáži krovu.
V případě, že jsme natolik zruční a zvládneme montáž krovu sami, musíme si nejprve připravit na stavbě rovnou plochu (podium), na kterou můžeme narýsovat v měřítku 1:1 řez krovem. Na tomto řezu vidíme přesný tvar jednotlivých prvků (krokve a kleštiny) a polohu pozednice a vaznice.
Tvar krokví si orýsujeme na hranoly, které jsme si koupili na pile. Vyřežeme jednu první krokvi a tu budeme používat jako šablonu na orýsování zbylých krokví. Stejný postup aplikujeme na kleštiny.
Řezivo, které jsme si přivezli z pily, má jistě vysoké procento vlhkosti a jednotlivé prvky sesychají. Na takto dokončený krov je již možno natáhnout paropropustnou fólii a zajistit ji kontralatěmi.
Váš projekt domu může pokračovat montáží oplechování komínu, okapních svodů a žlabů. Dalším navazujícím krokem může být montáž střešních oken a položení krytiny.
Pálená střešní krytina se pokládá na horizontální latě, které jsou položeny v druhém směru než kontralatě přibité ke krokvím krovu. V projektu venkovský dům střední je navržena pálená krytina. Před montáží oplechování je nutno celou střechu nalaťovat. To by mohl udělat pokrývač.
V postupu montáže jsme se věnovali pouze hambalkové a vaznicové soustavě, jelikož jsou na našem území prakticky výhradně zastoupené. Existují různé konstrukční variace těchto krovových soustav, které byly konstruovány s ohledem na provozní charakter krovu, nebo například s ohledem na typ krytiny.
Tato soustava je díky volnému půdorysu s minimalizovaným množstvím sloupků velice vhodná pro půdní vestavby. V plné vazbě hambalkové soustavy jsou začepovány krokve do vazného trámu. Ve vazbách prázdných, tzv. jalových, jsou nahrazeny vazné trámy tzv. krátčaty (v místě, kde se krokve čepují). Krátče je krátký trámek, který je podepřen na jednom konci pozednicí a na druhém konci výměnou, osazenou mezi dvěma vaznými trámy. Každý pár krokví je spojen vodorovným trámkem, tzv. hambalkem. Při větších rozpětích krovu se kromě toho ukládá ještě na vaznici. Hambalek bývá podepřen buď jednoduchou stojatou stolicí, nebo dvojitou stojatou, popř. ležatou stolicí.
Skládá se z vazného trámu, na koncích, popř. i uprostřed uloženého na zdech, sloupech nebo jiných podporách. Chybějí-li při větším rozponu střední podpory, zavěšuje se vazný trám na sloupky věšadel. Rozeznáváme tedy krovy se středními podporami a bez středních podpor. Vazný trám přenáší veškeré zatížení střechy na podpory, a proto mají být sloupy a vzpěry, které přenášejí toto zatížení, na vazném trámu co nejblíže u podpor, aby tento trám byl co nejméně namáhán na ohyb. Vazný trám se sloupy, vzpěrami, rozporami a kleštinami vytváří plnou vazbu.
V místě vikýřů a střešních oken je přerušení krokve řešeno pomocí výměny. U složitějších střech jako jsou valby, polovalby, mansardy, vznikají úžlabí, kde jsou zkrácené krokve vynášeny zesílenou nárožní, nebo úžlabní krokví. U typické vaznicové soustavy jsou krokve vzdáleny 0,9-1,2 m.
Jedná se o vaznicovou soustavu, u které jsou vaznice podpírány svislými sloupky, které přenášejí zatížení do vazných trámů. Počet vaznic, a tedy i počet a umístění sloupků se liší podle rozponu střechy.
U této krovové soustavy jsou sloupky, které podepírají vaznice, konstruovány našikmo.
Se změnou způsobu užívání podstřešních prostor ve druhé polovině dvacátého století se změnila i konstrukce nově budovaných krovů. Nosnou konstrukci střešního pláště tvoří jen dvojice krokví. Jedná se o nejjednodušší provedení krovu. Krokve jsou připojeny k řádně kotvené pozednici. Tato soustava je použitelná jen pro malá rozpětí, obvykle do 7 m.
Krokve tvoří střešní plochy, probíhající od hřebene střechy kolmo k okapní hraně. Aby bylo možné do krokví připevnit kontralatě, bednění a střešní latě, neměla by být šířka krokví menší než 60 mm. Krokve se rozmisťují ve vzdálenosti 0,75 m až 0,9 m. Krokve se pod hřebenem spojují přeplátováním, kosým srázem s přibitými krátkými příložkami apod.
Všechny vazby krovu jsou stejné, skládají se ze dvou krokví a hambálku. Hambálek přenáší tahovou i tlakovou sílu. Vazby jsou uloženy u zděných staveb na řádně kotvené pozednice.
Krokve jsou zatížené tíhou střešní krytiny, vrstev tepelné izolace, podhledu, sněhem a větrem. Jsou zhotoveny z fošny nebo z hranolového řeziva. Hambálky přenášejí tíhu podhledu, vrstev tepelné izolace, podlahy a užitného zatížení.
Vazby ze dvojic krokví jsou osazené na pozednice a vaznice. Každý pár krokví je spojen kleštinami. Krokve tvoří střešní plochy, probíhající od hřebene střechy kolmo k okapní hraně. Přenášejí tíhu střešního pláště, vrstev tepelné izolace, podhledu, sněhu a účinek větru na vaznice a pozednice. Krokve se provedou pokud možno z jednoho kusu dřeva.
Vaznice přebírají zatížení od krokví a předávají je na svislé konstrukce. Pro jejich podepření se využívají nosné štíty, vnitřní nosné stěny, zděné pilíře nebo dřevěné sloupky.
Na obvodových stěnách jsou krokve uloženy na pozednice. U zděných objektů jsou pozednice uložené celou svou plochou na půdní nadezdívce. Horní plochu půdní nadezdívky je vhodné vyrovnat vrstvou betonového potěru v tloušťce alespoň 50 mm, aby pozednice na nadezdívce ležely celou plochou. Pozednice nejsou namáhané na ohyb, proto jsou osazené naplocho. Krokve působí na pozednice v úrovni jejich horních ploch také určitými vodorovnými silami. Proto je nutné důkladné kotvení pozednic.
Kleštiny jsou osazeny v krovu obvykle pod vaznicemi. Jejich účelem je vodorovné spojení krovu v této úrovni, aby nemohlo docházet k pohybu vaznic.
Vazníky je možné rozdělit na plnostěnné a příhradové. Plnostěnné vazníky se používají převážně pro zřízení střech pro halové dřevostavby (sportovní haly apod.). Pro bytovou a občanskou výstavbu se většinou pro zřízení střech a jako nosné prvky stropů nebo podhledů používají příhradové vazníky s rozpětím od šesti až do několika desítek metrů.
Příhradové vazníky se vyrábějí ve specializovaných provozovnách a na stavbu se dodávají jako hotové, kde se provádí jejich osazení a zavětrování. Zavětrování plní důležitou funkci, protože přenáší nejen síly od větru, ale zabezpečuje tlačené oblasti vazníků proti vybočení.
Článek se zabývá statickým návrhem vaznicového krovu, který je v současnosti často využíván, zejména při stavbě rodinných domů. V současné době projektanti a statici běžně používají pro návrh a statické posouzení stavebních konstrukcí výpočetní programy. Tyto programy jsou založeny na principu konečných prvků a jsou používány zejména pro výpočet vnitřních sil na konstrukcích.
Při statickém návrhu a posouzení stavební konstrukce, i když je proveden za pomocí statického výpočetního softwaru, je nejobtížnější na začátku stanovit správný statický model konstrukce a statické působení nosného systému. Přesný výpočetní model, který by vystihoval skutečné chování konstrukce, není možné v běžné praxi obvykle stanovit. Statik musí tedy nalézt idealizovaný výpočetní model, který co nejlépe vystihuje chování skutečné konstrukce.
U určitých typů konstrukce není nalezení idealizovaného výpočetního modelu velkým problémem, zejména pokud se jedná o staticky určitou konstrukci. V následujícím textu je uveden konkrétní příklad jednoduchého vaznicového krovu se středovými vaznicemi. Jsou prezentovány různé výpočetní modely tohoto krovu, které se liší různým vodorovným podepřením v místě pozednic a vaznic.
V příspěvku jsou uvedeny výsledky jednotlivých modelů - konkrétně průběhy ohybových momentů, průběh normálových sil, velikost svislých a vodorovných sil do pozednic a vaznic. Na závěr je provedeno shrnutí výsledků z jednotlivých modelů a je zhodnocena vhodnost a výstižnost každého výpočetního modelu.
Na Obr. 1 je znázorněna vazba krovu, pro kterou byly porovnány jednotlivé výpočetní modely. Střecha je dlouhá 12,48 m (délka měřená ve směru hřebene) a široká 10,20 m (délka měřená kolmo na hřeben). Jednotlivé vazby krovu jsou od sebe vzdálené 1 m a všechny jsou opatřeny kleštinami.
Jedná se o krov rodinného domu s obytným podkrovím. Střecha je pokryta pálenými taškami. V oblasti krokve mezi vaznicí a pozednicí a na kleštinách se nachází podhled, který je proveden ze sádrokartonových desek. V této oblasti je také provedena tepelná izolace. Zatížení krovu je spočítáno v souladu se soustavou Evropských norem pro zatížení. Ve výpočtu je uvažováno se stálým zatížením od vlastní hmotnosti krovu a od skladby střechy, se zatížením od sněhu a s příčným zatížením od větru, jehož působení se předpokládá zprava doleva, jak je vyznačeno šipkou na Obr. 1.
Jak bylo řečeno a zdůvodněno v předchozím textu, modely č. 3 a 6 jsou pro běžný vaznicový krov nevhodné a nevystihují skutečné působení běžného vaznicového krovu. Model č. 3 se chová částečně jako hambálkový krov, kde je velikost vodorovných sil do pozednic zmenšována svislým podepřením krokví v místě vaznic. Problém spočívá ve vzájemném poměru svislé poddajnosti vaznice a vodorovné poddajnosti pozedního věnce v místě vazby krovu. Například vazba, která se nachází uprostřed rozpětí vaznic, ve skutečnosti vyvolá větší vodorovné síly na pozednici a menší svislé síly do vaznice, než které vyšly z uvedeného výpočetního modelu. Tato vazba uprostřed rozpětí vaznic se pak bude ve skutečnosti chovat více jako hambálková. Naopak v blízkosti podpory vaznice se vazba bude chovat více jako vaznicová, protože svislá poddajnost vaznice v blízkosti podpory je malá. Od tohoto se také odvíjí veškeré vnitřní síly na prvcích.
Je vidět, že modely 3 a 6 dávají nejmenší velikosti ohybových momentů na krokev. Tyto ohybové momenty se však díky výše popsaným poddajnostem mohou zvýšit. Model č. 6 by šlo použít pouze v případě, že by bylo zabráněno vodorovnému posunu vaznic u každé vazby. To je možné dosáhnout řádným ukotvením vaznic na příčných zdech a vytvořením tuhé vodorovné podpory v místě vaznic. Toho lze docílit například vytvořením vodorovného vysokého nosníku, jehož horní a spodní okraj budou tvořit vaznice. Tento vodorovný nosník lze vytvořit například pomocí záklopu z OSB desek, který bude propojen s vaznicemi. Záklop z OSB desek tak bude tvořit stojinu a vaznice pásy vodorovného nosníku.
Ostatní výpočetní modely (1, 2, 4, 5) jsou z hlediska maximálního ohybového momentu na krokvi prakticky shodné. Ohybový moment na krokvi má hlavní vliv na vlastní dimenzi průřezu. Pro dimenzování vaznic je potřebná svislá a případně vodorovná reakce z podpory umístěné v místě vaznice. Velikost svislé síly do vaznice vychází maximální pro model č. 1. Je cca o 15-20% vyšší než u modelů 2, 4, 5.
Provedení krovu v souladu s modelem č. 4 a 5 (tedy tak, že jsou vaznice v místě svých podpor na stěnách příčně držené), není běžné. Vaznice bývají často pouze jen podloženy ve svislém směru, takže uložení vaznic není schopno přenášet vodorovné příčné síly. Navíc, často jsou vaznice podepřeny pouze sloupkem v prostoru, který nemůže vaznici poskytnout pevnou příčnou vodorovnou podporu do strany. Dalším problémem je skutečnost, že pokud by se vaznice dimenzovaly na kombinaci působení svislé a vodorovné síly, vycházely by rozměry vaznic poměrně velké.
Vzhledem k těmto komplikacím je proto výhodnější přisoudit vodorovné síly od větru pozednímu věnci. Pozední věnec s nadezdívkou a příslušné spoje (krokev-pozednice a pozednice-pozední věnec) musí být proveden tak, aby tyto vodorovné síly od větru byl schopen přenést. V tomto ohledu se jeví jako výstižnější modely č. 1 a 2.
Z modelu č. 1 vychází o něco větší svislá síla do vaznice než u modelu 2 (i když jen cca o 15%). Také ohybové momenty na krokvi jsou u modelu č. 1 o něco vyšší než u modelu č. 2. Model č. 1 je tak mírně na straně bezpečné. Normálová síla v kleštinách vychází u modelu č. 1 tahová, což odpovídá správné funkci kleštin (tahové působení). Vzhledem k těmto skutečnostem se jeví model č. 1 jako nejvhodnější.
tags: #budnik #v #krovu #pudorys