Pohled na rozhlednu
V článku je popsáno konstrukční řešení rozhledny (637 m n. m.) nazvané Císařský kámen. Rozhledna stojí na vrchu, který se dříve jmenoval Špičák, či Uhlířský vrch.
STRUČNÁ HISTORIE
Dnešní název odkazuje k císaři Josefu II., který zde místo v roce 1779 navštívil. Císařský kámen s pamětní deskou – žulový balvan, symbolický vrch kopce, se nachází v bezprostřední blízkosti rozhledny. Vrch se stal vyhledávaným poutním místem. Myšlenka stavby rozhledny na tomto místě vznikla v roce 1886, kdy o vybudování usiloval Liberecký horský spolek.
V roce 2009 byla vystavěna celodřevěná stavba vysoká 20 metrů. Kvůli špatnému technickému stavu byla v roce 2017 uzavřena a následně demontována. Na půdorysu původní rozhledny byla v roce 2018 postavena stavba nová, poskytující výhled na města Jablonec nad Nisou, Liberec, na jižní svahy Jizerských hor a západní část Krkonoš.
PROPOJENÍ KRAJINY, MÍSTA A STAVBY
Žulové balvany, kameny a skalky jsou pro krajiny Jizerských hor typické. Podoba celého místa, ze kterého stavba vyrůstá, je stejně důležitá jako stavba sama. Součástí stavby nové rozhledny je doplnění dalších kamenů – žulových balvanů, do lokality. Hlavní z nich je situován přímo do středu vstupní podesty rozhledny, jako základní patní kámen schodišťové věže. Skupina kamenů poblíž rozhledny tvoří přirozené odpočinkové plochy pro návštěvníky.
Velkými kameny – šlapáky, je upraven i navazující terén a svah, z dříve nepřístupných stran tak vzniklo přírodní schodiště. Ke stávajícím balvanům v okolním lese a podél přístupové cesty jsou postupně doplňovány nové, aby dotvořily harmonickou kompozici stavby, místa a krajiny.
KONCEPT STAVBY
Stavba na půdorysu původní rozhledny je o tři metry vyšší. Materiály jsou důsledně odděleny. Konstrukce věže je ocelová – trvanlivý a pevný nebeský žebřík, oblečený do lehkých šatů – sloupkové fasády z modřínového dřeva.
V místě vstupu do věže, a s každým dalším poschodím a otočkou schodiště, je ve fasádě velké okno přes celé podlaží. Zde se nachází rozšířené podesty schodišť, místo k odpočinku, pohodlnému průchodu návštěvníků a výhledu, který se otevře, než návštěvník vystoupá až nahoru.
POPIS KONSTRUKCE
Základy
Na staveništi se nacházela dvojice nevyhovujících základových pasů demontované rozhledny. Při nejnepříznivější kombinaci zatížení je tahová síla v jednom sloupu v místě kotvení cca 1 000 kN. Tato síla dalece přesahuje tíhu původního základového pasu.
Základy bylo nutno rozšířit na jednu základovou patku o rozměrech 8 × 8 metrů, výšky 1,5 metru. Hloubka založení činí 0,9 až 1,2 metru podle sklonitosti terénu.
V základech bylo použito 60 m3 armovaného betonu, hmotnost základů činí 150 tun, následně byl základ ještě přitížen instalací žulového balvanu o hmotnosti cca 5 tun.
Ocelová konstrukce věže
Hlavní nosná konstrukce vrchní stavby je tvořena čtyřmi ocelovými sloupy HEA180. Rozteč sloupů činí 4 metry v obou směrech. Na sloupech jsou navrženy „zárodky“ průvlaků a rozpěr. Sloupy jsou provedeny ze tří montážních dílů, vždy na výšku dvou podlaží. Montážní díly jsou spojované přes čelní desku čtyřmi šrouby M20. Sloupy byly do základů kotveny dodatečně lepenými kotevními šrouby M30 přes patní desku P25. Podlití patek sloupů bylo provedeno nesmrštivou maltou SIKA GROUT.
Průvlaky po výškových modulech 3,1 m, na které byla uložena schodišťová ramena a podlaha podest, jsou navrženy z profilu HEA140 – ke sloupům byly připojeny přes čelní desku tloušťky 10 mm a čtyři šrouby M20.
Rozpěry v úrovni hlavních podest jsou v ose průvlaku navrženy z čtvercové trubky 120/120/5. Rozpěry budou ke sloupům připojeny přes čelní desku tl. 10 mm a čtyři šrouby M16.
Zavětrovací diagonály v přední stěně v prvním a druhém podlaží jsou navrženy z profilu HEA120 z důvodu uvolnění vstupu do věže. K průvlakům jsou připojeny přes čelní desku tloušťky 10 mm a čtyři šrouby M16. Ostatní diagonály jsou navrženy z kruhové trubky 89 × 4 mm. Ke sloupům je pomocí dvojstřižného šroubu M20 připojený (přes vidlici z plechu P8) styčníkový plech P15.
Hlavní konzolové nosníky vyhlídkové plošiny jsou navrženy z profilu HEA140. Na tyto nosníky jsou přes čelní desky P10 a šrouby M16 kotveny obvodové nosníky z U140 a mezi ně jsou uloženy podlahové nosníky z profilu IPE140.
V úrovních hlavních podest sudých podlaží jsou v zrcadle schodiště navrženy rozšiřující plošiny. Plošina byla navržena jako rám tvaru L z profilu U140, který se kotví k nosníku hlavní podesty a mezipodesty. Mezi tyto rámy se uložily podlahové nosníky.
Schodnice jsou navrženy z profilu U200 jako prostý lomený nosník na rozpětí čtyři metry. K průvlakům jsou kotveny přes čelní desku P6 a čtyři šrouby M16. Stupně a rošty podest a lávky z pororoštů jsou výšky 30 mm s okem 30 × 30 mm a nosným profilem 30/3. Maximální rozpětí roštu je 1 100 mm.
Madlo a sloupky zábradlí jsou z pásové oceli P20 × 50. Výplň zábradlí je z ploché oceli P5 × 30. Výška madla činí 1 100 mm nad čistou podlahou. Zábradlí vyhlídkové plošiny bylo navrženo 1 200 mm nad čistou podlahou. Madlo je z profilu U120, který je kotven ke sloupkům z profilu IPE120. Výplň je navržena z ploché oceli P5 × 40, přičemž každý druhý výplňový prut je opatřen „žiletkou“ pro kotvení dřevěného opláštění.
Pro spojování ocelových prvků byly navrženy běžné šrouby M16 – M20 z materiálu 8.8. Byla použita vždy jedna podložka pod hlavu a jedna podložka pod matici. Kotevní šrouby jsou vlepeny tmelem HILTI RE500.
Použil se materiál S355 (hlavní profily HEA) a S235 pro ostatní prvky konstrukce. Oceli jsou žárově zinkovány vrstvou min. 70 μm. Objekt byl navržen jako jeden dilatační celek. Při realizaci bylo spotřebováno 24 tun zinkované ocelové konstrukce.
Dřevěná fasáda, decky
Sloupková fasáda je vytvořena z modřínových masivních profilů 60 × 150 mm, délka na výšku podlaží činí 3,1 metru. Vodorovné dělení je řešeno římsovým profilem 100 × 200 mm s okapním nosem a zkosenou horní hranou. Zvláštní důraz byl kladen na detail provedení kotvení, je použit minimalistický „žiletkový“ spoj – plech P6 zapuštěný do vyfrézované drážky dřevěného profilu. Kotveno je vše samořezným šroubem.
Na vstupní a vyhlídkové plošině je dřevěný modřínový deck z prken tloušťky 28 mm. Pod deckem vyhlídkové plošiny je na spodní straně nosníků přikotven ocelový rošt, který bude zajišťovat i plnou únosnost konstrukce v případě poškození decku. Modřínové dřevo je bez povrchové úpravy, přirozeně stárnoucí. Celkem bylo spotřebováno 368 m2 modřínové fasády.
Projekční práce
Kromě běžného softwaru CAD byl pro vyšetření chování nosné konstrukce vytvořen celkový prostorový model v programu RENEX 3D, dřevěné prvky a koordinační model byl vytvořen v programu SEMA.
