Nejstarší stropní tvárnice v českých zemích: Historie a vývoj

Stropní konstrukce a materiály, z nichž jsou vyrobeny, tvoří neodmyslitelnou součást stavebnictví a jejich vývoj je fascinujícím svědectvím o pokroku lidské ingenuity. V českých zemích se historie stropních tvárnic, ať už betonových nebo keramických, táhne hluboko do 19. století a je plná inovací a technologických milníků.

Betonové stropy: Od experimentů k masovému použití

V současnosti tvoří beton neodmyslitelnou součást téměř jakékoli stavby, přestože se používá jen něco málo přes sto let. Průkopnické pokusy s betonem se na našem území odehrávaly od 70. let 19. století a lidé pohlíželi na nový materiál s nedůvěrou. První betonovou klenbu postavil v českých zemích roku 1875 architekt Otto Ehlen na své experimentální vile v Praze. Pokus se povedl, ale k většímu rozšíření betonových konstrukcí to moc nepřispělo.

Žádná velká stavba z betonu se na našem území nerealizovala - až do roku 1890, tedy doby výstavby přístavního skladiště v Krásném Březně. Roku 1885 se Rakousko-uherské státní dráhy rozhodly postavit v Ústí nad Labem nové, moderní přístaviště. Vybrána byla lokalita v Krásném Březně a začalo se s úpravou břehů. Beton provázel stavbu už od počátku, investor ho použil také do základů čtyři sta metrů dlouhé přístavní zdi.

Unikátní pětipodlažní skladiště, které stojí poblíž přístavu v ústecké čtvrti Krásné Březno, unese až 600 vagonů cukru. Budova z roku 1890 je tak odolná, protože její stropy tvoří klenby z betonu. Tato konstrukce byla tehdy v českém stavitelství novinkou. Původně mělo jít o běžnou kovovou konstrukci s železnými stropy a fošnovými podlahami, ale vídeňská centrála se obávala rizika požáru takové konstrukce. Rozhodla se tak pro dražší variantu více odolnou vůči ohni, která kombinuje železné nosníky a klenby z prostého betonu. Spoluautorem návrhu stavby byl jeden z předních českých techniků 19. století vrchní inspektor Rakousko-uherské společnosti státní dráhy Eduard Bazika (1830-1914).

Strop v každém patře tvoří deset kleneb o šířce 1,4 metru a délce 40 metrů. Celkově stavba obsahuje na 3,5 tisíce metrů čtverečních zaklenuté stropní plochy. Beton byl samozřejmě použit i do základů skladiště. Budova stojí dodnes a stále slouží jako sklady. Krátce po dokončení skladiště se betonáři přesunuli do Prahy, kde je čekala obdobná stavba na železničním skladu mouky.

Čtěte také: Dřevěné stavby na moři: Historický pohled

V devadesátých letech 19. století už se pak dařilo prosazovat betonové a železobetonové konstrukce ve rakousko-uherském stavitelství stále častěji. Velkou zásluhu na tom měla právě firma Pittel a Brausewetter, která iniciovala srovnávací testy kleneb různých konstrukcí a veřejností bedlivě sledovaný pokus definitivně prokázal, že nejlepší vlastnosti dosahují právě ty s betonem.

Pálené cihly a keramické tvárnice: Tradiční materiál s moderním využitím

Historické kořeny pálených cihel sahají hluboko do historie stavebnictví, proto jsou dnes tradičním stavebním materiálem stejně jako masivní dřevo a kámen, ale třeba i beton. Domy se dříve stavěly především z levných materiálů, snadno dostupných a lehce zpracovatelných.

V 19. století se s velkým rozvojem průmyslu a rychlou výstavbou zvyšoval i tlak na použití materiálu a vznikala různá forma lehčených cihel. Vylehčení se dosahovalo pomocí dutin a vznikaly tzv. voštinové cihly. Jejich použití bylo rozličné od lehkých příček pro tepelně izolační přizdívky k obvodovému zdivu. Velmi hojně se také využívaly již různé tvary základní cihly, např. pro patky kleneb, segmentové cihly pro komíny a kanalizace a bezpočet jiných. Také se vyráběly ostře pálené cihly pro užití v obzvláště nepříznivých podmínkách odolávajícím mrazu a působení chemických vlivů.

Již se hojně užívá i cihelná klenba, začíná prožívat změny a klasický tvar kruhového segmentu tvořeného klasickou cihlou nahrazují v malém množství cihelné tvarovky rozličných tvarů tvořící plochou klenbu buď samostatně, nebo do nosníků. Vytvářejí se také první keramobetonové stropy. Zde jsou cihelné tvarovky velmi vylehčeny a tvoří formu ztraceného bednění a zároveň vylehčují stropní konstrukci.

Druhý způsob vylepšení spočíval v děrování cihel buďto podélném, nebo příčném. To se už píše 1. polovina 20. století. Po druhé světové válce, zejména v padesátých letech, dochází k rozmachu voštinových cihel. Po změnách, které zažila naše společnost počátkem 90. let minulého století, začala se dostávat do popředí individuální výstavba a cihelné bloky prodělávaly překotný vývoj. Pod pojmem cihla si už málokdo představoval cihlu plnou pálenou, ale byl to již cihelný blok „moderního typu“, tedy cihla svisle děrovaná - voštinová dosahující až 11násobku původního objemu klasické cihly.

Čtěte také: Historie a využití trámů

Počátkem 21. století dochází k přelomu ve způsobu tradičního zdění. Již dříve tlak na rychlejší výstavbu odstranil maltování styčných spár a zavedl stykování tvarovek na pero a drážku. Nyní však poprvé dochází k odstranění klasického maltování v ložných spárách a je nahrazeno přesným zděním na tenkovrstvou maltu v tl. 1 mm. To umožnilo zrychlit výstavbu cihelného zdiva až o polovinu. Z pohledu historie cihel, jenom okamžik poté, přišla na trh nová technologie zdění, která odstranila maltu úplně a byla nahrazena systémem Dryfix zdění na zdicí pěnu. To umožnilo opět zrychlit a zjednodušit výstavbu.

Keramické stropní panely: Vytápění a chlazení stropem

Z keramické hlíny se dnes vyrábí tvárnice pro nosné zdivo i vnitřní nenosné příčky, materiály zvukově odolné (akustické), tepelně odolné (tepelně izolační) a vysoce pevné. Z keramické hlíny se vyrábí stropní dílce i překlady umisťované nad stavební otvory. Díky skvělým hodnotám užitného statického zatížení jsou keramické stropní panely vhodné pro všechny běžné stropní konstrukce. Zajišťují tepelný komfort v interiéru v horkých letních dnech, ale i v mrazivé zimě.

Ovšem existuje i sofistikovanější řešení - takzvané KLIMA STROPY, kdy lze stropem i vytápět a naopak ochlazovat interiér. Tyto stropy dosahují lepších hodnot tepelného záření než běžné topné systémy s radiátory, přitom nevysušují vzduch a nenarušují místnosti pohledově. V létě je místnost pod keramickými stropními topnými panely ochlazena i bez nucené cirkulace vzduchu až na 20 °C (20 až 24). V kapilárách proudí voda, která na sebe váže část tepla. Nemusíme tak instalovat často hlučnou a elektrickou energii spotřebovávající klimatizaci.

Letnímu ochlazování teploty v místnosti pomocí kapilár s vodou říkáme „tiché chlazení“ a tento princip se již dříve výborně osvědčil například v arabských pouštích. Voda má na rozdíl od vzduchu 800 krát větší kapacitní hustotu. V zimě zase budeme pomocí těchto panelů pohodlně vytápět, aniž bychom v místnosti vysušovali vzduch a narušovali estetický dojem z interiéru nevzhlednými topnými tělesy. Vydávané teplo je podobné energii slunečního záření, jde tedy o teplo sálavé, obdobu principu kachlových kamen. V takto vytápěné místnosti se cítíme přirozeně a vzduch v ní není vysušený jako v běžně přetopených interiérech.

Systém vytápění i chlazení kapilárami je možné snadno nastavit díky krátké reakční době (cca 5 minut). V jednotlivých místnostech přitom lze pohodlně regulovat teplotu, aniž by docházelo k nechtěnému efektu, kdy je u podlahy chladno a nás zebou nohy, blíž ke stropu je přitom příliš velké teplo, vzduch je zde přesušený a my nemůžeme dýchat. Obzvlášť jsou Klima stropy vhodné pro alergiky. V interiéru necirkulují prachové a jiné mikro částice. Na 1 °C pokojové teploty přitom uspoříme cca 6% energie.

Čtěte také: Detaily stropních trámů

Vápenopískové cihly: Zapomenutá inovace

Historie článků o vápenopískovém průmyslu vypovídá o relativně jednoduchém stavebním materiálu z vápna, písku a vody. Tento materiál je v ČR velmi málo používán a považován za novinku posledních let. Historie vápenopískové cihly přitom sahá do 19. století a vápenopísková cihla je starší než třeba známý pórobeton. Takže to vlastně žádná novinka není.

První průmyslová výroba vápenopískových cihel na světě se uskutečnila v roce 1894 v Německu. Kolem roku 1800 probíhaly první pokusy odlévat celé domy z hmoty nehašeného vápna s pískem a s vodou. V roce 1854 pak Dr. Bernhardi patentoval první pokusy na vzduchu sušených lisovaných vápenopískových cihel, které vyráběl pomocí ručního dřevěného lisu. Průmyslovou výrobu vápenopískových cihel umožnil až vynález odpovídající lisovací techniky pro jednotlivé cihly. Tím byl v roce 1894 vynález revolverového lisu od firmy AmandusKahl z Anglie.

Vznikají první stavby. Je to však v době, kdy neexistují pro vápenopískové zdivo žádné normy ani pro navrhování, ani pro výrobu. Již na počátku 19. století se v Čechách z tehdy nového materiálu velmi rozsáhle staví, např. na Rokycansku, Spálenopoříčsku. Je nutné si uvědomit, že v té době v Čechách neexistoval jediný závod na výrobu vápenopískových cihel, jediná možná doprava na tuto vzdálenost byla po železnici.

Zatím nejstarší známá stavba z vápenopískových cihel na území ČR je kostel v Mešně. Vápenopískové cihly byly dovezeny po železnici z Bavorska. Základní kámen kostela Nejsvětější Trojice byl položen v září roku 1901, poté co starý původní kostel vyhořel 2. 5. 1898. Projektantem byl Arnošt Živný, který vyprojektoval nový kostel v novogotickém stylu z vápenopískových cihel. Kostel byl znovu vysvěcen 9. 11. 1902 za přítomnosti pražského arcibiskupa Lva Skrbenského.

Identifikace a posouzení historických cihel

Poměrně častým požadavkem v rámci stavebně-technických průzkumů historických konstrukcí je zjištění původu a stáří cihel, a současně stanovení fyzikálně-mechanických vlastností cihel v kontextu se statickým posouzením cihelného zdiva. V případě, že jde o starší, nebo přímo historickou konstrukci, se kromě stanovení pevnostních charakteristik jednotlivých stavebních prvků i celého zdiva, vyskytuje požadavek na stanovení stáří a původu jednotlivých cihel, mimo jiné z důvodu posouzení stavebního vývoje celé konstrukce, nebo výběru adekvátní náhrady chybějících nebo poškozených částí konstrukce. Tento příspěvek se zaměří na období od 18. do 20. století, což je doba charakterizovaná snahou o unifikaci cihlářských výrobků, a současně v našich podmínkách masivním využíváním plných pálených cihel ve stavebních konstrukcích.

Ve střední Evropě se s pálenými cihlářskými výrobky setkáváme (pokud odhlédneme od nálezů římských cihel na archeologických lokalitách) až v 11. století. Dobová terminologie hovoří o cihlách „zdících, krycích a dláždících“. Středověké cihly jsou charakteristické roztříštěností rozměrů, poměrů délek stran (stejně tak se liší kvalitou zpracování a materiálem). V tomto období bylo značení cihel v Čechách a na Moravě spíše výjimkou. V rámci monarchie tvoří v tomto směru výjimku oblast Horních Uher, kde lze vysledovat značení cihel tzv. pozitivními kolky již v 18. století jako vcelku běžné. Pozitivní kolek byl vytvořen tak, že ve dně formy byla vyryta či vypálena značka.

V roce 1839 byly pro Čechy předepsány základní rozměry cihel pro zdění (tzv. zdice) 11½ × 5½ × 2½ palce a současně bylo předepsáno razit na cihlu značku výrobce - cihelny. Zcela unifikovaného formátu bylo dosaženo až ke 14. 4. 1883 v souvislosti s metrologickou reformou. Formát cihel pro zdění byl stanoven na 290 × 140 × 65 mm. Pro výše uvedené období se stalo charakteristickým tzv. kolkování. Na dno formy byla umístěna reliéfní raznice, jež po odformování vytvořila negativní reliéf v cihlářském výrobku - tzv. kolek. Můžeme tak pozorovat nejčastěji cihly s kolky ve formě iniciál majitele, či tradičního názvu cihelny, vzácněji kolky s propracovanými reliéfními erby a symboly, a stejně tak primitivní kolky ve formě malé značky. Často je kolek doplněn kolky číselnými, které pravděpodobně označovaly číslo sady forem nebo pracovní skupinu.

Častým požadavkem v rámci diagnostiky objektu je posouzení stáří zdiva na základě typologie použitých cihel. To je úkol nesnadný, a v řadě případů zcela nemožný. Prakticky v každém historickém období bylo běžné recyklovat stavební prvky, tedy i cihly byly zcela běžně využívány sekundárně, tedy zdění probíhalo s využitím již dříve jinde použitých cihel. Klasickým příkladem je například užívání cihel získaných při demolici prvků tereziánského opevnění v Olomouci (cihly s orlicí a iniciálami F.M.T.). S těmito cihlami se dnes setkáváme ve stavbách z přelomu 19. a 20. století.

Příklad průzkumu historického mostu

Most ev. č. 36719-2 překlenuje říčku Brodečku a mlýnský náhon v obci Dobromilice, okres Prostějov. Jedná se o poměrně atypickou konstrukci, neboť most je zděný z kamene, parapetní zdi pak z cihelného zdiva. Z hlediska konstrukčního uspořádání se jedná o most o třech polích tvořených zděnými kamennými klenbami. Použití cihel v původně kamenné konstrukci mostu se pravděpodobně datuje od rekonstrukce v polovině 18. století, kdy byla stávající konstrukce doplněna zděnými parapety a sokly se sochami sv. Jana Nepomuckého a sv. (tehdy blahoslaveného) Jana Sarkandera.

K další úpravě došlo patrně při výstavbě náhonu a jeho překlenutí při severní straně mostu (směr Pivín). S překlenutím náhonu byl prodloužen i parapet na návodní straně mostu. Zatím poslední doplnění cihelného zdiva souvisí s opravami parapetů poškozených provozem v průběhu 20. století. Dle data na omítce na koruně parapetu na povodní straně mostu lze tyto opravy datovat rokem 1968.

Dvojice cihel typu C2 (vzorky C2-1 a C2-2), pocházející z parapetu nad zaklenutím náhonu, jsou nejstarší cihly v mostní konstrukci, pocházející pravděpodobně z poloviny 18. století. Tyto cihly byly použity k vyzdění obou parapetů mostu, v souvislosti s osazením dvou soch světců. Tyto původní části parapetů jsou řešeny jako smíšené zdivo, vrstvy cihel jsou kombinovány s vrstvami kamennými. Cihly tohoto typu jsou užity i v soklech pod oběma sochami. Jde poměrně typické cihly své doby, v některých kusech lze pozorovat hrubou strukturu užitého vápenného ostřiva. Typické jsou i nerovnosti ploch, nedokonalé vtlačení cihlářské hlíny do formy a v některých kusech i rozsáhlé vnitřní trhliny vzniklé smrštěním při výpalu. Formát cihel odpovídá obecně období před metrologickou reformou (viz výše). Kolek na cihlách má podobu erbu v ozdobném ornamentu, ve štítu s písmenem B. Erb je opatřen knížecí korunkou. Užití tzv. negativního kolku naznačuje, že byly vyrobeny po roce 1836, kdy bylo značení cihel ustaveno císařským výnosem jako povinné.

Pevnost v tlaku zdících prvků se určuje podle ČSN EN 772-1 jako průměrná pevnost v tlaku stanoveného počtu vzorků celých zdicích prvků. Norma připouští rovněž zkoušet reprezentativní části zdicích prvků. V praxi diagnostických průzkumu zděných konstrukcí bývá často obtížné odebrat bez poškození celé vzorky zdicích prvků, a proto je možné (i s ohledem na možnost vyřezání reprezentativních vzorků) použít pro odběr vzorků jádrové vrtání. V praxi se používají vývrty o průměru 50 mm, z nichž se vyřežou válcová tělesa. Problémem je, že směr jejich zatěžování v lisu není totožný se směrem zatížení v konstrukci (vývrty jsou většinou vodorovné).

Výsledky zkoušek cihel prokázaly vcelku očekávanou kvalitu cihel různého stáří. Normalizovaná pevnost v tlaku fb byla vypočtena podle ČSN EN 772-1 z průměrné pevnosti fb,u na základě rozměrů zkušebních těles. Zatřídění cihel bylo provedeno podle výsledků zkoušek ve stavu vysušeném na reprezentativních částech cihel. Identifikace stáří a původu historických cihel v konstrukci je sice možná, ale jako kombinace zjištěných historických a stavebně technických dat o konstrukci, a zjištěných rozměrů podoby cihlářských výrobků. Bohužel, rozdíly rozměrů cihel před rokem 1883 jsou navzdory předpisům tak variabilní, že stoprocentně potvrdit jejich zcela přesné stáří pouze na základě rozměrů nelze.

tags: #nejstarsi #stropni #tvarnice #historie

Oblíbené příspěvky:

• Vlastnosti a využití buku tmavý ořech
• Seřízení oken svépomocí
• Základ skalky
• Výhody a použití plastových zubových stěrek
• Srovnání materiálů pro terasy