Struktura

Klenby

Klenby

Klenby jsou jedny z nejstarších konstrukcí stropu. Jejich oblá lícní plocha je odvozena z válcové, rotační nebo jiné plochy. Nejprve se prováděly klenby zděné z kusových prvků tzv. klenáků z kamene nebo cihel, později také jako monolitické z betonu, železobetonu popřípadě skloželezobetonu. Historický význam kleneb spočívá v jejich schopnosti překlenout velká rozpětí.

Klenba není schopná přenášet tahová napětí a veškerá vnější zatížení se přenáší tlakem v průřezu klenby. Většina kleneb vyvozuje šikmé tlaky do podpor, proto musí být podepřeny masivními opěrami nebo táhly.

obrazek

Obr. 1: Statické působení klenby

Klenuté konstrukce lze použít také pro překlady otvorů ve stěnách (nadokenních, nadedveřních), popř. 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. V současné době se uplatňují klenby jako tenkostěnné skořepinové železobetonové konstrukce.

Výhody kleneb:

  • dlouhá životnost,

  • dobrá statická únosnost,

  • schopnost zastropit i velká rozpětí,

  • dobré akustické vlastnosti,

  • požární odolnost,

  • trvanlivost i ve vlhkém prostředí.

Nevýhody kleneb:

  • velká hmotnost - nevyužitý prostor mezi vrchním lícem klenby a podlahou, který bývá vyplněn hlavně zásypem, a tím se zvyšuje hmotnost stropu,

  • velká tloušťka stropu,

  • nutnost podepření masivními konstrukcemi – zachycení šikmých tlaků,

  • velká pracnost,

  • nerovný podhled.

Názvosloví kleneb

  • Opěry klenby – nesou klenbu, jsou to nejčastěji opěrné zdi.

  • Rozpětí klenby – vzdálenost mezi opěrnými zdmi.

  • Výška klenby – převýšení vrcholu klenby nad patkami.

  • Líc klenby – spodní viditelná plocha klenby.

  • Rub klenby – horní neviditelná plocha klenby.

  • Čelní klenbový oblouk – křivka, která tvoří líc klenby.

  • Tloušťka klenby – vzdálenost mezi lícem a rubem klenby (může být v patce klenby větší než ve vrcholu).

  • Klenáky – stavební prvky zděných kleneb, mohou být kamenné nebo cihelné.

  • Závěrečný a pateční klenák – klenák ve vrcholu nebo v patkách klenby.

  • Ložné spáry – spáry mezi klenáky směřující do středu klenbového oblouku, kolmé na oblouk, přenášejí se do nich tlaky klenby.

  • Styčné spáry – spáry mezi klenáky, jsou kolmé k ložním spárám, jsou vystřídány a nepřenášejí tlak.

  • Nadezdívka – vyplňuje prostor mezi klenbou opěrnou zdí, zpevňuje klenbu. Na únosnost klenby má vliv nadezdívka i zásyp klenby.

  • Klenební pás – úzký pruh valené klenby.         obrazek

Obr. 2: Názvosloví valené klenby

Tvary klenbových oblouků a patek

Tvar klenbového oblouku je charakteristickým znakem klenby.

Nejznámější tvary klenbových oblouků:

  • Plný oblouk – (půlkruhový), používal se pro velmi zatížené klenby, zatížení klenby přenáší do zdí skoro svisle,je hlavním znakem románského slohu.

  • Segmentový oblouk – tvoří část kruhového oblouku, nejčastější o středovém úhlu 60°. Jeho výška bývá 1/6 až 1/12 rozpětí oblouku.

  • Eliptický oblouk – na stavbě se vytváří pomocí provázku, který je upevněn v ohniscích elipsy, které mají od daného vrcholu klenby vzdálenost ½ rozpětí klenby. Délka provázku je rovna délce velké osy elipsy. Stlačený oblouk se skládá ze tří kruhových oblouků a tvarem se blíží eliptickému.

  • Gotický oblouk – hlavním znakem gotického slohu, podle umístění středu oblouku pak rozeznáváme gotický oblouk normální, raně gotický, pozdně gotický. obrazek

Obr. 3: Tvary klenbových oblouků

Klenbové patky

Klenbové patky jsou podpůrné konstrukce, které přenášejí šikmé tlaky od kleneb do svislých konstrukcí – zdí.

Podle umístění klenbové patky mohou být:

  • Zapuštěné patky – jsou kolmé na klenbový oblouk, směřují do středu kruhového oblouku a jsou zcela zapuštěny za líc nosné zdi, kterou zeslabují. Tyto patky jsou vhodné pouze pro klenby slabé o nízkém oblouku.

  • Vyložené patky – nezeslabují nosné zdi, vytvářejí se z cihel vyložených a přisekaných nastojato, nebo přisekáním několika cihelných vrstev pomocí šablony. Mohou být i stupňovitě vyložené.

  • Polozapuštěné patky – odstraňují nedostatky výše uvedených patekobrazek

        Obr. 4: Tvary klenbových patek

  Klenbové žebro

  • přejímá tlaky a přenáší je do podpor,

  • je to místo proniku ploch kleneb,

  • u nejstarších staveb jsou žebra mohutná a plní především statickou funkci,

  • u pozdějších staveb mohou plnit i funkci dekorativní.

Zdivo kleneb

Zdivo kleneb nebo i klenbových pásů může být provedeno z kamene nebo z cihel. Zdivo se provádí na vápenocementovou nebo cementovou maltu. Ložné spáry se mohou rozšiřovat na rubové straně na 20 mm, na lícní straně jen na 8 mm. Tyto spáry jsou kolmé na líc klenby a směřují do středu zakřivení. Styčné spáry musí být vystřídány, převázání je minimálně o ¼ cihly. Ve vrcholu klenby nebo pásu (nebezpečná spára) musí být závěrečný klenák, kterým se klenba utahuje.

Způsoby zdění

Klenby a klenbové pásy se zdí na ramenáty nebo na plné zaskružení. Ramenáty mají tvar klenbového oblouku, připravují se z prken nebo fošen. Ramenáty jsou osazeny na vodorovných ližinách a jsou podloženy klínky pro snadné odskružení.

 

obrazek

Obr. 5: Ramenáty k vyzdívání kleneb a pásů

Obr. 6: Schéma zdění do ramenátu

Plné zaskružení tvoří budoucí líc klenby a je tvořeno ramenáty, bedněním a podpěrnou konstrukcí – lešením. Vzdálenost ramenátů je asi 1 m. Podpěrnou konstrukci tvoří ližiny, sloupky a zavětrování. Konstrukce musí být stabilní a únosná.


Obr. 7: Schéma zdění do plného zaskružení

Způsoby zdění valené klenby:

  • z vrstev kolmých k opěrám – použití pro malé rozpětí a při zdění klenby do ocelových nosníků. Zdí se na posuvný ramenát , z obou stran současně.

  • z vrstev rovnoběžných s opěrami – vhodné pro velké rozpětí a zatížení. Zdí se na plné zaskružení, které je provedeno na celou délku klenby. Ve vrcholu se klenba utáhne klenáky kladenými kolmo na vrstvy. Nakonec se povrch zalije řidší maltou, aby se zaplnily všechny spáry. Odskružuje se až je klenba dostatečně únosná.

  • z vrstev kolmých k uhlopříčkám – vhodné pro malé rozpětí a zatížení. Vrstvy se kladou ve sklonu 45° k patkám, u čtvercových půdorysů kolmé k uhlopříčkám. Začíná se zdít za všech koutů současně. Ramenát se používá ke kontrole správného tvaru.

Obr. 8: Způsoby zdění valené klenby

Zdroje

  • DOSEDĚL, Antonín a kol. Stavební konstrukce pro 2. a 3. ročník SOU. Praha: Sobotáles, 1998. ISBN 80-85920-51-4.
  • HÁJEK, Petr a kol. Pozemní stavitelství II. pro 2. ročník SPŠ stavebních. Praha: Sobotáles, 2007. ISBN 978-80-86817-22-4.
  • PODLENA, Václav. Zednické práce. Technologie 2. a 3. ročník. Praha: Parta s. r. o., 2003. ISBN 80-7320-018-X.
  • TIBITANZL, Otomor, František KODL. Stavební technologie II pro 2. ročník SOU. Praha: SNTL, 1985.

Obrázky:

  • Obr. 1: HÁJEK, Petr a kol. Pozemní stavitelství II. pro 2. ročník SPŠ stavebních. Praha: Sobotáles, 2007. ISBN 978-80-86817-22-4.
  • Obr. 2, 3, 4, 8: TIBITANZL, Otomor, František KODL. Stavební technologie II pro 2. ročník SOU. Praha: SNTL, 1985.
  • Obr. 5, 6, 7: PODLENA, Václav. Zednické práce. Technologie 2. a 3. ročník. Praha: Parta s. r. o., 2003. ISBN 80-7320-018-X.
  • Obr. 9: AUTOR NEUVEDEN. Architektura a stavitelství Mezopotanie [online]. [cit. 2014-11-08]. Dostupné z: http://fast10.vsb.cz/studijni-materialy/zsaa/3.html.
  • Obr. 10: AUTOR NEUVEDEN. Architektura a stavitelství Mezopotanie [online]. [cit. 2014-11-08]. Dostupné z: http://fast10.vsb.cz/studijni-materialy/zsaa/3.html.
  • Obr. 11: AUTOR NEUVEDEN. Pantheon [online]. [cit. 2014-11-08]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Pantheon_%28engineering%29.

Historie

Z historie kleneb

Nejstarší známé klenby byly nalezeny při archeologickém výzkumu staveb říše Sumerů v Mezopotámii (dnešní Irák). Jejich vznik je odhadován na dobu 3300 let před naším letopočtem.

Obr. 9: Příklad nejsterší klenby Magasin

Magasin – počátky klenební techniky. Nepravá (lípaná) klenba (šikmé průběžné spáry jsou styčné, nikoliv ložné).

Řekové používali pravou klenbu - valená klenba např. v Olympii, ale monumentální stavby zastropovali klenbami přečnělkovými (Mykény).

Obr. 10: Atreova pokladnice - přečnělková klenba

Mezi nejznámější ze zachovaných římských kleneb patří kopule Pantheonu (110 n.l.)

 

Obr. 11: Kopule Pantheonu

Většina staveb byla provedena z kamene, nepálených cihel, později se vyskytly i cihly pálené.

V Čechách se klenby objevily v 9. století, kdy se k nám dostaly spolu s křesťanskými misemi.

Vhodné  učivo i pro žáky ZŠ.

 

Opakování

1. Vyjmenujte části, z kterých se klenba skládá - názvosloví klenby.

2. Vyjmenujte výhody a nevýhody kleneb.

3. Jaké znáš klenbové oblouky a co o nich víš?

4. Jaké rozeznáváme klenbové patky podle umístění?

5. Z jakého materiálu může být zdivo kleneb?

6. Jaký je rozdíl mezi zděním klenby pomocí ramenátu a plného zaskružení?

7. Popiš způsoby zdění valené klenby.

Odkaz

Další učivo o klenbách najdete zde

Samostatná práce

Vhodná i pro žáky ZŠ.

Najděte významné české historické budovy, které mají stropy tvořené klenbou - využijte internet, odbornou literaturu a znalostí svého okolí.

Logolink