Podesáté se sešli nejvýznamnější výrobci ocelových konstrukcí na výroční konferenci České asociace ocelových konstrukcí (ČAOK). Letošní akce se konala 7. listopadu 2019 a do hotelu Lions ve středočeské Nesuchyni se sjelo téměř 130 účastníků. Mezi nimi nechyběli zástupci investorů, stavebních firem, projektantů a dodavatelů pro obor ocelových konstrukcí.
Konferenci zahájil prezident ČAOK Antonín Pačes, který připomněl, že součástí konference bude i předání ceny za nejlepší diplomovou práci pro absolventa vysoké školy a předání Ceny Pavla Juchelky. Na jeho slova navázal Ing. Jiří Nouza, prezident Svazu podnikatelů ve stavebnictví, který informoval o zahájení užší spolupráce mezi SPS a ČAOK (asociace se nedávno stala řádným členem SPS – pozn. redakce).
FINANCE BY BYLY… BUDOU LIDÉ A SUROVINY?
Úvodní blok se týkal toho nejdůležitějšího – financování výstavby. Jak uvedl Ing. Ivo Vykydal ze Státního fondu dopravní infrastruktury, v roce 2019 představuje upravený rozpočet do výstavby celkem 100,9 miliardy korun, což je historicky nejvíce od sledovaného roku 2001. V období let 2001 do 2018 bylo přitom celkem vynaloženo již 1 128 miliardy korun, přičemž 623 miliard šlo do pozemních komunikací, 449 miliard do rozvoje železnic, 40 miliard do výstavby mýta a telematiky a 8,8 miliardy do rozvoje vodních cest. Příspěvky SFDI pak představují 7,2 miliardy korun. V roce 2020 pak rozpočet představuje celkem 87,3 miliardy korun, z toho národní zdroje zahrnuje 70,2 miliardy a EU pak 17,1 miliardy korun. „Pro rok 2019 i 2020 máme dostatek finančních prostředků a čerpání prostředků z OPD II. (2014 – 2020) je příznivé. Díky prostředkům SFDI se zlepšuje stav silnic II. a III. třídy a návrh rozpočtu 2020 umožňuje plynulou realizaci zahájených staveb i otevření nových projektů. Pro stabilizaci a posílení příjmů SFDI s ohledem na potřeby financování dopravní infrastruktury po roce 2020 se připravujeme novou finanční perspektivu EU či například zapojení soukromého kapitálu např. formou PPP,“ uvedl I. Vykydal a dodal, že pro zvýšení atraktivity oboru a produktivity stavebnictví je žádoucí rychlý přechod na projektování pomocí BIM a příklon k digitalizaci. Jiří Nouza však k tomu poznamenal, že optimismus může zhatit například nedostatek kvalifikovaných lidí ve stavebnictví, či blížící se problémy s nedostatkem stavebních surovin – písku či stavebního kamene.
Ing. Petr Hofhanzl ze SŽDC (Stavební správa západ) přítomným „ocelářům“ řekl, že Správa v současné době registruje 500 staveb, které jsou v různém stádiu příprav nebo v realizaci. Nejmenší stojí 200 tisíc korun, nejdražší pak přijde na 48 miliard. Na slajdech pak prezentoval téměř 15 ukázek železničních mostů. Na závěr pak přítomné seznámil se stavem přípravy na opravu mostu na pražské Výtoni.
V případě přednášky o ocelových konstrukcích na stavbách ŘSD se přítomní od Ing. Petra Zálešáka detailně seznámili s výsledky experimentálního zesílení mostu metodou SMA a následné demolice mostu přes řeku Desnou. Jak uvedl, byl proveden dlouhodobý monitoring a zatěžovací zkoušky před a po zesílení mostu. „Provedení zkušebního zesílení proběhlo úspěšně, je to první aplikace SMA na mostě na světě. Úspěšně byla taktéž provedena zatěžovací zkouška mostnic Zores – významné zejména pro provádění prohlídek mostů,“ řekl P. Zálešák a dodal: „I když se demolice neudálaa nebylo dosaženo kolapsu mostu tak, jak jsme si naplánovali, získali jsme velké množství důležitých informací a poznatků.“
UKÁZKY REALIZACÍ OCELOVÝCH MOSTŮ
O unikátní rekonstrukci mostu v km 1,429 trati Pňovany – Bezdružice hovořil Ing. Petr Žákovec ze SŽDC. Most, který především díky unikátnímu způsobu montáže, kdy se staré a nové části vyměnily prakticky současně, získal nedávno prestižní ocenění ECCS – Evropské asociace ocelových konstrukcí. „Konstrukce soumostí byla před samotnou montáží modelována současně s otáčedly. Otáčedla byla dále zatěžována, řešena a posuzována odděleně. Konstrukce otáčedel byly minimálně dotčeny jednotlivými fázemi montáže a jejich hlavním a víceméně konstantním zatížením byla vlastní tíha soumostí (spolu se zatížením větrem a teplotou). Tento postup umožňoval využít plastifikací oceli v oblastech lokálních špiček napětí,“ uvedl P. Žákovec.
O výrobě, montáži a výsunu tramvajového mostu přes silnici I/27 v Plzni hovořil Ing. Libor Kožik z Firesta‑Fišer, rekonstrukce, stavby a. s. Pro navržený typ nosné konstrukce byla zvolena technologie výsunu tahem, tzn. že opěrné místo bylo vždy před pojezdovým vozíkem směrem k OP20. Přenos tahové síly byl pomocí dvojice závitových tyčí. Za opěrné místo pro přenesení potřebné tlakový síly k výsunu OK do založení byla zvolena výsuvná dráha z roštových nosníků. „Výsun konstrukce byl prováděn po krocích maximální délky 350 mm. V době, kdy se most nevysouval, byly vozíky zajištěny dřevěnými klíny proti nechtěnému pohybu,“ přiblížil L. Kožik.
I další přednáška se z velké části zabývala výsunem ocelové konstrukce mostu, tentokrát železničních mostů přes Olši na stavbě „Optimalizace trati Český Těšín – Dětmarovice“. O zkušenostech z výroby a montáže metodou postupného vysouvání hovořil Ing. Daniel Skura z firmy OK Třebestovice, a. s. Zajímavé byly fotografie, které ukazovaly na komplikace při montáži, kdy se po vydatných deštích výrazně a prudce zvýšila hladina řeky, a taktéž fotografie, ze kterých vyplývaly náročné podmínky pro montážníky. Ti museli pracovat za plného železničního provozu a extrémně dbát na BOZP.
NORMOTVORBA A NOVINKY DODAVATELŮ ZAUJALY
Dopolední blok konference pak zakončily přednášky partnerů konference. O novinkách v ochraně povrchů ocelových konstrukcí hovořil Gerald Baumann ze společnosti Rembrandtin. Posluchače zaujaly nové systémy, které například umožňují rychlejší aplikaci vrstev nátěrů, čili zkracují dobu potřebnou pro montáž. Zajímavé byly i přínosy firmy k ochraně životního prostředí – v rámci vývoje nových nátěrových systémů.
O tom, že broušení kovů je velká věda, přesvědčil přítomné Pavel Schreiber, VSM Abrasives s. r. o. „Naše firma je jednou z mála výrobců brusiv s vlastní linkou na zpracování tkaniny, stejně tak i brusných zrn. Když se k tomu přidá optimální uspořádání brusného zrna speciálním procesem elektrostatického nanášení, pak je výsledkem vysoký stupeň agresivity brusných výrobků,“ uvedl P. Schreiber. V dalších částech přednášky seznámil přítomné s novinkami v oblasti brusiv (a výhodami pro uživatele) a ukázal třeba i obrázek špičky zirkonkorundového brusného zrna ve stavu samoostření.
Na téma Zvýšení únosnosti nosníků na klopení pomocí výztuh hovořil Lukáš Hron z firmy Idea StatiCa s. r. o. V rámci své prezentace popsal zvýšení únosnosti ocelových nosníků na klopení pomocí výztuh. Porovnal účinnost naklonění a počtu výztuh a jejich vzájemné vzdálenosti pro uložení pomocí čelní desky a styčníkového plechu. „Studie je provedena geometricky i materiálově nelineární analýzou s počátečními imperfekcemi. Model simuluje chování nosníku včetně styčníků pomocí metody CBFEM. Metoda konečných prvků s komponentami (CBFEM) může být použita i pro podrobný návrh celých netypických prvků s podrobně modelovanými okrajovými podmínkami. Využívá geometricky i materiálově nelineární analýzu s imperfekcemi,“ uvedl L. Hron a dále dodal: „Nejdůležitějším parametrem pro příčné výztuhy je sklon výztuh od svislé osy. Skloněné výztuhy na rozdíl od svislých výztuh účinně zabraňují deplanaci. Na směru sklonu nezáleží. Zvyšující se tloušťka i počet výztuh pochopitelně zvyšuje i únosnost, ale trend není lineární a účinnost postupně klesá. Dalším způsobem zesílení nosníku je přivaření podélné výztuhy ke spodní pásnici nosníku, která bývá snadno přístupná.“
Konference měla spád a náboj i po obědové pauze. Na úvod přítomné seznámil Ing. Dalibor Gregor (ČAOK) s informacemi z technické komise České asociace ocelových konstrukcí. Zmínil se o stavu Eurokódu 3 nové generace (Normy pro navrhování) a aktuálním stavu nové EN 1090‑1,‑2,‑4 (Normy pro provádění). Zaujal i jeho postřeh z ECCS TC9 o nové normě EN 15804/prA2, která je vlastně environmentálním prohlášením o produktu. „Jde o snahu o jasnou definici dopadu výrobku, tedy i ocelové či hliníkové konstrukce, na životní prostředí a posun na úroveň posouzení staveb. Hodnotí se produkce CO2, NOx a podobně,“ uvedl D. Gregor.
Na téma Inovativní design mostových jeřábů hovořil Jiří Herian z Konecranes and Demag s. r. o. Z přednášky vyplynulo, že společnost má vlastní softwarové nástroje pro návrh mostových jeřábů, díky kterým dokáže během několika minut poskytnout konstruktérům a projektantům výkres odpovídajícího jeřábu s technickým popisem a zatěžovacími údaji. Tyto data lze použít pro návrhy hal, pomocných ocelových konstrukcí a simulací obslužné plochy jeřábu nebo např. k určení toho, jakou přípravu pro jeřábovou dráhu či jeřáb je potřeba ze strany stavby udělat. „Díky kvalifikovaným obchodně‑technickým konzultantům a zaměstnancům konstrukčního oddělení dokáže společnost Konecranes and Demag odborně poradit developerům, stavebním firmám, architektonickým kancelářím v každé fázi projektu tak, aby nedocházelo při realizaci k potížím a finančním ztrátám,“ uvedl J. Herian.
Přítomné výrobce ocelových konstrukcí zaujala i přednáška Roberta Štěpánka z firmy MTL Austria – zástupce FICEP pro ČR. Jak zmínil, výrobek značky Valiant je nové třívřetenné vrtací centrum firmy FICEP, které provádí pokročilé a vysoce výkonné vrtání, frézování a značení, centrum může být samostatně stojící stroj nebo v lince s pilou nebo pálícím robotem. „Tímto Valiant zajišťuje vyšší výkony a snižuje dobu nutnou pro výrobu. Stroj je řízený pomocí CNC a toto poskytuje nejednu výhodu, jako například úpravu funkcí a přípravu programů na přání zákazníka,“ uvedl R. Štěpánek.
CO SE DAŘÍ, CO SE NEDAŘÍ…
O zrychlení, ale tentokrát procesu při návrhu, posouzení a tvorbě výrobní výkresové dokumentace ocelových konstrukcí, hovořil Petr Laník, Graitec s. r. o. Advance Design, software společnosti Graitec pro statickou analýzu, umožňuje spolupráci s produktem Autodesk Advance Steel a zajišťuje zefektivnění práci. „Propojení aplikací Advance Design a Advance Steel výrazně usnadňuje spolupráci statika a konstruktéra při práci na modelu ocelové konstrukce. Hlavní výhodou je tvorba pouze jednoho jediného modelu, který je dále mezi oběma uživateli synchronizován. Dochází tak ke zrychlení při návrhu konstrukce a zpracování projektové dokumentace a následně i vlastní výrobě,“ dodal P. Laník.
Je dobré otevřeně hovořit a zveřejňovat i „nepodařené“ projekty s využitím ocelových konstrukcí, nebo o tom spíše tiše mlčet? I takový dotaz zazněl z pléna po přednášce Zdeňka Víta z projekční společnosti Skála & Vít, s. r. o. Ten formou fotografií prezentoval fatální nedostatky v provedené ocelových konstrukcí na konkrétních stavbách. „Nízká úroveň provedení díla u mnohých staveb bohužel odpovídá tlaku na rychlost provedení a cenu. Mnohdy se vše děje sice při plném vědomí investora, který neúměrně tlačí na co nejnižší cenu, ale z výsledku je pak nemile překvapen,“ zmínil Z. Vít.
O výhodách předpjatých ocelových konstrukcí na několika konkrétních příkladech hovořil Ing. Vladimír Janata, CSc., ze společnosti Excon, a. s. „Svět sleduje naše stavby, kde byla tato metoda již uplatněna, a nechávají se inspirovat. Příkladem je třeba stadion pro stolní tenis v Pekingu o rozměrech 103 × 92 metrů pro 8 000 diváků. Jde vlastně o kopii naší O2 areny,“ uvedl V. Janata, který v závěru uvedl, že výhod uplatnění předpjatých konstrukcí je mnoho. K těm největším určitě patří redistribuce sil, což znamená významnou úsporu hmotnosti oceli a tedy i ceny. „Například u stavby hangáru v Mošnově se uspořilo 400 tun díky přechodu na technologii předpjatých táhel. V případě protihlukového tunelu Vchýnice to bylo 25 % hmotnosti – čili 200 tun ušetřeno díky dodatečné instalaci předpjatých táhel. V konečném důsledku jde i o nemalý přínos k ochraně životního prostředí,“ podotkl na závěr špičkový projektant.
O BIM, ŽÁROVÉM ZINKU A 3D SCANOVÁNÍ OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ
Na řadu pak přišel David Neužil z Construsoft s. r. o., který se zaměřil na efektivnější BIM projektování a moderní řešení mostních konstrukcí – Tekla Structures 2019i. Z jeho přednášky vyplynulo, že moderní BIM nástroje pomáhají již nyní celé řadě společností vytvářet komplexní modely pozemních staveb. Vylepšení, které přinesla nová verze Tekla Structures 2019i, například v podobě nových entit (loftová deska, loftový plech a podobně), posouvají hranici BIM modelování zase o kousek dál. „Kromě pozemních staveb se BIM dostává stále častěji do projektů infrastruktury. Pomocí moderního nástroje Bridge Creator a dalších funkcí programu Tekla Structures je možné vytvořit 3D BIM model mostu efektivně, přesně a rychle,“ zmínil a dodal: „V poslední době se mluví o povinnosti vytvářet nadlimitní veřejné zakázky pomocí BIM, lépe řečeno BrIM. Tato povinnost má začínat od roku 2022. Mostní konstrukce jednoznačně patří mezi tyto nadlimitní zakázky. Tekla Structures nabízí nástroje, které jsou schopny vytvářet jak geometrii těchto konstrukcí, tak nejrůznější detaily včetně svodidel, zábradlí a odvodnění. V neposlední řadě Tekla Structures samozřejmě disponuje nástroji pro vyztužování těchto železobetonových konstrukcí. Program Tekla Structures není omezen materiály ani profily, proto je možné zpracovávat všechny typy mostních konstrukcí, jak železobetonové, tak ocelové,“ dodal D. Neužil.
Závěrečný blok jubilejního ročníku na zaplnění kongresového sálu nic nezměnil, protože na řadu přišly další velice zajímavé přednášky. Na nejčastější otázky zákazníků na žárové zinkovny odpovídal Ing. Petr Strzyž z Asociace českých a slovenských zinkoven. „Zinkovna má stejný zájem o vhodné konstrukční řešení a výrobu výrobku z vhodného materiálu pro žárové zinkování, jako zákazník. Když pozinkování proběhne bez problémů, tak je téměř jisté, že zákazník bude spokojený a tím i žárová zinkovna,“ řekl P. Strzyž.
Na jeho přednášku, resp. na dotaz z pléna, který se týkal problematiky žárového zinkování výpalků, navázal Ing. Vlastimil Kuklík, Ph.D. z ČVUT v Praze, Fakulta strojní. „Provedenými zkouškami jsme prokázali, že bez ohledu na obsah křemíku má zinkový povlak na neupravené ploše páleného řezu vždy stejnou jemnozrnnou strukturu, jaká se tvoří na oceli neuklidněné křemíkem. U všech vzorků se při testování vyskytly významné poruchy přilnavosti povlaku na hraně mezi plochou termického řezu a plochou přírodní,“ uvedl V. Kuklík a dále zmínil: „Úpravu plochy termického řezu z důvodu přítomnosti velmi tvrdých produktů ze spalování kovu nelze provést otryskáním. Uspokojivé výsledky dává zaoblení nebo alespoň sražení hran termických řezů. Standardní kvality povlaku žárového zinku je možné dosáhnout pouze dodatečným třískovým obrobením pálených ploch a zaoblením hran. Obvyklé korozní úbytky po obvodu styčníkových plechů nebo přírub z hlediska provozní spolehlivosti zpravidla nemají vliv na únosnost takto postižené konstrukce. Avšak v případě, že se výrobce ocelové konstrukce rozhodne pro úspornější provedení stavby a vady povrchové úpravy je připraven tolerovat, je zapotřebí tuto otázku projednat s investorem. Ne vždy jsou investoři nebo koneční uživatelé ochotni akceptovat úsporu nákladů za cenu zhoršení estetického účinku.“
S problematikou využití 3D laser scanneru pro mapování existujících ocelových konstrukcí přítomné seznámil Dr. Ing. Tomáš Novotný z VŠB‑TU Ostrava, současně s tím zástupce společnosti Noving OK s. r. o. Ve své přednášce shrnul praktické zkušenosti z používání 3D scaneru pro měření a mapování existujících ocelových konstrukcí, upozorňuje na omezení, problémy a jejich možná řešení. Kromě běžného mapování konstrukcí se zabývá též možným měřením průhybu nosníků či náklonu komínů, stožárů apod. a ve stručnosti představuje vlastní výpočetní pomůcky vyvinuté pro tyto účely.
CO NOVÉHO V NORMÁCH?
O závěr odborné části konference se postaral profesor František Wald z ČVUT v Praze. „Technická komise CEN/TC250 pracuje na změnách evropských návrhových norem pro návrh konstrukcí. Pro řešení jednotlivých úkolů byly připraveny Pracovní skupiny (WG), které zpracovávají jednotlivé připomínky expertů z členských států CEN. Na úpravy je připraven projekt financovaný Evropskou unií. Národními normalizačními organizacemi byly shromážděny podklady a bylo vypsáno výběrové řízení na členy projektových týmů. Práce na textech probíhají ve čtyřech etapách. Vydání druhé generace Eurokódů se předpokládá najednou, což může přípravu prodloužit až do roku 2025,“ uvedl F. Wald. Jak dále dodal, v roce 2019 bylo v oblasti ocelových konstrukcí rozhodnuto o doplnění soustavy norem o text EN1993‑1‑14:202x Navrhování analýzou konečnými prvky. První verze textu bude na podzim připravena ke komentáři odborné veřejnosti. „Připomínky, asi do března 2020, lze podávat ve standardizované formě prostřednictvím ČAS. Autoři textu rádi aktuální verzi textu expertům k opravám a doplnění poskytnou,“ zakončil přednášku specialista na normotvorbu.
Partnery 10. ročníku konference KONSTRUKCE 2019 byly společnosti: Idea StatiCa, Metrostav, Rembrandtin a VSM Abrasives (jako Hlavní partneři) a firmy: Mutt Tubes, Staco Rošty CZ, Excon, Skála a Vít, Vítkovice Steel, Asociace českých a slovenských zinkoven (Partneři).
