Předpjatý beton představuje významný milník v dějinách stavebnictví, který od svých počátků až do 90. let 20. století prošel bouřlivým vývojem. Monografická publikace, která se této problematice komplexně věnuje, je rozdělena do 13 kapitol a poskytuje ucelený pohled na tuto progresivní technologii.
Počátky a významné osobnosti předpjatého betonu
Kniha „Historie předpjatého betonu“, vydaná v roce 2016, je jedním z děl, které se zabývají touto tematikou. Jsou v ní citovány význačné osobnosti, které měly zásadní význam pro rozvoj předpjatého betonu, autoři a realizátoři staveb. Publikace je bohatě doplněna technickými výkresy i fotografiemi (cca 300 obr.) a je vydána v Edici Betonové stavitelství, navazující na dříve vydanou publikaci Dějiny betonového stavitelství. Obě knihy jsou cenným zdrojem historických informací, souvislostí a poučení pro nové generace projektantů, stavitelů a techniků.
Ing. Jan Vítek, DrSc. - průkopník v oblasti předpjatého betonu
Jednou z klíčových osobností, která zasvětila svůj profesní život navrhování staveb z předpjatého betonu a zavádění nových stavebních technologií, je Ing. Jan Vítek, DrSc. Narodil se 16. září 1925 v Praze 2. Studoval na reálném gymnáziu na Vinohradech. Po válce (od roku 1945) začal studovat na Vysoké škole inženýrského stavitelství ČVUT, kterou dokončil v roce 1949. Předmětů bylo stejně jako dnes a o tolik dříve to nebylo. Pracovalo se i v sobotu a byl tedy delší pracovní týden. Tenkrát studium trvalo čtyři a půl roku, ale mohli jsme dělat zkoušky i dříve. Byla spousta možností, protože inženýrů bylo málo. Bylo potřeba postavit mnoho nových mostů a jiných staveb. Každý, kdo se snažil něco udělat, měl dost příležitostí. V rámci postgraduálního studia se začal věnovat nově se rozvíjejícímu oboru betonového stavitelství - předpjatému betonu. Celý svůj profesní život zasvětil navrhování staveb z předpjatého betonu a zavádění nových stavebních technologií. Díky jeho novým nápadům se staví i současné mosty. I když již skončil odbornou činnost, o stavebnictví se stále zajímá. V devadesáti letech začal psát naučné knihy. První byla „Historie předpjatého betonu“ a vyšla v roce 2016. Další dvě knihy „Světové mosty, od antiky po současnost“ a „Mosty v ČR“ byly vydány v roce 2019. Kromě nezbytného a častého ověřování správnosti uveřejněných dat si musel také některé obrázky nakreslit. Ing. Jan Vítek je autorizovaným inženýrem v oboru Mosty a inženýrské konstrukce.
O výjimečných schopnostech Ing. Vítka svědčí jen letmý výběr jeho tuzemských i zahraničních realizací. Na svou práci může být pyšný. Většina jeho mostů se provozuje bez náročnějších oprav již desítky let. Vychoval tři úspěšné syny. Dva pokračují v jeho profesi a třetí je lékař-onkolog.
Vývoj předpjatého betonu v Československu
Před Ing. Vítkem se předpjatému betonu v Čechách věnoval inženýr Ladislav Pacholík z ministerstva dopravy, který o jeho využití napsal již v roce 1951 knihu. Profesor Bechyně se sice v předpjatém betonu zřejmě dobře vyznal, ale nebyl mu nakloněn.
Čtěte také: Průvodce autorizací ČKAIT - TZS
Poprvé se u nás použil předpjatý beton koncem roku 1949 při přemostění říčky Teplé před Mlýnskou kolonádou v Karlových Varech. Původní úzká kolonáda se rozšířila asi o 18 m v délce přes 40 m. Stavba byla dokončena za necelých 6 týdnů. Když Ing. Vítek četl, jak úspěšně to dopadlo, viděl v předpjatém betonu technický pokrok. Už dříve na vojně o něm uvažoval. Po vojně navrhoval malé prefabrikované mosty.
Významné české realizace mostů z předpjatého betonu
Pod vedením Ing. Vítka byla vyvinuta řada pokrokových postupů pro výstavbu mostů. Je autorem technologie letmé betonáže rámových a trámových mostů, vypracování návrhu vozíků pro betonování letmo a technologie vysouvání mostů. Zasloužil se o zavedení předem předpjatých prefabrikovaných mostních nosníků do praxe.
Most Pavla Wonky v Pardubicích
Prvním velkým předpjatým mostem byl most Pavla Wonky v Pardubicích. Když Ing. Vítek do projekční kanceláře přišel, byl už částečně rozpracován. Navrhoval ho Ing. Sůra a Ing. Vítek s ním spolupracoval na provádění statického výpočtu. Byl to první most předpjaté spojité konstrukce a navíc šikmý. Tento náročný projekt trval zhruba tři až čtyři měsíce. Normy pro předpjatý beton ještě nebyly. Na výpočet měli jen logaritmické pravítko a jednoduchou sčítačku. Kromě toho bylo nutno vše ručně nakreslit. Pardubický most měl tři pole 50 + 70 + 50 m, nízké pilíře a stavěl se klasicky na skruži. Projekt je z roku 1954, most byl dokončen roku 1959.
Most Pavla Wonky přes Labe v Pardubicích byl ve své době velmi progresivním řešením. S projektováním mostu se začalo v roce 1954, tedy pouhých pět let od realizace první, ale mnohem menší prefabrikované stavby z předpjatého betonu. Stavba byla zahájena v roce 1956 a dokončena v roce 1959. Je velmi štíhlý, aby pod ním mohly proplouvat lodě a s ohledem na okolní rovinu nesměl být příliš vysoký. Má velkou šikmost (30°) a délku 170 m. Realizoval se podle návrhu inženýrů M. Sůry a J. Vítka.
Pardubický most je nyní skoro 70 let a prochází velkou rekonstrukcí. Při jeho stavbě se však stala nepříjemná věc. Stavbyvedoucí, který se nedržel projektu, na ní uplatnil svůj „zlepšovák“ a bez vědomí projektanta v dutinách mostu vedenou předepnutou výztuž z mnoha drátů nezabetonoval do tuhého táhla, jak bylo v projektu, ale jen obalil pytlovinou a vně omítl betonem. Ocel táhel začala rezivět a bylo nutné ji odstranit a vytvořit nová táhla podle projektu, což způsobilo náročnou rekonstrukci.
Čtěte také: ČKAIT a požární bezpečnost
Nuselský most v Praze
Nuselský most je daleko větší, vysoko nad terénem a byl stavěn beze skruže. Kromě toho byl delší, skoro 500 m, technicky daleko náročnější a s poli délky asi 115 m. Když v roce 1958 byla vypsána soutěž na stavbu Nuselského mostu, Ing. Vítkovi bylo 33 let a měl již zkušenosti z předešlých projektů. Chtěl navrhnout moderní a pohlednou konstrukci. Bylo podáno 30 soutěžních návrhů, první cena nebyla udělena, druhou cenu dostal návrh trámového ocelového mostu a třetí cenu dostali Ing. Vítek s Ing. Sůrou. Ten ocelový se porotě více líbil. Byly tam vidět přejíždějící soupravy metra. Protože však nebyla ocel (tenkrát se právě dokončoval Žďákovský most a tam se spotřebovalo velké množství oceli; bylo jasné, že na další most nebude ocel, když se přednostně vyráběly tanky), tak bylo rozhodnuto, že se bude realizovat jejich řešení z předpjatého betonu. Ostatně tvarově bylo podobné tomu ocelovému. Betonový most má menší udržovací náklady a další podstatnou výhodu, že není hlučný při přejíždění vozidel. V soutěži podali propracované a proveditelné ideové řešení. To bylo předáno k dalšímu dopracování, které bylo věcně i časově náročné. Asi dva roky se jím zaměstnávalo celé oddělení ústavu PÚDIS včetně ověřování na modelech. Na návrhu se podíleli Vojtěch Michálek a Jiří Hejnic se statickým řešením, Stanislav Hubička architektonickou úpravou a Svatopluk Kobr dopravním řešením.
Nuselský most v Praze se realizoval podle tehdy velmi progresivního návrhu inženýrů J. Vítka a M. Sůry z roku 1960. Tři hlavní pole o délce 115,5 m byly betonovány letmo - technologií Ing. J. Vítka. Stavba mostu trvala šest let, od roku 1967 do roku 1973. Dokončen byl v roce 1973 a tehdy byl největší českou stavbou z předpjatého betonu. Zároveň se zvětšilo namáhání mostu, protože soupravy metra byly těžké. Když se v jednom poli mostu setkají dvě protisměrně jedoucí soupravy, znamená to zatížení asi 500 tun. K tomu je nutno připočítat provoz po mostě nahoře na vozovkách odhadem 100 tun a hmotnost vlastní konstrukce. Při zatěžovací zkoušce bylo na mostě umístěno 66 tanků T55. Při jejich přepravě k mostu v době normalizace se přihlížející na ulici obávali, že se něco děje. Při dynamických zkouškách navíc musel přestat vysílat Československý rozhlas, protože most působil jako anténa, jehož délka s ocelovou výztuží byla blízká střední délce rozhlasových vln.
První větší opravou prošel most již v roce 1981, když muselo být vyměněno nevhodně zvolené souvrství izolace a vozovky a také způsob osvětlení. Muselo být měněno zábradlí a opatřeno bezpečnostními síťovými stěnami, aby se zabránilo seskokům sebevrahů z mostu.
Mosty u Zvíkova - průkopnická letmá betonáž
Na začátku šedesátých let, tedy ještě před tím, než se začal stavět Nuselský most, si Ing. Vítek mohl vyzkoušet využití předpjatého betonu na dvou větších mostech na Vltavě. Ty jsou konstrukčně úplně stejné. Jsou přes Otavu a Vltavu u Zvíkova. Přemostění Vltavy a Otavy u Zvíkova jsou první dva velké mosty, kde se použila metoda betonování letmo pomocí posuvného bednění. Jednalo se o nový patent, který na konci padesátých let vymyslel Ing. Jan Vítek. Střední pilíř je vysoký 70 m. Původně měly být na délku mostu jen tři pole s větším rozpětím místo stavěných čtyř. Vojáci se však báli, že by velké rozpětí v případě porušení obtížně opravovali. Ing. Vítek nebyl projektant, ale navrhoval tehdy novou technologii výstavby. Když se začalo se stavbou nosné konstrukce, bylo již u obou mostů v údolí 20 m vody a most byl ve výšce 70 m. Poprvé navrhl betonování letmo v roce 1955 pro menší most u Želnavy na Šumavě. Tam to bylo jednodušší. Ale na Zvíkově navrhl pro úsporu nedostatkové oceli lehké vozíky jiné konstrukce, na které získal patentové osvědčení. Ale jen pro ČSR. Tato metoda betonování letmo se používá dodnes a je vhodnou metodou výstavby.
Ing. Vítek inicioval založení výzkumného pracoviště pro předpjatý beton u podniku Stavby silnic a železnic (SSŽ). Spolupracoval s ČVUT, působil jako expert při řešení pražského komunikačního systému, jako soudní znalec, technický poradce a organizátor soutěží. Byl členem mezinárodních odborných společností pro beton a mosty.
Čtěte také: Průvodce autorizací ČKAIT pro technologie
Tabulka významných českých mostů z předpjatého betonu
| Název mostu | Místo | Rok projektu | Rok dokončení | Hlavní projektant/technologie | Charakteristika |
|---|---|---|---|---|---|
| Přemostění říčky Teplé | Karlovy Vary | 1949 | První použití předpjatého betonu v ČSR, rozšíření kolonády | ||
| Most Pavla Wonky | Pardubice | 1954 | 1959 | Ing. M. Sůra, Ing. J. Vítek | První velký předpjatý spojitý most, šikmý, 3 pole 50+70+50 m |
| Most přes Vltavu | Zvíkov | Začátek 60. let | Ing. J. Vítek (letmá betonáž) | Velký most, letmá betonáž s posuvným bedněním, střední pilíř 70 m | |
| Most přes Otavu | Zvíkov | Začátek 60. let | Ing. J. Vítek (letmá betonáž) | Konstrukčně stejný jako most přes Vltavu | |
| Nuselský most | Praha | 1960 | 1973 | Ing. J. Vítek, Ing. M. Sůra (letmá betonáž) | Největší česká stavba z předpjatého betonu, 3 hlavní pole 115,5 m |
Inovace a výzvy v navrhování předpjatého betonu
Předpjatý beton byla nová technologie. Nešlo jen o komplikovanější projekt. Bylo nutné navrhnout předpínací zařízení pro napínání a kotvení předpjaté výztuže. Zcela se změnil způsob výstavby a museli jsme řešit mnoho problémů. V té době neměli žádné kontakty se západními inženýry, kteří byli s vývojem dále a měli řadu zkušeností. Občas si přečetli nějaký článek v jejich odborných časopisech, pokud se k tomu dostali. Bylo nutné vše důkladně uvážit a také dělat pokusná řešení. Výjimečně se také něco nepovedlo. Bylo nutné počítat s tím, aby v případě válečného konfliktu most unesl přejíždějící tanky a aby se v případě jeho poškození dala snadněji nahradit zničená část. Například při poškození jednoho pole mostu, aby ta ostatní zůstala stát.
Když se Nuselský most navrhoval, tak tenkrát byla úplně jiná doprava, jezdilo mnohem méně aut, byly jiné vozy metra. Mosty se nenavrhují na přejezd aut, ale podle normy, kde byly také tanky, tehdy o hmotnosti 60 tun a další zatížení. Také původní souprava metra s cestujícími měla hmotnost asi 250 tun. Dnes tam jezdí lehčí české soupravy. Později, když se navrhoval Nuselský most, tak už se začínala vyvíjet strojová výpočetní technika. Byla v počátečním stádiu, ještě velmi pomalá a jednoduchá. Ing. Sůra se o ní zajímal, což znamenalo získat k jedinému mohutnému zařízení ve více místnostech přístup, obvykle v noci. Vzal si papuče a čaj a několik hodin pracoval. Návrh mostu dělali ve svém volném čase až po zaměstnání.
Měření průhybů mostních konstrukcí
Když se provádí zatěžovací zkouška mostu, měří se průhyby nosné konstrukce. Dříve se spustil ve středu pole drát a dole stabilizoval. Nahoře na mostě se měřicím přístrojem zjišťoval pohyb mezi drátem a nosnou konstrukcí při jejím zatěžování. Bylo to poněkud náročné v přípravě, a proto se měřil jen jeden střední průhyb. Ing. Vítek se domluvil s geodetickým ústavem, který nivelací snadno na mostě změřil průhyby po celé délce mostu. Od té doby se geodetické měření používá dodnes.
tags: #lední #bruslení #historie #předpjatého #betonu