Klenby patří mezi nejstarší konstrukce stropů, jejichž oblouková lícní plocha je odvozena z válcové, rotační nebo jiné plochy. V minulosti se prováděly klenby zděné z kusových prvků, takzvaných klenáků z kamene nebo cihel, později také jako monolitické z betonu, železobetonu, popřípadě skloželezobetonu.
Klenba není schopna přenášet tahová napětí a veškerá vnější zatížení se přenáší tlakem v průřezu klenby. Klenuté konstrukce lze použít také pro překlady otvorů ve stěnách (nadokenních, nadedveřních), popřípadě pro odlehčení příček.
Tradiční masivní cihelné nebo kamenné klenby se dnes již při výstavbě nových objektů nepoužívají, lze se s nimi setkat při rekonstrukcích starších objektů. Současný zvýšený zájem o citlivé rekonstrukce architektonických památek a lidových staveb znamená i návrat k osvědčeným a esteticky působivým cihlovým klenutým stropům.
Cihlové klenby mají v lidovém stavitelství dlouhou tradici. Nacházíme je ve sklepích, chodbách, komorách a černých kuchyních. V některých oblastech byly klenuté i stropy obytných světnic. Klenuté prvky v exteriéru patří v lidové architektuře k nejcennějším a inspiraci lze najít i u staveb ve skanzenech. Klenuté stropy dávají chalupě punc výjimečnosti, stejně jako klenuté doplňky zvenčí domu.
Historie a vývoj kleneb
Nejstarší známé klenby byly nalezeny při archeologickém výzkumu staveb říše Sumerů v Mezopotámii (dnešní Irák). Řekové používali pravou klenbu - valenou klenbu. V Čechách se klenby objevily v 9. století.
Čtěte také: Vlastnosti asfaltových pásů
Ve vesnickém stavitelství se jednotlivé typy kleneb chronologicky vyvíjely. V první polovině 19. století jsou časté klenby plackové, ve chlévech se zpravidla objevují řady příčně položených obdélných, takzvaných pruských placek s pásy. Plackové klenby jsou později vystřídány plochými valenými, které jsou klenuté v užších pruzích do železných traverz (takzvané klenby stájové).
Technologie výstavby cihlových kleneb
V souvislosti s klenutými prvky ve starých venkovských domech lze s jistou pokorou konstatovat, že pro zednické mistry bylo vyklenutí oblouku či stropu rutinní záležitostí a technologie kleneb nebyla výsadou bohatých. Zvláště u stropů bylo někdy jednodušší postavit klenbu. Proto ji i dnes často najdete v bývalých stájích či maštalích. Lidé ji v souvislosti s přestavbami těchto velkorysých prostor často rekonstruují, nebo dokonce zjišťují, že se klenba skrývá pod kdysi dodělaným rovným stropem, který byl na stavbu a údržbu přece jen snazší.
Pro vybudování jakékoli klenby je stěžejní podpůrná konstrukce, která se dělá z takzvaných ramenátů. To je vlastně dřevěné bednění, které si můžete představit jako na míru připravené skruže či šablony ve tvaru a velikosti vnitřního oblouku zamýšlené klenby. Na takových konstrukcích se v minulosti stavělo, používají se i dnes při opravách a zásadou je, že ramenáty musí být dostatečně pevné, aby při stavbě unesly váhu klenbové zdi, ale zároveň je nezbytné udělat oporu tak, aby ji šlo posléze snadno a bez otřesů odstranit.
Při stavbě jsou klenby podepřeny skružemi - ramenáty, které mají tvar vnitřního klenbového oblouku a jsou podpírány soustavou sloupků a vzpěr. Jde vlastně o bednění, na němž se provádí vlastní zdění. Ve sklepích a v lidových stavbách vůbec sloužila místo bednění upravená část zeminy, která se následně odkopala. Důvod byl jednoduchý: déšť, mráz, sníh a vítr při stavbě narušoval pojivo i cihly, což klenbu poškozovalo a mohlo by dojít až k jejímu zřícení. Stavba kleneb a jejich opravy se proto dnes realizují v zastřešených budovách, kde je neohrožují povětrnostní vlivy.
Jednoduchá logika konstrukce kleneb
Pro ty, které to baví, je jakákoli klenutá konstrukce zajímavým matematickým rébusem: pochopit, proč a jak to celé vlastně drží pohromadě, je určitě dobré, pokud chcete cihlový či kamenný oblouk vyklenout nebo opravit klasickým postupem. Princip konstrukce je geniálně jednoduchý a spočívá v rozložení zátěže mezi jednotlivé cihly vyzděné tak, aby si navzájem poskytovaly oporu.
Čtěte také: Asfaltové pásy pro vrchní vrstvy
Zdění oblouku a spárování
Zdění oblouku nebo spárování lícových cihel kupodivu není až tak složité zvládnout. Oblouk i klenba se začíná zdít vždy odspodu. Maltu naneseme na podklad a pak do ní položíme cihlu tak, aby celou plochou dosedala na šablonu. Jednotlivé cihly nesmějí být položeny nakřivo či v jiném směru. Zdění jednotlivých řad se musí provádět současně na obou stranách šablony. Tím zajistíme rovnoměrné zatížení šablony. Vrchol klenby se ukončuje vrcholovým klenákem, nikdy ne spárou, jinak by klenba praskala a mohla by se zřítit. Vložením vrcholového klenáku se klenba uzavírá a stává se samonosnou. Pevnou se stává uzavřením násypem (až po strop), který klenbu rovnoměrně zatíží. Teprve pak lze odstranit šablonu a konstrukce klenby je završena.
K vyzdění kleneb a oblouků dnes samozřejmě existují nejrůznější prefabrikované prvky, ať už z klasického nebo pórovitého betonu. Ytongy můžete použít k vyzdívání oblouků nad stavebními otvory, ale i oblých rohů v interiéru či exteriéru a přesný tvar není problém dotvořit pilou. Atmosféru klasické klenby z neomítnutých a krásně vyspárovaných cihel ovšem pórobeton nahradit nemůže.
Materiály pro stavbu kleneb
Nejčastěji používaným formátem lícových cihel pro stavbu nových klenutých stropů je český formát - 290/65/140 a belgický formát - 215/65/100. Na vyzdění se používá speciální šedá malta. Spáry lze následně přespárovat v jiné barvě. Na výběr existuje široká škála barevných odstínů spárovacích hmot.
Pro spárování lze použít některou ze speciálních takzvaných šedých malt dostupných na trhu. Spárování je tak trochu alchymie a zkušenosti majitelů chalup s klenutými stropy jsou různé, ale doporučuje se „mastná“ vápenná či (s opatrností) cementová malta, spárovací hmoty pro široké spáry, speciální spárovací „šedá“ malta (pod tímto názvem ji běžně seženete v nabídce spárovacích hmot) a před spárováním nátěr cihlového povrchu penetrací. Na to jsou názory různé, penetrace by každopádně neměla v cihlové klenbě uzavřít vlhkost.
Spárování bez chyb
Použití pálených cihel jako lícového zdiva předpokládá jejich dokonalé vyspárování. Na znalost technologie správného spárování se nelze spolehnout zdaleka u každého zedníka, ale s trochou trpělivosti se to můžete naučit. I tak však hovoříme spíše o menších plochách, podezdívkách či soklech, případně doplňcích interiéru, mezi něž může patřit například krbová římsa nebo vyzdívané pilíře kuchyňské linky. Na domovní fasádu z lícových cihel se vyplatí objednat odborníky.
Čtěte také: Aplikace lepidla DenBit BOND
Cihly při požadavku na zachování jejich neomítnutého a vyspárovaného povrchu zdíme tak, aby hloubka spáry byla asi 20 mm. Stejnoměrnosti spár lze dosáhnout pomocí laťky nebo kulatiny vhodného rozměru, podle které hloubku i výšku spáry přesně odměříme. Pro spárování pak použijeme nejlépe speciální spárovací maltu, kterou připravíme do polosuché konzistence. Speciální malta zaručí správnou dobu tuhnutí, nízkou nasákavost a snadnou práci.
Budeme potřebovat rovněž ocelovou spárovačku, typ špachtle, který je běžně k dostání v hobbymarketech a železářstvích. Spárovačka musí být vždy užší než spára. Zdivo je třeba před spárováním očistit, aby se do spárovací malty nedostávaly kamínky a hrudky ze zdicí malty. Spáry ve zdivu navlhčíme (nejlépe „mlžením“ pomocí rozprašovače) a spárovačkou do spár vtlačujeme maltu. Spárovat by se mělo buď tak, aby spára s hranou cihly lícovala, nebo aby byla spára zapuštěna maximálně 5 mm.
Konstrukční varianty kleneb
Cihlové klenuté stropy se rozdělují podle působení výsledného zatížení na dva typy. Jsou to klenby, které se opírají o zdivo po celém obvodu (např. klenba valená, klášterní, necková a tabulová) a klenby, které se opírají pouze v rozích zdiva (např. klenba křížová, báňová, česká nebo česká placka).
Cihlové klenuté stropy můžete dnes stavět v celém objektu, nebo jen v určitých místnostech. Klenba by vždy měla být založena na železobetonovém zpevňujícím věnci, který je umístěn po obvodu místnosti. Spolu se statikem je tedy možné poupravit projektovou dokumentaci a nad vybranou místností navrhnout klenutý strop.
Valená klenba
Ze všech kleneb se nejčastěji vyskytuje klenba valená. Valená klenba se opírá o dvě protilehlé zdi (má patky jen na dvou stranách). Variantou je klenba valená, kterou tvoří plochý segmentový oblouk. Valená klenba se segmentovým obloukem, nejčastěji s obloukem 60°.
Klášterní klenba
Klenby klášterní mají rovné patky. Z klenby valené vycházejí ostatní druhy kleneb. Vznikají vzájemným pronikáním dvou valených kleneb, jejichž povrchové přímky jsou rovnoběžné s přilehlými podporami.
Česká klenba
Česká klenba je proslulá daleko za našimi hranicemi (böhmische Gewölbe, böhmische Kappe). Česká klenba vznikne z klenby báňové, jestliže se části báně svisle odříznou podle půdorysu místnosti. Je charakteristická tím, že její okraje jsou v úrovni svislých obvodových stěn.
Pruská placka
Variantou české klenby je pruská placka. Možné byly i složitější případy, kdy se prostor (např. se zkosenými rohy) zaklenul více plackami.
Problémy a rizika spojená s poškozenými klenbami
Klenby jako náročně prováděné historické konstrukce jsou během své existence ohroženy různými vlivy a degradačními procesy, jež ovlivňují jejich životnost. Klimatickými vlivy se rozumí působení sněhu, větru, zvýšení vlhkosti stavebního materiálu nebo její kolísání, dále zvýšené namáhání a degradace materiálů mrazovými cykly a patří sem i ohrožení stavby výskytem vegetace a jejím nekontrolovaným růstem.
Z mechanických příčin mohou ohrožovat klenby neuvážené zásahy do nosného systému klenby, které působí jejich pokles nebo posun, dále nepřiměřené zvýšení zatížení nebo jeho nepříznivé rozmístění na rubu klenby.
V případě, že některé namáhání přímého nebo nepřímého charakteru nebo jejich kombinace překročí určitou míru, kterou jsou klenby schopny snést, končí často jako propadlé či jinak deformované, s trhlinami, vypadanými cihlami a kameny. Pak již nesplňují podmínku spolehlivosti, mechanické odolnosti a technické bezpečnosti, kladené na stavební konstrukce. U takto narušených kleneb se zvyšuje riziko, že bez odborného zásahu dojde ke kolapsu konstrukce a jejímu zřícení. Mohou to být jak konstrukce svislé, do nichž byly klenby uloženy, tak i vodorovné, které nemusejí snést přitížení nárazem padající klenby. Klenby jsou cennou součástí historických staveb, v mnoha případech kulturních památek.
Opravy a rekonstrukce kleneb
Klenby ovšem někdy vyžadují opravu a to není jen tak. Takové klenby, stejně jako například původní oblouky nad okny a dveřmi, budované jako dekorativní prvek i jako opora tam, kam se dnes zazdí překlad, občas vyžadují opravu. Do těch lehčích se můžete pustit sami, složitější a rozsáhlejší rekonstrukce by však měla být spíše zakázkou pro zkušeného zedníka nebo firmu, která se na podobné práce specializuje. Neodborným zásahem lze specifický řád konstrukce kleneb narušit a poškodit, nehledě na to, že se vám dílo může sesypat na hlavu.
Technologický postup obnovy kleneb
Poškozené klenby se dosud opravovaly spíše betonováním rubových skořepin. Takový zásah klenbu neopraví, ale naopak při něm dojde ke změně průběhu normálových napětí v novém spřáhnutém dílci, rubová skořepina převezme hlavní část z původní funkce a výhod zděné klenby. Klenba je tím pak jako historická konstrukce zbavena své autentičnosti.
V současné době lze ale opravit či rekonstruovat klenbu i jiným způsobem. Technologický postup nového typu opravy: po zjištění příčiny poškození (narušení povětrností a následným mrazem, narušení vegetací, pokles či vybočení stěny, ve které je klenba zapřena atd.) se pod klenbu rozmístí soustava zvedacích zařízení, působících kolmo k její ploše. Ty stabilizují klenbu při zabezpečovací fázi, kdy je třeba odstranit příčinu deformací (včetně zpevnění stěn nebo sepnutí objektu v případě nestabilního stavu konstrukcí pod klenbou nebo na jejím obvodu). Pak je možné začít klenbu přes soustavu propojených sítí přizvedávat, až dosáhne původního tvaru. Z rubu klenby se pak odstraní násyp (nejčastěji škvára, zbytky tašek ze stavby atd.). Rub klenby se následně zbaví uvolněných zbytků starého pojiva (s možností vypláchnutí tlakovou vodou) a spáry se vyplní novou maltou.
Tento způsob sanace lze uplatnit na porušené vyzdívané klenby libovolného tvaru, rozpětí i druhu deformace. Klenbě se takovým zásahem vrátí nejen původní tvar, ale obnoví se i její funkce a konstrukce neztrácí svou autentičnost.
Vložené výztuže
Opravy většího rozsahu, na které už nestačíte sami, řeší stavební firmy velmi často vložením stabilizujících prvků, takzvané helikální (šroubovité) výztuže. Jde o dodatečné vlepení nerezové výztuže do kotevní vysokopevnostní malty, do připravených vrtů a drážek v daném konstrukčním prvku. Systém dodatečné helikální výztuže tak při přenášení zatížení využije ocelové profily, což umožňuje zesílit konstrukce v oblasti zatížení tahovými silami. Prvky lze podle potřeby tvarovat a polohovat na míru opravované konstrukci a k posílení funkčnosti systému se využívá i různých kotev, třmínků či spon.
Oprava takového rozsahu se vyplatí tam, kde je žádoucí klenbu zachovat a zároveň vyřešit její případné narušení nebo zatížení, například v důsledku změny způsobu užívání domu, dostavby patra či zobytnění podkroví nad klenutými stropy. Pokud se u starších kleneb přistupuje k rekonstrukci, případně ke změně způsobu užívání budovy, řeší se tento problém vložením takzvané helikální (šroubovité) výztuže. V současnosti je to jedna z často využívaných metod. Jde o dodatečné vlepení nerezové výztuže do předem vyfrézované drážky ve zdivu za pomoci tixotropní kotevní vysokopevnostní malty. Jen pro zajímavost - pevnost této speciální malty v tlaku se pohybuje okolo 40 MPa. Každý klenutý strop se však samozřejmě musí posuzovat, co se týká statického zajištění, individuálně.
Výpočty jsou náročné, proto by je měli provádět statici, kteří mají dostatečné zkušenosti s tlakovou a tahovou silou v cihlovém zdivu. Zkušenosti musí mít i zedničtí mistři, proto by stavba i rekonstrukce cihlových klenutých stropů měla být vždy svěřena odborníkům.
Dílčí opravy kleneb
Dílčí opravy nebo „probuzení“ staré klenby do krásy nemusí být nijak náročné, a není-li vlhkostí nebo otřesy narušené zdivo do té míry, že by vypadávaly jednotlivé cihly a konstrukce vykazovala známky nestability, postačí opatrně oklepat omítku, mechanicky vyčistit spáry od nesoudržných zbytků původní malby, vše kvalitně přespárovat (spárovací malta je tady důležitým stabilizačním faktorem klenuté konstrukce) a včas se rozhodnout, zda například klenuté stropy budou ve finále omítnuté, nebo zvolíte efektní, ale ne vždy doporučované očištění zdiva tak, aby cihly vytvořily pohledový povrch stropu.
Oprava povrchových defektů klenby
Cihlová klenba má svoje kouzlo. Pokud je poškozená a potřebuje opravit, nabízí se několik řešení. Jedno z nich si popíšeme v následujícím textu. Půjde o dozdění chybějících cihel. Ty nakonec přijdou omítnout. V případě, že byste chtěli nechat klenbu neomítnutou, postup by se lišil. Nejprve je potřeba zhodnotit stav samotné klenby. V našem případě se jedná o klenbu nahrazující překlad nad dveřmi. Uvedený postup popisuje rekonstrukci povrchových defektů klenby.
Jde-li pouze o povrchové vady klenby (několik uvolněných cihel), můžeme se pustit do její opravy. Část uvolněné cihly vyndáme, místo začistíme od prachu a případně navlhčíme vodou. Uvedeným postupem můžete vlepit a zafixovat všechny uvolněné úlomky cihel. Na tvarově složitější místa jde použít také polystyren - stačí obyčejný fasádní. Polystyren na místo vlepíte montážní pěnou a necháte zaschnout. Poté, co pěna vytvrdne, můžete ostrým nožem seříznout polystyren do požadovaného tvaru. Takto dokážete snadno napodobit zakřivení klenby.
Uvedený postup předpokládá, že zdivo klenby nakonec omítnete jádrovou omítkou a nanesete štuk. V případě, že chcete nechat klenbu z cihel neomítnutou, pak se musíte samozřejmě vyhnout jak polystyrenu, tak i montážní pěně. V takovém případě se zdí na zdicí a spárovací maltu - cihly se na místě fixují klínky. Práce je to zdlouhavější, ale výsledek stojí zato. Cihly se dají na potřebný rozměr řezat úhlovou bruskou s nasazeným diamantovým kotoučem. Poté, co malta vytvrdne, musíte mezery mezi cihlami vyplnit spárovací maltou a zahladit.
Normy pro zděné konstrukce
- ČSN 73 1101 Navrhování zděných konstrukcí
- ČSN EN 1996 Eurokód 6
- ČSN 73 2310 Provádění zděných konstrukcí
Dodržení statických zásad a správná realizace jsou klíčové pro dlouhou životnost a bezpečnost cihlových klenutých stropů. Klenbová stropní konstrukce je osvědčeným způsobem zastřešení, který odolal zkoušce času. Díky své pevnosti a správnému dodržení statických zásad může vydržet po staletí bez výraznějších poškození, pokud není zasažena živelnými pohromami. Pokud cihlovou klenbu neohrozí povětrnostní vlivy či nestabilita podpůrných konstrukcí, bývá při dodržení statických zásad prakticky nezničitelná. Máte-li doma klenbové stropy a plánujete rekonstrukci, zachovejte je, pokud je to možné.
| Formát cihel | Rozměry (délka/výška/šířka v mm) |
|---|---|
| Český formát | 290/65/140 |
| Belgický formát | 215/65/100 |
tags: #cihlovymi #klenebnimi #pasy #s #plochou #klenbou