Beton a architektura. Prof. ing. Jan Vítek, CSc.

Beton a architektura Prof. ing. Jan Vítek, CSc.

Harry Seidler: Není jiný materiál, který dává možnost volby tvaru, nad železový beton

Vitruvius: Firmitas (pevnost, bezpečnost) Utilitas (funkčnost, užitná hodnota) Venustas (elegance a krása) Stavba - dopad do přírody na desetiletí nebo staletí Nutnost zabývat se estetickým dopadem

Utrecht, dům Schröder-Schräder, 1924-25, G.H.Rietveld

Dornach (CH) Goetheanum II 1924-28 R. Steiner E. Aisenpreis

Vila Savoye, Poissy, 1929

Dům nad vodopádem F.L.Wright, 1936

Berlin: Kongresová hala, 1956-57

Notre-Dame-du-Haut, Ronchamp, 1950-54

Emmerich, Heilig-Geist-Kirche, 1965-66

Sagrada Familia, Barcelona

Kongresové centrum, Gifu, Jap.

Nová Opera, Paříž

Salginatobelbrücke (CH), Maillart

Kochertalbrücke

Sunnibergbrücke, Ch. Menn

Sunshine Skyway, Tampa, Florida

Švýcarské tunelové projekty Gotthard, Lötschberg

Estetický výraz: Přírodní Přidaný Vynucený Golden Gate 1937

Přírodní estetika Výběr materiálu, tvary, zasazení do okolí, zpracování detailů, vyjádření významu jednotlivých prvků Great Belt East Bridge

Přidaná estetika Dekorace mostní konstrukce, nemá funkční účel, vhodné pro městské prostředí, přiměřená míra Alexander III, Paris, 1900

Dekorativní estetika mostních pilířů Rheinland Pfalz Schleswig-Holstein

Vynucená estetika Estetický dojem za každou cenu, obvykle bez souvislosti s významem jednotlivých prvků v konstrukci Alamillo bridge - Sevilla Campo-Volantin Footbridge - Bilbao

Estetický dojem x Náklady Přírodní estetický výraz = přiměřené náklady Přidané estetické doplňky = zvýšení nákladů o 10-15 % Vynucený estetický dojem = zvýšení nákladů v násobcích (2-4? krát)

Kylesku Bridge - Skotsko, 132 m

Besos River - Barcelona 68 m Al Khaleej Viaduct Riyadh 102-130 m

Qurashiva Viaduct - Riyadh Marine Bridge Bahrain

Natchez Trace Parkway Arches Bridging, Tennessee, USA Oblouk 177 (141) m, Mostovka 75 m, Výška 47 m, Prefabrikovaný PB

San Francisco - Oakland Bay Bridge Seismic Safety Project

Jeden pylon Tenká lana Svislé téměř neviditelné závěsy

Sloping Tower Belvedere - Rotterdam Sklon 6

Osaka City Central Gymnasium Průměr 110 m, Výška skořepiny 16 m Spřažená konstrukce beton - beton

1. fib Kongres Jap. 2002 Vývojové trendy současného světového betonu

Pokrok v oblasti BK před 1900 začátky betonu 1920 Železobeton rámy, oblouky 1940 Předpjatý beton 1960 Moderní mostní technologie 1980 Volné kabely, částečné předp. 1990 Nové betony, Nelineární výpočty Počítačem řízené mechanismy

Beton Technologie betonu SCC, HSC, HPC, DPC, + Vlákna, UHPC Klasický beton Moderní beton

Beton Aplikace UHPC Ductal f c = 180 MPa, f t = 10 MPa

Beton Aplikace UHPC Ductal f c = 180 MPa, f t = 10 MPa 4.3 m Rozpětí oblouku 120 m 1.3 m

Beton Aplikace UHPC Ductal f c = 180 MPa, f t = 10 MPa

Konstrukce Vylehčení kombinací s ocelovými stěnami kom. průřezu Most Hondani 44 + 97 + 56 m

Konstrukce Vylehčení kombinací s ocelovými stěnami kom. průřezu Most Rittoh l max = 170 m

Konstrukce Most Rittoh l max = 170 m

Konstrukce Most Bras de la Plaine l = 280 m

Konstrukce Budova PB 6 Paříž., La Défense Výška 150 m, jádro B60, sloupy B80, stropy B45

Konstrukce Engineering design and research center, Chennai, Indie

Vodojem Yamazato Dai-chi Průměr vnitřní Spodní deska tl. 0.5 1.5 m 60 m Výška stěny 21.3 m Problém: Betonáž desky - vodotěsnost

Výstavní plocha - Ženeva Požadavky: Plocha 44 000 m 2, cca 230 x 180 m, návaznost na existující plochu Zatížení 20 kn/m 2, 2 osamělá břemena 500 kn vzdálená 7 m Překážky pod plochou Rychlost výstavby

Výstavní plocha - Ženeva Příčný směr: rozpětí 10 25.6 m Výška nad terénem 6.5 19 m Parkoviště Existující výstavní hala Železnice Komunikace El. dráha Letiště Příčný řez konstrukcí

Výstavní plocha - Ženeva Schéma konstrukce

Výstavní plocha - Ženeva Rozmístění sloupů a průvlak

Výstavní plocha - Ženeva Montáž prefabrikovaného nosníku

Dutinové panely

Dutinové panely v ČR Spiroll a Partek Tloušťka 150-400 mm Šířka 1200 mm Délka až 18 m

Výroba Řezání panelů Betonáž

Přímá podpora s nabetonováním

Aplikace na obvodové pláště

Vzorky povrchů Aplikace na obvodové pláště

Některé statické problémy

Sloupy Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha Předpjaté stropy Zatížení a rozpětí Volba geometrie Volba předpětí Kritéria Konečný stav únosnost, použitelnost Výstavba podskružení, dočasné podepření

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha Předpjaté stropy Volba výšky průřezu trámu h??? Předpětí konstantní 16 lan 15.7 mm Rozpětí 12 m

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha 8 7 6 5 4 3 2 Předpjaté stropy Náklady x Užitné zatížení 0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 Výška trámu 1700 1650 1600 1550 1500 1450 1400 Užitné zatížení [kn/m2] Náklady na m2 [Kč] Užitné zatížení Náklady [Kč/m2] = 2.8 kn = 91 Kč

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha 25 20 15 10 5 0-5 -10 24 mm Předpjaté stropy Průhyb [mm] 14 mm Průhyb stálé Průhyb nahodilé 3 kn/m2 0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 Výška trámu [m] Průhyb [mm]

Kulturní a obchodní centrum Nový Smíchov

Aplikace betonů definovaných vlastností v České republice

Self-compacting concrete Dywidag, Prefa Lysá

Self-compacting concrete cast in situ, Bridge Zlíchov

Self-compacting concrete cast in situ, Bridge Zlíchov 80.0 70.0 Průběh teploty v desce nad krajní stěnou v místě 4 teplota ( C) 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 čas (hod)

Self-compacting concrete tunnel lining - subway

Self-compacting concrete tank in a brewery, Nymburk d = 29 m t_s = 350 mm h = 4m (1 casting stage)

Self-compacting concrete tank in a brewery, Nymburk

Watertight concrete launched tunnels under the Vltava River

High strength concrete prestressed bridge beams - T-section

Lightweight aggregate concrete footbridge in Č. Bud. L = 25 + 76 + 25 m Prestressed LWAC

Lightweight aggregate concrete footbridge in Č. Bud. Precast elements LWAC LC 35/38 (CEM I 42.5) Density 1760 kg/m3 Liapor 4-8/650 Actual compression strength ~50 MPa Modulus of elasticity 21000 MPa

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha Obloukový most Zadání: Obloukový most, rozpětí obl. 50 m, délka mostu 60 m Návrh: Oblouk konstantního průřezu, prefabrikované vzpěry, předpjatá mostovka

Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha Obloukový most Trvanlivost dlouhé konzoly Proveditelnost jednoduché tvary, prefabrikace x monolit Robustnost návrhu rezerva ve vzepětí Ekonomie kompromis mezi kvalitou a náklady Estetika oblé tvary, variabilita povrchů (hladký, vzor dřeva)

Obloukový most Metrostav, a.s. Stavební fakulta ČVUT, Praha