preskočiť na hlavný obsah

História a vývoj zavesených mostov

/up/images/featured/images/0-mosty.jpg
Zavesené mosty majú pomerne krátku históriu a v posledných rokoch zaznamenali neuveriteľne dynamický vývoj (obr. 4). Takéto mosty možno považovať za duálne k vzperadlám. Z hľadiska statického ide o trámy, ktorých rozpätie je zmenšené šikmými lanovými závesmi vedenými cez pylón(y), resp. pripevnené k pylónom a kotvenými do trámu alebo pri priaznivých základových pomeroch do samostatných základových blokov.

Trám môže byť navrhnutý ako jednoducho podopretý nosník alebo častejšie ako spojitý nosník. Väčšinou býva plno- stenný, zriedkavejšie priehradový. Zaujímavosťou je, že už v roku 1823 Navier rozlišoval harfové a vejárové usporiadanie lán. Pri harfovom sú laná usporiadané rovnobežne, pri vejárovom laná smerujú k vrcholu pylónu. Harfové usporiadanie je estetickejšie, vejárové je staticky výhodnejšie, pretože sklon kratších lán je väčší, vodorovná zložka osovej sily v lane je menšia a vyvodzuje menšie tlakové napätia v tráme. Pri zavesených mostoch s veľkými rozpätiami sa uplatnil modifikovaný tzv. semi-vejárový systém, pri ktorom laná nesmerujú do vrcholu pylónu ale sú ukončené v rôznych výškach.

Účinky veľkých ťahových síl, ktoré vznikajú v bočných poliach pri plnom zaťažení hlavného poľa je možné: a) zmenšiť tak, že v strednom poli sa použije ľahší oceľový trám a v bočných poliach sa použije ako protiváha ťažší betónový trám, b) prenášať viacerými piliermi namáhanými na ťah umiestnenými v bočných poliach (obr. 3).

Ak sú laná vedené cez sedlo uložené pohyblivo vo vodorovnom smere konštrukcia je menej tuhá, ohybové momenty v pylóne sa zmenšia avšak v tráme sa zväčšia. Pri veľmi veľkých rozpätiach hlavného poľa sa trám v jeho strednej časti, kde sú najväčšie ohybové momenty, navrhuje z ocele, ktorá je schopná prenášať ťahové napätia. V krajných častiach pri pylóne, kde prevažuje tlaková osová sila v tráme sa tento navrhuje z betónu. Pylóny rôzneho tvaru môžu byť rôznym spôsobom uložené.

Začiatky navrhovania

•    1617 Schéma zaveseného mosta
s paralelnými reťazami uverejnená v práci Benátčana Fausta Verantia, narodeného v Chorvátsku.
•    1784 Prvé použitie konceptu „čistého" zaveseného mosta (nekombinova- ného s visutým) sa prisudzuje Nemcovi Loscherovi, ktorý postavil celo- drevený most s rozpätím 32 m.
•    1817 Pravdepodobne druhé použitie konceptu „čistého" zaveseného mosta. Angličania Redapth a Brown skonštruovali King Meadow's Footbridge. Lávka mala rozpätie 33,5 m. Šikmé závesy z oceľových drôtov boli pripevnené k liatinovým pylónom.
•    1821 Francúzsky architekt Poyet navrhol zavesený most, pri ktorom závesy mali byť pripevnené k vysokým pylónom.

Nešťastné havárie

•    1818 Kombinovaná zavesená a visutá lávka cez rieku Tweed blízko Dryburgh-Abbey, Anglicko, sa zrútila v dôsledku zaťaženia vetrom.
•    1824 Zavesený most cez rieku Saale blízko Nienburgu, Nemecko, sa zrútil zrejme v dôsledku preťaženia. Odsúdenie zavesených mostov
v knihe vydanej v roku 1823 L. M. H. Navierom, ktorý bol veľkou autoritou, prispelo k tomu, že sa stali konvenčnou formou pomerne neskoro. Napriek tomu ich niekoľko postavili ešte v období tesne po fatálnych haváriách.
•    1840 Angličan Hatley použil reťazové závesy v paralelnej konfigurácii v tvare harfy.
Dominantnými visuté mosty
Na šikmé závesy sa úplne nezabudlo. Napr. Američan nemeckého pôvodu John Roebling ich dopĺňal do svojich návrhov visutých mostov, z ktorých realizoval napríklad:
•    1855 Most Grand Trunk, Niagara Falls, USA, rozpätie 250 m.  Ide o prvý vydarený železničný most a zrod vodorovného výstužného nosníka pri visutých mostoch. Old St. Claire Bridge, Pittsburgh, Pennsylvania, USA.
•    1867 Most cez rieku Ohio, Cincinnati, USA. Rozpätie 322 m bolo najväčším na svete v rokoch 1867 - 1869.
•    1883 Most cez rieku East, Brooklyn, New York, USA, rozpätie 486 m. V období 1883 - 1890 most s najväčším rozpätím na svete.

Zavesené mosty sa prakticky nenavrhovali takmer 100 rokov (1840 - 1940). Okrem hore uvedeného dôvodom boli:
•    a) nedostatok správnych teoretických postupov na určenie skutočného pôsobenia mnohonásobne staticky neurčitých konštrukcií,
•    1900 Patentovanie princípu Gisclar- da. Francúz Albert Gisclard navrhol zavesený most, s viacerými rôzne sklonenými lanami pripevnenými na vysoké murované pylóny.
•    1909 Most Cassagne, rieka Tet, Východné Pyreneje, rozpätie 156 m. Na Gisclardovom princípe most postavil Ferdinand Arnodin.
•    1913 Viaduct Rochers Noirs, rieka Luzege v departmente Correze, rozpätie 141 m.
•    1925 Pont de Lézardrieux, rieka Trieux, rozpätie 112 m. Návrh: G. Lei- nekugel le Cocq.
•    1926 Tempul aqueduct, rieka Guade- lete, Cádiz, Španielsko, 60 m. Návrh: E. Torroja. Prvvý betónový zavesený most.

Oživenie zavesených mostov

•    1938 Nemec F. Dischinger sa zaslúžil o ich znovuzrodenie svojim návrhom zaveseného mosta cez Labe pri Hamburgu v roku 1938.
•    b) nedostatok vhodného materiálu pre zavesené mosty.

Výnimku tvorilo niekoľko mostov vo Francúzsku a most v Španielsku:
•    1955 Most Strômsund, Švédsko, rozpätie 183 m, navrhnutý Dischingerom, možno považovať za prvý moderný zavesený most.

Vývoj moderných zavesených mostov (obr. 4) bol výrazne ovplyvnený realizáciami mostov tohto typu v Nemecku v období obnovy mostov zničených v II. svetovej vojne. Zavesené mosty sa definitívne presadili v roku 1957.

•    1957 Theodor-Heus-Brucke, Dusseldorf - Niederkassel, Nemecko, 260 m
•    1959 Severinbrucke, Kôln, Nemecko, 302 m. Most, ktorý si rekordné rozpätie udržal spomedzi všetkých zavesených mostov, počas celej ich histórie, najdlhšiu obdobie: celých 10 rokov.
•    1962 Maracaibo, Venezuela, rozpätia 5 x 235 m, jeden z prvých betónových zavesených mostov, návrh: R. Morandi
•    1963 Nordelbe, Hamburg, Nemecko, 172 m
•    1965 Maxau, Nemecko, 175 m
•    1965 Leverkusen, Nemecko, 280 m
•    1967 Friedrich Ebert, Bonn-Nord, Nemecko, 280 m
•    1967 Rees, Rees-Kalkar, Nemecko, 255 m
•    1969 Kniebrucke Dusseldorf, Nemecko, 320 m
•    1970 Duisburg - Neuenkamp, Nemecko, 350 m, rekordné rozpätie v rokoch 1969 - 1975
•    1971 Erskine, Glasgow, cez rieku Clyde, Škótsko, 305 m
•    1972 Kurt-Schumacher, Manheim-Lud- wigshafen, Nemecko, 287 m

Veľmi rýchlo sa zistilo, že zavesené mosty predstavujú ekonomické riešenie medzi mostmi trámovými, oblúkovými a mostmi visutými. K ich výhodám patrí: nízka stavebná výška, vhodné rozdelenie materiálu, vhodnosť systému z hľadiska montáže ako aj možnosť veľkej variability ich tvaru.

1972 Most SNP v Bratislave
(s názvom Nový most od roku 1993 do augusta 2012).

Návrh tohto mosta s rozpätím 303 m, o 1 m väčším ako dovtedy rekordný Severinbrucke, predstavoval v dobe jeho projektovania (pred rokom 1969) nový svetový rekord. V dobe svojho otvorenia v roku 1972 bol Most SNP na 4. mieste svetového rebríčka, za mostmi: 1. Duisburg-Neuenkamp, 350 m, rok 1970, 2. Kniebrucke, Dusseldorf, 320 m, rok 1969, 3. Erskine, 305 m, rok 1971, pričom z týchto mostov len Kniebrucke má iba 1 pylón. Most SNP bol v roku 1972 v subkategórii jednopylónových zavesených mostov na 2. mieste a v užšej subkategórii mostov s 1 pylónom a s jednou rovinou závesov až do roku 1981 na 1. mieste. V roku 2012 je v týchto dvoch subkategóriách na 13., resp. 4. mieste.

Rozpätia mostov s 1 pylónom, ktoré dosahovali v 70. rokoch 302 - 320 m, indikovali možnosť dosiahnuť s 2 pylónmi rozpätie 600 - 700 m. V roku 1970 na prednáške v Prahe predpokladal prof. Fritz Leonhardt z Nemecka, že rozpätie zavesených mostov môže dosiahnuť 800 m. Sám v rokoch 1968 - 1970 predložil návrh zaveseného mosta na preklenutie Messinskej úžiny s rozpätím 1,3 km. René Walther predpokladal, že zavesený most s betónovým nosníkom môže byť ekonomický do rozpätia 600 m, so spriahnutým oceľobetónovým nosníkom do rozpätia 800 m. V roku 1972 Dr.-Ing. Hans Wittfoht píše o hraničnom rozpätí zavesených mostov väčšom ako 1 km, ako aj o možnosti navrhnúť železničný zavesený most až do rozpätia 1,5 km. Dnes sa predpokladá, že hranicou pre rozpätie zavesených mostov je 1,5 km. Dánski inžinieri pôvodne navrhli pre premostenie Veľký Belt Východ zavesený most s rozpätím 1,2 km a teoreticky vyriešili všetky problémy. Navigačné požiadavky spôsobili, že sa napokon zvolil most visutý s rozpätím 1 624 m.

Konštrukčné materiály mostov

• 1975 Saint-Nazaire, Francúzsko, 404 m. Oceľový nosník s ortotropickým uzavretým komorovým prierezom Ďalší v rade zavesených mostov s oceľovým nosníkom, ktorý sa stal svetovým rekordérom. Po 8 rokoch vládnutia, čo je druhý najdlhší čas po moste Severin (10 rokov), sa stal v roku 1983 po prvýkrát rekordérom zavesený most s iným ako oceľovým nosníkom - s nosníkom betónovým.
•    1983 - 1994 Obdobie boja rôznych konštrukčných materiálov, z ktorých je zhotovený trám zaveseného mosta, o titul mosta s najväčším rozpätím.
V krátkom časovom slede sa na tróne vystriedali nasledovné mosty:
•    1983 Barrios de Luna, Španielsko, 430 m, predpätý betónový nosník. Rekordné rozpätie v rokoch 1983 - 1986.
•    1986 Alex Frazer, k ostrovu Annacis, Vancouver, Kanada, 465 m, spriahnu- tý oceľobetónový trám, s 2 oceľovými nosníkmi tvaru I a betónovou doskou. Rekordné rozpätie v rokoch 1986 - 1991.
•    1991 Ikuči, Onomiči - Imabari, Japonsko, 490 m, oceľový nosník v hlavnom poli trámu a betónový nosník v prístupových poliach (podobne je to pri moste Normandie). Rekordné rozpätie v roku 1991 - december 1991.
•    1991 Skarnsundet, Trondheim Fjord, Nórsko, 530 m, predpätý betónový trám. Betónový je aj pylón. Rekordné rozpätie v rokoch december 1991 - 1993. Už 21. rok je to most s najdlhším rozpätím v subkategórii zavesených mostov s betónovým trámom.
•    1993 Yangpu, rieka Chuang-pchu- ťiang, Šang-chaj, Čína, 602 m, spriah- nutý oceľobetónový trám. Rekordné rozpätie v rokoch 1993 - 1995.

Zavesené mosty s extrémne veľkými rozpätiami

•    1995 Normandie, Le Havre, Francúzsko, 856 m, oceľový nosník
v strednej časti hlavného poľa trámu a betónový nosník v prístupových poliach. Most Normandie prekonal rozpätie predchádzajúceho rekordéra v tejto kategórii o fantastických 42 %. Rekordné rozpätie v rokoch 1995 - 1999 (dnes č. 6 v rebríčku).
•    1999 Tatara, Onomiči - Imabari, Honšú - Šikoku, Japonsko, 890 m, oceľový nosník. Rekordné rozpätie v rokoch 1999 - 2008. Dnes č. 5.
•    2008 Sutong, leží na spojnici miest Suzhou (Su-čou) a Nantong (Nan- tchung), z čoho vznikol jeho názov, Ťiang-su, Čína. Oceľový trám, betónové pylóny. Rozpätie hlavného poľa 1 088 m. Rekordné rozpätie v rokoch 2008 - 2012.
•    2009 Stonecutters, Tsing Yi - Cheung Sa Wan, Hongkong, Čína, 1018 m.
•    2012 Most na ostrov Ruskij, Rekordné rozpätie 1 104 m v rokoch 2012 - ?.
Neuveriteľne rýchly vývoj mal vývoj zavesených mostov v Číne:
•    1975 Dva skúšobné betónové zavesené mosty postavené v Xinwu, Šanghaj, rozpätie 54 m a v Tangxi, Yuny- ang, Se-čuán, 75,8 m.
•    1977 Most Guangfu, Taipei Taiwan, rozpätie 134 m.
•    1979 Most pri elektrárni, Ankang, Shanxi, rozpätie 120 m. Osemdesiate roky: viac ako 30 zavesených mostov rôzneho typu bolo postavených v rôznych provinciách Číny.
•    1982 Jinan, Žltá rieka, Shandong, pred- pätý betónový trám, rozpätie 220 m.
•    1987 Dongying, Žltá rieka, Kenli, prvý čínsky oceľový zavesený most, rozpätie 288 m.
Deväťdesiate roky: v začiatkoch tejto dekády nová veľká vlna výstavby zavesených mostov.
•    1991 Nanpu, rieka Huangpu, Šanghaj, rozpätie 423 m. Prvý spriahnutý oce- ľobetónový most v Číne.
•    1993 Yangpu, rozpätie 602 m. Rekordné rozpätie v rokoch 1993 - 1995.

Sedem zavesených mostov z prvých 10 s najväčším rozpätím na svete sa nachádza v Číne:
•    2000 Baishazhou (Wu-chan III.), Jang- c'-ťiang, Wu-chan, Chu-pej, 618 m.
•    2001 Nan-ťing II., Jang-c'-ťiang, Ťiang- su, 628 m.
•    2005 Nan-ťing III., Jang-c'-ťiang, Ťiang-su, 648 m.
2008    Sutong, Su-čou - Nan-tchung, Ťiang-su, 1088 m (č. 2).
2009    Stonecutters, Hongkong, 1018 m (č. 3), Edong, Jang-c'-ťiang, Chu-pej, 926 m (č. 4), Jingsha, Jang-c'-ťiang, Chu- pej, 816 m (č. 8).
2012 Jiujiang, Jang-c'-ťiang, Chu-pej, 818 m (č. 7).
Prvú desiatku uzatvárajú kórejský a ruský zavesený most:
•    2009 Incheon, Incheon-Songdo, 800 m (č. 9).
•    2011 Zolotoj rog vo Vladivostoku, 737 m (č. 10).
Vývoj združených (nesúcich cestu a železnicu) zavesených mostov s najdlhším rozpätím:
•    1976 Rokko, Hyogo, Honšu, Japonsko. Prvý združený zavesený most, 220 m.
•    1978 Zárate-Brazo Largo, rieka Para- ná, 4 jazdné pruhy (jp) vedľa 1 železničná koľaj (žk), Argentína, 330 m.
•    1988 Dvojica mostov: Hitsuishi-jima & Iwakuro-jima, 6 jp nad 2 žk, Seto Inland Sea, diaľnica Kojima-Sakkai- de, Honšu-Šikoku, Japonsko, 420 m.
•    1997 Kanál Kap Shui Mun, 6 jp nad 2 jp a 2 žk, ostrov Lantau - Ma Wan, Hong Kong, Čína, 430 m.
•    2000 Oresund, 4 jp nad 2 žk, Oresund strait, Kodaň, Dánsko - Malmo, Švédsko, 490 m.
•    2009 Tianxinzhou, 6 jp nad 4 žk (200 km/hod.), rieka Jang-c'-ťiang, Wu- chan, Chu-pej, Čína, 3 roviny závesov, 504 m.

Záver

Most SNP zohral významnú úlohu pri vývoji zavesených mostov a jeho fotografie, schémy a parametre sa nachádzajú v každej svetovej publikácii venovanej mostnému staviteľstvu. Je symbolické, že dĺžka kariéry autora knihy [1] venovanej zaveseným mostom sa rovná veku Mosta SNP. V publikácii [1], možno nájsť množstvo farebných fotografií, statických schém, detaily analýz a podrobnosti výpočtov zavesených mostov. Priložené sú 2 DVD obsahujúce prednášky o zavesených mostoch. Fotografie väčšiny v príspevku spomenutých mostov možno nájsť bez problémov aj na Internete, kde však nie všetky údaje bývajú uvedené správne.

V dňoch 27. júla - 17. augusta 2012 organizuje Američan Eric Sakowski, autor fantastickej internetovej stránky http://highestbridges.com/, China 2012 Yangtze Bridge Tour. Ide už o 2. každoročný zájazd do Číny zameraný na návštevu viac ako 75 mostov s veľkými rozpätiami rôzneho druhu, vrátane 5 z 10 zavesených mostov s najväčším rozpätím na svete. V posledných 20 rokoch sa len na 1 600 km úseku medzi Šanghajom a Čchung-čchingom vybudovalo viac ako 50 mostov s veľkým rozpätím.

prof. Ing. Ivan Baláž, PhD., Stavebná fakulta STU v Bratislave
Literatúra: [1]SVENSSON Holger: Schrägkabel- brucken. 40 Jahre Erfahrung weltweit (Cable-stayed Bridges. 40 Years of Experience Worldwide) Ernst & Sohn, A Wiley Company. ISBN 978-3433-02977-0 (ISBN 978-3-433-02992-3).

zdroj: VYDAVATEĽSTVO EUROSTAV, spol. s r.o.

Páčil sa vám článok?

áno: 212     nie: 154

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby