Jak se vypořádali s návrhem takového dřevobetonového mostu a co všechno vlastně dokáže, nám prozradí pan Ing. Ondřej Perháč z firmy Michna&Perháč, působící i v asociaci ADMD. „Celý proces jsme si trochu zautomatizovali. Ušetřili jsme tak práci nejen sobě při navrhování, ale i čas pracovníkům při montáži.“ dodává. V dnešním článku se tedy dozvíme, jak správně takový most navrhnout, jak je možné celý proces zdigitalizovat a v neposlední řadě, jak ho efektivně postavit.
V tomto případě nejde o žádný obrovský designový most aspirující na cenu architektury, přesto však určitě stojí za zmínku. Most je určený pro silnice nižších tříd, kterých je v České republice velká spousta ve špatném technickém stavu. A takto by mohlo vypadat řešení pro jejich jednoduchou výměnu.
Rekonstrukce, udržitelné bydlení i mosty. Podívejte se na nejlepší díla českého stavebního inženýrství
přečíst článekVýhody mostů ze dřeva obecně jsou nižší cena oproti běžným mostům, rychlost výstavby v řádech týdnů, prefabrikovatelnost celé konstrukce, dlouhá životnost, 100% obnovitelný stavební materiál, nosnost srovnatelná s konvenčními mosty, malé nároky na manipulační techniku, minimální nároky na údržbu a nízká produkce CO2 oproti výrobě i přepravě mnoha tun stavebního nákladu u konvenčních staveb. Nevýhodou však je, že jsou citlivé na kvalitní návrh.
Zdání klame, na pohled obyčejný, přesto speciální most
Čím je tedy most speciální, ač na to možná nevypadá? Materiálově jde o kompozitní konstrukci, tedy kombinaci dřeva a betonu. To je výhodné z toho důvodu, že z obou materiálů využíváme ty nejlepší vlastnosti – betonu v tlaku, dřeva v tahu. Tvarová jednoduchost zase napomáhá automatizaci. K výsledku přispěl celý tým odborníků. Autorem návrhu je Doc. Ing. Roman Fojtík, Ph.D. z Elite Timber Construction, do parametrických modelů most převedl architekt Jiří Šmejkal z Parametr studia.
Obr. 2 Dřevobetonový most v Třebíči. Autor: Michna&Perháč s.r.o.
Parametrizovaný projekt mostu
Jak se dá vlastně most zdigitalizovat? Je to celkem jednoduché. Vytvoří se soustava parametrů, jako je například rozpětí, šířka mostu, výška, podélný a příčný sklon, tvar říms v závislosti, zda na něm má být i chodník či nikoliv atp. Změnou těchto parametrů ve speciálním softwaru si následně tvoříme 3D model konkrétního mostu. Ten následně můžeme umisťovat do situace, půdorysů i v řezech. Velkou výhodou je také to, že je možné v reálném čase spočítat kubatury a plochy a tím pádem most přibližně nacenit. „Používáme to často při schůzkách s investory, kdy jsme schopní jim rovnou říci, kolik most bude zhruba stát,“ říká Ing. Ondřej Perháč. Díky použití automatizované případové studie můžou zákazníkům velmi rychle představit most odpovídající danému místu, který uvidí v půdoryse, řezech nebo axonometrii.
Vytvořený 3D model pomáhá i při statických výpočtech a tvorbě projektové dokumentace. Původní model se průběžně zpřesňuje a dotvoří do prováděcí dokumentace, kde už je doplněná místní geologie, způsob založení, a pokud je potřeba, tak i zesílení základů apod. Výsledkem jsou standardní výkresy. Jednotlivé zadané parametry se automaticky propisují i do technické zprávy.
Jak navrhnout most ze dřeva, aby dlouho vydržel?
Citlivé téma u takovéhoto typu konstrukcí je především to, jak dřevěný most navrhnout, aby dlouho vydržel, a nedošlo k hnilobě nebo napadení dřevokaznými houbami či hmyzem. Nejdůležitější je, aby bylo dřevo ochráněno před vlhkostí. A nejlepší ochrana dřeva je konstrukční ochrana. Můžeme to vidět i u starých mostů, které jsou často zastřešené.
Nuselský most slouží 50 let. Podobu dostal díky soutěži. Dnes bych jej navrhl stejně, jako tenkrát, říká autor
přečíst článek„My jsme se tím inspirovali a vyřešili to tak, že dřevěná část ve spodní úrovni je konstrukčně ochráněná železobetonovou mostovkou. Na horní hranu dřevěných profilů nanášíme také speciální polyuretanovou stříkanou izolaci, což je první vrstva hydroizolace. Další hydroizolaci zajistí vlastnosti betonu a další přímo pojížděná hydroizolační vrstva na vozovce. To znamená, že hydroizolace je provedená na více úrovních,“ popisuje jejich řešení Ing. Ondřej Perháč.
Obr. 4 Detail uložení mostu. Autor: Michna&Perháč s.r.o.
Monitoring stavu mostu Smart Timber Bridge
Další specialitou mostu je vlastní monitorovací systém, který se jmenuje Smart Timber Bridge. Tvoří ho soustava čidel, která jsou umístěna u horní hrany BSH nosníků a snímají teplotu, vlhkost a měří napětí v případně deformací. Díky tomuto systému sledování je most schopen říct, že je na mostovce záporná teplota, a tedy vydá upozornění pro příjezd zimní údržby. Zavolá si také o pomoc v případě, že dojde k poruše všech hydroizolačních vrstev, což se běžně stává u všech druhů mostů. V tomto případě dají čidla signál, že je v nějakém místě zvýšená vlhkost. Součástí projektové dokumentace je schéma rozmístění čidel, díky kterému je možné najít místo konkrétního čidla a most se tak může opravit pouze lokálně. Čidla odhalí také nadměrný náklad. Když po něm přejede auto s vyšší než povolenou hmotností, impuls sepne kameru a vyfotí hříšníka, který následně může očekávat pokutu.
Obr. 5 Statický model mostu. Autor Michna&Perháč s.r.o.
Obr. 6 Příčný řez mostem. Autor Michna&Perháč s.r.o.
Most lze připravit v dílně, přeprava není náročná
Velkou výhodou dřevěného mostu je to také to, že výrobu a opracování LLD nosníků, osazení snímačů, aplikaci stříkané hydroizolace a instalaci spřahovacích trnů je možné provést na dílně. Je to příjemné jak pro konstrukci, tak pro pracovníky. Na stavbu následně jedou nosníky, které se osadí na nerezová tangenciální ložiska, příčně se předepnou nosníky mostovky a dostříkají se vrstvy hydroizolace v kontaktech mezi jednotlivými montážními dílci. Nakonec se vyztuží a vybetonuje železobetonová deska s římsami a aplikuje pojezdová hydroizolace.
Autoři se ale chtějí posouvat ještě dál, a proto si hrají s novými technologiemi. Aktuálně pracují na tom, aby bylo možné prohlédnout si most ve smíšené realitě na místě, kde zrovna stojíte, a rovnou ho zároveň parametricky upravovat. Dalšími kroky je automatizace statického výpočtu s využitím návrhových parametrů a jejich použití ve výpočetním programu AxisVM.
Výsledky práce celého týmu složeného z projektantů, statiků, IT expertů a stavebních firem jsou zhodnocena na projektu dřevobetonového mostu v Třebíči Poušově.
Sdílet / hodnotit tento článek