Netradiční využití oceli pro ocelové konstrukce lávek v Dubai

• Foto

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ A KONCEPCE LÁVEK
Lávky mají rozpětí 105 m (obr. 1, 2) a převádějí chodník šířky 3 m. Lávky měly být postaveny v roce 2010, ale vzhledem k ekonomické krizi byla jejich výstavba odložena o jeden rok.

Pro konstrukci lávek byl zvolen síťový oblouk. Plochý ocelový oblouk má v podélném směru tvar kružnicového oblouku (horní plocha – konstantní poloměr, dolní plocha – složený kružnicový oblouk). Přibližně ve čtvrtinách rozpětí se oblouk rozděluje na dva uzavřené komorové průřezy, které plynule přecházejí z převážně horizontální tuhosti do tuhosti vertikální tak, aby vyhověly statickému namáhání a prostorovému uspořádání lávky.

Základní koncepce mostu je založena na nosném ocelovém oblouku a betonové mostovce, která je spojitě podepřena pomocí závěsů (obr. 3). Takto podepřená mostovka působí podobně jako nosník na pružném podkladu. Spojité síťové uspořádání závěsů (pavučinová síť) obloukové lávky umožňuje rovnoměrnější roznesení zatížení, a tedy i snížení lokálních namáhání oblouku i desky mostovky. Oblouk i mostovka jsou v podélném směru minimálně namáhány ohybem. To umožnilo navrhnout velmi subtilní konstrukci s nízkou konstrukční výškou nižší než 1/10 rozpětí.

Konstrukce lávky sestává z plochého svařovaného ocelového oblouku (S355) maximálního vzepětí 10,3 m. Komorový průřez oblouku je proměnné výšky od 200 mm do 3 600 mm a šířky od 300 mm do 1 400 mm ve vrcholu. Táhlo je tvořeno dvěma ocelovými profily, zabetonovanými v předpjaté betonové desce.

Předpětí do desky mostovky (C40/50) je vnášeno prostřednictvím ocelových koncových příčníků, zabetonovaných v desce. Monolitická deska mostovky tloušťky 250–294 mm je předepnuta v podélném směru čtyřmi kabely z 15 Ø 15,5 mm (VSL systém) (obr. 4). Deska působící v příčném směru jako železobetonová, je nad podporami zesílena na 640 mm. Deska je izolována pochůzí stříkanou izolací.

Závěsy působí jako tenká, ale tuhá stěna, působící v tahu. Konstrukce mostu tedy působí současně jako oblouk s táhlem a plnostěnný nosník. Ocelový oblouk tvoří jeho horní přírubu a betonová předpjatá mostovka přírubu dolní. Síťový oblouk s předpjatou deskou se chová podobně jako prostý nosník z předpjatého betonu. Při předpínání dochází k nadvýšení konstrukce, což v případě síťového oblouku současně rovnoměrně napíná závěsy (obr. 5). Pozitivně působí také smršťování a dotvarování betonu.

Jak je známo, obloukové konstrukce jsou náchylné na vybočení. Vybočení v rovině oblouku je bráněno velmi tuhou stěnou tvořenou závěsy a vybočení z roviny oblouku je bráněno tvarem komorového průřezu tuhého v horizontálním směru.

Uspořádání závěsů musí splňovat jak geometrická, tak statická pravidla. Podle statických principů musí výslednice sil v závěsech směřovat do středu oblouku tak, aby oblouk přenášel převážně osové síly.

Geometrická a estetická pravidla vyžadují, aby místa křížení závěsů vytvářela plynulou křivku. Jedním z možných geometrický principů je na obr. 6.

SPODNÍ STAVBA
Spodní stavbu lávek tvoří železobetonové opěry. Založení opěr je na vrtaných pilotách průměru 1,2 a 0,8 m.

MONTÁŽ
Ocelový skelet tvořený obloukem, táhly a závěsy, bude smontován a svařen na skruži v blízkosti staveniště. Montáž lávek se předpokládá tak, že na opěry se nejprve osadí tento ocelový skelet společně s bedněním a výztuží desky mostovky. Následně se vybetonuje deska mostovky, protože skelet lávky je schopen přenést zatížení betonem. Po zatvrdnutí betonu se deska mostovky předepne.

Další z možných postupů montáže je navržen tak, že se v blízkosti staveniště smontuje ocelový skelet a vybetonuje vylehčená deska s vloženými filigránovými deskami (obr. 7).

Deska je vylehčena ve střední části pole mostu z důvodu omezené nosnosti kolových přepravníků, která je max. 400 tun (obr. 8).

Ocelová konstrukce s vylehčenou deskou se dopraví na staveniště a pomocí dvou mobilních jeřábů osadí na ložiska. Potom se dobetonuje stědní část desky a vyladí se síly v táhlech.

ZÁVĚR
Současné výpočetní programy a technická vybavení pro napínání a měření sil v závěsech umožňují komplexně zvládnout problematiku síťových oblouků. Zvolený typ konstrukce lávek je velmi ekonomický, protože všechny konstrukční části jsou namáhány vesměs osovými silami a tedy využívají plnou kapacitu průřezů. Předpjatá betonová deska dává konstrukci tuhost a dynamickou stabilitu.

Autor

• Ing. Šašek Ladislav CSc.