Průmyslová střední škola v Letohradě
MOSTNÍ STAVBY
Červen 2013
Zpracoval Ing. Ludvík Motyčka „Konstrukce mostů ukazuje na kulturu národů“ Stanislav Bechyně
Obsah : 1. Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Historický vývoj mostních staveb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Starověké mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Středověké mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Novověké mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Základní pojmy a ustanovení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hlavní části mostu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hlavní charakteristiky mostu a jeho částí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prostorová úprava mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Návrh mostu, architektura mostu a jeho začlenění do krajiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Návrh mostní konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Začlenění mostu do krajiny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Výtvarná koncepce mostu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Zatíţení mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zatíţení silničních mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zatíţení lávek pro chodce, cyklostezek a chodníků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zatíţení ţelezničních mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Mostní svršek a mostní vybavení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mostní svršek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hydroizolace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chodníky a římsy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Odvodnění mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dilatační závěry na mostech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zábradlí a svodidla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protihlukové stěny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Osvětlení mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Přechodové desky a klíny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Mostní loţiska a klouby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kovová loţiska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elastomerová loţiska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Klouby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Spodní stavba mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Základy a způsoby zakládání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Podpěry mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Příčiny poškození malých mostů povodněmi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 2 2 4 7 16 16 17 18 20 22 22 23 23 25 25 28 29 33 33 34 34 35 36 38 39 40 40 42 42 43 45 46 46 48 54
9. Klenbové mosty z kamene a cihel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Materiál a zdivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Opěry a pilíře . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Klenby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poruchy zděných konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zesilování a rekonstrukce klenbových mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Propustky a přesypané mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zatíţení propustků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druhy propustků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hydraulické poměry mostů a propustků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Přesypané mostní konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Betonové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Materiál pro betonové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ţelezobeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57 57 57 57 62 64 65 66 67 68 69 72 72 72
2
Předpjatý beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Deskové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Trámové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Prefabrikované mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Rámové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Obloukové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Zavěšené mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Visuté pásové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Technologie výstavby betonových mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 12. Ocelové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Materiál pro ocelové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Konstrukční poţadavky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Bezpečnost mostních konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Trvanlivost mostních konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Mostovka ocelových mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Trámové mosty plnostěnné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Trámové mosty příhradové . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Ztuţidla a zavětrování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Mosty šikmé a se zakřivenou osou komunikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Obloukové a rámové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Mosty visuté a zavěšené . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Výroba a montáţ ocelových mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 13. Spřaţené ocelobetonové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Materiál spřaţených konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Zásady navrhování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 14. Zvláštní typy mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Pohyblivé mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Předpjaté ocelové mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 15. Mostní provizoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Silniční mostní provizoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Ţelezniční mostní provizoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Provizorní podpěry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 16. Dřevěné mosty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Vozovka dřevěných mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Trámové konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Rošty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Konstrukce sbíjené . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Hlavní nosníky jako vzpěradla, věšadla a vzpínadla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Příhradové konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Obloukové konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Lávky pro pěší . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Mezní stavy pouţitelnosti dřevěných mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Dřevěné podpěry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 17. Zatíţitelnost, přepočty a zesilování mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Zatíţitelnost mostů pozemních komunikací . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Zatíţitelnost ţelezničních mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 206 Zesilování mostních konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 18. Zatěţovací zkoušky mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Statické zkoušky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Dynamické zkoušky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 19. Přejímka, správa a udrţování mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Správa mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 3
Udrţování mostů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 20. Dodatek ke stavební mechanice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Příčinkové čáry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Plnostěnný nosník s pohyblivým zatíţením . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Účinek pohyblivé soustavy břemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Winklerovo kritérium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Břemenové kritérium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Šolínovo kritérium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Dynamika stavebních konstrukcí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Vlastní kmitání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Rezonanční jevy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
4
1. Úvod. Mosty se právem počítají mezi nejnáročnější stavební konstrukce, neboť bývají stavěny v obtíţných podmínkách, jsou vystaveny vlivům povětrnosti a jsou nepříznivě namáhány velkým zatíţením a jinými vlivy. Proto mostní stavitelství, které je odedávna povaţováno za vrchol inţenýrského umění, stojí velmi často v popředí vývoje celého stavitelství, v němţ určuje uţívání nových materiálů, nových konstrukčních soustav a stavebních postupů. Sledujeme-li dějiny lidstva, poznáváme, ţe hospodářský a kulturní vzestup národů je v podstatě podmíněn technickým rozvojem. Významnou úlohu pro rozvoj má silniční a ţelezniční doprava, jejichţ důleţitou součástí jsou mosty.
2. Historický vývoj mostních staveb. S vývojem lidské společnosti se projevila potřeba trvalých a stále větších mostů. Jejich druhy, technická dokonalost a umělecké ztvárnění jsou úzce spjaty se stupněm civilizace.
Starověké mosty Je nesporné, ţe člověk uţíval k svým prvním stavitelským pokusům lehčeji zpracovatelné dřevo. Jiţ neolitický člověk ukázal u svých kolových staveb, u nichţ se uţ objevovaly počátky tesařské práce, stavitelský důvtip. Trvalejší materiál, kámen, bylo moţno pouţívat teprve tehdy, kdyţ člověk vynalezl nástroje, kterými jej mohl opracovávat, a prostředky pro dopravu a ukládání do výšky. První kamenné stavby napodobily tvary konstrukcí dřevěných. Původně kladl člověk kámen přes vodní tok jako dřevěný trám a také prvním kamenným mostem byl prostý kámen poloţený přes potok. Aby zvětšil otvor mostu, začal stavitel klást kamenné desky na sebe tak, aby postupně kameny přečnívaly dovnitř mostního otvoru. Stabilitu jednotlivých desek zajišťoval kladením zatěţovacích kamenů, takţe desky se nemohly převáţit vyloţeným koncem. Tak vznikla falešná klenba (přečnělková klenba).
Prvními staviteli klenbových konstrukcí byli pravděpodobně Sumerové, od kterých toto umění převzali pozdější semitští obyvatelé Mezopotámie. Velký počet klenutých mostů postavili Peršané v dnešním Iránu a jinde. S uměním mostního stavitelství se setkáváme i u jiných starých kulturních národů, jako byli Mayové, Aztékové, Číňané aj. Vyspělá starověká řecká kultura, která zanechala mnoho stavitelských a sochařských památek, nezaznamenala v mostním stavitelství ţádný zvláštní pokrok. Stavěly se většinou malé mosty z kamenných desek nebo mosty dřevěné. Velkého rozvoje doznalo mostní stavitelství v říši římské. Římané, kteří si podmanili velkou část Evropy, stavěli mosty nejen v Římě a okolí, ale v celém impériu. Z důvodů vojenských, technických i správních budovali kvalitní silnice a na nich mosty. Kromě toho kaţdé větší město bylo zásobováno pitnou vodou přiváděnou z hor dálkovými vodovody, které byly přes údolí převedeny klenutými mosty – akvadukty. Starověké mostní stavitelství úzce souviselo s náboţenstvím. V prvních začátcích kultury souviselo vůbec stavitelství s náboţenským citem, a to proto, ţe kněţství všech náboţenství zastávalo úlohu kulturního průkopníka, bylo prvním pěstitelem všech věd od astronomie, meteorologie, lékařství a matematiky aţ k uměním výtvarným. Byla mu proto svěřena stavba mostů jako jedna z důleţitých sloţek kultury. Nejlepším příkladem toho byli římští pontifikové. Kněţské kolegium pontifiků bylo prý zaloţeno králem Numou. Z řad pontifiků byl zvolen velekněz, zvaný pontifex maximus. Tento název byl později zahrnut mezi tituly římských císařů a ještě později i římského papeţe. Název pontifex je odvozen od „pontem facere“, protoţe jim byla
svěřena stavba mostů. Kromě toho pontifikové spravovali náboţenský archiv, vedli annales maximi a určitou dobu jim byla vyhrazena i znalost práva. Nejstarším římským mostem je Pons sublicius postavený ještě před etruskou nadvládou prvním pontifikem Ancem Martiem r. 625 př.Kr. jako dřevěný most na pilotových bárkách. Římané se učili od Etrusků, kteří jiţ znali konstrukci klenby, ale postupně daleko předstihli své učitele a konstrukci kleneb dovedli k dokonalosti. Římské stavby vynikají smělostí, velkorysostí, vyspělou technikou a architektonickou dokonalostí. Pilíře zakládali na pilotách nebo na dřevěných skříních. Dovedli sestavovat skruţe. Klenby půlkruhové, segmentové nebo půleliptické byly z velkých klenáků, na loţných plochách přesně opracovaných, které se ukládaly bez malty a spojovaly se bronzovými skobami nebo hmoţdíky zalévanými olovem. Pouţívali téţ římské concretum, materiál podobný betonu. Jako první kamenný most v říši římské je označován most Salario přes Teveronu na via Salaria, vedoucí do Tivoli. Byla to stavba na tehdejší poměry skutečně neobyčejná : most délky 100 m, měl více oblouků, max. světlosti 21 m. Byl postaven kolem r. 500 př.Kr., v roce 546 pobořen, ale na rozkaz císaře Justiniána opraven. Rozsáhlá výstavba mostů se datuje od 2. stol.př.Kr., přičemţ některé z těchto objektů se zachovaly dodnes. Z mostů v Římě jsou to např.: Nejstarší kamenný most přes Tiberu, most palatinský, pons Aemilius, byl zaloţený v r.181 př.Kr. a dokončený v r. 142 př.Kr. Most se udrţel aţ do r. 1575, kdy byl nově upraven papeţem Gregorem XIII. z rodu Borghese a krásně vyzdoben. V roce 1598 však byl poničen velkou vodou a nakonec z něho zůstaly jen zbytky jednoho oblouku s bohatou rámcovou výplní, s drakem rodu Borghese. Od těch dob nese most jméno Ponte Rotto. Nejkrásnějším římským mostem byl pons Aelius, zaloţený r. 138 př.Kr. Hadrianem, jenţ dal mostu své rodové jméno a který tvořil vstup do jeho mausolea. Obrovské mramorové sochy andělů dal na most postavit aţ papeţ Kliment IX. v r. 1668 a od té doby se stal z mostu Aeliova most Ponte St.Angelo (most Andělský).
Ponte Rotto
Ponte St.Angelo
Dalším mostem je pons Fabricius, zaloţený r. 62 př.Kr. o dvou polokruhových klenbách světlosti 25 m se středním pilířem 10 m silným, nad nímţ je velký otvor s kruhovou klenbou, tzv. mostní oko, aby velká voda při záplavách mohla lépe odtékat. Na severním okraji Říma byl zaloţen r. 31 př.Kr. pons Mulvius. Na tomto mostě se r.312 střetl východní císař Konstantin s římským Maxentiem, který byl poraţen a zahynul ve vlnách Tibery. Jejich boj je zvěčněn na reliefu Konstantinova oblouku v Římě. V Rimini je Augustův most z r.20 př.Kr. – první známý šikmý klenutý most. Římské mostní stavitelství nacházelo svou náplň i na vojenských taţeních římských legií, při kterých vojenské mosty byly stavěny specializovanými odborníky, zvanými Fabri. Byly to zejména lodní a dřevěné mosty. Proslulé jsou zejména stavby mostů přes Rýn při Caesarově taţení do Germanie. Dalším takovým skvělým dílem byl most přes Dunaj u Ţelezných vrat, který stavěl Apollodoros z Damašku pro císaře Trajana v letech 103-105 pro přechod jeho vojsk do Dacie. Most je originálním způsobem zvěčněn na Trajanově sloupu v Římě. Vedle vojenských lodních a dřevěných mostů stavěli Římané, všude kam přišli, ať to bylo v Hispánii nebo Galii, i nákladné pevné mosty, z nichţ mnoho zbytků, zvláště z doby císařské, se zachovalo. 6
Nejodváţnější mistrovskou stavbou, jakou znal starověk, byl Trajanův most přes Tajo u Alcantary, stavěný r.105 C.Juliem Lacerem.Strmé údolí je ve výšce 69 m překlenuto šesti oblouky 187,5 m dlouhého mostu, dosahujícími rozpětí 36 m. Jednou z nejsmělejších a nejkrásnějších mostních staveb z římské doby je akvadukt Pont du Gard u města Nimes v jiţní Francii, zbudovaný M.Vipsaniem Agrippou v letech 63-18 př.Kr. pro přívod vody z řeky Eury do tehdejšího Nimesu. Akvadukt má tři patra, je 273 m dlouhý a v nejhlubší části údolí 48,7 m vysoký. Dole je šest kleneb rozpětí aţ 24,5 m s pilíři asi 6 m silnými, nad nimi jedenáct kleneb a v horním poschodí 35 klenbiček po 4,8 m světlosti s pilíři 3 m silnými.Polokruhové klenby jsou z přesně opracovaných kvádrů kladených bez malty.Vodovod byl v činnosti ještě v 5. století, kdy byl částečně poškozen Vizigoty. V roce 1600 dal vévoda Rohan strhnout třetinu vrchního poschodí, aby získal místo pro přechod svého vojska. Teprve po sto letech byl celý most opraven a v letech 1743-47 byl k němu přistavěn nový silniční most. Tato stavba byla vzorem pro pozdější mostní stavby. Jen o málo mladší je velkolepý dvoupatrový Trajanův akvadukt ve španělské Segovii, známý pod jménem Puente de las Ferreras o výšce asi 30 m a délce přes 200 metrů.
Trajanův Puente Alcantara
Puente de las Ferreras v Segovii
Pont du Gard u Nimes
Středověké mosty V roce 476 dochází k zániku západořímské říše. Ještě dlouho potom však existovala východořímská byzantská říše, kde pokračovala římská stavební kultura. Stavěly se mosty v Sýrii, Palestině a dalších východních zemích. Mosty byly stavěny jak přímo římskými staviteli, tak i jejich východními ţáky.Tyto znalosti si osvojili i pozdější podmanitelé Persie Arabové. Ve Španělsku, které bylo opanováno Maury, se proslavili Umajjovci (756-1031) stavbou hradů, paláců a mostů. Z roku 719 pochází kamenný most o 16 obloucích přes Quadalquivir v Cordobě, 233 m dlouhý. Významný je most sv. Martina v Toledu o třech obloucích, z nichţ největší, 40metrový, je asi největší španělskou klenbou. 7
V západní části římské říše nastává doba hlubokého úpadku. Také vývoj mostů byl na několik století zastaven. V době stěhování národů se cesty zatarasovaly a mosty ničily. Po usazení národů je však stále více pociťována potřeba mostů na cestách a proto ve francké říši král Ludvík Poboţný v roce 818 vydává mostní řád o zřizování mostů na veřejných cestách a často ostrými výnosy naléhá na udrţování mostů. Za své vzkříšení děkuje mostní stavitelství církevním řádům. Stavbu mostů ve svém programu měla hlavně benediktinská řehole. V jejich klášterech byla vedle filosofie pěstována veškerá antická věda. Tato blahodárná činnost řeholí se postupně rozšířila po celé Evropě. Kolébkou obnoveného mostního stavitelství se však stala Francie. Neobyčejný rozmach zahájil most Pont Saint Bénezet přes Rhonu v Avignonu, stavěný v letech 1177-88 podle pověsti chlapcem Bénezetem za pomoci ďábla. Podle listin uloţených v Bibliothéque Nationale v Paříţi byl ve skutečnosti Bénezet pastýřem v Alvilardu a jeho zboţnost ho zavedla aţ mezi benediktiny ve Vivaraisu. Ti si ho velmi oblíbili a přijali za svého; sám se pak stal benediktinem a dotáhl to aţ na papeţský trůn jako Benedikt II. Později byl prohlášen dokonce za svatého. A právě tento zboţný pastýř zaloţil bratrství mostních bratří – Fréres du Pont, s posláním navrhovat a stavět mosty. Avignonský most byl dlouhý 975 m a rozpětí největšího z osmnácti oblouků bylo 33 m. Most byl velmi úzký, jen něco přes 4 m. Most byl ve 14. a 15. století těţce poškozen různými boji, v roce 1602 se zřítilo několik kleneb a v r.1670 strhlá velká voda další oblouky, takţe dodnes zůstaly zachovány jen čtyři oblouky, které jsou francouzskou národní památkou, opěvovanou lidovou písničkou : „Sur le pont d’Avignon, on y danse, on y danse ….“
Most Saint Bénezet v Avignonu
Most sv. Martina v Toledu
Mezi další význačné mosty postavené ve Francii ve 12. aţ 14. století patří most přes řeku Lot v Cahors se třemi obrannými věţemi a chodbou v nadezdívce nad klenbami, most St.Esprit přes Rhonu u Avignonu s 25 klenbami a paříţské mosty Pont Neuf, Notre Dame a St.Michel. V Itálii z té doby patří mezi nejznámější mosty Ponte Vecchio přes řeku Arno ve Florencii s oblouky o největším rozpětí 29,9 m, který v roce 1345 stavěl Taddeo Goddi. K mostu je připojena klenutá chodba, spojující paláce Pitti a Uffizzi. Další známou mostní stavbou je most z růţového mramoru u starého zámku ve Veroně přes řeku Adiţi – Ponte Castel Vecchio. Most měl tři oblouky světlosti 48,7 m se zábradlím a pilíři vytvořenými jako středověké cimbuří a s vysokou věţí. Most stavěli Giovanni de Ferrari a Jakobi Gozzo v letech 1354-56. Pokrok u dřevěných mostů se projevoval pomaleji neţ u mostů kamenných. V čele stavitelů dřevěných mostů ve 14. století stáli Švýcaři, hlavně s jejich Kapellenbrücke přes Reussu v Lucernu z roku 1333. Později se vedle trámových mostů vyskytly věšadlové a vzpěradlové konstrukce a oblouky vytvořené z krátkých polygonálně kladených příček. Ve střední Evropě byl jako první od roku1119 budován kamenný most přes Labe v Dráţďanech. Pro nedostatek finančních prostředků se stavba na půl druhého století zastavila a most byl dokončen aţ roku 1260. Jako druhý je v roce 1133 budován most přes Mohan ve Würzburgu. Třetím pak je most přes Dunaj v Řezně z roku 1135-1146.
8
Kapellenbrücke v Lucernu
Ponte Vecchio ve Florencii
Most v Řezně
Karlův most v Praze
První kamenný most z opuky přes Vltavu v Praze o 27 klenbách, most královny Judity,coţ byla druhá manţelka krále Vladislava II., byl stavěn v letech 1166-1171. Postupně byl povodněmi značně poškozen a roku 1342 úplně zničen. Nejstarším mostem u nás, který je dodnes v provozu, je most přes Otavu v Písku, postavený v letech 1263 aţ 1265 za vlády Přemysla Otakara II. V roce 1333 povolává praţský biskup Jan z Draţic do Roudnice člena Fréres du Pont, avignonského mistra Viléma, který tu začíná budovat kamenný most přes Labe. Po roce opouští Čechy a most dostavěli domácí stavitelé, vyučení mistrem Vilémem. Most byl za třicetileté války zničen. Na místě zničeného mostu královny Judity byl postaven nejprve dřevěný most. Mezitím však jiţ arcibiskup Arnošt z Pardubic vypsal sbírku na stavbu nového kamenného mostu a 9.července 1357 poloţil Karel IV.základ mostu, který je 515 m dlouhý a 9,4 m široký a má 16 kleneb světlosti 16,6aţ 23,4 m. Karlův most byl dokončen v roce 1382 a jeho navrhovateli a staviteli byli mistr Otto a Petr Parléř. Most byl mnohokrát poškozen povodněmi. V roce 1902 aţ 1904 byli pilíře zabezpečeny kesony a v současné době (2010) probíhá náročná celková oprava. Karlův most s gotickými mostními věţemi a barokními sochami patří mezi naše nejvzácnější památky. Většina středověkých mostů nedosahovala technické a umělecké úrovně mostů z doby římské. Mosty měly mělké základy, vozovku měly nízko nad hladinou, otvory byly poměrně malé a pilíře tlusté, takţe za povodní a chodu ledů se často poškodily nebo i zřítily. Renesance, začínající v druhé polovině 15. století, která se snaţila o obrození starého římského umění a vědění, přinášela i mostnímu stavitelství dokonalejší architekturu, poněvadţ stavbou mostů se zabývala i řada významných renesančních osobností vědy a umění (např. Alberti, Palladio, da Ponte, Michelangelo aj.). V roce 1590 postavil Antonio da Ponte krásný mramorový most v Benátkách, zvaný Ponte Rialto. Jedním z nejhezčích mostů je Ponte della Trinita přes Arno ve Florencii, který v letech 1567-1570 postavil Michelangelův ţák , sochař a stavitel Bartolommeo Ammanati. Andrea Palladio stavěl první příhradový dřevěný most přes Cismonu mezi Tridentem a Bassanem na rozpětí 35 m a ve svých čtyřech knihách o architektuře načrtl různé typy příhradových dřevěných nosníků. 9
Ponte Rialto v Benátkách
Ponte della Trinita ve Florencii
Palladiův most u Bassana
Palladiovy náčrty příhradových nosníků
Mezi významné mosty tohoto období patří téţ most Pont Neuf v Toulouse, most zvaný Toledský v Madridu aj. Známými staviteli mostů ve Francii jsou Jacques Gabriel, Francois Blondel a Hardouin Mansart.
Novověké mosty Téměř do konce 17. století se mosty stavěly podle citu bez sloţitých výpočtů a podle zkušeností předávaných z generace na generaci. Pokrok v rozvoji mostního stavitelství nastává uplatňováním poznatků z teorie konstrukcí, jejíţ základy stojí na četných objevech v matematice, fyzice a mechanice ( Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, Bernoulli, Varignon, Euler, Lagrange, Hooke, Navier a další). Jiţ začátkem 17. století vznikaly první inţenýrské akademie. Byly to rytířské či šlechtické akademie vychovávající školené inţenýry pro účel vojenský (fortifikace, opevňování apod.). Civilní inţenýrství se prodíralo kupředu jen velmi pomalu. Chyběl pevný systém a jednotnost. V Rakousku byl tvůrcem novodobé silniční sítě a silničního hospodářství Karel VI., později pokračoval Josef II. V jednotlivých zemích rakouské říše byla zřízena ředitelství cest, starající se i o stavbu mostů a cest, kde jim byli přiděleni první státní inţenýři. Čechy a Morava byly přičleněny silničnímu řediteli v Dolních Rakousích a jako první zemský inţenýr zde byl přidělen Jan Jakub Marinoni. Roku 1769 na nátlak stavů bylo zřízeno samostatné silniční ředitelství pro Čechy a Moravu. V těchto poměrech se rodilo inţenýrské vědecké studium, o které se jako první zaslouţil K.J.Villenberg, Čech pocházející z Lehnice ve Slezsku. Villenberg získal inţenýrské vzdělání ve Francii, roku 1706 sloţil zkoušku před komisí pro inţenýrské a defensivní věci císařské dvorské válečné rady a byl jmenován císařským inţenýrem. Byl to tedy první český inţenýr. Na jeho opětovanou ţádost císař Karel VI. nařídil zaloţení inţenýrské školy v Praze. Villenberg zde byl zemskými stavy jmenován profesorem inţenýrství. O zaloţení čistě technického vyššího ústavu v Praze, prvního v Rakousku a Německu, má hlavní zásluhu německý profesor praţské university Fr.Jos.Gerstner. O zřízení takové školy se snaţil jiţ od roku 1795 a teprve r.1806 se dočkal zaloţení Královského českého stavovského technického učiliště v Praze, jehoţ posláním bylo povznést domácí průmysl vědeckým vyučováním. Vyučovací jazyk byl 10
německý a v roce 1868 došlo k rozdělení na německou a českou techniku. Praţská první středoevropská vysoká technická škola se stala vzorem pro pozdější polytechnické školy v Evropě. Vysoká škola technická ve Vídni vzniká r.1815, v Berlíně r.1821, roku 1850 byla zřízena německá technika v Brně a v roce 1855 technika v Curychu. Ve Francii byly v roce 1706 všechny mosty rekonstruovány, aby odpovídaly zvýšeným poţadavkům doby, a jejich vrchní řízení bylo svěřeno generálnímu inspektoru, který měl přiděleného jednoho vrchního inţenýra, tři inspektory a 22 inţenýrů podřízených. Jedním z prvních dohlíţitelů nad mosty, hrázemi, zemskými a státními silnicemi byl královský francouzský inţenýr Gautier, který vydal r.1712 první knihu o stavbě cest. Francouzská stavební technika měla vliv na sousední země i na rozsáhlá území Německa. V Německu vyšla první učebnice o mostním a silničním stavitelství jiţ roku 1786. Za panování Ludvíka XIV. zaloţil jeho ministr financí Colbert Stavitelskou akademii, která poskytovala inţenýrům moţnost pěstovat stavitelství i po stránce vědecké. Právě zde vznikla vynikající francouzská mostní škola a zde byla poprvé uveřejněna teorie kleneb a základů nauky o pevnosti. Druhé nejstarší sdruţení pěstující inţenýrské vědy, zaloţené roku 1716, byl sbor inţenýrů (Corps ingenieurs), jehoţ vynikajícími členy byli mostaři. První samostatná inţenýrská škola ve Francii byla První paříţská kreslířská škola z r.1747, řízená vynikajícím mostařem Perronetem, která byla r.1760 povýšena na École des Ponts et des Chaussées (škola mostní a silniční). Roku 1794 byla zaloţena paříţská École polytechnique pod vedením profesora deskriptivní geometrie C. Mongea. Profesory matematiky byli Lagrange a Laplace. Postupně vznikaly vysoké školy i v jiných zemích. S rozvojem teoretických znalostí se mění i způsoby navrhování a výstavby mostů. Dřevěné mosty Výstavba těchto mostů dosáhla mistrovské úrovně zejména v alpských zemích. Ze švýcarských stavitelů dřevěných mostů vynikal Ulrich Grubenmann z Teuffenu, který v r. 1757 postavil dřevěný most přes Rýn v Schaffhausenu o dvou polích s rozpětím 52 a 59 m. Grubenmann se pokoušel u svých dřevěných mostů uskutečnit myšlenku příhradových nosníků Palladia a postavil v r. 1767 most v Oberglattu, jehoţ oblouk byl vyztuţen trojúhelníkovou příhradovou soustavou. Kromě jednoduchých trámových nosníků se začaly pouţívat konstrukce vzpěradlové, věšadlové, oblouky, příhradové nosníky a roštové trámy. V 19. století se rozhodující vývoj dřevěných mostů odehrával ve Spojených státech při rozsáhlé výstavbě ţelezničních tratí. Američané jako první uskutečnili myšlenku příhradových obloukových dřevěných mostů. Timothy Palmer postavil v r. 1804-1806 most přes Schuylkill ve Filadelfii o příhradových obloucích s přímými horními pásy na rozpětí 103 m. Další konstrukcí je oblouk s táhlem, pouţitý Američanem Burrem v r.1804 pro přemostění Delavar u Trentonu. Je to most o pěti polích s rozpětím 49 aţ 61 m s mostovkou zavěšenou na oblouku ţeleznými táhly a vyztuţením oblouku šikmými příčkami. Zajímavým spojením přímopásového příhradového nosníku se vzpěradlovým vyztuţením byl most přes Potomac ve Washingtonu.
Most v Oberglattu
Most přes Schuylkill ve Filadelfii
11
Most přes Delavar u Trentonu
Most přes Potomac ve Washingtonu
Uváţíme-li, ţe američtí inţenýři tenkrát ještě neznali všechny vědecké teorie dneška, musíme obdivovat jejich odvahu k stavbě tak velkých a sloţitých mostů. Vţdyť v Americe při stavbě ţeleznic byly přemostěny všechny americké veletoky jako Mississippi, Missouri a další. I u nás byla postavena řada zajímavých dřevěných mostů. V Praze chtěl tesařský mistr Ránek překlenout Vltavu dřevěnou lávkou o jednom poli – obrázek modelu viz texty PSŠ „Dřevěné konstrukce“. Po nástupu ocelových a betonových mostů bylo dřevo pouţíváno jako stavební materiál pro provizorní a pomocné konstrukce. S vývojem spojovacích prostředků a ochranných látek se oţivil zájem i o konstrukce definitivní a to zejména v zemích bohatých na lesní porosty jako Kanada ,USA, Rusko, Finsko. V dnešní době se pouţívá zejména lepených nosníků různých tvarů a sbíjených nosníků. V mostních stavbách je dřevo pro trvalé konstrukce vyuţíváno hlavně u lávek pro pěší, zvláště pak v přírodním prostředí. Kamenné mosty O rozvoj nových konstrukcí kamenných mostů se zaslouţila zejména výborná francouzská mostařská škola v čele s J.R.Perronetem, který je nazýván zakladatelem moderního stavitelství kamenných a zděných mostů. Dalším významným představitelem tohoto oboru je profesor P.Séjourné, který je autorem mostu Pont des Amidonniers v Toulouse. Pro návrh a stavbu nových obloukových mostů se jiţ vyuţívá všech dostupných teoretických poznatků. Konstrukce dosahují aţ stometrových rozpětí, mostovka bývá podporována nad hlavním nosným obloukem klenbičkami,zmenšuje se poměr vzepětí oblouku ve vrcholu k jeho rozpětí, klenby bývají rozděleny na dva klenbové pásy, pouţívají se nové způsoby zakládání mostu apod. Ve Francii i jiných zemích bylo postaveno mnoho velkých a smělých mostů. K jejich rozvoji významně přispěla stavba ţeleznic. Mezi význačné a obdivované stavby patří Perronetův most přes Seinu v Neuilly u Paříţe s pěti eliptickými klenbami světlosti 39 m a vzepětí 3,54 m. Korunou jeho ţivotního díla je Pont de la Concorde, postavený v letech 1787-1790, jeden z nejkrásnějších mostů Paříţe.
Perronetův most v Neuilly
Pont de la Concorde
Mezi vynikající díla patří téţ řada mostů na alpských drahách s rozpětími aţ 85 m. Zajímavý je čtyřpatrový viadukt , postavený v r. 1845 v Sasku přes Göltsch, dlouhý 580 m a vysoký 80 m.
Viadukt přes Göltsch
Viadukt de la Jonction u Ţenevy
Pokračovateli středověkých kamenných mostů v Praze přes Vltavu jsou tři kamenné mosty novověké.
12
Prvním je ţelezniční viadukt z Karlína do Holešovic, postavený v letech 1846 – 1850 . Autorem této 1110 m dlouhé stavby s 85 klenbami je rakouský inţenýr Alois Negrelli, po němţ nese současný název „Negrelliho viadukt“. Druhým je městský most Palackého, se sedmi plochými klenbami, postavený v letech 1876 – 1878. Projekt celého mostu vypracoval český inţenýr Josef Reiter, s nímţ po stránce umělecké spolupracoval architekt Bedřich Münzberger. V padesátých letech 20. století došlo k rozšíření mostu, coţ byl úkol pro inţenýra Jana Fischera. Třetím je městský most Legií u Národního divadla, s devíti eliptickými klenbami, postavený v letech 1898 – 1901 jako náhrada za zrušený kovový visutý most císaře Františka I. Ze soutěţe na návrh mostu vyšli jako vítězové Ing.J.Janů, Ing.J.Soukup a architekt Antonín Balšánek. Bohuţel Ing.Janů zemřel brzy po skončení soutěţe a proto převáţná část starostí zůstala na druhém autorovi Ing.Jiřím Soukupovi.
Most Palackého
Negrelliho viadukt
Most Legií
Most Svatopluka Čecha
Kovové mosty Podle doloţených zpráv bylo poprvé uţito ţeleza jako hlavní nosné části mostu v Číně jiţ před rokem 1667 v provincii Junnan. Jednalo se o lávku pro pěší s rozpětím kolem 60 m, sestavenou z dvaceti řetězů z kovářsky svařených článků. Vývoj kovových mostů úzce souvisí s historií výroby ţeleza. Nejprve byla pouţívána litina, v roce 1784 se v Anglii začíná s výrobou svářkové oceli, kterou koncem 19. století vytlačila ocel plávková, vyráběná v tekutém stavu. Začíná se s výrobou válcovaných profilů různých tvarů a plechů, a při spojování se přes nýtování a šroubování dochází aţ k moderním způsobům svařování. Teorie konstrukcí ve svém vývoji dlouho pokulhávala za inţenýrskou aplikací. Praktické úkoly a teoretická řešení se vzájemně ovlivňují a za mnohý významný pokrok vděčíme také nezdarům a nehodám, které názorným způsobem upozornily na mezery v teorii a na nedostatky ve výrobě. Mezi drastické příklady patří zřícení 13 z 84 polí ţelezničního mostu přes mořskou úţinu Tay ve Skotsku r.1879 (nedostatečné dimense pro zatíţení větrem), zřícení mostu přes řeku sv. Vavřince v Quebecku r.1907 (nedostatečná únosnost členěných prutů na vzpěr), zřícení svařovaného mostu u Hasseltu v Belgii r.1938 (křehký lom materiálu nevhodného pro svařování) a zřícení visutého mostu u Tacomy v USA r.1940 (aerodynamická nestabilita). Prvním ţelezným mostem byl silniční most odlitý z šedé litiny ve slévárně Coalbrookdale v Anglii v letech 1776-1779 a postavený přes řeku Severn u města Brosely, přejmenovaného později na Ironbridge (Ţelezný most).Most měl rozpětí 30,6 m, jehoţ pět členěných oblouků pod mostovkou
13
mělo rozpětí 12,8 m. Poloviny jednotlivých oblouků byly odlity do pískových forem a mezi sebou byly spojeny klíny. Později se pro větší rozpětí litinové oblouky dělily na více úseků, které se opracovanými plochami opíraly přímo o sebe podobně jako kvádry kamenných mostů a byly spojeny šrouby nebo klíny. Známým reprezentantem tohoto typu mostů je Pont Alexandre v Paříţi přes Seinu, postavený v letech 1904-1905 s rozpětím 140 m. V Praze byl roku 1908 postaven kovový obloukový most Svatopluka Čecha (dvoukloubový oblouk s příhradovou konstrukcí v cípech kleneb) podle projektu Ing.J.Soukupa, Ing.F.Mencla, Ing.Dr.Z.Baţanta a Ing Koláře. Architektonické ztvárnění v duchu secese je dílem architekta J.Kouly.
Litinový most přes řeku Severn – Ironbridge
Pont Alexandre v Paříţi
Typem mostů, které bylo moţno stavět i na větší rozpětí byly mosty visuté s řetězovými pásy. Kolébkou visutých mostů se stala Amerika a několik řetězových mostů bylo postaveno v Anglii. První řetězový most na kontinentu postavil v letech 1823-1824 český inţenýr Bedřich Schnirch, a to přes řeku Moravu u Stráţnice s rozpětím 29,7 m. U nás byla potom postavena řada zajímavých visutých mostů, např. most přes Ohři v Lokti, řetězový most císaře Františka Josefa v Praze a do dnešní doby zachovaný most přes Vltavu v Podolsku s rozpětím 91 m, který byl v roce 1970 rozebrán a přemístěn ke Stádlci přes Luţnici. Ve druhé polovině 19. století dochází k vývoji různých typů příhradových mostů a nových konstrukcí mostů visutých. Zajímavou konstrukcí je ţelezniční příhradový konzolový most přes zátoku Firth of Fort s rozpětím hlavních polí 512 m a vloţenými poli délky 106 m. Most byl postaven v letech 1893-1890 podle návrhu inţenýrů Fowlera a Bakera. Obloukovými příhradovými mosty bylo velkých rozpětí dosaţeno mnohem později. V roce 1931 byl postaven most přes Kill van Kull u New Yorku s rozpětím 504 m a o rok později most přes přístav v Sydney v Austrálii s rozpětím 503 m.
Řetězový most císaře Františka Josefa v Praze
Most přes zátoku Firth of Forth ve Skotsku
Ve třicátých letech 20. století se při spojování ocelových konstrukcí začíná ve větší míře pouţívat svařování. Zásluhu na vyřešení řady problémů svařovaných konstrukcí má profesor František Faltus, který byl velkým propagátorem svařování jiţ od jeho počátků a projektantem mnoha svařovaných ocelových mostů u nás. Po druhé světové válce se vývoj a navrhování zaměřuje na plnostěnné komorové průřezy s tzv. ortotropní mostovkou. Příkladem takové konstrukce je u nás dálniční most „Vysočina“ ve Velkém Meziříčí s max.rozpětím pole 135 m, v Rakousku most na dálnici z Innsbrucku na Brenner nazývaný „Europabrücke“ celkové délky 820 m, s max.rozpětím 198 m a výškou 190 m nad řekou Tal. Plnostěnné konstrukce tohoto typu se pouţily i u obloukových mostů. Je to třeba most přes Askeröfjord ve Švédsku a „duhový most“ přes Niagaru v Americe. 14
Nejvýznamnějším ocelovým obloukovým mostem v naší republice je most Ţďákovský. Je to dvoukloubový plnostěnný oblouk s rozpětím mezi klouby 330 m. Patří k největším mostům tohoto typu na světě. Most byl stavěn v letech1958-1967 s přestávkou od roku 1960 do roku 1964. Hlavním projektantem byl Ing.J.Zeman, hlavním statikem byl prof.Ing.A.Schindler.
Most „Vysočina“ ve Velkém Meziříčí
Europabrücke ve stavbě
Ţďákovský most
Harbor Bridge v Sydney
Další vývoj přinesl v druhé polovině 19. století vyřešení způsobu vytváření nosných lan z jednotlivých drátů přímo na mostě a začaly se stavět mosty visuté a později i mosty zavěšené. Průkopníky v tomto oboru byli otec a syn Roeblingové stavbou Brooklynského mostu v New Yorku. Visuté mosty překonávají největší rozpětí. Dlouhou dobu měly světový primát ve velikosti rozpětí americké mosty – Golden Gate z roku 1937 s rozpětím středního pole 1280 m, Verrazano Narrows v New Yorku z roku 1966 s rozpětím 1300 m. Později prvenství převzala Evropa – most Humber Bridge v Anglii s rozpětím 1410 m a roku 1998 most mezi ostrovy Funen a Zealand v Dánsku s rozpětím 1624 m. V současné době (r.2010) je to most Akaši Kaikjó mez ostrovy Honšú a Awadţi s rozpětím 1991 m. Při návrhu tohoto mostu projektanti museli počítat se silnými větry a s častou a intenzivní seismickou činností. Prozatím na papíře zůstává plán přemostění Mesinské úţiny v Itálii s rozpětím středního pole 3300 m.
Most mezi ostrovy Funen a Zealand v Dánsku
Most Akaši Kaikjó v Japonsku
U zavěšených mostů jsou kabely provedeny jako přímé šikmé závěsy různého uspořádání vedené přes svislé nebo šikmé pylony. Tyto mosty se v současné době pro větší rozpětí pouţívají dosti často a to v provedení ocelovém i betonovém. Mezi známé zavěšené mosty patří most vedoucí přes zátoku u ústí Seiny mezi městy Le Havre a Honfleur zvaný Pont de Normandie s rozpětím středního pole 856 m z roku 1995. Krajní pole jsou z předpjatého betonu, střední pole je ocelové. Hlavním projektantem byl Michel Virlogeux. 15
V současnosti největší rozpětí – 890 m, má japonský most Tatara mezi ostrovy Ikučidţima a Omišima postavený v letech 1990 -1999. Nám nejbliţší je zavěšený ocelový most přes Dunaj v Bratislavě na Slovensku s jedním šikmým pylonem, jehoţ hlavním projektantem byl profesor Arpád Tesár. Největší rozpětí je 306 m a postaven byl v roce 1971.
Most Normandie - Francie
Most Tatara - Japonsko
Most v Bratislavě
Betonové mosty V druhé polovině 19. století se začal v mostním stavitelství pouţívat beton. Uţ staří Římané pouţívali tzv. concretum, směs pucolánové hlinky a neznámé hydraulické přísady. Začátkem 19. století byl objeven portlandský cement, ale aţ roku 1869 postavil Coignet první klenbu z prostého betonu rozpětí 36 m pro paříţský vodovod. Prostý beton, bez výztuţe, nepřinesl konstrukčně oproti kamenným mostům nic nového, pouze se zmenšila pracnost. Prostý beton, stejně jako kamenné zdivo, jen velmi málo odolává tahovým napětím. Mosty z prostého betonu se stavěly jako vetknuté oblouky nebo někde jako kloubové vloţením kamenných nebo betonových válcových kloubů do patek a do vrcholu oblouku. Známé jsou praţské mosty z prostého betonu – Hlávkův, Mánesův a Libeňský. Hlávkův je se sedmi oblouky, s největší světlostí 39 m podle projektu Ing.Frant.Mencla a architekta Pavla Janáka, postaven v roce 1912. Mánesův most má pět oblouků o největší světlosti 41,8 m a postaven byl v roce 1913 podle projektu inţenýrů Aloise Nového a Františka Mencla a architekta Mečislava Petrů. Libeňský most je vlastně sloţen ze tří samostatných částí. Nejdelší je přemostění na straně holešovické s pěti klenbami o max. světlosti 42,8 m z prostého betonu, další části přidruţené do celkového přemostění jsou ţelezobetonové rámové konstrukce. Most byl dokončen v roce 1928 podle projektu inţenýra Františka Mencla a architekta Pavla Janáka, který hmotnost stavby vyuţil k uplatnění kubistických forem výtvarného ztvárnění mostní stavby. Statické řešení všech rámových konstrukcí provedl tehdy Ing.Dr. Václav Dašek, budoucí profesor ČVUT v Praze. Největší obloukový most z prostého betonu je přes řeku La Caille u Cruseilles s rozpětím 139,8 m, který byl dokončen v roce 1929.
Hlávkův most
Hlávkův most – úprava patek kleneb
16
Mánesův most
Libeňský most
První most ze ţelezového betonu postavil Monier v roce 1875. Je to klenba rozpětí 16 m. Mezi průkopníky ţelezového betonu v mostním stavitelství zaujímá první místo F. Hennebique. Začal pouţívat ţebrové oblouky a jako první vytvořil nový nosný prvek – deskový trám. Jeho největším dílem je most Risorgimento přes Tiberu v Římě, dokončený v roce 1911, s rozpětím 100 m a vzepětím oblouku 10 m. Přitom vyuţil spolupůsobení oblouku s podélnými a příčnými stěnami a deskou mostovky. U nás byl první ţelezobetonový obloukový most o třech polích, s max. rozpětím 22,4 m, postaven přes Bečvu v Přerově v roce 1903 podle projektu inţenýra Karla Herzána. O pokrok teorie a technologie ţelezového betonu se ve světě zaslouţili zejména Ritter, Roš, Emperger, Mörsch, Dischinger, Freyssinet a další. V našich zemích to byli hlavně Klokner, Rieger, Bechyně, Záruba, Mencl, Ješ, Blaţek a jiní. Postupně vznikají , zvláště po první světové válce, různé druhy mostních konstrukcí a uplatňují se všechny statické systémy – desky, trámy, rámy, oblouky, spřaţené konstrukce, oblouky s táhlem, trámy vyztuţené obloukem a jiné. S rozvojem teorie a techniky vzrůstá rozpětí a smělost mostních konstrukcí. Mezi největší ţelezobetonové mosty patří dvoupatrový most pro silnici i ţeleznici u Plougastelu se třemi oblouky skříňového průřezu, s rozpětím oblouků 186,2 m, postavený v letech 1926-1930 Freyssinetem, v letech 1936-39 postavený ţelezniční most ve Španělsku s rozpětím 210 m, most u Sandö ve Švédsku s rozpětím 264 m a most v Sydney dokončený v roce 1961 s rozpětím oblouku 305 m. U nás je velká část mostů na silnicích a ţeleznicích ze ţelezobetonu a některé z těchto konstrukcí se řadí mezi světové.
Freyssinetův most u Plougastelu
Most přes Luţnici u Bechyně
Mezi známé mosty patří ţelezobetonový obloukový most nad údolím Luţnice u Bechyně dokončený v roce 1928 podle projektu Ing. E. Viktory. Jedná se o dva obloukové pásy s rozpětím 90 m a vzepětím 38 m. Z praţských mostů jsou ze ţelezobetonu : původní most Barikádníků, most Jiráskův a most Štefánikův. Most Trojský, po 2. světové válce přejmenovaný na most Barikádníků, byl dokončen v roce 1928 podle projektu Ing. F.Mencla, Ing.Dr. V.Daška a architekta J. Chochola. Vzhledem k váţným poškozením vrcholových kloubů trojkloubových oblouků byla v roce 1970 na mostě omezena doprava a pro dopravu automobilovou a pěší bylo vedle mostu postaveno vojenské příhradové provizorium. Nakonec byla oblouková konstrukce zbourána, zůstaly ale pilíře zaloţené na kesonech. Od roku 1980 nahrazuje původní obloukovou konstrukci s vyuţitím původních pilířů ocelový trám se spřaţenou ţelezobetonovou deskou mostovky podle návrhu kolektivu PÚDIS Praha. Jiráskův most byl dokončen roku 1933. Most má šest obloukových polí s horní mostovkou na pilířích, spojenou s oblouky v jeden staticky spolupůsobící nosný celek. Projektanty mostu byli Ing.Mencl, profesor V.Dašek (hlavní řešitel sloţité konstrukce vysoké statické neurčitosti novými výpočetními metodami) a architekt Vlastislav Hofman. 17
Most Štefánikův byl postaven v roce 1953 podle projektu Ing.O.Širce, prof.Ing.Dr.Daška a architekta Hofmana. Je to tříoblouková konstrukce s rozpětími 58,8 m, 61,4 m, 65,1 m. V příčném řezu se dělí na tři klenbové pásy spolupůsobící s mostovkou. Vysoce hodnocenou stavbou je most přes Vltavu v Podolsku, jehoţ celková délka je 510 m s vozovkou asi 60 m nad údolím. V hlavním otvoru jsou nad klenbou na kaţdé straně odlehčovací klenby, tvořící s hlavní klenbou trojoblouk. Tvar velké hlavní klenby je vytvořen ze dvou úseků paraboly třetího stupně, které mají ve styčných bodech odlehčovacích kleneb společnou tečnu. Střednice menších kleneb jsou kruhové segmenty. Most byl postaven v letech 1938-42 podle projektu Ing.Dr.Václava Janáka, Ing.Josefa Brebery a Ing.Dr.Ladislava Pacholíka. Most získal zlatou medaili na výstavě v Paříţi, kde byl nazván „Le beau pont de l´Europe“ (Krásný most Evropy) a další ocenění dostal v roce 1939 na výstavě v Lutychu.
Most Štefánikův v Praze
Most přes Vltavu v Podolsku
Další výrazný pokrok v rozvoji betonových mostů nastává, kdyţ se pouţilo předpjatého betonu. Předpjatý beton přináší podstatné zmenšení tíhy a výšky nosné konstrukce, umoţňuje zcela nové stavební a montáţní postupy a vytváření nových statických systémů pro mosty velkých rozpětí. Největší zásluhu na rozvoji předpjatého betonu má vynikající francouzský inţenýr E.Freyssinet. Z dalších osobností předpjatého betonu je třeba jmenovat F.Leonhardta, Y.Guyona, F.Leviho, U.Finsterwaldera a další. Z našich pak především J.Klimeše, L.Pacholíka, K.Zůdu a L.Jandu. Od prvních mostů postavených ve 30. a 40. letech ve Francii a Německu, kterými se prokázaly přednosti předpjatého betonu, se jeho pouţití v mostních stavbách rozšířilo v celém světě. V posledních letech byla postavena řada vynikajících mostních staveb z předpjatého betonu, a to jak výstavbou na skruţi, tak letmou betonáţí, letmou montáţí nebo postupným vysouváním. Pro větší rozpětí se v současnosti často pouţívají zavěšené mosty. První most z předpjatého betonu byl u nás postaven v roce 1947 v Koberovicích z předem předpjatých nosníků průřezu I o rozpětí 13,2 m. S postupným vývojem nových technologií výstavby vznikají mosty na Zvíkově, v Mělníku, v Děčíně, v Římově, Brandýse n.L., u Hvězdonic, v Berouně a dalších místech. Velmi významným mostem postaveným letmou betonáţí je most přes Nuselské údolí. Stavba byla zahájena v roce 1967 a most byl uveden do provozu v roce 1973. Generálním projektantem byl Praţský projektový ústav (Ing.Vojtěch Michálek a kol.). Jedná se o spojitou rámovou konstrukci s tuhým trámem spočívajícím na členěných tenkostěnných stojkách, upnutých do základů v hloubce kolem 40 m pod niveletou mostu. Pod základovým blokem kaţdého pilíře je vţdy 8 šachtových pilířů průměru 3m, zasahujících v hloubkách kolem 16 m do únosné horniny. Rámovou příčli tvoří tenkostěnný tubus ve tvaru lichoběţníka. Horní poschodí je pro automobilovou a pěší dopravu, uvnitř tubusu je provozováno metro.
Nuselský most v Praze
18
První zavěšené mosty z předpjatého betonu u nás byly postaveny přes rybník Jordán u Tábora a dálniční most přes Labe u Poděbrad. V 90. letech dvacátého století byl postaven zavěšený most na tzv. Jiţní spojce v Praze –Vršovicích. V 21. století byl postaven zavěšený most přes Ohři v Karlových Varech, most přes Labe v Nymburku a řada dalších. V soutěţi Most roku byl pro rok 2007 vyhlášen mostem roku zavěšený most z předpjatého betonu přes Odru a Antošovické jezero na dálnici D47 mezi Ostravou a Bohumínem. Autorem mostu je prof.Ing.Jiří Stráský CSc z projekční firmy Stráský, Hustý a partneři.
Most přes Jordán u Tábora
Dálniční most u Poděbrad
Most přes Odru a Antošovické jezero - vyhlášen mostem roku 2007
Předpjatý beton postupně pronikl do všech oblastí stavebnictví. Největší uplatnění však nachází v mostním stavitelství, kde lze vlastnosti a moţnosti předpjatého betonu nejúčelněji vyuţít. Vzhledem k vlastnostem pouţitých materiálů, velkým působícím silám a pouţívání nejmodernější techniky je však navrhování a stavba mostů z předpjatého betonu sloţitější a obtíţnější.
19
Celý výukový materiál je možno zdarma získat na vyžádání na
[email protected] nebo na telefonu +420 465 676 310
20