dnes je 5.12.2022

Input:

Stropy keramické

30.4.2009, Zdroj: Verlag Dashöfer

8.3.6
Stropy keramické

Nejen u budov provedených z cihelného zdiva určených pro pobyt osob je velmi výhodné použít stropy z cihelných materiálů. Vedle zachování ideálního jednotného podkladu pod omítky jsou to hlavně přirozené vlastnosti páleného cihelného střepu, které velmi příznivě působí na klima uvnitř místností – schopnost přijímat a opět vydávat vlhkost obsaženou ve vzduchu ve formě vodní páry. Keramický strop má velmi dobré tepelně izolační vlastnosti. Voda na tomto stropu nekondenzuje jako u železobetonu. Velké uplatnění má proto kromě bytové a občanské výstavby v zemědělských stavbách. Významnou vlastností cihelných stropních konstrukcí je jejich vysoká požární odolnost. Materiály cihlářských a betonářských výrobků (cihelný střep, beton, ocel) jsou zatříděny podle reakce na oheň do třídy A1 nehořlavé. Cihlářský střep má velmi dobré vlastnosti z hlediska tepelné ochrany při požáru a chrání ocelovou nosnou výztuž před rychlým zvyšováním teploty na kritickou hodnotu. Celokeramický podhled těchto konstrukcí tvoří jednotný ideální podklad pod omítku.

Při statickém návrhu keramických stropních dílců postupujeme v zásadě jako u železobetonových prefabrikátů. Keramickou stropní konstrukci tvoří tři druhy stavebních hmot:

  • ocelová výztuž (přejímá tahová napětí),

  • beton (přejímá tlaková napětí),

  • keramické tvarovky (jsou­li toho schopny, přejímají tlaková napětí).

V porovnání se železobetonem jsou keramické stropní konstrukce, díky své malé hmotnosti, z hlediska zvukové izolace nevýhodné a je nutno je doplnit akustickými podhledy či těžkými plovoucími podlahami.

Výhody keramických montovaných stropů lze souhrnně uvést:

  • jednotný keramický podhled,

  • dobrá tepelně izolační schopnost,

  • snadná montáž,

  • příznivá hmotnost konstrukce,

  • úspora oceli a betonu.

Keramické stropy a platné normy

Keramické stropy a platné normy

V oblasti českých norem týkajících se keramických stropních konstrukcí částečně proběhlo a stále probíhá bouřlivé období přechodu našeho normového systému k Eurokódům současně s podchycením vazeb na rozvoj materiálové základny. K tomu se připojila nutnost řešit úpravou norem i některé případy poruch staveb (jmenovitě např. stropy HURDIS). Uvádíme proto pro základní orientaci krátký přehled vybraných platných normových předpisů.

ČSN 73 0031

Spolehlivost stavebních konstrukcí a základových půd. Základní ustanovení pro výpočet

Datum účinnosti od 1. 1. 1990. Nahradila ČSN 73 0031 z 9. 9. 1977.

Norma se vztahuje na nosné stavební konstrukce a jejich části, dílce a spoje z různých materiálů a na základové půdy, a to pro všechny druhy stavebních objektů. Určuje základní ustanovení pro výpočet konstrukcí a základových půd. Normalizovány jsou např. parametry materiálů, parametry zatížení, výpočty a výpočetní modely, vyjádření významu objektů a nosných prvků apod. V příloze jsou pak uvedeny příklady zařazení objektů do jednotlivých tříd, podle jejich ekonomického nebo společenského významu.

Pro navrhování a posuzování konstrukcí při přestavbách a opravách platí samostatné technické normy zpracované v návaznosti na tuto kmenovou normu.

ČSN 73 1101

Navrhování zděných konstrukcí vč. změny Z6 05/2007

Datum účinnosti od 1. 9. 1981. Nahradila ČSN 73 1101 z 27. 7. 1967.

ČSN 73 1101 je platná do 1. 3. 2010 souběžně s normou ČSN EN 1996 1 1 : 2007 Eurokód 6 .

Norma platí pro navrhování a posuzování zděných konstrukcí bytových občanských, průmyslových a zemědělských staveb. Navazuje na ČSN 73 0031 . Stanoví především požadavky na materiály. Převážná část normy se zabývá výpočetní charakteristikou zdiva, statickými výpočty, mezními stavy únosnosti a použitelnosti apod. V příloze je příklad výpočtu zděných konstrukcí při přestavbách.

(73 1101) ČSN EN 1996-1-1 : 2007

Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 1 -1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce

Datum schválení: 1. 5. 2007, datum účinnosti od 1. 6. 2007.

S účinností od 1. 3. 2010 se zrušuje ČSN 73 1101 z 17. 9. 1980, která do uvedeného data platí souběžně s touto normou. ČSN EN 1996-1-1:2007 stanovuje pravidla pro návrh konstrukcí z nevyztuženého a vyztuženého zdiva, která se používají pro navrhování pozemních a inženýrských staveb společně s ČSN EN 1990, ČSN EN 1991, ČSN EN 1997 a ČSN EN 1998 . ČSN EN 1996-1-1:2007 (stejně tak jako další Eurokódy) rozlišuje zásady a aplikační pravidla, které se používají v České republice jako normativní.

Část 1 -1 Eurokódu 6 je obecným základem pro navrhování pozemních a inženýrských staveb z nevyztuženého a vyztuženého zdiva, do kterého jsou vloženy výztužné pruty pro dosažení potřebné tažnosti, únosnosti a použitelnosti zdiva. Pro předpjaté a sevřené zdivo jsou uvedeny zásady, nikoliv aplikační pravidla. Tato část neplatí pro zděné prvky o ploše příčného řezu menší než 0,04 m2. U druhů konstrukcí, jejichž navrhování není úplně pokryto Částí 1 -1, při novém konstrukčním využití běžných materiálů, při užití nových materiálů nebo při působení zatížení nebo jiných vlivů, u nichž dosud chybí obvyklé zkušenosti, lze používat stejné zásady a aplikační pravidla jako v této normě, ale je možné je doplnit. Norma poskytuje podrobná pravidla, která jsou použitelná zejména pro běžné budovy. Použitelnost těchto pravidel může být omezena z praktických důvodů nebo pro nezbytné zjednodušení.

(73 1101) ČSN EN 1996-1-2

Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 1 -2: Obecná pravidla – Navrhování konstrukcí na účinky požáru

Datum schválení 1. 8. 2006, datum účinnosti od 1. 9. 2006.

ČSN EN 1996-1-2 stanovuje doplňující pravidla pro návrh konstrukcí na účinky požáru k návrhu podle normy ČSN EN 1996-1-1 , která se používá pro navrhování pozemních a inženýrských staveb společně s ČSN EN 1990 , ČSN EN 1991 , ČSN EN 1997 a ČSN EN 1998 .

Tato norma platí pro navrhování zděných konstrukcí při nahodilé situaci zatížení účinky požáru. Je určena pro použití společně s normami EN 1996-1-1 , EN 1996-2 , EN 1996-3 a EN 1991-1-2 . Část 1 -2 uvádí pouze rozdíly nebo doplnění, kterými se toto navrhování liší od postupů při běžné teplotě.

Norma se zabývá pouze pasivními metodami požární ochrany. Platí pro zděné konstrukce, které pro zajištění obecné požární bezpečnosti musí při namáhání požárem splňovat:

  • nosnou funkci – zabránit předčasnému zřícení konstrukce,

  • dělicí funkci – zamezit šíření požáru (plameny, horké plyny, přebytečné teplo) mimo navržené prostory.

Uvádí zásady a aplikační pravidla pro navrhování konstrukcí pro specifikované požadavky v souvislosti s výše uvedenými funkcemi a úrovněmi parametrů. Norma se vztahuje na stavební konstrukce nebo části konstrukcí, které patří do aplikačního rozsahu norem EN 1996-1-1 , EN 1996-2 a EN 1996-3 a jsou podle těchto norem dimenzovány a provedeny.

ČSN EN 1996-2

Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 2 : Podmínky navrhování, výběr materiálů a provádění zdiva

Datum schválení 1. 4. 2007, datum účinnosti od 1. 5. 2007.

S účinností od 1. 3. 2010 se zrušuje ČSN 73 2310 z 10. 8. 1987 Provádění zděných konstrukcí, která do uvedeného data platí souběžně s touto normou.

Norma stanovuje hlavní zásady pro volbu materiálů, konstruování a provádění zděných konstrukcí.

V úvodní části uvádí termíny, názvosloví, značky a základní definice k pojednávané problematice, dále se podrobně zabývá mikro­ a makro­ podmínkami prostředí, které podrobně klasifikuje. Stanoví požadavky na volbu všech komponentů zdiva – zdicích prvků, malt pro zdění a pomocných prvků, dále popisuje základní zásady a pravidla pro konstruování zdiva, podrobněji se věnuje problematice konstruování stavebních částí z lícového zdiva, popisuje postupy pro jeho provádění včetně možností současného či dodatečného spárování. Pozornost je věnována dilatačním spárám i povoleným odchylkám při provádění zdiva, odolnosti obvodových stěn proti vlhkosti a opatřením na všech úrovních, jak zabránit provlhnutí zdiva ve stadiu výstavby i v hotové konstrukci. V neposlední řadě se věnuje pozornost problematice stanovení výšky pracovního záběru i úprav a oprav znečištěného zdiva.

Zaváděná norma je členěna do tří základních kapitol, odpovídajících obsahem svému výše uvedenému názvu. Kromě toho obsahuje norma tři normativní přílohy. Příloha A popisuje vizuálně základní případy vystavení zdiva provlhčení v částech staveb i v jejich konstrukčních detailech a uvádí tabelárně příklady pro expozici zdiva vůči mikroklimatickým vlivům, kterým je zdivo vystaveno v klasifikovaném prostředí. Příloha B stanoví přípustné specifikace pro zdicí prvky a malty pro zdění pro trvanlivé zdivo v závislosti na různých podmínkách prostředí a příloha C stanoví pravidla pro výběr materiálu pro pomocné prvky pro zděné konstrukce a specifikuje jejich protikorozní ochranu potřebnou pro příslušné třídy působícího prostředí.

(73 1101) ČSN EN 1996-3

Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 3 : Zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí

Datum schválení 1. 11. 2007, datum účinnosti od 1. 12. 2007.

ČSN EN 1996-3 stanovuje hlavní zásady pro zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí.

Norma podrobněji popisuje hlavní zásady navrhování a použití metody dílčích součinitelů spolehlivosti. Pozornost je věnována zajištění prostorové tuhosti jednoduchých staveb definovaných vymezujících parametrů.

Norma je členěna do čtyř základních kapitol se zaměřením na nevyztužené zděné konstrukce. Norma obsahuje 4 přílohy. Příloha A popisuje základní případy zjednodušených výpočtů zděných stěn budov s nejvýše třemi nadzemními podlažími. Přílohy B a C stanoví přípustné zjednodušené metody výpočtu vnitřních stěn, které nejsou namáhány svislým zatížením a na které působí buď omezené boční zatížení nebo rovnoměrné boční zatížení. Příloha D stanoví diferencovaně ve třech částech charakteristické pevnosti zdiva v tlaku, v tahu za ohybu a počáteční pevnost zdiva ve smyku. Tabulkové hodnoty byly získány pro uvedené kombinace zdicích prvků a malty pro zdění s využitím výpočtových vztahů podle ČSN EN 1996-1-1 .

ČSN 73 1102

Navrhování vodorovných konstrukcí z cihelných tvarovek

Datum schválení 27. 5. 1977, datum účinnosti od 1. 4. 1979.

Tato norma platí pro navrhování a posuzování vodorovných stavebních dílců a konstrukcí z cihelných tvarovek, obyčejného hutného betonu o objemové hmotnosti nad 2000 kg/m 3 a betonářské výztuže, užívaných v bytové, průmyslové a zemědělské výstavbě. Navazuje na ČSN 73 0031 Spolehlivost stavebních konstrukcí a základových půd. Základní ustanovení pro výpočet a ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí. Vodorovné konstrukce podle této normy se nedoporučuje používat pro dynamicky namáhané konstrukce.

Norma neplatí pro vodorovné konstrukce z vyztužených cihelných trámců (nosníků) a cihelných vložek, které nevyhovují podmínkám této normy.

ČSN 73 1105

Navrhování a provádění hurdiskových stropů

Datum schválení duben 2003, datum účinnosti od 1. 5. 2003.

Norma byla zpracována se zřetelem k potřebě upravit navrhování a provádění stropů, ve kterých jsou zabudovány hurdisky. Při zpracování normy se využilo všech poznatků získaných v posledních letech v České republice i v zahraničí.

Tato norma platí pro navrhování a provádění nosných konstrukcí stropů a střech, v nichž jsou jako konstrukční prvky použity hurdisky bez dalších cihelných prvků (např. bez tzv. patek).

Množství uvedených souvisejících předpisů naznačuje, jaký důraz byl při tvorbě normy věnován nejen technickým požadavkům na výrobky, ale též ochraně veřejnoprávních zájmů (obecné bezpečnosti výrobků, ochraně spotřebitele, odpovědnosti za způsobené škody a další).

ČSN 73 2310

Provádění zděných konstrukcí, vč. změny Z1 4.07t

Datum schválení: srpen 1987, datum účinnosti od 1. 6. 1988.

Nahradila ČSN 73 2310 ze srpna1964. Platí do 1. 3. 2010 souběžně s ČSN EN 1996-2 (731101).

Tato norma platí pro provádění a kontrolu zděných konstrukcí z kusového přírodního kamene, cihel, tvárnic a podobných zdicích prvků, včetně dozdívek v konstrukci ze stavebních dílců a pro omítání stěn a stropů. Tato norma neplatí pro provádění a kontrolu montovaných konstrukcí, žáruvzdorných vyzdívek ani konstrukcí, pro něž platí zvláštní technické předpisy. Dále tato norma neplatí pro provádění a kontrolu speciálních omítek, pro něž platí zvláštní technologické předpisy, např. vodotěsných omítek, omítek chránících proti pronikání plynů, omítek zvukově izolačních, žáruvzdorných, barytových omítek, omítek stropů se sálavým topením, suchých omítek, speciálních jednovrstvých omítek, tepelně izolačních omítek, tenkovrstvých omítek na bázi disperzních polymercementových a rozpouštědlových pojiv. Je normalizováno zejména zdění, úpravy povrchů stěn i stropů a konečně kontrola a přejímání.

NORMY PRO VÝROBKY

Normy pro výrobky

ČSN 72 2600

Cihlářské výrobky. Společná ustanovení. Změny a opravy: Z1 10/1994, Z2 5/2004t

Datum schválení 23. 9. 1988, datum účinnosti od 1. 1. 1990.

Nahrazuje ČSN 72 2600 z 25. 3. 1977.

Tato norma platí pro výrobu, zkoušení a dodávání všech cihlářských výrobků vyráběných z vhodných cihlářských surovin, včetně jejich případných přísad.

Cihlářské výrobky třídí podle použití na:

  1. výrobky pro svislé konstrukce,

  2. výrobky pro vodorovné konstrukce,

  3. výrobky pro pálenou krytinu,

  4. výrobky pro zvláštní účely.

Použití jednotlivých cihlářských výrobků je uvedeno v předmětových normách.

ČSN 72 2640

Pálené cihlářské prvky pro stropní konstrukce. Základní technické požadavky

Datum schválení: únor 1993, datum účinnosti od 1. 3. 1993.

Tato norma nahrazuje ČSN 72 2640 z 17. 7. 1979, ČSN 72 2646 , ČSN 72 2648 a ČSN 72 2649 .

Norma platí pro výrobu, dodávání a zkoušení všech druhů pálených cihlářských stropních prvků, tj. stropních tvarovek a stropních vložek vyráběných z vhodných cihlářských surovin.

Změny proti předchozí normě

Technické požadavky stanovují pouze nejdůležitější vlastnosti stropních prvků nutné pro jejich uplatnění v uvažovaných konstrukcích. Při dodržení normalizovaných zásad je možno vyrábět tvarově rozdílné stropní prvky.

ČSN 72 2642

Cihelné výrobky pro vodorovné konstrukce – Hurdisky

Datum schválení: duben 2003, datum účinnosti od 1. 5. 2003.

Tato norma platí pro cihelné prvky hurdisky, které jsou určeny pro vodorovné konstrukce. Norma určuje požadavky na vlastnosti hurdisek, metody jejich zkoušení a zásady jejich označování. Pro navrhování a provádění hurdiskových stropů platí ČSN 73 1105 .

Norma navazuje na dřívější normu ČSN 72 2642 , jejíž platnost byla z důvodu zastaralosti ukončena ke dni 31. 10. 2001. Při zpracování této normy se využilo všech poznatků, které byly získány v posledních letech v České republice a v zahraničí a týkají se metod zkoušení vlastností hurdisek. Tato norma předpokládá, že hurdisky vyhovující této normě jsou určeny pro stropy, které jsou navrženy a provedeny podle ČSN 73 1105 .

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ KERAMICKÝCH STROPŮ

Konstrukční řešení keramických stropů

Keramické stropy zahrnují množství konstrukčních řešení, která jsou formována zkušeností stavitelů a technologickými možnostmi výroby. Některé technologie zůstaly dnes pouze jako dokument historie, jiné se v určitých aplikacích používají, vesměs v technologicky vyšší úrovni technického řešení i kvality a užitných vlastností hmot a výrobků. V dalším se snažíme zachytit celou uvedenou oblast (s malou exkurzí do minulosti) v následujícím členění:

   
Keramické stropy Dělení podle způsobu provedení
cihelné polomontované montované
Dělení podle konstrukčního uspořádání klenby z nosníků a vložek z keramických panelů
z keramických povalů

STROPNÍ KONSTRUKCE Z PLNÝCH CIHEL

Klenby

Cihelné klenby

V dnešní době se používají jen výjimečně, přesto je znalost jejich konstrukce prospěšná, neboť se s nimi setkáváme při adaptacích a rekonstrukcích starých budov. Stávají se však též oblíbeným prvkem i v současné architektuře, zejména pokud se týče atraktivních společenských prostor, dveřních a okenních nadpraží.

Klenba je oblouková konstrukce zpravidla složená z kusových dílců, v našem případě z cihel, která vzhledem k existenci spár mezi dílci přenáší rozhodující část vnějšího zatížení na ní spočívající, včetně své vlastní hmotnosti, tlakem ve svém průřezu šikmo do podpěr. Tyto síly je nutno zachycovat táhly nebo přímo podporujícími konstrukcemi. Nad vlastní klenbou bývá proveden násyp, kterým jsou roznášeny účinky, zejména osamělými břemeny, na větší plochu.

Historické klenby navrhovali jejich stavitelé za pomocí jednoduchých výpočtů a pravidel, vycházejících ze získaných zkušeností. V současnosti samozřejmě využijeme dostupných výpočtových metod a platných norem z oblasti zatížení a navrhování zděných konstrukcí.

Obr. č. 1: Základní názvosloví kleneb

Konstrukční řešení kleneb

Konstrukce kleneb

Klenby jsou konstruovány jako zdivo z cihelných prvků (tzv. klenáků) vyklenutých do systému ložných spár (svírají s lícním obloukem úhel 90°) a spár styčných. Vrchol klenby – závěrek – je uzavřen vrcholovým klenákem. Na svislou nosnou konstrukci navazuje klenba patkami. Patky klenby mohou být zapuštěné, polozapuštěné nebo vyložené.

Obr. č. 2: Úprava patek valených kleneb

Zapuštěné klenby je možno konstruovat jen při úložných pásech (resp. stěnách) širokých minimálně 450 mm. Zapuštěním patky se nesmí opory klenby výrazně oslabit (musí zůstat rozměr min. 300 mm). Při šířce pásu 450 mm nesmí zapuštění patky přesáhnout 1/4 cihly (75 mm) z obou stran pásu, přičemž pod patkou musí být pás vysoký alespoň 1/4 cihly.

Tvary čelních oblouků

Uspořádání (klenutí) prvků stejně velikých a stejně těžkých dle obrácené křivky nazývané řetězovka se udrží bez jakékoli spojovací látky. Z různých důvodů, konstrukčních či estetických, se používá jiných oblouků, které se mohou snadněji a určitě sestrojit. Takto vytvořená klenba je charakterizována tvarem čelního oblouku, tj. příčného řezu kolmého k hlavní ose klenby.

Obr. č. 3: Často používané tvary čelních oblouků kleneb

Nejčastější čelní oblouk je kruhový (obr. 3 a), segmentový (b – zde tzv. 60°) nebo oválný – eliptický (g). Srovnáním lícové plochy klenby segmentové vzniká klenba přímočará (c). V určitých historických obdobích se používaly i speciální tvary lomených, gotických (f), tudorských (d), maurských (e) nebo španělských (h) oblouků.

Chceme­li klenout dle těchto oblouků, musíme přihlížet k tomu, aby se při každé tloušťce klenby výše zmíněná řetězovka nacházela uvnitř klenby a každá úchylka od jejího směru byla zohledněna její tloušťkou. Z toho vyplývá, že se klenba nemůže dělat v libovolné tloušťce. Tloušťka klenby je v celé části stejná nebo se ujímá, a to vždy od patky k závěrku. Ujímání se provádí u cihelných kleneb obyčejně stupňovitě.

Krátká klenba se nazývá klenební pás.

Tradiční klenby se vyzdívaly z tzv. klenáků na podpůrné celoplošné bednění nebo ramenáty. Ložné spáry probíhají kolmo na čelní oblouk klenby a směřují radiálně do středu křivosti. Ve vrcholu zděné klenby – závěru klenby nesmí být spára, ale vždy vrcholový klenák, tzv. zavěrák. Závěr klenby je třeba řádně zaklínovat.

Dělícím a zprostředkujícím článkem mezi jednotlivými poli kleneb v jednolodních i vícelodních sestavách byly klenuté pásy o šířce zpravidla 60 cm, v nichž se snadněji připravily ozuby pro uložení klenebních okrajů. K tomu účelu se též pálily cihlové tvarovky právě s vybráním pro okraje pásů. Pásy měly zpravidla půlelipsový, později plošší a ostře nasazený segmentový tvar. Přizpůsobením půdorysných i řezových tvarů kápí a pásů se reagovalo na dispozici stavby i její provoz. Časté bylo např. „kalhotové“ rozdvojení pásu tam, kde by jinak pás zasahoval nevhodně do prostoru vstupních dveří. Důležitou vlastností charakteristickou pro některé typy kleneb se stává jejich prostorové působení, umožňující postupné hmotové odlehčení stavby (síly jejího zdiva). Mladší klenby tak zaujímají stále menší výšku a jsou již značně zploštělé.

KONSTRUKČNÍ VARIANTY KLENEB

Valená klenba

Valená klenba

Ze všech kleneb se nejčastěji vyskytuje klenba valená. Ta se opírá o dvě protilehlé zdi (má patky jen na dvou stranách). Podle tvaru klenbového oblouku, rozeznává se plná valená klenba, která má za oblouk půlkruh, tlačená klenba valená, jež má oblouk oválný nebo elipsovitý, plochá klenba valená, kterou tvoří plochý segmentový oblouk. Nejvíce se užívá kleneb se segmentovým obloukem, nejčastěji s obloukem 60°. Podle tvaru a polohy patek mohou být klenby valené rovné, stoupající, okrouhlé, spirální nebo kónické. Ložné spáry u klenby valené jsou souběžné s patkami, styčné spáry stojí k nim kolmo. Podporou klenby valené jsou buď zdi, pásy nebo válcované nosníky. Použitelné rozpětí závisí hlavně na její možné výšce a na pevnosti a tloušťce podporných zdí. Výška klenbového oblouku z cihel nemá klesnout pod 1/9 jeho rozponu. Lícná plocha klenby valené nahrazena rovinou vytváří klenutí přímočaré.

Valené klenby se vyzdívají (klenou) na skruže buď pevné nebo posuvné. U velkých nebo těžkých kleneb se používají skruže pevné, nepohyblivé, přiměřeným způsobem nadimenzované a zajištěné proti deformacím. Horní plochu skruží tvoří bednění, podpěry skruže musí umožnit snadnou demontáž. U kleneb menších rozponů se používá skruž posuvná tzv. ramenát. Valená klenba se používala též k překlenutí okenních nebo dveřních otvorů nebo jako podpora pro jiné klenby. Z klenby valené vycházejí ostatní druhy kleneb.

Obr. č. 4: Klenutí na tradiční skruž – ramenát

Klášterní klenba

Klášterní klenba vzniká průnikem dvou nebo i více valených kleneb, jejichž povrchové přímky jsou rovnoběžné s přilehlými podporami. Podporné zdi nebo pásy, po případě válcované nosníky, které je nahrazují, musí být kolem celého půdorysu. Ve styku dvou valených kleneb vzniká tupé (duté) žebro.

V půdorysu se klášterní klenba vykresluje sklopenými čelnými oblouky. U pravidelných půdorysů půlí žebra úhel přilehlých stran, u půdorysů nepravidelných se klade vrchol klenby (sběžiště žeber) do těžiště půdorysu. Klenby klášterní mají rovné patky. Nahrazuje­li pás některou z podpěr, musí se založit patka klenby nejméně 80 mm nad líc závěrku úložného pásu. Vyklenuje se vždy na skruže. Ložné spáry jsou souběžné s patkami, styčné jsou kolmé na ně. V místě, kde přilehlé cípy klenby tvoří duté žebro, převazují se cihly střídavě. Klášterní klenby mají následující výhody: klenba dobře esteticky působí, neboť se přibližuje rovnému stropu, tlak se rozvádí rovnoměrně na opěry, které mohou být poměrně tenčí než u jiných kleneb a k vyklenování potřebuje jen jednoduché zakružení. Mezi klášterní klenby patří: klasická klášterní klenba, neckovitá klenba a zrcadlová klenba.

Obr. č. 5: Varianty klášterních kleneb

Druhy klášterních kleneb

Křížová klenba vzniká průnikem dvou nebo více valených kleneb o stejné výšce, jejichž povrchové přímky jsou kolmé ke ztužujícím klenebním pásům nebo obvodovým stěnám v krajních čelních obloucích. Ve styku dvou valených kleneb vzniká ostré žebro. Části klenby mezi žebry se nazývají prsa klenby. Žebra, obyčejně vystupující na rubu konstrukce, jsou vytvořena vazbou cihel sousedních kleneb. Na lícové straně nejsou patrná. Tloušťka kleneb při běžných rozponech vždy měla šířku cihly (tzn. kolem 150 mm), u žeber byla tloušťka dvojnásobná.

Klenba neckovitá se navrhuje nad prostorami s podlouhlým půdorysem, jako jsou např. chodby. Klenba valená je v čelech prostory uzavřena přiměřenou částí téže klenby. Vyklenování klenby neckovité je totožné s vyklenováním klenby valené a klášterní. Klenba klášterní nad půdorysem mnohoúhelníkovým, která vytváří klenbu podobnou báni, našla uplatnění u monumentálních staveb.

Odejmutím vrcholu klenby klášterní nebo neckovité v jakékoli výši vodorovnou rovinou získáme klenutí zrcadlové. Vrchol této klenby tzv. zrcadlo se v klasickém případě vytváří klenbou přímočarou. Poněvadž v přímočaré klenbě musí být obsažen oblouk 60°, předpokládá to větší tloušťku klenby. V praxi se klenba zrcadlová často realizovala tím způsobem, že se vyklenula nízká klenba klášterní nebo neckovitá a zrcadlo se vytvořilo z malty, případně ze sádry. V takto upravené podobě byla zrcadlová klenba často používána k zaklenutí přízemních místností, které byly předěleny v přiměřená pole válcovanými nosníky uloženými kolmo na hlavní a střední zeď.

Lunetová klenba vzniká průnikem valených kleneb s nestejnou výškou. Do vyšší (základní) klenby vbíhá kolmo orientovaná valená klenba nižší, tzv. luneta.

Kupole (báň) je typ klenby vytvořené nad kruhovým, eliptickým nebo oválným půdorysem. Líc plochy tvoří sférická plocha – zpravidla část rotační plochy.

Kromě uvedených základních typů tradičních kleneb existují další varianty lišící se tvarem a způsobem vyklenutí: česká klenba (placka), pruská klenba apod.

Česká placka

Česká klenba (placka), patřící k mladším cihelným klenbám, je proslulá daleko za našimi hranicemi (böhmische Gewölbe, böhmische Kappe). Jejím geometrickým tvarem je v podstatě kulový vrchlík, seříznutý čtyřmi rovinami svislých obvodových stěn. Teoreticky kulový tvar často vycházel spíše z konkrétní situace, podle možností daného prostoru a zkušeností stavitele i zedníků. Jako u ostatních kleneb je starší provedení více vzduté, zatímco pozdější klenby směřují k odvážnějším, plošším tvarům jak klenebních pásů, tak samotných kleneb. Nejodvážnější užití této klenby u občanských staveb najdeme v jihozápadních Čechách, kde existují i dosti velké světnice, klenuté jedním polem někdy i velmi ploché placky (ztužované rubovými žebry).

Zalomená nároží představují místa o největší prostorové tuhosti, navíc neoslabená žádnými otvory. Veškeré zatížení klenby se přenáší právě do tohoto staticky tuhého nároží zaklenutého prostoru a dále do uložení. Placka se začíná vyzdívat z rohů místnosti, což je výhodné ze statického důvodu. Má také charakteristický způsob zdění, při kterém jsou ložné spáry uspořádány kosočtverečně. Zatížení se klenbou přenáší kolmo na tyto spáry a směřuje do rohů, z nichž se klenba zdí. Tento způsob zdění umožňuje klenutí i vícelodních prostorů, kde je zatížení svedeno do podpor – pilířů nebo sloupů.

Plackové klenby byly oblíbené i pro relativně snadné dodatečné vkládání do obvodových stěn místností . Pro založení takové dodatečné klenby bylo nutné vybourat kapsy jenom v koutech místnosti, kam klenba svádí své zatížení (v horních partiích čelních oblouků se klenba někdy dokonce pouze opřela k ponechané omítce). S výhodou se v takových případech užívalo i spojení s pásy u stěn, pro jejichž založení stačilo do koutů místnosti vyzdít pilířové příložky.

Pruská placka

Variantou české klenby je pruská placka. Její lícní plocha vznikne, když se jeden čelný oblouk (obyčejně o menším rozponu) pohybuje po druhém čelném oblouku klenby tak, aby tvořící oblouk byl stále svislý. Nacházela využití u dlouhých jednotraktově klenutých prostorů, zřejmě též z důvodů možnosti opakovaného užití bednění. Při zvlášť dlouhých obdélných půdorysech se delší rozměr zkracoval tím, že se mezi hlavní pásy u stěn ještě vložily příčné, tzv. přízední pásy, mezi které se teprve klenula kápě vlastní klenby. Možné byly i složitější případy, kdy se prostor (např. světnice) rozdělil systémem pásů v obou směrech a ve vzniklých polích se uplatnily různé tvary kleneb (nejen plackových).

Obr. č. 6: Princip vytváření pruské klenby (placky)

Klenební pásy dveřních a úzkých okenních otvorů

Klenební pásy dveřních a úzkých okenních otvorů

Klenuté konstrukce se používaly nejen pro vlastní stropy, ale i pro klenební pásy, tvořící jejich podpůrné konstrukce a pro zaklenutí otvorů v nosných svislých konstrukcích, případně pro odlehčení příček. Klenutá nadpraží otvorů vyžadují malou výškou klenbového oblouku, takže oblouk byl často při omítání vyrovnán maltou a tvořil rovné nadpraží. Pokud v současné stavební praxi použijeme zděných kleneb, tak právě pro jejich estetický účinek ve vhodném prostředí.

Obr. č. 7: Příklad současného využití valené klenby

Navrhování podle empirických metod

Navrhování podle empirických metod

Nejen jako ukázku, ale též pro inspiraci uvádíme některé konstrukční zásady, kterých dbali stavitelé kleneb. Samozřejmě, že obsahují i některé technické termíny, lišící se od nyní zaváděné terminologie v rámci Eurokódů.

Valené klenby. Pro valené klenby z dobrých cihel s velkým pohyblivým zatížením se stanovila tloušťka v závěrku z rovnice:

 
kde značí t … tloušťku klenby v závěrku v metrech,
s … rozpon klenby v metrech.

Pro zatížení velké klidné (sýpky, skladiště, knihovny a pod.) stačí půl vypočtené tloušťky a pro obyčejné zatížení, jaké bývá v budovách obytných, stačí 1 /3 a pro nezatížené klenby ¼ vypočtené tloušťky. K patkám se klenby zesilují na 1½ až 2násobnou tloušťku v závěrku. Tloušťka jednotlivých pásů, do nichž jsou zaklenuty jiné klenby a které jsou zatíženy příčkami vyšších pater, se navrhovala dle vzorce pro velké pohyblivé zatížení. Šířka pásů se volila 1 /121 /10 rozponu.

Klenby klášterní a české až do rozponu 2800 mm se navrhovaly se světlou výškou 1 /91 /8 rozponu a tloušťkou 150 mm. Při pečlivém provedení a mírném zatížení mohla být světlá výška i jen 1 /12 rozponu. Při rozponu 4000 mm se navrhovala světlá výška oblouku 1 /8 rozponu, tloušťka v závěrku 150 mm, v patce 300 mm. Pásy pro tyto klenby, nejsou­li kromě kleneb zatíženy příčkami a jsou­li od sebe vzdáleny do 2500 mm, mají světlou výšku 1 /8 rozponu, jsou­li od sebe vzdáleny 3000 mm 1 /6. Tloušťky těchto pásů v závěrku jsou při rozponu do 5500 mm asi 450 mm, při rozponu do 6500 mm asi 600 mm. V patkách se zesilují o 150 až 300 mm. Pásy se světlou výškou oblouku rovnající se ¼ rozponu nebo pásy sklenuté v plném oblouku mohou míti do rozponu 6000 mm v závěrku tloušťku 450 mm a do rozponu 7000 mm tloušťku 600 mm.

Křížové klenby používaly při rozponu do 4000 mm jak v žebrech tak i v prsech tloušťku 150 mm. Při rozponu do 6000 mm se navrhovala žebra 300 mm a prsa 150 mm tlustá, při rozponu do 9000 mm měla žebra v závěrku 300 mm a v patce 450 mm, prsa v závěrku 180 mm a v patce 300 mm tloušťky. Prsa stoupají v závěrku až ku středu o 1 /201 /30 délky.

Klenby báňové se dělaly až do rozponu 5000 mm 150 mm tlusté. Do rozponu 6000 mm byla tloušťka v závěrku 150 mm a v patce 300 mm, do rozponu 7500 mm tloušťka v závěrku 180 mm a v patce 300 mm. Do rozponu 10 000 mm se navrhovala tloušťka v závěrku 300 mm a v patce 450 mm, do rozponu 14 000 mm tloušťka v závěrku 450 mm a v patce 600 mm.

KLENUTÉ STROPY DO NOSNÍKŮ Z VÁLCOVANÝCH OCELOVÝCH PROFILŮ

Klenuté stropy do válcovaných ocelových profilů

Nespalné stropní konstrukce můžeme vytvořit z válcovaných nosníků a plochých kleneb. Byly využívány následující způsoby konstrukčního uspořádání:

  • Cihelná klenba z plných cihel tradičního formátu kladených na nastavovanou maltu (VCM). Klenba se vyzdívala páskově s vystřídáním styčných spár na posuvných ramenátech. Po zaklenutí polí se rub klenby zalil nastavovanou maltou. V některých případech se líc klenby srovnal při omítání do roviny pro získání rovného podhledu – vznikla tak v podstatě přímá klenba. Válcované I­profily se kladly ve vzdálenostech 750 až 1200 mm, aby pro únosnost klenby stačilo malé vzepětí 30 až 50 mm. Při omítání se spodní příruba nosníků obalovala drátěným pletivem.

Obr. č. 8: Klenba do válcovaného nosníku

Pro větší rozpětí válcovaných profilů bylo potřebné větší nadvýšení a případně zesílené patní průřezy. Kromě obyčejného způsobu klenutí byly využívány i způsoby klenutí vycházející z podmínek zaklenovaného prostoru (např. pásový při pásech nakloněných a další).

Obr. č. 9: Způsoby klenutí do ocelových nosníků

Klenba z keramických tvárnic

Klenba z keramických tvárnic (klenby Hönlovy). Rozpětí kleneb, a tím i válcovaných nosníků lze zvětšit použitím keramických tvárnic, jejichž vazba je zdokonalena vazbou jejich profilovaných stěn. Ocelové nosníky I se osazovaly ve vzdálenostech 1500 až 2500 mm. Podle rozpětí se řídilo převýšení 30 až 55 mm. Používané cihelné tvárnice vytvářely tloušťku klenby 100 mm. Klenby se prováděly na posuvných ramenátech. Při rozponu 2000 mm se klenbový pás zesiloval ve vzdálenosti 1000 mm řadou cihel 120 mm vysokou a závěrek převyšoval patku podle zatížení o 40 až 50 mm. Při větším rozpětí pole bylo vhodné pevnost a únosnost kleneb zvětšit betonovou vrstvou tloušťky 30 až 50 mm.

Obr. č. 10: Rovná klenba Hönlova

KLENUTÉ VINNÉ SKLEPY

Klenuté vinné sklepy

V současnosti živou aplikací cihelných kleneb jsou vinohradnické stavby, které primárně slouží ke skladování vína a lisování vinné révy. Vzhledem ke specifickému využití, ale též k různému významu a charakteru realizátorů a uživatelů, jsou tyto stavby mnohdy fabulizovány (opředeny legendami) a často realizovány metodami, o kterých se v učebnicích příliš nerozepisuje. Ponecháme stranou speciality některých vinařů (např. nutnost výskytu černé plísně, která se vytváří za příznivých podmínek na stěnách a líci klenby) a dotkneme se některých obecných zásad.

Základním funkčním předpokladem je zajištění stálé teploty a přiměřené vlhkosti prostředí. Pomineme­li objekty velkoskladů, kde se tyto otázky řeší průmyslovým způsobem (a také se zde obvykle nevyskytují cihelné klenby), zabezpečují se tyto předpoklady vhodným umístěním pod povrchem terénu, volbou materiálu a konstrukčním uspořádáním. Předmětem našeho zájmu je vlastní sklep a úzká, ostře se svažující chodba spojující sklep s nadzemním objektem. Běžné sklepy drobných vinařů mají obvykle šířku 3 až 5 metrů a délka dosahuje 15 i více metrů. Pokud nejsou vytesány v tvrdé půdě nebo přímo ve skalní hornině (např. v pískovci), používají se k zaklenutí valené cihelné klenby.

Klenou se do bočních stěn (podpěr) na posuvnou skruž tzv. ramenát. V obvyklých podmínkách (jílovité půdy) nejsou konstrukce opatřovány, jinak obvyklou, izolací proti zemní vlhkosti. Pouze je třeba dbát o odvodnění prosáklé vody funkční drenáží. Dostatečná vrstva hlíny nad sklepem udržuje žádoucí klima s příznivou teplotou pro uložené víno v létě i v zimě. Snahou vinařů pak je zajistit, aby sklep ani šíje nepromrzaly. Důležitou funkci k udržení minimálních teplotních rozdílů během roku má délka šikmé chodby zvané „šíje“ (čím delší, tím lépe). Zaklenuta je obdobným způsobem jako vlastní sklep. Přechod kleneb je v místě dělící stěny, opatřené obvykle též zaklenutým dveřním otvorem. Lícní plocha kleneb je obvykle ponechána v režném zdivu s vyspárováním nastavovanou maltou. Pokud je požadováno elektrické osvětlení, jedná se většinou o vyřešení estetického problému vedení rozvodů. Sklep je větrán otvory jdoucími přes klenbu, vrstvu hlíny až na povrch terénu (tzv. rampúchy), které musí být konstrukčně navrženy a provedeny tak, aby nebyly příčinou porušení klenby (zejména stékající vodou).

KERAMICKÉ STROPY MONTOVANÉ

Keramické stropy montované

Montované stropy se vyznačují větším či menším stupněm kompletace a tedy i rozličným způsobem montáže a statického chování. Z tohoto pohledu je lze rozdělit do tří skupin:

  • Skládané (nosníkové) stropní konstrukce, které patří k systémům polomontovaným. Na jejich konstrukci, která nese keramickou výplň (cihelné tvarovky), můžeme použít

    • monolitické železobetonové žebro,

    • ocelový válcovaný nosník (jmenovitě pro stropní desky Hurdis),

    • prefabrikované železobetonové žebro,

    • keramický prefabrikovaný nosník jako polotovar,

    • keramický prefabrikovaný nosník předpjatý.

  • Povalové stropy, sestavené z prefabrikovaných keramických povalů.

  • Panelové stropy, montované z keramických stropních panelů.

SKLÁDANÉ STROPNÍ KONSTRUKCE

Stropy s cihelnými vložkami MIAKO

Skládané konstrukce

Jedná se o polomontovanou konstrukci, která své deklarované vlastnosti získá po zmonolitnění betonem. Skládané stropní konstrukce se skládají přímo na stavbě z vyztužených keramických stropních nosníků a cihelných vložek MIAKO, které se svými bočními ozuby osazují mezi nosníky. Konstrukční prvky vyrábějí převážně provozovny (cihelny) velkých cihlářských společností obvykle jako součást svých konstrukčních systémů pro pozemní objekty. Proto je najdeme v katalozích pod různými názvy a s některými odlišnostmi. Různá je i šíře sortimentu a rozsah technické podpory. Ta začíná u doporučení skladby stropu a vede přes kompletní zpracování projektu, zhotovení atypických dílců až po dodávku stropu na klíč.

Keramické tvarovky MIAKO různých výrobců se liší tvarováním průřezu i vnitřní struktury a z toho důvodu i tepelně technickými a akustickými vlastnostmi.

Obr. č. 11: Starší typ tvárnice MIAKO

Tvarovky MIAKO

Nově vyvinuté tvarovky vynikají nejen svými technickými parametry, ale usnadňují kladení tvarovek (vyprofilovanými „nosy“ u vrcholu tvarovky) a snižují potřebu zálivkového betonu (úpravou tvaru boční stěny). Celý povrch dílce je vhodně tvarován pro vytvoření aktivního spolupůsobení s betonovou částí stropní konstrukce. Projektant má možnost podle nabídek výrobců vybírat tvarovku, resp. celý konstrukční systém, který jeho záměru po všech stránkách nejlépe vyhovuje.

Obr. č. 12: Tvárnice POROTHERM-MIAKO

Obr. č. 13: Tvárnice HELUZ-MIAKO

Stropní nosníky

Stropní nosníky mohou být

  • z cihelných tvarovek ve tvaru obráceného T, ve kterých je ve třech žlábcích umístěna ve výrobně nosná výztuž zalitá betonem,

  • v současnosti nejčastěji tvořené vyskládanou keramickou nosníkovou patkou, která je formou pro zabetonovanou vyčnívající výztuž. Rozměry této patky určují osové vzdálenosti nosníků pro použité typy tvárnic (např. 500 nebo 625 mm).

Obr. č. 14: Stropní nosníky pro tvarovky MIAKO

Skládané stropní konstrukce tvoří po zmonolitnění tuhou stropní desku. Konstrukci lze použít i pro konzoly (pro balkon, u schodiště apod.) nebo jako spojitý nosník – pak je však nutné navrhnout přídavnou výztuž. Pro běžné použití a zatížení poskytují výrobci keramických prvků tabulky s údaji o přípustných zatíženích ve vazbě na rozpětí a tloušťku stropu. Nabídku výběru možných parametrů stropní konstrukce řeší výrobci systému v podstatě těmito kombinacemi: druhem tvárnic MIAKO, výškou stropního nosníku a výškou nadbetonování (s případnou doplňkovou výztuží).

Obr. č. 15: Příklad variantní volby prvků

Uložení nosníků

Technické podklady obsahují podrobné návody k montáži, konstrukční detaily pro konkrétní případy použití, případně i programovou podporu pro statické výpočty.

Jedná se zejména o vyřešení detailů v místě napojení na související konstrukční části stavby. Nejčastějším případem je uložení na obvodové zdivo. Zde přistupují tři související konstrukční záležitosti: zabednění obvodu stropu, zajištění tepelně technických vlastností konstrukce a zřízení ztužujícího věnce.

Obr. č. 16: Příklad uložení nosníků na obvodovém zdivu

Věncovky

Pro vnější obezdívání stropní konstrukce se používají keramické věncovky, odpovídající výškou navrženému stropu. Věncovky, vyráběné (obvykle jako součást systému) z cihlářské pálené hlíny, jsou tvarovány stejným způsobem a mají obdobné tepelně­technické vlastnosti jako zdící tvárnice. S ostatním cihelným zdivem vytvářejí jednotný ucelený podklad pod konečnou fasádu. Požadovaný součinitel prostupu tepla obvodové konstrukce zajišťuje spolu s věncovkou izolant, který současně vytváří fixační rovinu pro dobetonování stropu. Ke zlepšení součinitele prostupu tepla napomáhá i podélné dvouřadé vystřídání vzduchových dutin a vzduchové otvory mezi izolantem a věncovkou. Tloušťka izolantu přikládaného k věncovce se doporučuje minimálně 100 mm.

Obr. č. 17: Příklad použití keramické věncovky

Použití věncovek

Věncovky se vyzdívají na vnější okraj stropu nejlépe po uložení stropních nosníků a vložek MIAKO. Ve vodorovném směru se kladou k sobě na sucho na pero a drážku bez maltování. Maltování (případně ukládání do tmelu apod.) se provádí jen u vodorovné spáry – stejným způsobem, který je použit u zdění svislé konstrukce. Po vyzdění věncovek se k nim přikládá z vnitřní strany na sucho stejně vysoký pás izolantu, jehož poloha u věncovek se zafixuje maltou u spodní části ve formě fabionu. Mezi izolant a stropní konstrukci se vloží vodorovná výztuž ztužujícího věnce. Poloha věncovek při betonáži se zajišťuje sponami, přichycenými k výztuži nosníků obvykle u každé třetí věncovky. Ztužující věnce a stropní konstrukce se betonují současně. Přitom se dbá, aby bylo dodrženo minimální krytí výztuže alespoň 15 mm. Vzduchové dutiny u stropních vložek některých výrobců není nutné uzavírat proti zatečení betonu, protože mají díky vhodnému profilování při vhodné konzistenci směsi minimální délku zátoků.

Nosníky se ukládají na nosné zdivo opatřené bitumenovým papírem. Při nerovném zdivu se nosníky mohou podmaltovávat malou vrstvou cementové malty (do tloušťky 10 mm). Délka uložení nosníků na nosném zdivu musí být minimálně 125 mm. Přitom je třeba se řídit viditelnou délkou vyčnívající příhradové výztuže.

Obr. č. 18: Příklad uložení na obvodové zdi v podélném směru

Ve směru nosníků se tvárnice MIAKO ukládají obvykle spodní plochou na zdivo. Uložení vložek MIAKO na nosném zdivu se doporučuje minimálně 25 mm, aby nedocházelo při betonáži k podtékání betonovou směsí.

Užití při rekonstrukci

Skládanou konstrukci stropu lze s výhodou použít při rekonstrukci stropů cihelných objektů. Ve stávajícím, staticky únosném zdivu je třeba vysekat pouze kapsy pro vložení stropních nosníků a případné mělké niky pro napojení stropní desky. V kapsách, jejichž

Nahrávám...
Nahrávám...