Vzpera

Čo je vzpera v krovnej väzbe?

Vzpera je šikmý nosný prvok krovu, ktorý prenáša tlakovú silu pozdĺž svojej dĺžky. Pamiatkový úrad SR vo svojom slovníku krovov definuje vzperu ako šikmý nosný alebo stužujúci prvok krovu, ktorý prenáša tlakové sily. Rozhoduje sila. Prvok, ktorý zaťaženie tlačí pozdĺž jeho dĺžky, pôsobí ako vzpera. Prvok, ktorý zaťaženie ťahá, vzperou nie je.

Odborné pokyny k oceľovým konštrukciám uvádzajú, že hlavná sila v každom prúte priehradového nosníka je osový ťah alebo tlak. Každý prút teda nesie tlak alebo ťah pozdĺž svojej vlastnej dĺžky. Vzpera nesie tlak. Priehradová väzba alebo tradičná drevená krovová konštrukcia používa vzpery na to, aby zaťaženie malo cestu k podpore.

Kde sa vzpery nachádzajú v tradičnom slovenskom krove?

Slovník uvádza tri základné stolice. Každá používa vzpery alebo kríže na stuženie v pozdĺžnom smere strechy. Uvádza tiež prvky, ktoré pôsobia ako vzpery aj v iných polohách.

Stolica alebo prvok	Kde sa vzpera alebo kríž nachádza	Akú funkciu plní
Stojatá stolica	Šikmé vzpery a rohové kríže (vzpery, pásiky) v pozdĺžnom smere, vedľa zvislých stĺpov, pätiek a prípadne podvalov	Zabezpečuje pozdĺžne zavetrenie (zavetrenie)
Ležatá stolica	Vodorovné rozpery a šikmé vzpery a pásiky vedľa ležatých stĺpov a väzníc	Zabezpečuje pozdĺžne zavetrenie a prenáša tlak medzi stĺpmi
Šikmá stolica	Šikmé vzpery a pásiky vedľa šikmých stĺpov opretých o krokvy	Zabezpečuje pozdĺžne zavetrenie
Vešadlo (závesová stolica)	Ramená závesu (šikmé vzpery), ktoré podopierajú závesný stĺp z boku	Drží stĺp v línii
Zápora (pätná vzpera)	Šikmá vzpera na päte zvislého prvku	Drží prvok proti posunu alebo naklonení, čo je dôležité pri montáži väzby

Heslo o stojatej stolici v tomto slovníku nazýva diagonálu medzi stĺpom a väznicou kríž. Slovenská metodika ju však považuje za vzperu, definovanú tlakom, ktorý prenáša. Pásik je krátky rohový prvok, ktorý stužuje väzbu medzi stĺpom a väznicou, ližinou alebo rozperou.

Ako vzpera prenáša zaťaženie a prečo vybočuje?

Odborné pokyny k oceľovým konštrukciám uvádzajú, že horný pás priehradového nosníka je pri gravitačnom zaťažení v tlaku. Dopĺňajú, že väznice a priečny vetrový nosník strechy tento pás zvyčajne bočne zachycujú. Tie isté pokyny uvádzajú, že dolný pás je pri vztlaku v tlaku. Tlak sa teda môže vyskytnúť vo viacerých prvkoch a v rôznych prípadoch zaťaženia.

Tie isté pokyny uvádzajú, že tlačené prvky treba navrhovať na vybočenie z roviny. Hovoria, že redukčný súčiniteľ, ktorý riadi vybočenie, vyplýva zo štíhlosti prvku. Štíhly prvok sa môže ohnúť do strany, preto majú jeho dĺžka a zachytenie význam. Pokyny sa týkajú oceľových prvkov. Pre drevo uvádza portál JRC Eurocodes normu Eurokód 5 (EN 1995), ktorá platí pre navrhovanie budov a iných stavieb z dreva.

Ako sa vzpera líši od ťahadla, rozpery alebo krokvy?

Slovenský slovník definuje každý prvok podľa jeho úlohy a polohy. Tabuľka uvádza definície v stručnej forme.

Prvok	Definícia v slovníku
Vzpera	Šikmý nosný alebo stužujúci prvok, ktorý prenáša tlakové sily
Rozpera	Vodorovný prvok, ktorý prenáša tlakové sily medzi stĺpmi alebo inými prvkami
Pásik	Krátky rohový prvok, ktorý stužuje väzbu medzi stĺpom a väznicou, ližinou alebo rozperou
Hambálok (ťahadlo)	Vodorovný trám, ktorý roztvára krokvy a stiahne ich k sebe, spájaný tesárskymi spojmi
Väzný trám (väzný trám)	Základný vodorovný priečny trám strechy, zvyčajne uložený na vence
Krokva	Šikmý prvok, zvyčajne párový, v každom priečnom poli, ktorý nesie strešnú krytinu
Väznica	Vodorovný pozdĺžny trám, ktorý nesie krokvy

Český pamiatkový sprievodca, ktorý Pamiatkový úrad SR publikuje, dopĺňa poznámku o väzných trámoch. Zvyčajne nesú stĺpy alebo šikmé vzpery. Dávajú tiež krovu priečnu tuhosť, pretože preberajú vodorovnú silu od šikmých prvkov, ktorými sú krokvy a vzpery. Väzný trám a vzpera teda spolupracujú.

Aké sú časté omyly o vzperách?

Prvým omylom je, že každá diagonála v priehradovom nosníku je vzpera. Odborné pokyny k oceľovým konštrukciám ukazujú opak. Pri bežnom Prattovom nosníku sú diagonály pri gravitačnom zaťažení v ťahu. Pri Warrenovom nosníku sú striedavo v ťahu a v tlaku. Sila v diagonále závisí od typu nosníka a od smeru zaťaženia.

Druhým omylom je, že vzpera je iba drevený prvok. Oceľové väzby majú tlačené prvky tiež a platia pre ne rovnaké dva stavy síl. Treťím omylom je, že vzpera je menšia časť, ktorú tesár môže vyrezať, aby uvoľnil miesto na podkrovie. Slovník strechy uvádza vzpery a kríže medzi prvkami väzieb, ktoré stabilizujú strechu. Projektant musí overiť, čo odstránenie jednej vzpery spôsobí vo väzbe.

Akú drevinu vzpera potrebuje?

STN EN 338 stanovuje pevnostné triedy konštrukčného dreva. Slovenské vydanie nesie názov Konštrukčné drevo. Pevnostné triedy. Katalóg ÚNMS ju uvádza ako platnú. Vyšla v auguste 2016 ako identická adopcia normy EN 338:2016. Francúzske vydanie normy opisuje jej účel ako systém pevnostných tried všeobecného použitia pre normy navrhovania konštrukcií. Táto stránka neuvádza žiadne pevnostné hodnoty. Projektant ich prevezme z normy pre triedu, ktorú projekt určuje.

Prečo treba vzperu overiť pred akoukoľvek zmenou?

Český pamiatkový sprievodca, ktorý Pamiatkový úrad SR publikuje, uvádza, že zriadenie podkrovia vždy znamená zásah do krovu. Hovorí, že väzný trám, ktorý nesie stĺpy alebo šikmé vzpery, potrebuje spoľahlivú náhradu za všetky svoje funkcie, ak ho treba odstrániť. Tá istá príručka uvádza, že pri chránenom dome musí vlastník najprv prerokovať zámer s pamiatkovým úradom.

Rezanie vzpery, jej premiestnenie alebo pridanie zaťaženia v jej spoji preto môže zmeniť cestu zaťaženia celej väzby. Vlastníci, ktorí plánujú zriadenie podkrovia alebo väčší otvor, by mali požiadať statika, aby overil existujúcu väzbu skôr, než sa začnú práce.