Historické krovy a 3 základní typy konstrukce krovů
Krov je nosná konstrukce sklonité střechy, určená pro různé typy střešních krytin. V tradičním stavitelství jsou krovy dřevěné. Vývoj historických krovů souvisel s vlastnostmi použitého materiálu, jeho opracování i spojování po dlouhou dobu celodřevěnými a později s kovovými spojovacími prostředky. Tvar krovu určený zejména sklonem a umístěním krokví (vč. nárožních) předurčuje tvar střechy, ať již se jedná o sedlo, valbu, polovalbu nebo u významných staveb mansardu či polomansardu.
Typy historických krovů
Krovy můžeme rozdělit do několika konstrukčních typů, resp. krovových soustav. Rozhodující je přitom vzájemná skladba prvků použitých v příčném a podélném směru. Kromě tvaru příčné vazby, nejčastěji trojúhelníkové nebo lichoběžníkové, je neméně důležité rovněž podélné zavětrování a to v ose stavby nebo šikmé střešní rovině.
Starší typy krovů
Nejstarší krovy měly jednu vaznici podpíranou ve vrcholu vidlicí, sloupky či zkříženými krokvemi. Časté jsou u málo únosných stěn, zpravidla hliněných.
Mladší typy krovů
Mladší krovy již mají hambalkovou konstrukci, která představuje přibližně od konce středověku nejpoužívanější řešení. Je přitom běžná u stěn, které
jsou únosnější, zejména tedy zděných. Hambalkové krovy mají řadu variant, ztužující prvky do tvaru X, V a později ležaté nebo stojaté stolice.
Konstrukční prvky krovu
Mezi primárně nosné prvky krovu patří zejména svislé a šikmé prvky, sekundárně též některé prvky vodorovné v závislosti na typu krovu. Ze svislých prvků lze uvést zejména sloupky, z prkvůch šikmých krokve a z vodorovných vaznice.
Podle svislých prvků v podélném směru můžeme rozlišit krovy:
- bez svislých prvků
- sloupkové, vaznice nebo krokve jsou podepírány samostatnými sloupky
- stolicové, krokve jsou podepírány stolicovými rámy, tvořenými ovšem i sloupky
Podle vodorovných prvků v podélném směru můžeme rozlišit krovy:
- bezvaznicové, nemají žádné vaznice
- vaznicové, vaznice vrcholová (hřebenová), středová (mezilehlá), okapová (pozednice)
Podle vodorovných prvků v příčném směru můžeme rozlišit krovy:
- bezhambalkové
- hambalkové, případně s rozpěrou
- kleštinové
Šikmé, tj. diagonální ztužující prvky krovů mohou být
- dlouhé, jsou průběžné a kříží svislé nebo vodorovné prvky, např. ondřejské kříže
- střední, jsou ukončeny pro lepší ztužení za prvkem, avšak nedosahují k dalšímu prvku
- krátké, jsou mezi dvěma prvky bez přesahu, např. pásky
Pro základní členění dále uvedených typů krovů určených pro šikmé a strmé střechy byl jako společný jmenovatel zvolen mezilehlý vodorovný prvek v plné vazbě, u nejstarších krovů neexistující, u nejčastějšího řešení existující ve formě zpravidla tlačeného hambalku a u nejmladších krovů nahrazeny dvojicí tažených kleštin.
Bezhambalkové krovy starší, s jednou vaznicí
V plné vazbě se mezilehlý vodorovný prvek nevyskytuje, namísto později běžného krovu ve tvaru písmene „A“ se tedy jedná o obrácené „V“. Uvedené krovy jsou obecně určeny pro menší rozpětí i menší stálé zatížení střešní krytinou, vyznačují se tedy větším sklonem oproti pozdějším typům krovům.
Krovy s hřebenovou vaznicí
Nejstarší krovy měly jen jednu a to vrcholovou či hřebenovou vaznici, která byla podepírána rostlým dřevem s vidlicí, sloupky nebo zkříženými krokvemi později. Délka svislých prvků zpočátku odpovídala výšce stavby a to v případě nejstarších objektů bez stěn nebo se stěnami nízkými (neolitické dlouhé domy, slovanské zemnice a polozemnice). Totéž platí pro pozdější stavby se stěnami málo únosnými, zpravidla hliněnými. V prvním případě jsou podpory vrcholových vaznic prokázány kůlovými jamkami při archeologických výzkumech (Bylany apod.), ve druhém posledními příklady těchto typů krovů na jižním Slovensku. Dlouhé sloupky ovšem mohou mít i objekty přízemního uspořádání, např. stodoly. [1]
Častější byly a jsou krovy, jejichž hřebenovou vaznici podepírají sloupky o délce odpovídající výšce podkroví. Tento typ krovů byl doložen rovněž u románských kostelů, zprvu i u nás opatřených střechami malého sklonu po vzoru románské architektury jižní Evropy (odtud název vlašská střecha).
Dochovány jsou však až u střech strmého sklonu, které se pro západní a střední Evropy staly charakteristické zejména v případě domů. Sloupky jsou přitom postaveny uprostřed příčných stěn přízemí, přičemž u obvyklé trojdílné dispozice domu jsou zpravidla čtyři shodně s počtem kratších stěn. Svislou polohu sloupků zajištují dvě vzpěry, situované obvykle v rovinách příčných stěn.
Ve směru podélném je krov ztužen vodorovným prvkem probíhajícím rovnoběžně pod hřebenovou vaznicí přes sloupky. S ohledem na svoji funkci vázat krov je rovněž nazýván vaznicí, byť nepodepírá krokve a má výhradně ztužující funkci. Přes tento prvek jsou plátovány šikmé a průběžné ztužující prvky propojující sloupky s hřebenovou vaznicí. V Čechách se sloupkové krovy zachovaly především u domů a hospodářských staveb na jihozápadně Čech (např. Hodslavice, viz foto nahoře). [1]
Z protipožárních důvodů se starší krovy, určené pro spalnou doškovou krytinu, vyznačují samostatným střešním pláštěm víceméně nezávislým na konstrukci krovu. Platí to zejména u krovů s hřebenovou vaznicí, zvaných též krov „na kobylu“ či na „osla“. [1][2]
Krokve, zpravidla ještě v podobě nehraněných tyčí po délce se zmenšujícího průřezu a zvaných lemězy, nejsou vaznými trámy spojeny do tuhých příčných vazeb jako v případě mladších krovů. Namísto toho jsou po spojení protilehlých dvojic shora položeny na hřebenovou vaznici a podélné stěny přízemí. Ve vrcholu je tesařský spoj obdobný pozdějšímu tesařskému spoji na ostřih (čep a rozpor) zajištěn kolíkem, přičemž kolíky mohou být použity rovněž pro připevnění dole ke stěnám. Časté je však ponechání nezajištěného konce a to právě za účelem snadného a rychlého odstranění hořlavého střešního pláště při požáru. Osedlání jako stejnojmenného tesařské spoje je používáno až později, třebaže na konstrukčním principu nic zásadního nemění.
Ve vztahu k samotné konstrukci krovu můžeme považovat krokve u krovů s hřebenovou vaznicí za prvky primárně nenosné, třebaže nesou střešní latě a krytinu. Tomuto často odpovídá i prosté použití kulatiny zbavené kůry oproti hraněným prvkům samotné krovové konstrukce.
Hambalkové krovy, tj. krovy s hambalky a vaznými trámy
Hambalkové krovy představují nejběžnější typ krovové konstrukce, přičemž byly užívány od vrcholného středověku až do 19. století. V plné vazbě se vyskytuje mezilehlý vodorovný prvek, plnící zpravidla funkci rozpěry mezi krokvemi. Jedná se krátký trámek zvaný hambalek, čímž získává krov tvar písmene „A“. Propojením protilehlých krokví dochází k jejich vzájemnému spolupůsobení, čímž je zajištěn lepší přenos svislého i vodorovného zatížení neboť „jedna pomáhá té druhé“. Zároveň je zkrácena volná délka krokví, v důsledku čehož je menší i deformace od ohybu způsobeného stálým i nahodilým zatížením (vlastní tíha + sníh, vítr).
Oproti výše uvedeným krovům jsou krokve hambalkových krovů, obvykle již hraněného průřezu, dole pevně opřeny o vodorovný prvek. Zpravidla se jedná o vazný trám totožný s trámem roubené stěny nebo trámem stropním. Tento trám na dlouhou dobu tvoří nedílnou součást příčných vazeb krovu a váže, tedy spojuje, spodní zhlaví krokví. Počítáme-li jen obvodové konstrukční prvky, získává plná vazba krovu trojúhelníkový tvar. Tento je tvarově stálý a staticky výhodný.
Hambalkové krovy s dlouhými sloupky
Podle výšky krovu mohou být hambalky i nad sebou, dělící podkroví nejčastěji do třech půdních pater u krovů středních rozměrů. Při větším rozponu krovu jsou hambalky rovněž podpírány uprostřed své délky vaznicemi nesenými sloupky o délce dosahující stále ještě až k vrcholu krovu. Stejně jako u předchozího typu krovu jsou u domu trojdílného půdorysu sloupky čtyři, postaveny na příčné stěny snadno přenášející svislé zatížení od těchto osamělých břemen.
Na středové sloupky se přitom váže i ztužení v obou určujících směrech, příčném i podélném. Zajištuje stabilitu samotné krovové konstrukce a rovněž přenášení zatížení větrem, odtud též výraz zavětrování. K zajištění rovinné tuhosti je užito šikmých prvků, podle směru zatížení tlačených nebo tažených, tedy vzpěr nebo táhel.
V příčném směru, v plných vazbách, se jedná o šikmé prvky propojující sloupky s krokvemi a to přes hambalky za účelem zvýšení tuhosti vazby, tedy tvar písmene V. Ve směru podélném, kolmém na plné vazby v ose krovu, se jedná o dvojici šikmých prvků. Tyto propojují sloupky mezi sebou, někdy i přes vaznice, a tedy přes výšku jednoho půdního patra. Důvodem je opět zvýšení tuhosti rovinného rámu tvořeného tuhými trojúhelníkovými poli. Dvojice prvků je vzájemně uprostřed překřížena do tvaru písmene X, tedy do tvaru tzv. ondřejského kříže. [2]
Uvedený typ krovu je častý u roubených nebo hrázděných domů severních Čech, kde byly běžně užívány až do začátku 19. století. [1] Později jsou průběžné ztužující prvky nebo dvojice prvků nahrazeny tesařskými stolicemi.
Hambalkové krovy s tesařskými stolicemi a krátkými sloupky
Dalším typem hambalkových krovů jsou krovy s tesařskými stolicemi, známé rovněž jako stolicové krovy. Oproti starším typům krovu se jejich nosné a ztužující prvky vyznačují většími profily a to zejména z důvodu požadavku na vyšší únosnost. Tento požadavek přímo souvisí s použitím pálené střešní krytiny, která má oproti doškům a šindeli podstatně větší hmotnost již odpovídá větší stálé zatížení krovu.
U stolicových krovů jsou krokve neseny podpěrnými rámy, která jsou tvořeny běžnými konstrukčními prvky krovů. Sloupky a vaznice jsou přitom vzájemně propojenými krátkými trámky zv. pásky, které zmenšují volné rozpětí vaznic i vzpěrnou délkou sloupků. Stolice mohou být umístěny svisle v prostoru podkroví nebo šikmo v rovině střechy, přičemž v prvním případě se jedná o stojaté stolice, jednou či dvěma, ve druhém o ležaté stolice, resp. krovy s ležatou stolicí.
Krovy se stojatou stolicí, jednou nebo dvěma
Starší typy hambalkových krovů s tesařskými stolicemi byly užívány v průběhu 18. století a měly jednu stojatou stolici pod středy hambalků, tedy v místě největšího ohybového namáhání i možného průhybu. Tato stolice svým umístěním navazuje na předchozí krovy, od kterých se liší zejména sloupky kratší délky, dosahující jen k vaznici.
Kromě svislých a vodorovných prvků je hambalkový krov nadále tvořen i šikmými prvky – zavětrováním. Základem jsou průběžné vzpěry upomínající na starší řešení nebo delší či kratší pásky ztužující krov v jeho podélné středové rovině nebo i plných vazbách. Nahrazení průběžných vzpěr ve tvaru velkého písmene „V“ neprůběžnými pásky ve tvaru malého „v“ mohlo být postupné. Zatímco v rovině stolice jsou krátké pásky mezi sloupky a vaznicí, v rovině příčné mohou být nadále průběžné prvky, pokračující od sloupků až ke krokvím, tedy přes hambalky. V rámci tesařských spojů dřevěných prvků se nadále uplatňovalo přeplátování s dřevěnými kolíky, běžné u starších typů krovů.
Mladší hambalkové krovy užívané v 19. století mají dvě tesařské stolice pod konci hambalků. Jsou únosnější, určené pro tehdy již běžnou nespalnou, avšak těžkou pálenou střešní krytinu. S ohledem na dobu užívání převažují u zděných staveb klasicistní nebo již historizující architektury.
Jako zavětrování jsou v obou směrech používány krátké pásy, přičemž u menších rozponů a kratším hambalku již v plné vazbě být nemusí. Plná přitom již není každá vazba, jsou užívány též vazby prázdné či jalové z důvodu úspory spotřeby dřeva, stále méně dostupného a nákladnějšího. U prázdných vazeb jsou vazné trámy nahrazeny krátkými trámky zv. krátčata, čepovanými do trámových výměn mezi vaznými trámy. V těchto případech již nemohou být vazné trámy stropnicemi, tj. trámy stropními jako u starších krovů. K samostatnému užití trámů pro stropnice a výše uložených vazných trámů přitom dochází i z důvodu protipožární ochrany. Tesařské spoje obecně převládají čepované, jak již bylo uvedeno u krátčat.
Krovy s ležatou stolicí
Ležaté stolice se u krovů venkovských staveb uplatňují ve stejné době jako stojaté stolice, u některých typů staveb i dříve. Příkladem jsou např. sýpky, u nichž je hlavní výhoda ležatých krovů a tou je uvolnění půdního prostoru nesporná. Nejstarší užití ležatých krovů odpovídá stavbám slohové barokní architektury, která s určitým časovým odstupem nachází uplatnění rovněž ve venkovském prostředí. Nejdříve je tomu přirozeně u staveb panských a církevních, případně obecních, později u domů. Starší krovy s ležatými stolicemi pochází většinou z přelomu 18. a 19. století.
Obdobně jako v předchozím případě jsou ležaté stolice rovněž dvě, umístěné pod konci hambalků. Nejsou ovšem vztyčeny svisle, nýbrž šikmo přímo pod krokvemi v rovině střechy. Zde nejsou na překážku skladového ani jiného využití podkroví, vyžadují však náročnější řemeslné provedení za použití silnějších prvků namáhaných šikmým ohybem. To platí zejména pro vaznice, které mohou být čtyřboké nebo pětiboké, přizpůsobené již svému umístění pod hambalky. Ve stejné úrovni se přímo pod hambalky může nacházet ještě rozpěra, čímž získává příčná plná vazba pod krokvemi lichoběžníkový rám doplněný pásky pro ztužení v rovině vazby.
Tento podpěrný rám i krokve nad ním se přitom mohly uplatnit i na průčelí hrázděných domů (Chebsko), kde tvoří součást dekorativního hrázdění štítu. V němčině je pro ležatou stolici užívání název „Liegender Stuhl„, tedy doslovně „ležatá židle“ ve smyslu stolička. Pro stojatou stolici je užíváno „Stehender Stuhl“, kde stehen je stát oproti liegen ležet. [4]
Mansardové a polomansardové krovy se stojatou a ležatou stolicí
Se stojatými a ležatými stolicemi se setkáme rovněž u mansardových střech [5], jejichž krovy jsou někdy nazývány rovněž mansardovými. Od běžných krovů se liší zejména větší konstrukční náročností a provedením, ke kterému zpravidla náleží profilované římsy z rozměrných trámů. Římsy jsou připevněny na čela vodorovných trámů a to v úrovni změny sklony střešních rovin, případně též v úrovni stropní konstrukce, resp. koruny obvodových stěn.
Shodně s výše uvedenými krovy s ležatou stolicí náleží mansardy k barokní architektuře, přičemž jejich uplatnění ve venkovském prostředí se omezuje na stavby významnější funkce. Zpravidla se jedná o stavby obecní, správní nebo výrobní, konkrétně školy, hospody, fary, zámky nebo mlýny, často patrové a větších půdorysných rozměrů. U těchto staveb byly ostatně časté rovněž valbové střechy. Na venkově byly mansardové a polomansardové krovy užívány až do počátku 19. století. [1]
Ránkova krovová soustava
Z lichoběžníkového rámu v plné vazbě krovu s ležatou stolicí vychází i tzv. Ránkův krov, opatřený pouze rozpěrou a nikoliv hambalkem. Lišit se ovšem může i umístěním vaznice, nikoliv nutně hned pod úrovní již nepoužitých hambalků. Užití Ránkova krovu odpovídá ve venkovském prostředí polovině 19. století.
Bezhambalkové krovy mladší, s několika vaznicemi
Vaznicové krovy
Nejmladším typem krovů jsou vaznicové krovy, které byly stejně jako u předchozích typů užívány nejdříve v prostředí města a následně u staveb na venkově. Zde se s ohledem na jejich jednoduchost užívají od závěru 19. století až do současnosti.
Od předchozích typů krovů se liší soustavou konstrukčních prvků a tedy rovněž statickým působením. Mají totiž
krokve osedlány přímo na stolicích, resp. jejich vaznicích. Zpravidla se jedná o dvě středové vaznice a dvě okapové, zvané pozednice. V regionálních variantách nebo u menších krovů se může uplatnit i vaznice hřebenová, nesená sloupky nebo párem vzpěr překřížených pod vaznicí. Tento typ krovu je pro svůj tvar označován jako tzv. nůžkový krov, přičemž uvedený způsob podepření se vyskytoval již mnohem dříve. Vrcholová a středové vaznice jsou orientovány na výšku z důvodu lepšího vzdorování ohybu, okapové na šířku, neboť leží na zdivu stěn či půdních nadezdívek bez rizika deformace průhybem. Krokve nejsou propojeny do příčných vazeb tuhého trojúhelníkového tvaru, neboť by vazné trámy byly na překážku v podkrovním prostoru často již zvětšenému o půdní nadezdívky.
Funkci tlačených hambalků přebírají rozpěry mezi vaznicemi nebo pod vaznicemi mezi sloupky, čímž zabraňují možnému přiblížení vaznic i naklonění sloupků směrem k sobě. Počínaje 20. stoletím nahrazují tlačené rozpěry tažené kleštiny, tvořené dvěma na výšku orientovanými profily připevněnými k mezilehlé krokvi pomocí železných svorníků se závitem.
Proměna staveb s vaznicovými krovy
S užitím vaznicových krovů se často mění i exteriér stavby, neboť jsou zpravidla realizovány u novostaveb nebo přestaveb doplněných o půdní nadezdívky, zděné nebo výjimečně hrázděné. Nedílnou součástí nadezdívek jsou charakteristické otvory ve tvaru kruhu nebo obdélníku orientovaného na šířku. Otvory slouží nejen k přisvětlení, ale zejména větrání prostoru půdy.
Zhlaví krokví zůstávají volné a jsou přetaženy přes obvodou stěnu za účelem její částečné ochrany před deštěm i tajícím sněhem. U starších krovů tuto funkci do jisté míry plnila korunní římsa, která u vaznicových krovů pozbyla smyslu právě s ohledem na konstrukční detail uložení krokví. Výraznou měrou se mění rovněž štítové průčelí a to nejen v důsledku uvedených nadezdívek, ale rovněž konzolově vyložených vaznic. Při větší délce jejich vyložení je před štíty na vaznice umístěn první pár krokví, v horní části zpravidla propojený dekorativně vyřezávanými prvky, nejčastěji vodorovným trámkem, někdy též svislým, případně prkny.
Autor textu ke kapitole Dřevěné krovy a střešní konstrukce © Martin Čerňanský
Poznámky a citace k příspěvku:
[1] ŠKABRADA, Jiří. Lidové stavby: architektura českého venkova. Praha: Argo, 1999. ISBN 80-7203-082-5.
[2] FROLEC, Václav, VAŘEKA, Josef. Lidová architektura (Encyklopedie). SNTL a ALFA, L 17-U3-VI-31f/2145 1. vydání, Praha 1983.
[3] Ondřejský kříž. In: Wikipedie: otevřená encyklopedie [online]. Wikimedia Foundation 2001–, [cit. 2022-4-5]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Ondřejský_kříž
[4] Timber roof truss. In: Wikipedie: otevřená encyklopedie [online]. Wikimedia Foundation 2001–, [cit. 2022-4-5]. Dostupné z: https://en.wikipedia.org/wiki/Timber_roof_truss
[5] Mansarda. In: Wikipedie: otevřená encyklopedie [online]. Wikimedia Foundation 2001–, [cit. 2022-4-5]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Mansarda
Literatura a odkazy k tématu:
MENCL, Václav. Lidová architektura v Československu. Praha: Academia, 1980.
