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

Al Khaleej Viaduct Riyadh 102-130 m

Besos River Barcelona 68 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“ fc = 180 MPa, ft = 10 MPa


4.3 m

1.3 m

Rozpětí oblouku 120 m


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

Konstrukce Vylehčení kombinací s ocelovými stěnami kom. průřezu

Most Rittoh lmax = 170 m

Konstrukce

Most Rittoh lmax = 170 m

Konstrukce Most Bras de la Plaine – l = 280 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 60 m Spodní deska tl. 0.5 – 1.5 m

Problém: Betonáž desky vodotěsnost

Výška stěny 21.3 m

Výstavní plocha - Ženeva Požadavky: • Plocha 44 000 m2, cca 230 x 180 m, návaznost na existující plochu • Zatížení 20 kN/m2, 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

Rozmístění sloupů a průvlak

Výstavní plocha - Ženeva

Montáž prefabrikovaného nosníku

Výstavní plocha - Ženeva

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

Některé statické problémy

Metrostav, a.s.

Stavební fakulta ČVUT, Praha

Sloupy


Předpjaté stropy Zatížení a rozpětí

Volba geometrie Volba předpětí Kritéria

Metrostav, a.s.

¾ Konečný stav – únosnost, použitelnost

¾ Výstavba – podskružení, dočasné podepření

Stavební fakulta ČVUT, Praha Metrostav, a.s.

Předpjaté stropy

Volba výšky průřezu trámu h ??? Předpětí konstantní 16 lan ∅ 15.7 mm Rozpětí 12 m

Náklady x Užitné zatížení 8 Užitné zatížení

1650

Náklady [Kč/m2]

6

1600

5

1550

4

1500

= 2.8 kN = 91 Kč

3

1450

2

1400 0.3

0.32

0.34 0.36 Výška trámu

0.38

0.4

Náklady na m2 [Kč]

1700

7 Užitné zatížení [kN/m2]


Předpjaté stropy

Průhyb [mm] 25 Průhyb stálé

20 Průhyb [mm]


Předpjaté stropy

Průhyb nahodilé 3 kN/m2

15 24 mm

10

14 mm

5 0

Metrostav, a.s.

-5 -10 0.3

0.32

0.34 0.36 Výška trámu [m]

0.38

0.4

Kulturní a obchodní centrum Nový Smíchov

Aplikace betonů definovaných vlastností v České republice

Self-compacting concrete

Dywidag, Prefa Lysá


cast in situ, Bridge Zlíchov







Průběh teploty v desce nad krajní stěnou v místě 4 80.0 70.0 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)


tunnel lining - subway


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


tank in a brewery, Nymburk

Watertight concrete

launched tunnels under the Vltava River

Watertight concrete

launched tunnels under the Vltava River

High strength concrete

prestressed bridge beams - T-section

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

Precast elements LWAC Density Liapor 4-8/650 Actual compression strength Modulus of elasticity

footbridge in Č. Bud.

LC 35/38 (CEM I 42.5) 1760 kg/m3 ~50 MPa 21000 MPa


Obloukový most

Zadání: Obloukový most, rozpětí obl. 50 m, délka mostu 60 m Návrh: Oblouk konstantního průřezu, prefabrikované vzpěry, předpjatá mostovka


Obloukový most Trvanlivost – dlouhé konzoly Proveditelnost – jednoduché tvary, prefabrikace x monolit Robustnost návrhu – rezerva ve vzepětí

Metrostav, a.s.

Ekonomie – kompromis mezi kvalitou a náklady Estetika – oblé tvary, variabilita povrchů (hladký, vzor dřeva)

Metrostav, a.s.


Obloukový most

Metrostav, a.s.


Obloukový most

Metrostav, a.s.


Obloukový most

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

Recommend Documents