Tažené konstrukce v architektuře

HISTORICKÉ SOUVISLOSTI
Lano je konstrukční prvek, který plně využívá nosných tahových vlastností, tedy toho způsobu namáhání, které je tím nejvýhodnějším - plně využívá plochy příčného průřezu, což má dopad ekonomický. Schopnost lana měnit tvar pod různým typem či druhem zatížení vyústila k nezbytným opatřením, zajištujícím stabilitu a formu příslušné stavby. Pokud sledujeme pečlivě vývoj konstrukčních systémů, je možno konstatovat, že tažené konstrukce náleží jak k těm nejstarším typům, tak k nejmodernějším konstrukčním řešením. Cesta jejich rozvoje byla totiž bohatá a dlouhá. Začala před mnoha tisíci lety od vertikálního lanového provazu přes visuté lávky, spletené z lián, překlenující vodoteč či hlubokou propast, složitější stanové přístřešky, které chránily před vlivem povětrnosti a současně sloužily jako nosná konstrukce střechy, řetězové mosty až po současné smělé mostní stavby a velkorozponová lanová pokrytí. Zkoumáním vývoje lanových konstrukcí docházíme k závěru, že tento typ je mezi konstrukčními systémy tím nejmladším. Nacházely se totiž na počátku svého plného rozvoje v době, kdy konstrukce namáhané na tlak a ohyb slavily svůj vrchol. Důvody jsou prosté - nízká úroveň rozvoje stavebních materiálů, poskytujících nezbytnou pevnost na tah, a tak se po tisíciletí nosné konstrukce, namáhané na tah, prakticky nezdokonalovaly. Výjimku snad pouze tvoří stanová pokrytí římského Kolosea a divadla v Pompejích, zastřešená důmyslným systémem plátěných střech - velarium.
Obrat ve vývoji událostí je vázán k roku 1834 - bylo vynalezeno drátěné lano, charakterizované vysokým výpočtovým tahovým namáháním, malou hmotností a vysokou ohebností. Počáteční uplatnění je vázáno k mostnímu stavitelství a jeho konjunktura v pozemním nastupuje až cca o 100 let později. Účelnost a efektivnost lanových konstrukcí potvrdila až stavba Raleigh Arena (1952), která způsobila boom v konstrukčních systémech. Najednou měli architekti v rukou nástroj, prostřednictvím kterého mohli realizovat formy, o nichž snili a které se dosud rodily pouze na papíře v podobě antiklastických ploch - sedlové tvary s dvojí křivostí (hypary).

Banka Popolare Di Lodi

PRŮKOPNÍCI NOVÝCH FOREM
Raleigh Arena je právem považována za první lanovou stavbu, dokazující tušené možnosti tažených konstrukcí. Tuto střechu sedlového tvaru navrhl Matthew Nowicki a Fred Severud v North Carolina v roce 1952. Je tvořena dvěmi železobetonovými protisměrnými oblouky, do nichž je kotvena lanová síť ve tvaru hyparu. Stavba se potýkala s několika problémy: lehký střešní plásť i samotná nosná konstrukce střechy způsobovaly kmitání (flutter), což bylo eliminováno tlumicími prvky. Samotné kotvící oblouky bylo nutné vynášet dodatečně vloženými obvodovými sloupy. I přes tyto problémy je považována za nesmírně inovační. S rozvojem nových systémů je spjat další z řad architektů, Eero Saarinen, tvůrce jednoduše zakřivené lanové střechy se závěsy v různých úrovních - Dulles airport, Washington DC, 1958. Stabilizace je provedena těžkým střešním pláštěm - betonovými prvky, v nichž jsou lana skryta.
V Evropě k značnému rozkvětu v oblasti tažených konstrukcí přispěl Frei Otto, který se zasloužil o vytvoření originálních stanových konstrukcí, které přicházely na svět ve výrobnách v Berlíně. Rozpracoval myšlenky stanových pokrytí jak ve svých monografiích (Zavěšená střecha, Tahem namáhané konstrukce), tak neobyčejnými originálními realizacemi - Pavilon Expo 68 v Montrealu, tvořený lanovou sítí, vynášenou sloupy.
Píše se rok 1967 a Německo je vybráno jako pořadatel olympijských her, místo konání Mnichov. Je více jak 20 let po válce a o to větší snahou je vytvořit stavbu, jejíž rámec by překročil hranice běžné proveditelnosti. Realizaci získal Gunter Behnisch se svou koncepcí stanových střešních pokrytí, inspirovaných konstrukcemi Ottovými. Střešní plocha je tvořena sedlově zakřivenými síťovými prvky, které působí jako nosné elementy a současně zabezpečují spolupůsobení s okrajovými lany. Jsou podepřeny podpěrami, upevněnými do předpjatých lanových prvků a na okrajích zavěšené v několika bodech do stožárů. Za duchovního otce této sofistikované stavby je právem považován Otto. Stavba byla v roce 1972 uvedena do provozu a přestože se její výstavba potýkala se značnými problémy, stala se symbolem rodícího se moderního Západu.
Současná tažená architektura disponuje řadou alternativních řešení, determinovaných moderními materiály, které vykazují vyšší pevnostní charakteristiky než ocel se zaručenou životností 30 let. Jako příklad z poslední doby slouží letištní budova v Denveru (DIA), Colorado (USA,1993) - zavěšená stanová konstrukce s plochou 90 x 300 m.

Nezkrácený článek si můžete přečíst v dunovém čísle 2/2004.

Autor

• Ing. Petříčková Monika Ph.D.