Všetko o montáži krovov

Tvar a sklon strechy, strešná krytina a okraj strechy so štítovou hranou a odkvapom najviac ovplyvňujú celkový dojem zo stavebného objektu. Mali by byť v súlade s jeho funkciou, a preto závisia najmä od pôdorysu, druhu konštrukcie a výšky budovy.

Galéria

Strechy vďaka svojej variabilite vo veľkej miere rozhodujú o celkovom vzhľade budovy. Navrhovanie tvaru šikmých striech ovplyvňujú klimatické podmienky, zemepisná oblasť, použitý materiál, stavebno-technické tradície a spôsob užívania budovy. Ich úlohou je chrániť budovy pred vplyvmi počasia, zabraňovať tepelným stratám a takisto musia spĺňať požiadavky zvukovej a protipožiarnej ochrany.

Výrobné náklady a náklady na údržbu strechy môže vo veľkej miere ovplyvniť architektonické riešenie. Komplikované tvary strechy sú väčšinou spojené s nákladnými riešeniami detailov, pri ktorých aj drobné chyby projektu alebo zhotovenia môžu spôsobiť rozsiahle poruchy. Už len z týchto dôvodov by sa mali uprednostňovať súvislé strešné plochy, pri ktorých sa nadstavby a prerušenia strešného plášťa presvetľovacími otvormi, vikiermi, inštaláciami a pod. obmedzia na najnevyhnutnejšie.

Konštrukcia zastrešenia
Konštrukcie zastrešenia šikmých striech sa väčšinou realizujú pomocou drevených konštrukcií krovov. Umožňujú preklenutie pomerne veľkých rozponov, rôznych tvarov a sklonov strešných rovín podľa architektonického návrhu a funkčných požiadaviek.

Tesárske práce pri realizácii šikmých striech patria k najstarším remeslám. Výsledný efekt v podobe pôsobivej, staticky únosnej a priestorovo tuhej konštrukcii s dlhodobou životnosťou vyžaduje dôkladnú projektovú a výrobnú prípravu, výber kvalitného reziva, remeselnú zručnosť pri montáži a dôsledný mechanizmus kontroly na stavbe.

Projekt krovu je potrebné zveriť kvalifikovanému projektantovi a statikovi, najmä ak ide o novodobé sústavy a spôsoboch spájania, pri ktorých neplatia dlhodobo overené pravidlá. Dôkladne spracovaná projektová dokumentácia v konečnom dôsledku ušetrí prestoje na stavbe, zabráni zbytočnému plytvaniu materiálmi a odstráni prípadné problémy z nesprávneho vyhotovenia spojov a kotvenia. Okrem statického výpočtu a základných výkresov – pôdorysov a rezov by preto konštrukcia mala obsahovať aj prehľadne spracovanú schému rozmiestnenia prvkov, pri zložitejších krovoch aj axonomické (3D) zobrazenie konštrukcie, podrobný a prehľadný rozpis jednotlivých prvkov a ak ide o zložitejšie prvky, ich presné vykreslenie a kótovanie, detaily spojov a kotvenia s rozpisom materiálu a porezové plány.
Na druhej strane je ale nutné pri realizácii rešpektovať predpísanú projektovú dokumentáciu, najmä pokiaľ ide o spoje a rozmiestnenia spojovacích prostriedkov, inak hrozí ich nesprávna funkcia v reálnej konštrukcii. V praxi sa často stretávame so šetrením na rozmeroch alebo napr. s redukciou počtu svorníkov v spojoch. Často sa zanedbáva aj priestorové stuženie konštrukcie (najmä pri novodobých subtílnych sústavách).

Vybrané krovové konštrukcie, s ktorými sa dnes môžeme najčastejšie stretnúť v chatách starších rodinných domoch, resp. v novostavbách:
– krokvová sústava – prostá krokvová sústava alebo hambálková sústava
– väznicová sústava – buď so stojatou alebo s ležatou stolicou

Jednoduchá krokvová sústava
Je to najjednoduchší typ konštrukcie, ktorý tvorí sedlovú strechu. Tvoria ju dve krokvy, ktoré sú vo vrchole spojené najčastejšie preplátovaním a kotvené sú do nosnej steny, resp. do stropnice. Krokvy prenášajú zaťaženie priamo do obvodových stien. Pozdĺžne stuženie zabezpečuje latovanie, resp. tzv. ondrejské kríže, ktoré sa na krokvy montujú z vnútornej strany krovu.

Optimálny sklon strechy pre takýto druh konštrukcie je 45°, pričom rozpon by nemal presiahnuť 6 000 mm.

Hambálková sústava
Hambálková sústava vznikne vložením hambálku (spojky) medzi dve krokvy v hornej tretine dĺžky krokvy. Vznikne trojuholníková sústava z hambálku a krokiev. Táto sústava je vhodná na preklenutie obvodových stien od 6 do 8 m. Hambálok sa ku krokvám pripevňuje kĺbovým spojom, pomocou svorníka.
Pri hambálkovej sústave je každá väzba „plná“, t. j. každá dvojica krokiev je spojená hambálkom. Počet hambálkov je daný rozponom strechy (obvykle 0,9 až 1,2 m). Priestorovú tuhosť v pozdĺžnom smere zabezpečujú stužidlá v rovine strešného plášťa, ktorých funkciu plnia tzv. ondrejské kríže, šikmo nabité dosky alebo diagonálny celoplošný záklop.

Pri tejto sústave je dôležité zachytenie značných horizontálnych síl v mieste osedlania krokiev nad stenou, a to buď prostredníctvom kovových kotiev, alebo pri úplnej sústave so stropnicou (hranol spájajúci päty krokiev) prostredníctvom spoľahlivého tesárskeho spoja (napr. šikmé zapustenie).

Väznicová sústava
Väznicové sústavy sa používajú pri preklenutí väčších rozponov, kde by mali krokvy bez podopretia značný priehyb. Priehybu sa zabraňuje podopretím, ktoré vytvárajú väznice (vodorovne uložený hranol, o ktorý sa opierajú krokvy).

Väznice sú vrcholové (hrebeňové), stredové a okrajové. Vrcholové a stredové väznice sú podopreté stĺpikmi, pričom okrajová väznica je uložená na obvodovú nosnú stenu (vtedy sa nazýva pomúrnica). Na väznice sa kladú krokvy v smere najväčšieho spádu strechy. Stĺpiky pod väznicami sú kotvené do väzného trámu alebo do stropu, ktorý však v danom mieste musí byť podopretý nosnou stenou alebo nosným stĺpom (pilierom).

Väznicovou sústavou je možné preklenúť rozpony od 6 do 16 m. V závislosti od rozponu sa mení aj počet stredových väzníc. Stojatá stolica väznicovej sústavy má kolmé stĺpy pod väznicami, pri ležatej stolici sú stĺpy pod väznicami naklonené.

–>

Stojatá stolica
Väznice sú pri stojatej stolici podopierané zvislými stĺpikmi, ukotvenými vo väzných trámoch, resp. v nosnej stene. Pri zložitejších tvaroch striech je to jediný možný spôsob vyviazania krovu klasickou sústavou. Podľa rozponu a sklonu strechy sa mení počet a rozloženie väzníc tak, aby boli rešpektované optimálne vzdialenosti podopretia krokiev, ktoré by nemali presiahnuť 4,5 m medzi väznicami a 2,5 m medzi väznicou a hrebeňom (s pevným spojom krokiev v hrebeni bez podpory).

Ležatá stolica
Podopretie väzníc šikmými stĺpikmi pri ležatej stolici umožňuje zníženie namáhania väzného trámu,  pretože stĺpiky sú kotvené bližšie k podporám. Týmto spôsobom sa znižujú aj nároky na spotrebu reziva.

V prípade symetrickej stredovej nosnej steny je možné stĺpiky kotviť priamo do tzv. bačkory nad stenou. Šikmá poloha stĺpikov si však vyžaduje špeciálne tesárske spoje.

V ležatej stolici bez väzného trámu je potrebné pomúrnicu ukotviť aj v horizontálnom smere proti rozovretiu väzby. Rozmiestnenie a počet väzníc, podobne ako pri stojatej stolici, závisí od rozponu a sklonu strechy.

Konštrukčné spoje a detaily
Tak ako sa vyvíjali strešné konštrukcie, tak si svojím vývojom prešli aj konštrukčné spoje, pomocou ktorých sa zhotovovali. V minulosti sa pri výstavbe krovu používali výhradne tesárske spoje, pričom nezriedka bola výsledkom tesárska konštrukcia zhotovená bez jediného klinca, resp. kovového spojovacieho prostriedku. Pri zhotovovaní takýchto konštrukcií vynikala zručnosť a bohaté skúsenosti tesára. Dnes ich však v značnej miere nahrádzajú mechanické kovové spojovacie prostriedky vzhľadom na to, že vyhotovenie tesárskych spojov je prácne a náročné na čas a presnosť.

Pomúrnice
Kotvenie pomúrnice do silikátových konštrukcií sa realizuje zabetónovaním kotevných skrutiek. Iná možnosť je použiť kotvy (segmentové kotvy, kotvy so svorníkom, chemické kotvy) – ide o tzv. suchú montáž, keď sa otvor na kotvu vŕta až pri montáži (výhodou je nezávislosť od „mokrého procesu“ a možnosť korekcie kotvenia).

V prípade nedostatočnej dĺžky drevených trámov určených pre pomúrnice sa tieto trámy najčastejšie nadpájajú tzv. „natupo“ alebo pomocou preplátovania, ako vidno na obrázkoch. Každý takýto spoj je potrebné zaistiť ďalšou kotvou.

Krokvy
Krokvy sa vo vrchole najčastejšie spájajú preplátovaním, pričom každý spoj je zaistený kovovým spojovacím prostriedkom (svorník, skrutky a pod.). V spodnej časti sa krokva pripevňuje na spodnú väznicu (pomúrnicu), pomocou tzv. osedlania, pri ktorom sa do krokvy vyhotoví zárez, ktorý dosadne na pomúrnicu. Platí, že osedlanie by nemalo byť hlbšie 1/3 výšky krokvy (bežne 30 až 50?mm), pretože by mohlo dôjsť k vážnemu oslabeniu prierezu v mieste osedlania, čo by mohlo mať za následok zlyhanie konštrukcie strechy. Na zaistenie spoja je možné použiť klince, skrutky, resp. uholníky.

Hambálok
Hambálok sa vkladá medzi krokvy, čím znižuje ich zaťaženie. Vo väčšine prípadov ho tvoria klieštiny (jednostranné resp. obojstranné), ktoré sa ku krokvám pripevňujú pomocou svorníkov s ? 12 až 16?mm, pričom dĺžka sa odvíja od hrúbky jednotlivých spájaných prvkov. Takýto spoj je možné „poistiť“ skrutkami do dreva alebo klincami, pričom klince musia zasahovať do posledného pripájaného prvku minimálne v dĺžke šesťnásobku priemeru použitého spojovacieho prostriedku, vrátane hrotu a skrutky minimálne v osemnásobku. To platí pre všetky konštrukčné spoje, spájané pomocou skrutiek resp. klincov.

Väznica
Väznica spolu so stĺpmi a vzperami (zavetrovacími pásikmi) vytvára stolicu (stojatú, ležatú), na ktorú sú uložené krokvy. Vzpery slúžia na zmenšenie rozpätia medzi stĺpmi. Pokiaľ sa podopretie stĺpom 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 do rozpätia medzi stĺpmi, hovoríme o tzv. prázdnej väzbe, pri ktorej sa zaťaženie z krokvy prenáša najprv na väznicu a až následne do podperného stĺpu. Rozpätie medzi plnými väzbami je približne 4 až 5 m (každá štvrtá až piata väzba). Pri väznicovej sústave je dôležité si zapamätať, že podporné stĺpy musia byť vždy umiestnené nad nosné steny. Ak by to nebolo možné, je potrebné doplniť konštrukciu o väzný trám.

Väzný trám sa osadzuje do obvodových nosných stien, v ktorých je vytvorený otvor pre umiestnenie trámu. Trám sa osadzuje tak, aby nebol v priamom kontakte s murivom, a to tak, že sa uloží napr. na dubovú podložku, pričom lôžko v stene musí mať väčšie rozmery ako prierez trámu a nesmie byť vzduchotesne uzavreté, pretože by mohlo časom dôjsť napadnutiu zhlavia (čelnej časti) väzného trámu hubami resp. plesňami.

Drevo pre krovy
Pre spoľahlivý návrh, realizáciu a funkčnosť drevených stavebných konštrukcií sa musí použiť drevo ihličnatých alebo listnatých drevín s vhodnými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami a s patričným stupňom prirodzenej trvanlivosti.

Najčastejšie sa používajú ihličnaté dreviny – smrek, jedľa, borovica – a z listnatých dub a agát. Na spojovacie súčasti (napr. kolíky) sa využíva najmä dub resp. buk, no vhodný je aj agát.
Na spoľahlivú realizáciu by sa malo používať drevo pevnostne triedené, v zmysle projektovej dokumentácie, ktorá by mala obsahovať statický posudok a realizačnú časť, vypracovanú odborne spôsobilými projektantmi, v ktorej nesmie chýbať predpísaná pevnostná trieda použitého reziva, ako aj jeho vlhkosť.

Vo všeobecnosti je potrebné dbať na to, aby drevo neobsahovalo veľký počet hŕč a kazových miest (drevo napadnuté škodcami resp. hnilobou), hlavne ak je prierez malý alebo oslabený otvormi a zárezmi. Takisto v miestach konštrukčných spojov by malo byť drevo bez trhlín.

Trieda pevnosti a kvalita (vlhkosť, opracovanie a pod.) konštrukčných prvkov musia byť vyznačené v projekte – statickom výpočte, na výkresoch a vo výpise materiálov.

Praktické rady a skúsenosti
Krov je dôležitá statická a funkčná stavebná konštrukcia objektu, a preto je veľmi dôležité postaviť ho staticky a funkčne kvalitne na predpokladanú životnosť objektu. Na kvalitný krov, ktorý má byť aj ekonomicky a rýchlo zhotovený, je potrebné mať vypracovanú projektovú dokumentáciu odborne spôsobilým projektantom. Pri zhotovovaní krovu je potrebné projekt rešpektovať, ako pri príprave materiálu, výrobe jednotlivých prvkov, tak aj pri montáži. Dôležité je prípravu, výrobu a montáž krovu vyhotoviť pod dohľadom skúseného tesára. Ďalej je pre kvalitu krovu vhodné, aby jeho realizáciu kontroloval projektant stavebnej časti a statik. Akékoľvek zmeny pri realizácii treba s nimi konzultovať a odsúhlasiť.

Pre kvalitu krovu je tiež dôležité:
–  zabudovať vhodný druh zdravého dreva s patričnou pevnosťou a vlhkosťou, v zmysle projektu,
– dodržať navrhnuté rozmery jednotlivých drevených prvkov,
– tesárske spoje realizovať v zmysle projektovej dokumentácie (často dochádza k ich zjednodušovaniu napr.: zapustenie zavetrovacích vzpier do nosníkov sa zjednodušuje spojom natupo, čím statická účinnosť klesá na 0 %),
– dodržať návrhy konštrukčných detailov podľa statika (typ kovaní, spojovacích prostriedkov a ich počet) – ich zjednodušovanie oslabuje účinnosť spojov a z toho vyplývajúcu nosnosť a priestorovú tuhosť samotného krovu,
– počas samotnej realizácie krovu je potrebné otvorenú konštrukciu chrániť pred nepriaznivými účinkami počasia napr.: zakrývaním konštrukcie a pod.

Pre ekonomickú a rýchlu montáž je dobré si všetky prvky krovu vopred pripraviť podľa možností v zakrytom priestore na mieru podľa výrobnej dokumentácie vypracovanej podľa skutočného stavu realizovanej stavby.

Text: Ing. Ján Chalmovský, PhD.
Foto a kresby: autor, Ing. Pavol Sedlák, PhD., Den Braven, Helios Slovakia, Kontrakting, Saint-Gobain Construction Products, divízia Isover, Schiedel, archív JAGA