Vzpěra

Co je vzpěra v krovové konstrukci?

Vzpěra (sk. vzpera) je šikmý podpůrný prvek krovové konstrukce, který přenáší tlakovou sílu ve svém vlastním směru. Slovník pojmů krovů Pamiatkového úradu SR definuje vzpěru jako šikmý podpůrný nebo výztužný prvek krovu, který přenáší tlakové síly. Role vyplývá ze síly. Prvek, který zatížení tlačí ve směru své délky, působí jako vzpěra. Prvek, který zatížení táhne, vzpěrou není.

Pokyny pro ocelové konstrukce uvádějí, že hlavní síla v každém prvku příhradoviny je osový tah nebo tlak. Každý prvek tedy nese tlak nebo tah ve svém vlastním směru. Vzpěra nese tlak. Vazník nebo tradiční dřevěná krovová konstrukce používá vzpěry k tomu, aby zatížení mělo dráhu k podpoře.

Kde se vzpěry nacházejí v tradiční slovenské krovové konstrukci?

Slovník uvádí tři základní podpůrné stolice (sk. stolice). Každá používá vzpěry nebo ztužidla k výztuze v podélném směru střechy. Uvádí také prvky, které působí jako vzpěry i v jiných polohách.

Konstrukce nebo prvek	Kde se vzpěra nebo ztužidlo objevuje	Co dělá
Stojatá stolice (sk. stojatá stolica)	Šikmé vzpěry a rohová ztužidla (vzpěry, pásky; sk. vzpery, pásiky) v podélném směru, vedle svislých sloupků, vaznic a někdy pražců	Zajišťuje podélné ztužení (zavětrování; sk. zavetrenie)
Ležatá stolice (sk. ležatá stolica)	Vodorovné rozpěry (sk. rozpery), šikmé vzpěry (sk. vzpery) a pásky (sk. pásiky) vedle ležatých sloupků a vaznic	Zajišťuje podélné ztužení a přenáší tlak mezi sloupky
Šikmá stolice (sk. šikmá stolica)	Šikmé vzpěry (sk. vzpery) a pásky (sk. pásiky) vedle šikmých sloupků opřených o krokve	Zajišťuje podélné ztužení
Věšadlo (sk. vešadlo)	Ramena věšadla (šikmé vzpěry; sk. vzpery), která podpírají závěsný sloupek z boku	Drží sloupek v přímce
Zápora (patní vzpěra)	Šikmá vzpěra u paty svislého prvku	Brání posunu nebo naklonění prvku, což je důležité při montáži krovu

Heslo o stojaté stolici v tomto slovníku označuje úhlopříčku mezi sloupkem a vaznicí jako ztužidlo. Slovenská metodika ji považuje za vzpěru (sk. vzpera), protože ji definuje tlak, který nese. Pásek (sk. pásik) je krátký rohový prvek, který ztužuje rám mezi sloupkem a vaznicí, lišinou (sk. ližina) nebo rozpěrou (sk. rozpera).

Jak vzpěra přenáší zatížení a proč ztrácí stabilitu?

Pokyny pro ocelové konstrukce uvádějí, že horní pás příhradoviny je při gravitačním zatížení namáhán tlakem. Dodávají, že vaznice a příčný větrný nosník střechy tento pás obvykle zajišťují proti vybočení do stran. Tytéž pokyny uvádějí, že spodní pás je při vztlaku namáhán tlakem. Tlak se tak může objevit ve více prvcích a v různých stavech zatížení.

Stejné pokyny uvádějí, že tlačené prvky musí být posouzeny na vybočení z roviny. Říkají, že redukční součinitel řídí vybočení a odvozuje se od štíhlosti prvku. Štíhlý prvek se může vychýlit do strany, proto na jeho délce a zajištění záleží. Pokyny se týkají ocelových prvků. U dřeva uvádí web JRC Eurocodes normu Eurocode 5 (EN 1995), která platí pro navrhování staveb a dalších konstrukcí ze dřeva.

Čím se vzpěra liší od táhla, rozpěry nebo krokve?

Slovenský slovník definuje každý prvek podle jeho funkce a polohy. Tabulka uvádí definice ve stručné podobě.

Prvek	Definice ve slovníku
Vzpěra (sk. vzpera)	Šikmý podpůrný nebo výztužný prvek, který přenáší tlakové síly
Rozpěra (sk. rozpera)	Vodorovný prvek, který přenáší tlakové síly mezi sloupky nebo jinými prvky
Pásek (sk. pásik)	Krátký rohový prvek, který ztužuje rám mezi sloupkem a vaznicí, lišinou nebo rozpěrou
Hambálek (sk. hambálok) (collar beam)	Vodorovný trám, který rozpírá krokve a stahuje je k sobě, spojovaný tesařskými spoji
Vazný trám (sk. väzný trám) (tie beam)	Základní vodorovný příčný trám střechy, obvykle ležící na pozednicích
Krokev (sk. krokva)	Šikmý prvek, obvykle ve dvojicích, v každém příčném poli, který nese krytinu
Vaznice (sk. väznica) (purlin)	Vodorovný podélný trám, který nese krokve

Česká památková příručka, kterou Pamiatkový úrad SR znovu vydává, přidává poznámku k vazným trámům. Obvykle nesou sloupky nebo šikmé vzpěry. Zajišťují také příčnou tuhost střechy tím, že přebírají vodorovnou sílu od šikmých prvků, tedy krokví a vzpěr. Vazný trám a vzpěra tedy spolupracují.

Jaké jsou běžné mylné představy o vzpěrách?

První mylná představa je, že každá úhlopříčka v příhradovině je vzpěra. Pokyny pro ocelové konstrukce ukazují opak. U běžné Prattovy příhradoviny jsou úhlopříčky při gravitačním zatížení v tahu. U Warrenovy příhradoviny se střídavě namáhají tahem a tlakem. Síla v úhlopříčce závisí na typu příhradoviny a na směru zatížení.

Druhá mylná představa je, že vzpěra je jen dřevěná část. Ocelové vazníky mají také tlačené prvky a platí pro ně stejné dva stavy síly. Třetí je představa, že vzpěra je drobná část, kterou může tesař vyříznout, aby získal prostor na podkroví. Slovník pojmů krovů uvádí vzpěry a ztužidla mezi prvky rámů, které stabilizují střechu. Projektant musí před zásahem ověřit, co odstranění vzpěry způsobí rámu.

Jaké dřevo vzpěra potřebuje?

Norma STN EN 338 stanovuje pevnostní třídy konstrukčního dřeva. Slovenská verze má název Konstrukční dřevo. Pevnostní třídy (sk. Konštrukčné drevo. Pevnostné triedy). Katalog ÚNMS ji uvádí jako platnou. Vyšla v srpnu 2016 jako totožné převzetí normy EN 338:2016. Francouzská verze normy popisuje její účel jako systém pevnostních tříd pro obecné použití v předpisech pro navrhování konstrukcí. Tato stránka neuvádí žádné pevnostní hodnoty. Projektant je převezme z normy pro třídu, kterou projekt určuje.

Proč se vzpěra musí prověřit před jakoukoli změnou?

Česká památková příručka, kterou Pamiatkový úrad SR znovu vydal, uvádí, že zřízení podkroví vždy znamená zásah do krovové konstrukce. Uvádí také, že vazný trám, který nese sloupky nebo šikmé vzpěry, potřebuje spolehlivou náhradu za všechny své funkce, pokud je odstraněn. Stejná příručka říká, že u chráněného domu musí majitel záměr nejprve projednat s památkovým úřadem.

Řezání vzpěry, její přesun nebo přidání zatížení v jejím styku může proto změnit dráhu zatížení celé konstrukce. Majitelé, kteří plánují přestavbu podkroví nebo větší otvor, by měli nechat stávající konstrukci prověřit statikem dříve, než práce začnou.