REKLAMA

Statické poruchy kleneb: Proč vznikají trhliny a jak je řešit?

Klenby vynalezli již ve starém Římě. Z hlediska statiky se jedná o dokonalé uspořádání, jaké přenáší efektivně síly v konstrukci až do paty – do základů. Vydrží i tisíce let. Problém nastává, pokud na klenbu začnou působit síly, na které nebyla navržena. Pak na klenbě vznikají statické trhliny. To se děje, když klenbu přetížíme, popřípadě se změní působení sil vlivem vybočení zdi a podobně. Trhliny v klenbách není radno podceňovat. Podívejme se na problematiku statiky kleneb podrobněji.

Základní zásady statiky kleneb

Klenba je oblouková stropní konstrukce, ve které působí za běžného zatížení pouze tlakové síly na rozdíl od vodorovných stropů či prvků (například trámů), ve kterých působí tlakové i tahové síly. Proto může být klenba tvořená jako skládaná konstrukce z cihel či kamenů. Drží i bez spojení maltou (díly se do sebe „zaklesnou“).

Klenba nejlépe funguje, pokud je zatížená stejnoměrně po celé ploše (rovnoměrné zatížení). Zatížení je také důležité pro aktivaci klenby (aby kameny dobře dosedaly na sebe). U většiny kleneb na toto postačí zatížení vlastní tíhou.

Důležité pro tuto konstrukci je právě vyklenutí oblouku a přenos sil po oblouku do paty klenby. Zde musí být síly zachyceny. Problém klenby spočívá v tom, že v patě vyvolává boční (vodorovné) síly. Vodorovné síly jsou tím větší, čím nižší je vyklenutí konstrukce (viz obrázek).

K zachycení vodorovných sil vnitřních kleneb (a krovů) středové lodi pomáhají na katedrále ještě vnější opěrné oblouky nad bočními loděmi. © Fotolia.com - rebiusK zachycení vodorovných sil vnitřních kleneb (a krovů) středové lodi pomáhají na katedrále ještě vnější opěrné oblouky nad bočními loděmi. © Fotolia.com - rebius

Tyto boční síly se někdy těžko zachycují. Lze je zachytit vnějšími podpěrami, opřením o vedlejší klenbu, těžkou nosnou zdí nebo vnitřními táhly, aby se klenba nerozjela.

 Schéma znázorňuje rozdíl ve velikosti vodorovných sil u různého vzepětí oblouků. Z rozkladu sil je jasné, že červená (vodorovná) síla je u ploché klenby větší. Tuto vodorovnou sílu není vždy jednoduché na stavbě staticky zajistit. Svislé síly se zpravidla na stavbách zachycují lépe (převedením přes nosné konstrukce do základů). Schéma znázorňuje rozdíl ve velikosti vodorovných sil u různého vzepětí oblouků. Z rozkladu sil je jasné, že červená (vodorovná) síla je u ploché klenby větší. Tuto vodorovnou sílu není vždy jednoduché na stavbě staticky zajistit. Svislé síly se zpravidla na stavbách zachycují lépe (převedením přes nosné konstrukce do základů).

Trhliny v klenbách a důvod jejich vzniku

Nejčastějším důvodem poruch a trhlin v klenbě v českých stodolách a starých domech bývá právě posun podpor – patek. U starých objektů k tomu může dojít z několika důvodů: změnou základových poměrů pod nosnými zdmi, (bývá spojeno i s vychýlením nosné zdi ze svislého směru), neuváženým odstraněním či oslabením některé z okolních konstrukcí.

Dalším častým důvodem vzniku trhlin může být nerovnoměrné zatížení na klenbu. Například nerovnoměrné skladování materiálu v půdním prostoru. Pozor je nutné dát i na veškeré bodové zatížení (například sloupek krovu, posazení komína).

Klenbám nesvědčí (ostatně jako téměř žádné stavební konstrukci) zatékání dešťové vody. To způsobuje vymílání malty, vzniku mezer mezi cihlami a „rozvolnění“ celé klenby (snížení tření, pokles jednotlivých cihel v klenbě).

Schéma - příklady poruch kleneb způsobené různými příčinami. Zleva: Trhliny způsobené přetížením klenby ve vrcholu, jednostranným přetížením klenby, vlivem posunu jedné podpory.Schéma - příklady poruch kleneb způsobené různými příčinami. Zleva: Trhliny způsobené přetížením klenby ve vrcholu, jednostranným přetížením klenby, vlivem posunu jedné podpory.

Co s trhlinou: sanace kleneb

Jakýkoli zásah do konstrukce klenby by měl posoudit statik, zkušený projektant. Způsob sanace bude záviset na důvodu vzniku trhlin. Statickou trhlinu v klenbě nepostačí pouze znovu vyspárovat nebo snad vypěnit PUR pěnou (ano i to lze vidět)! Nutné je odstranit důvody poruchy a zachytit působící síly.

Jednostranné či bodové přetížení klenby není možné respektovat, je nutné jeho působení na klenbu zamezit a roznést jej pomocí jiných, nových konstrukcí.

Klenbu v rekonstruovaném prostoru bylo nutno stáhnout táhly. Zde ocelová táhla architekti chytře využili na zavěšení svítidel. (Zdroj: 3K architects)Klenbu v rekonstruovaném prostoru bylo nutno stáhnout táhly. Zde ocelová táhla architekti chytře využili na zavěšení svítidel. (Zdroj: 3K architects)

Posun v patě klenby je nutné zachytit a zabránit mu. Nejčastějším způsobem zpevnění klenby je zachycení vodorovných sil v patě táhlem. Dvě strany klenby jsou spojeny ocelovým prvkem. Nevýhodou tohoto řešení je snížení využitelné výšky místnosti. Táhla mohou vycházet do nepraktické výšky a znemožnit pohyb po místnosti.

Pokud dispozice místnosti neumožňuje řešení uvnitř, je nutné zachytit boční síly v patě klenby na vnější straně konstrukce. To bude vyžadovat vytvoření vnějších podpěr, zvětšení síly stěny apod. Společně s těmito opatřeními vybudování nových základů.

U kruhových půdorysů místností s klenbou, může dobře posloužit vytvoření ocelového či železobetonového prstence v místě paty, který klenbu stáhne a neznamená žádnou potřebu záboru vnějšího či vnitřního prostoru. Kruhové půdorysy s klenbou se však vyskytují spíše u sakrálních staveb (rotundy apod.) a nejsou příliš běžné.

V krajním případě bude nutné klenby zcela zbourat a nahradit jiným druhem stropu, popřípadě standardní rovný strop zřídit nad klenbami bez zásahu do nich, pokud to dispozice a stav klenby dovoluje.

Sdílet / hodnotit tento článek

Mohlo by vás zajímat

stavba klenby tunelu

VIDEO: Klenutý tunel lze postavit za 24 hodin

Jak dlouho může trvat vytvoření vrstvené klenby tunelu nebo velko-kapacitní kanalizace? Dny nebo týdny? Kanadská stavební společnost Lock-Block Ltd. nabízí tutéž službu do čtyřiadvaceti hodin. A to ...

REKLAMA
REKLAMA

estav.cz v žebříčku návštěvnosti TOPlist