Ležatá stolica podľa J. J. Schüblera: Riešené krovové systémy, 3. časť
Přehrát audio verzi
Ležatá stolica podľa J. J. Schüblera: Riešené krovové systémy, 3. časť
00:00
00:00
1x
- 0.25x
- 0.5x
- 0.75x
- 1x
- 1.25x
- 1.5x
- 2x
Tretia časť série sa venuje skupine konštrukčných systémov, ktoré vychádzajú z popisov Johanna Jacoba Schüblera. Ide o riešenia ležatej stolice s päťbokým prahom, o jej variant s vešiakom a o manzardovú podobu tejto konštrukčnej myšlienky. Tieto krovy sú zaujímavé nielen historicky, ale aj staticky: ukazujú, ako možno pomocou priestorovej skladby prvkov, šikmých podpier a vhodného väzobného usporiadania ovplyvniť prenos zaťaženia, tuhosť strešnej sústavy a využiteľnosť podstrešného priestoru.
Poznámka k schémam K02b
Návrhová kombinácia K02b predstavuje kombináciu vlastnej tiaže, ostatného stáleho zaťaženia, snehového zaťaženia a vetra ako vedľajšieho premenného zaťaženia. V článku je použitá ako porovnávacia ilustrácia typického silového usporiadania riešeného modelu; nejde o samostatný zaťažovací stav iba od snehu ani o návrhový výpočet konkrétnej stavby.
Barokové konštrukcie ako osobitá vývojová línia
Prvé štyri riešené konštrukcie predstavovali najmä rané a gotické krovové systémy. V treťom článku sa presúvame do iného konštrukčného prostredia.Barokové sústavy predstavujú premyslené riešenia, v ktorých sa už výraznejšie prejavuje geometrická systematickosť, priestorové uvažovanie a snaha o trvalé, ale stále tuhé zastrešenie väčších pôdorysov.
Kľúčovým prvkom tejto skupiny je päťboký prah. Nejde iba o formálnu zvláštnosť, ale o konštrukčný uzol, ktorý umožňuje zapojiť do systému viacero šikmých a pozdĺžnych prvkov. Krov tak nepracuje len ako súbor opakovaných priečnych väzieb, ale ako priestorová sústava, v ktorej majú význam aj mimobežné prvky a ich vzájomné dosadanie.
V analyzovanom súbore sa táto vývojová línia prejavuje v troch podobách, všetky s päťbokým prahom: ako ležatá stolica, ako ležatá stolica s vešiakom a ako manzardová ležatá stolica . Každá z nich má vlastnú konštrukčnú logiku a inú mieru využiteľnosti podstrešného priestoru.
Konštrukcia č. 5 – ležatá stolica s päťbokým prahom
2D schéma
3D schéma
Obr. 1: Konštrukcia č. 5 – priečna a 3D schéma ležatej stolice s päťbokým prahom
Základný systém je riešený ako krokvový krov s ležatou stolicou do päťbokého prahu. Priečna schéma ukazuje pomerne bohatú skladbu šikmých prvkov, ktoré sú vedené tak, aby podporovali krokvy a zároveň prenášali účinky zaťaženia smerom k podperám. Päťboký prah vytvára konštrukčný základ pre uloženie a stabilizáciu šikmých prvkov ležatej stolice.
Na rozdiel od jednoduchších krokvových sústav tu nejde len o zachytenie vodorovných síl medzi krokvami a väzným trámom. Systém sa snaží rozložiť zaťaženie do viacerých prvkov a znížiť lokálne účinky v rozhodujúcich miestach. V katalógovom spracovaní sa pri tejto konštrukcii riešili aj varianty prepojenia medzi priečnou rozperou a spodným hambálkom. Práve miera prepojenia týchto prvkov výrazne vplýva na tuhosť a na spôsob spolupôsobenia konštrukcie.
Silové usporiadanie pri kombinácii K02b ukazuje, že zaťaženie sa neviaže výhradne na krokvy a väzný trám. Aktivujú sa aj šikmé prvky ležatej stolice a konštrukcia pracuje ako rozvetvenejšia sústava. V priebehu osových síl je zreteľná prevaha tlakových účinkov v šikmých prvkoch, zatiaľ čo ohybové momenty zostávajú rozhodujúce najmä v prvkoch s väčším rozpätím alebo v miestach ich napojenia.
Obr. 2: Konštrukcia č. 5 – priebehy vnútorných síl a reakcie pri návrhovej kombinácii K02b
Konštrukcia č. 6 – ležatá stolica s vešiakom
2D schéma
3D schéma
Obr. 3: Konštrukcia č. 6 – priečna a 3D schéma ležatej stolice s vešiakom
Druhou podobou konštrukčnej línie je ležatá stolica doplnená vešiakom. Prítomnosť vešiaka zásadne mení statické pôsobenie systému. Vešiak umožňuje čiastočne vyvesiť väzný trám alebo jeho časť a tým znížiť nepriaznivé ohybové účinky. V priečnej schéme je tento prvok ľahko čitateľný ako zvislý prvok v osi konštrukcie.
Z konštrukčného hľadiska ide o riešenie, ktoré zvyšuje účinnosť celej sústavy. Vešiak neznamená iba doplnenie ďalšieho prvku, ale zmenu spôsobu prenosu síl. Systém sa približuje k viacpodporovej schéme, v ktorej sa zaťaženie prenáša cez súbor šikmých a zvislých prvkov. Vďaka tomu možno obmedziť deformácie a priaznivejšie rozdeliť vnútorné sily.
Pri návrhovej kombinácii K02b je na schéme viditeľná koncentrácia osových síl vo vešiaku, šikmých prvkoch a krokvách. Ohybové momenty sú stále prítomné, ale ich rozdelenie je odlišné od čistejšej ležatej stolice bez vešiaka. Z praktického hľadiska je tento systém dobrým príkladom toho, ako jeden prvok dokáže zmeniť celkovú statickú logiku krovu.
Obr. 4: Konštrukcia č. 6 – priebehy vnútorných síl a reakcie pri návrhovej kombinácii K02b
Konštrukcia č. 7 – manzardová ležatá stolica
2D schéma
3D schéma
Obr. 5: Konštrukcia č. 7 – priečna a 3D schéma manzardovej ležatej stolice
Tretím riešením v tejto skupine je manzardová ležatá stolica s päťbokým prahom. V porovnaní s predchádzajúcimi dvoma systémami ide o konštrukciu s výrazne odlišnou geometriou. Manzardový tvar vytvára zalomenú strešnú rovinu, v ktorej spodná časť strechy pracuje s iným sklonom ako horná časť. Toto riešenie má architektonický aj prevádzkový význam, pretože umožňuje lepšie využitie podstrešného priestoru.
Zároveň však ide o staticky náročnejšiu konštrukciu. Zalomenie strešnej roviny mení polohu vnútorných síl a vytvára výraznejšie účinky v miestach prechodu medzi spodnou a hornou časťou strechy. Priečna schéma ukazuje, že systém je priestorovo zložitejší a obsahuje viacero prvkov, ktorých správne spolupôsobenie je nevyhnutné pre stabilitu celej sústavy.
Pri kombinácii K02b je z priebehov vnútorných síl viditeľné, že manzardový tvar prináša výraznejšie rozdelenie síl v oblasti zalomenia. Osové sily aj ohybové momenty sú rozložené do viacerých prvkov, pričom charakteristické je zvýšené namáhanie v šikmých častiach a v prvkoch ležatej stolice. Táto konštrukcia preto predstavuje dobrý príklad spojenia architektonickej požiadavky s náročnejšou statickou odozvou.
Obr. 6: Konštrukcia č. 7 – priebehy vnútorných síl a reakcie pri návrhovej kombinácii K02b
Spoločné znaky a rozdiely
Všetky tri riešenia majú spoločný základ v ležatej stolicovej logike a v použití päťbokého prahu. Rozdiely sú však podstatné. Konštrukcia č. 5 predstavuje základný systém, pri ktorom je dôležité najmä priestorové spolupôsobenie šikmých prvkov. Konštrukcia č. 6 ukazuje, ako môže vešiak odľahčiť väzný trám a zmeniť rozdelenie vnútorných síl. Konštrukcia č. 7 potom rozvíja túto myšlienku do manzardového tvaru, kde sa k statickej úlohe pridáva aj požiadavka na väčšiu využiteľnosť podkrovia.
Z pohľadu obnovy historických krovov je pri týchto systémoch dôležité nevnímať jednotlivé prvky izolovane. Priestorové väzby, šikmé stĺpiky, rozpery, hambálky a vešiaky majú význam v celkovom prenose síl. Odstránenie alebo nevhodná náhrada jedného prvku môže zmeniť spôsob práce celej sústavy. Pri diagnostike je preto potrebné sledovať nielen poškodenie dreva, ale aj úplnosť a funkčnosť pôvodného konštrukčného systému.
Záver
Tieto systémy ukazujú, že historické krovy nemožno vnímať len ako remeselné konštrukcie vytvorené tradíciou. Sú výsledkom premysleného statického a geometrického uvažovania. Ležatá stolica s päťbokým prahom, jej verzia s vešiakom aj manzardové riešenie predstavujú tri príbuzné, ale staticky odlišné spôsoby, ako vytvoriť tuhé a funkčné zastrešenie.
Pre súčasnú prax majú tieto systémy význam najmä pri diagnostike a obnove historických objektov. Pomáhajú pochopiť, prečo sú niektoré prvky umiestnené práve tam, kde sú, a prečo ich nemožno bez posúdenia odstrániť alebo nahradiť jednoduchším detailom. V ďalšej časti série sa pozrieme na Rankov úsporný krov, ktorý predstavuje ďalší krok vo vývoji smerom k materiálovo hospodárnym a konštrukčne racionálnym riešeniam.
Použité zdroje
- MARTINKOVIČOVÁ, Silvia. Vybrané problémy modelovania historických krovov. Dizertačná práca. Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, 2025.
- BLÁHA, J. – BUZEK, J. – KYNCL, T. Atlas historických krovů České republiky. Telč, 2020.
- SUCHÝ, Ľ. – ZACHAROVÁ, D. a kol. Metodika identifikácie a výskumu historických krovov. Bratislava, 2018.
- VINAŘ, J. – KYNCL, J. Historické krovy. Typológia, prieskum a opravy. Praha, 2. vydanie.
- Schübler, J. J. (1731). Nützliche Anweisung zur unentbehrlichen Zimmermanns-Kunst. Nürnberg: J. C. Weigel.
https://doi.org/10.11588/diglit.17661
The third part of the series focuses on a group of construction systems based on the descriptions of Johann Jacob Schübler. It covers solutions like the horizontal frame with a pentagonal threshold, its variant with a hanger, and the mansard version of this construction idea. These roof structures are interesting not only historically but also structurally: they show how the spatial arrangement of elements, slanted supports, and a suitable bonding layout can affect load transfer, the stiffness of the roof system, and the usability of the attic space.