Konštrukcie zastrešenia šikmých striech sa väčšinou realizujú pomocou drevených konštrukcií krovov. Tesárske práce pri realizácii šikmých striech patria k najstarším remeslám. Tesár vykonáva montáž, údržbu a opravy rôznych druhov tesárskych konštrukcií. Má vedomosti a zručnosti týkajúce sa ručného aj strojového opracovania dreva vrátane práce na strojoch určených na presné spracovanie materiálov.
Krov je dôležitá statická a funkčná stavebná konštrukcia objektu, a preto je veľmi dôležité postaviť ho staticky a funkčne kvalitne na predpokladanú životnosť objektu. Na kvalitný krov, ktorý má byť aj ekonomicky a rýchlo zhotovený, je potrebné mať vypracovanú projektovú dokumentáciu odborne spôsobilým projektantom. Pri zhotovovaní krovu je potrebné projekt rešpektovať, ako pri príprave materiálu, výrobe jednotlivých prvkov, tak aj pri montáži. Dôležité je prípravu, výrobu a montáž krovu vyhotoviť pod dohľadom skúseného tesára. Pre kvalitu krovu je vhodné, aby jeho realizáciu kontroloval projektant stavebnej časti a statik.
Strechy, najmä tie šikmé, predstavujú rozhodujúci prvok, ktorý dotvára celkový vzhľad každej nehnuteľnosti. Ich nosný základ predstavuje krov. Krov nesie celé zaťaženie vlastnou hmotnosťou, ale aj hmotnosť krytiny, pričom nemožno opomenúť ani zaťaženie spôsobené snehom a vetrom. Funguje na princípe uzatvorených trojuholníkov.
Základné prvky krovu: Pomúrnica a väznica
Nosnou konštrukciou strechy je obvykle klasický drevený krov alebo na materiál úspornejšie priehradové väzníky. Pri osádzaní krokiev na obvodové múry je kľúčové správne uloženie pomúrnice. Pomúrnica je trám, ktorý sa ukladá na obvodovú nosnú stenu a slúži ako podklad pre krokvy. Pomúrnice prenášajú zo strechy do stužujúceho venca aj sily, ktoré pôsobia vodorovne, teda majú tendenciu roztláčať múry. Je potrebné ju osadiť čo najpresnejšie, aby sa zabezpečilo správne usadenie krokiev. Pri montáži pomúrnic je veľmi dôležité, aby boli v jednej línii, teda rovno. Vzdialenosť medzi dvomi oproti sebe ležiacimi pomúrnicami musí byť rovnaká po celej svojej dĺžke (musia byť rovnobežné).
Vrcholová väznica sa odporúča na spevnenie krovu a elimináciu síl v hrebeni strechy. V strede najširšej časti stavby bude osadená vrcholová väznica podopierajúca budúce krokvy. Väznica bude ležať na štítových múroch a troch drevených stĺpoch. Okraje väznice ležia na štítových múroch (stenách). Aj v najvyššom preklade musí byť závitová tyč, ktorou prichytíme vrcholovú väznicu.
Typy krovových sústav
S rastúcimi nárokmi na preklenutie väčších priestorov sa vyvinuli rôzne konštrukčné systémy.
Krokvová sústava
Je to najjednoduchší typ konštrukcie, ktorý tvorí sedlovú strechu. Tvoria ju dve krokvy, ktoré sú vo vrchole spojené najčastejšie preplátovaním a kotvené sú do nosnej steny, resp. do stropnice. Krokvy prenášajú zaťaženie priamo do obvodových stien. Pozdĺžne stuženie zabezpečuje latovanie, resp. tzv. ondrejské kríže, ktoré sa na krokvy montujú z vnútornej strany, ale aj samotné latovanie. Optimálny sklon strechy s touto konštrukciou je 45° a rozpon do 6 metrov.
Hambálková sústava
Hambálková sústava vznikne vložením hambálku (spojky) medzi dve krokvy v hornej tretine dĺžky krokvy. Vznikne trojuholníková sústava z hambálku a krokiev. Táto sústava je vhodná na preklenutie obvodových stien od 6 do 8 m. Pri hambálkovej sústave je každá väzba „plná“, t. j. každá dvojica krokiev je spojená hambálkom. Počet hambálkov je daný rozponom strechy (obvykle 0,9 až 1,2 m). Priestorovú tuhosť v pozdĺžnom smere zabezpečujú stužidlá v rovine strešného plášťa, ktorých funkciu plnia tzv. ondrejské kríže. Hambálok sa vkladá medzi krokvy, čím znižuje ich zaťaženie. Vo väčšine prípadov ho tvoria klieštiny (jednostranné resp. obojstranné), ktoré sa ku krokvám pripevňujú pomocou svorníkov s Ø 12 až 16 mm.
Väznicová sústava
Väznicové sústavy sa používajú pri preklenutí väčších rozponov, kde by mali krokvy bez podopretia značný priehyb. Väznice sú vrcholové (hrebeňové), stredové a okrajové. Vrcholové a stredové väznice sú podopreté stĺpikmi, pričom okrajová väznica je uložená na obvodovú nosnú stenu (vtedy sa nazýva pomúrnica). Na väznice sa kladú krokvy v smere najväčšieho spádu strechy. Väznicovou sústavou je možné preklenúť rozpony od 6 do 16 m. V závislosti od rozponu sa mení aj počet stredových väzníc.
Väznice spolu so stĺpmi a vzperami (zavetrovacími pásikmi) vytvárajú stolicu (stojatú, ležatú), na ktorú sú uložené krokvy. Vzpery slúžia na zmenšenie rozpätia medzi stĺpmi. Pokiaľ sa podopretie stĺpom nachádza priamo pod krokvou, hovoríme o tzv. plnej väzbe, pri ktorej sa zaťaženie z krokvy prenáša priamo do podperných stĺpov. Ak je krokva uložená na väznicu do rozpätia medzi stĺpmi, hovoríme o tzv. prázdnej väzbe, pri ktorej sa zaťaženie z krokvy prenáša najprv na väznicu a až následne do podperného stĺpu. Rozpätie medzi plnými väzbami je približne 4 až 5 m (každá štvrtá až piata väzba). Pri väznicovej sústave musia byť podporné stĺpy umiestnené vždy nad nosné steny.
Detailné osadenie pomúrnic
Pri osádzaní pomúrnic je dôležité dbať na presnosť, pretože veľké odchýlky môžu spôsobiť problémy pri dodatočnom podkladaní alebo neskoršom vypiľovaní sediel krokiev. Pred uložením pomúrnic sa odporúča vložiť medzi drevo a betón asfaltový pás, aby bol hranol izolovaný proti prípadnej vlhkosti. Drevené prvky sa spravidla vždy oddeľujú hydroizoláciou od betónových, prípadne murovaných prvkov.
Kotvenie pomúrnice do silikátových konštrukcií sa realizuje zabetónovaním kotevných skrutiek. Iná možnosť je použiť kotvy (segmentové kotvy, kotvy so svorníkom, chemické kotvy) - ide o tzv. suchú montáž, keď sa otvor na kotvu vŕta až pri montáži (výhodou je nezávislosť od „mokrého procesu“ a možnosť korekcie kotvenia). Osadené pomúrnice sa upevňujú pomocou závitových tyčí utiahnutím matíc tak, že sa podložka zaryje do dreva. Uťahovanie je dôležité nepodceniť, pretože pri zosychaní dreva by sa matice mohli uvoľniť.
V prípade nedostatočnej dĺžky drevených trámov určených pre pomúrnice sa tieto trámy najčastejšie nadpájajú tzv. „natupo“ alebo pomocou preplátovania. My sme okraje zrezali do tvaru písmena L a vložili jednu pomúrnicu do druhej. Dbali sme aj na to, aby spoje boli presné a zapadali do seba. Takto sme začali na kraji, postupne ukladali jednu pomúrnicu za druhou a spájali sme ich 150 mm dlhými klincami. Pozdĺžne spoje plne podoprených pomúrnic sa robia na tupo - jednoduchým priložením zarezaných koncových častí trámov k sebe, pričom čelá „zrazov“ môžu byť zrezané kolmo, šikmo, prípadne sú opatrené klinom, čapom alebo plátovaním (hlavne v prípadoch, keď spoj nie je dostatočne podopretý). Plátovanie môže byť rovné, šikmé alebo napríklad s ozubom.
Osadenie pomúrnic bez venca
Pri stavbe drevostavieb, kde absentuje betónový veniec, sa pomúrnice osadzujú na drevené stĺpy pripevnené na hradu. Jedna časť stavby je z drevených trámov. V tomto prípade sme pomúrnice pripevnili na drevené stĺpy. Časť stavby (prístrešok) stojí len na štyroch oceľobetónových pilieroch, takže táto časť nemá veniec. Pomúrnice sme preto postavili na drevené stĺpy pripevnené na hradu nesúcu strop prístrešku. Takto sme si vytvorili drevenú konštrukciu, na ktorú budeme môcť postaviť strechu. Hranoly v tejto časti sme plátovali a spájali sme ich 300-milimetrovými klincami, ktorými sme pripevňovali aj pomúrnice k dreveným stĺpom. Pri osádzaní v tejto časti sa trámy kývali, lebo neboli položené na betóne (venci), ale na stĺpoch. Bolo dosť náročné (aj pre pokrútené hranoly) vyrovnať pomúrnice tak, aby bola konštrukcia pravouhlá a kolmo nadväzovala na pomúrnicu v najširšej časti stavby.
Osadenie vrcholovej väznice
Pred montážou vrcholovej väznice bolo treba vymurovať štítové steny s oknami, lebo budú väznicu podopierať na okrajoch. Murovali sme brúsenými tehlami ako všetky múry. Najskôr sme si založili na obidvoch stranách tehlu, potom sme natiahli silon a murovali presne v rovine. Na druhý rad sme sa rozhodli položiť okno, a preto sme po opätovnom založení tehál na obidvoch stranách položili tehlu hneď pri hranách okna. Následne sme murovali smerom k stranám.
Preklady nad oknom sme zhotovili z oceľových L-profilov uložených oproti sebe, priestor sme vyplnili tehlou. Vrchol štítu sme zadebnili, do debnenia sme vložili oceľovú výstuž (osem roxorov s priemerom 12 mm s dĺžkou asi 120 cm, previazaných strmienkami z roxorov s priemerom 6 mm každých 20 cm). Nakoniec sme pripevnili závitovú tyč (Ø 16 mm) o oceľové L-profily viazacím drôtom. Dbali sme na to, aby závitová tyč bola presne v strede štítu.
Označovacou šnúrou sme „nastrelili“ čiaru, čím sa vyznačil presný stred. Presne sme rozdelili asi 18 m vzdialenosť na štyri rovnaké časti a vyznačili, kde budú stĺpy. V týchto miestach sme odskrutkovali dosky z podlahy. K oceľovým U-profilom (stropné nosníky) sme v miestach stĺpov privarili 2 ks pásoviny 200 × 100 × 10 mm tesne vedľa seba. Na tieto pásoviny sme prizvárali kotviace pätky, do ktorých sme postavili stĺpy vysoké 3,3 m a priskrutkovali sme ich zospodu. Stĺpy sme dočasne podopreli strešnými latami, aby sme zabránili kývaniu, kým neosadíme vrcholovú väznicu. Stĺpy museli byť v rovnakej výške ako vrcholy štítov, okrem stredného stĺpu, ktorý bol nižší o 18 cm, kvôli spevňujúcemu krátkemu trámcu (sedlu).
Vrcholovú väznicu sme museli zhotoviť z dvoch kusov pre veľkú dĺžku (takmer 19 m). Rozmery trámu 150 × 180 mm × 10 000 mm a hmotnosť viac ako 100 kg boli pre dvoch chlapov dosť veľa. Na stredný stĺp sme pribili (300 mm klincami) krátky trámec 150 × 180 × 600 mm a vytvorili sme tak sedlo v tvare T. Dva trámy väznice sú spojené natupo pomocou konštrukcie zvanej sedlo s krátkym trámcom na strednom stĺpe. Spoj väznicových trámov je zaistený závitovými tyčami, oceľovými plechmi a klincami. Väznicu sme prichytili závitovými tyčami aj v mieste štítov a 300 mm klincami na zvyšných dvoch drevených stĺpoch. Väznica má rovnaký presah ako pomúrnice (40 cm).
Osadenie krokiev na pomúrnicu a väznicu
Pri ukladaní krokiev na pomúrnicu a vrcholovú väznicu je dôležité ich správne usadenie a prichytenie. Krokvy sa v spodnej časti pripevňujú na pomúrnicu pomocou tzv. osedlania, pri ktorom sa do krokvy vyhotoví zárez, ktorý dosadne na pomúrnicu. Platí, že osedlanie by nemalo byť hlbšie 1/3 výšky krokvy (bežne 30 až 50 mm), pretože by mohlo dôjsť k vážnemu oslabeniu prierezu v mieste osedlania, čo by mohlo mať za následok zlyhanie konštrukcie strechy. Na zaistenie spoja je možné použiť klince, skrutky, resp. svorníky.
Osadenie krokiev na pomúrnicu sa realizovalo cez drevené kliny, keďže osadenie nie možné bez toho, aby zárezy neoslabili pás. Krokvy sa vo vrchole najčastejšie spájajú preplátovaním, pričom každý spoj je zaistený kovovým spojovacím prostriedkom (svorník, skrutky a pod.). Dvojice krokiev sa pred osadením spoja pri hrebeni závitovou tyčou, následne sa osádzajú s určitým rozstupom. Pri osádzaní sa prichytávajú oceľovými spojkami, aby sa nehýbali pri pribíjaní dlhými klincami. Všetky krokvy sa po osadení pribijú dlhými klincami k pomúrnici a vrcholovej väznici. Každá dvojica krokiev sa k sebe prichytí závitovou tyčou.
TAJOMSTVO dokonalých krokiev pomocou rýchlomeru a vodováhy
Materiály pre krov a ich vlastnosti
Na konštrukciu krovov sa najčastejšie používa rezivo ihličnatých drevín. V našich končinách je to z ekonomického dôvodu predovšetkým smrek, borovica, jedľa a z listnatých drevín dub a agát. Vo všeobecnosti je potrebné dbať na to, aby drevo neobsahovalo veľký počet hŕč a kazových miest (drevo napadnuté škodcami resp. hnilobou), hlavne ak je prierez malý alebo oslabený otvormi a zárezmi. Krov treba stavať z vysušeného a naimpregnovaného dreva. My sme si zaobstarali drevo na krov nielen na túto stavbu, a aby nás doprava vyšla lacnejšie, dali sme si všetko doviezť naraz. Na pozemku stálo asi 3 mesiace.
Ochrana dreva
Všeobecne platí, že ochrana proti drevokazným škodcom má byť v prvom rade konštrukčná. Vhodnou konštrukčnou ochranou je možné zabrániť nielen vniknutiu škodcov do konštrukcie, ale aj vzniku zvýšenej vlhkosti drevených prvkov, či už z dôvodu vniknutia zrážkovej vody, kondenzácii vodných pár, prípadne z dôvodu zabudovanej vlhkosti. Konštrukčná ochrana dreva voči drevokaznému hmyzu je založená na znížení vlhkosti dreva pod hranicu w < 10 %. Drevo za určitých okolností disponuje prirodzenou trvanlivosťou vo voči biologickým škodcom.
V prípade použitia chemickej ochrany je potrebné zvoliť prostriedok na chemickú ochranu dreva obsahujúci vhodne zvolené smerovo účinné látky: baktericídy, fungicídy, insekticíty atď. Zvýšené riziko výskytu drevokazného hmyzu je pri stavbách postavených v zalesnených oblastiach, so zvýšenou vegetáciou a v blízkosti vodných plôch. Pre hmyz sú priaznivé nedostatočne vetrané priestory, tiež málo osvetlené a málo frekventované.
Vysychanie a trhliny v dreve
Vysychanie dreva je jeho prirodzená vlastnosť a nie je možné sa mu vyhnúť ani ho ignorovať. Vysychanie dreva sa má brať na zreteľ najmä v prípade konštrukcií, kde je zabudované nedostatočne vysušené, teda tzv. „mokré“ drevo s vlhkosťou viac ako 15 %. V týchto prípadoch dochádza k pretvoreniu celej konštrukcie, čomu je potrebné prispôsobiť konštrukčné detaily.
Trhliny v dreve sú prirodzeným a častým javom. Vznikajú napr. pri ťažbe dreva, strojovom spracovaní alebo kvôli zmene vlhkosti po zabudovaní prvku do konštrukcie. Vo väčšine prípadov nie sú nebezpečné a s ich vplyvom je uvažované už v štádiu návrhu konštrukcie. V súlade s technickou normou STN 49 1531 sa v mieste kritických šmykových namáhaní (napr. pri podpere) odporúča obmedziť hĺbku trhlín na max. 1/3 šírky prvku, pričom hĺbka trhlín sa stanoví ako súčet trhlín v danom reze a smere.
Konštrukčné spoje a kotvenie
Tak ako sa vyvíjali strešné konštrukcie, tak si svojím vývojom prešli aj konštrukčné spoje, pomocou ktorých sa zhotovovali. V minulosti sa pri výstavbe krovu používali výhradne tesárske spoje, pričom nezriedka bola výsledkom tesárska konštrukcia zhotovená bez jediného klinca, resp. kovového spojovacieho prostriedku. V súčasnosti, keď je dobrých remeselníkov ako šafranu a zároveň je na nich vyvíjaný tlak v súvislosti s rýchlou realizáciou prác, len málokto sa podujme na výrobu krovu klasickým spôsobom. Na stavebné konštrukcie sa upevňujú buď kotvením na vopred osadené závitové tyče, alebo sa kotvia pomocou kotiev, ktoré sa aplikujú nezávisle od tzv. mokrých procesov.
Dĺžka sa odvíja od hrúbky jednotlivých spájaných prvkov. Takýto spoj je možné „poistiť“ skrutkami do dreva alebo klincami, pričom klince musia zasahovať do posledného pripájaného prvku minimálne v dĺžke šesťnásobku priemeru použitého spojovacieho prostriedku, vrátane hrotu a skrutky minimálne v osemnásobku. Toto platí pre všetky konštrukčné spoje, spájané pomocou skrutiek resp. svorníkov.