IASS 2010 – Sympózium Medzinárodného združenia pre škrupinové a priestorové konštrukcie

• Foto

Nie je bežné, aby v rozpätí štyroch rokov bola tá istá krajina poverená organizovaním tohto prestížneho sympózia. V roku 2006 to bol Peking pri príležitosti blížiacich sa olympijských hier a ako je známe od 1. mája do 31. októbra v Šanghaji sa konala svetová výstava World EXPO 2010. Výstava pod heslom „Better City, Better Life“ si dala za cieľ vyjadriť spoločné prianie celého ľudstva pre lepší život v budúcom mestskom prostredí. EXPO 2010 okrem toho, že poskytla priestor na prezentáciu najnovších technických výdobytkov a kultúrnej vyspelosti jednotlivých národov, podnietila i výstavbu veľkého množstva unikátnych dočasných a trvalých konštrukcií. Účastníci Sympózia z viac ako 30 štátov sveta publikovali 304 príspevkov. Rozšírené abstrakty sú uverejnené v zborníku ktorý má 645 strán. Autori tohto príspevku publikovali článok a predniesli prednášku na tému „History and Future of the Winter Stadium in Bratislava“.

Na Sympóziu boli prerokované základné teoretické a konštrukčné problémy škrupinových a priestorových konštrukcií v nasledovných oblastiach:

• objekty pre EXPO, historický prehľad, funkčné požiadavky, dočasné a trvalé budovy, prehľad projektov,
• architektonický a koncepčný návrh, hľadanie formy, škrupiny s voľnou formou, prostriedky navrhovania,
• materiály, nové materiály, vlastnosti materiálov, skúšky materiálov, modelovanie, opätovné využitie materiálov,
• konštrukčné sústavy, škrupiny, priestorové prútové a mrežové konštrukcie, membránové, drevené a lanové konštrukcie. Tensegrity systémy, hybridné a otvárateľné konštrukcie,
• analýza, analytické metódy, statická a dynamická analýza, stabilita, optimalizácia.
• konštrukčný návrh, návrh na seizmické účinky, účinky vetra, počítačom podporovaný návrh, detaily,
• realizácia, konštrukcie, výroba a montáž, monitoring a kontrola,
• historické objekty, zmiernenie následkov havárií, údržba a obnova, protipožiarna ochrana.

MIEST O KONANIA SYMPÓZIA, MEST O ŠANGHAJ
Sympózium bolo usporiadané v hoteli Jin Jiang Tower, ktorý leží v srdci mesta. Ide o päťhviezdičkový de luxe hotel, ktorý v posledných desaťročiach hostil viac ako 300 hláv štátov a významných osobností z celého sveta. Plenárne zasadnutia sa konali v sále Magnólia s kapacitou 400 osôb. Úvodná recepcia bola na 41. poschodí hotela v reštaurácii „Modré nebo“ s točitou podlahou, odkiaľ je krásny výhľad na mesto a na okolité mrakodrapy.

V posledných dvoch desaťročiach v meste nastali obrovské zmeny. Dnes televízna veža Oriental Pearl je najvyššou TV vežou v Ázii. Jedno z najvyšších budov na svete, rezidenčné sídlo Jin Mao a Shaghai World Financial Centre určujú siluetu mesta (obr. 1). Iný, 580 m vysoký mrakodrap Shanghai Centre je vo výstavbe.

Viacero mostov s veľkými rozpätiami vrátane mostov Nanpu, Yanpu, Xupu a Lupu (obr. 2) spájajú dve časti mesta pozdĺž rieky Hungpu. Mimoúrovňové diaľnice, viacúrovňové križovatky, linky metra a rýchlovlaky (431 km/hod.) umožňujú rýchle spojenie medzi jednotlivými časťami mesta.

PLENÁRNE ZASADANIA A R OKOVANIA V SE KCIÁCH
Vo vzťahu k EXPO hlavnou témou Sympózia bola problematika dočasných a trvalých priestorových konštrukcií. Táto téma nielenže charakterizuje konštrukcie EXPA ale upriamuje pozornosť aj na vznik najnovšej pracovnej skupiny združenia s názvom „Dočasné priestorové konštrukcie“.

V úvodnej časti Sympózia na plenárnom zasadaní prednášali tohtoroční laureáti IASS. Prof. Kazuo Ishii (Japonsko), autor knižných publikácií o membránových a otvárateľných strešných konštrukciách ktorý sa stal čestným členom IASS. Predniesol prednášku na tému „Membránové konštrukcie – životné prostredie a technológia“. Prof. Massimo Majowiecky (Taliansko) bol vyznamenaný medailou zakladateľa združenia Torroja Medal. Prednášal na tému „Osobné skúsenosti v konštrukčnej architektúre - od hľadania formy k navrhovaniu voľnej formy“. Témou na ďalšom plenárnom zasadaní boli „Temporary Structures“ – dočasné konštrukcie. Panelovú diskusiu viedli a predniesli aj úvodné prednášky Prof. M. Kawaguchi „História dočasných konštrukcií v Ázii“, H. Kloft „História dočasných konštrukcií v Európe“ a T. Murota „Odporúčania pracovnej skupiny W 19“. Následná diskusia sa týkala najmä:

• definície dočasných a trvalých konštrukcií,
• výhod dočasných konštrukcií a
• rozdielností pri navrhovaní dočasných konštrukcií.

Výsledky diskusie ukázali, že nie je jednotný názor ani na definíciu dočasných resp. trvalých konštrukcií a najmä, že neexistujú hodnoverné normové podklady pre navrhovanie dočasných konštrukcií. Členovia pracovnej skupiny W 19 prisľúbili, že do sept. 2011 vypracujú návrh podkladov pre navrhovanie dočasných nosných konštrukcií.

Počas štyroch dní (v stredu 10. novembra bola organizovaná celodenná exkurzia) v 60 paralelných sekciách odznelo celkom 305 prednášok. Súčasne sa prednášalo až v 6 sekciách. Autori tohto príspevku, vzhľadom na ich odborné zameranie sa zúčastňovali najmä na rokovaniach v sekciách: Kovové konštrukcie (13 prednášok), Návrh a realizácie (31), Membránové konštrukcie (17) a Lanové, tensegrity a hybridné konštrukcie (12). V rámci špeciálnej sekcie sa uskutočnila i video konferencia kde K. Snelson z New York City prednášal na tému: „Tensegrity – história a budúcnosť“.

V oblasti kovových konštrukcií najviac príspevkov bolo venovaných stabilitným problémom priestorových prútových sústav a analýze seizmickej odozvy pri zvláštnych typoch nosných sústav s veľkými rozpätiami. Otázkam lávok pre peších a mostov bolo venovaných len 6 príspevkov, čo potvrdzuje skutočnosť, že v rámci IASS mosty sú na okraji záujmov združenia.

Najväčšej pozornosti účastníkov Sympózia (asi 300 ľudí bez sprevádzajúcich osôb) sa tešili príspevky ktoré sa zaoberali návrhom a realizáciou konštrukcií súvisiacich so svetovou výstavou EXPO 2010. Išlo najmä o koncepčný a konštrukčný návrh Tematického pavilónu (Theme Pavilion), Kultúrneho centra a o návrh nosnej konštrukcie skleníka botanickej záhrady Shanghaj Chenshan z hliníkových zliatin. Dominantnou medzi konštrukciami EXPO 2010 bola tzv. Centrálna os výstavy ktorá pozostáva z priestorových prútových škrupín, lán a membrán.

NIEKTORÉ ZAUJÍ MAVÉ KONŠTRUKCIE NA EXPO 2010
Hliníková konštrukcia skleníka botanickej záhrady (obr. 3) je postavená v Národnom parku Shenshan ležiaceho asi 20 km západne od centra mesta.

Tri skleníky s rôznymi rozmermi ale s podobnou organickou topológiou ako veľkolepé konštrukcie sú hlavnou atrakciou botanickej záhrady. Tropický skleník (obr. 4) s dĺžkou 205 m a s výškou 21,412 m je najväčší, ďalšie majú výšku 19,665 a 16,917 m s pôdorysnými plochami 5 554, 4 525 a 2 796 m².

Nosnú konštrukciu tvorí trojrozmerná prútová škrupina. Vzhľadom na ich nepravidelný tvar kľúčovým problémom pri návrhu boli návrh konštrukčného tvaru, správne vystihnutie seizmických účinkov a účinkov vetra, globálna stabilita a riešenie styčníkov (obr. 5). Ľahká transparentná konštrukcia Centrálnej osi (EXPO AXIS) ako veľkorozmerný pútač tvorí vstupnú časť do EXPO parku (obr. 6). S dĺžkou viac ako 800 m a so šírkou asi 100 m je dnes najväčšou strešnou konštrukciou na svete.

Kombinácia veľkorozponovej membrány, lán a priestorových jednovrstvových prútových škrupín kónického tvaru tzv. Sun Valleys (Slnečné údolia) je výsledkom inovatívneho a unikátneho návrhu (obr. 7, 8, 9). Slnečné údolia usmerňujú denné svetlo do nižších úrovní.

Šesť rôznych nesúmerných konštrukcií má výšku 40,0 m; priemer na dolnom konci je 18,0 m a vo vrchole 85,0 m. Jednotlivé prúty sú uzavretého prierezu s výškou 180 mm a s priemernou dĺžkou 2,2 m. Vzhľadom na enormne veľké rozpätie je PTFE membrána v okrajových častiach zdvojená.

Tematický pavilón (EXPO THEME PAVILION) bol navrhnutý s cieľom reprezentovať hlavnú tému svetovej výstavy v Šanghaji – Lepšie mesto, lepší život. Pavilón s pôdorysnými rozmermi 217,8 × 288,0 m má výšku 26,03 m. Celková plocha objektu je 120 000 m² z čoho 80 000 m² je nad a 40 000 m² je pod terénom. Tematický pavilón je čiastočne dvojpodlažný, jednopodlažná západná časť bez medziľahlých podpier prekrýva pôdorys 126 × 180 m a je jednou z najväčších výstavných hál v Číne. Pri koncepčnom návrhu Tematického pavilónu boli autori inšpirovaný technikou „skladania papiera“ (obr. 10).

Strecha pavilónu je nesená osmi priehradovými vzpínadlami s rozpätím 126,0 m. Osová vzdialenosť medzi vzpínadlami je 18,0 m. Použité vzpínadlá majú najväčšie rozpätie v Ázii.

Impozantný objekt Kultúrneho centra (EXPO CULTURE CENTRE) (obr. 11) má podlahovú plochu 126 000 m² z čoho 74 000 m² je nad a 52 000 m² je pod terénom. Kultúrne centrum, jeden z 5 trvalých pavilónov svojím tvarom pripomína UFO, plávajúce vo vzduchu. Maximálne rozpätie kruhových štvrť-oblúkov je 135,0 m s polomerom 51,05 m.

ZÁVER
Ako vidieť i z hodnotenia Sympózia IASS 2010 v čase krízy atraktívne a pre náš odbor významné konštrukcie sú realizované najmä v súvise s konaním veľkých medzinárodných podujatí aké sú olympijské hry, svetové výstavy či športové majstrovstvá európskeho a svetového významu.

Pri porovnaní s predchádzajúcimi sympóziami chýbali niektoré osobnosti konštrukčného inžinierstva, medzi nimi aj Prof. J. Schlaich ktorého prednášky patria vždy medzi najhodnotnejšie. Celkove, Európa bola málo zastúpená, krajiny V4 okrem SR boli zastúpené len jedným až dvomi účastníkmi. Spomínaná nižšia účasť možno súvisí aj s dĺžkou sympózií (celý týždeň) a relatívne vysokými nákladmi. Na Sympóziu odzneli aj také prednášky, ktoré majú málo spoločného s deklarovanou témou ale najmä s nosnými konštrukciami.

Čínski odborníci v poslednom období dosiahli veľký pokrok vo výskume, návrhu a pri realizácii pozoruhodných oceľových konštrukcií.

Olympijské hry v roku 2012 sa budú konať v Londýne. To je jedna z hlavných príčin, prečo spoločné sympózium IABSE a IASS s názvom „Taller, Longer, Lighter“ sa uskutoční v Londýne v dňoch 20. – 23. septembra 2011.

Literatúra :
[1] Extended Abstracts of the International Symposium of the IASS 2010 – “Spatial Structures – Temporary and Permanent”; Shanghai, China; November 8. – 12. 2010

IASS 2010-Symposium of the International Association for Shell and Spatial Structures
Symposium of the International Association for Shell and Spatial Structures IASS 2010 – Spatial Structures-Temporary and Permanent was held in Shanghai, China in November 8 – 12, 2010. The sponsorship over the symposium was taken over by Tongji University together with Shanghai Xian Dai Architectural Design Group Co., Ltd. and Shanghai Construction Group Co., Ltd.

Autoři

• Prof. Ing. Dr. Agócs Zoltán Ph.D.
• hosť. prof. Ing. Bezák Anton PhD.
• Ing. Bezák Ivan PhD.
• Ing. Palkovič Ján
• Ing. Vanko Marcel
• prof. Ing. Brodnianský Ján PhD.