Tak jak rozwój stalowych mostów kolejowych stał się znamienny dla czasów rewolucji przemysłowej XIX wieku tak samo rozwój konstrukcji żelbetowych, w tym mostów jest znamienny dla rozwoju myśli inżynierskiej XX wieku. Robert Maillart zajmuje wśród konstruktorów początku XX wieku miejsce szczególne. To on, kierując się znakomitą wiedzą inżynierską i wyczuciem artystycznym stworzył pierwsze mosty żelbetowe które mogą nosić miano konstrukcji strukturalnych. W 1991 roku jeden z jego mostów został uznany za przełomową budowlę w historii światowej inżynierii lądowej.
Robert Maillart urodził się w 1872 roku w Bernie. Studiował Inżynierię w Federalnym Instytucie Politechnicznym w Zurychu. Już na początku swojej kariery zawodowej udało mu się opracować wyjątkową metod projektowania mostów betonowych a także innych budynków. Szczególnie charakterystyczne też było dla niego zerwanie (początkowo nieśmiałe, z czasem zaś całkowite) z tradycyjną forma mostów pełnych w tamtych czasach motywów dekoracyjnych i ozdobników. Maillart odrzucił także skomplikowane metody obliczania obciążeń i naprężeń, które były bardzo chętnie stosowane przez ówcześnie żyjących inżynierów. Te metody ograniczały się jedynie do prostych form i w znacznych stopniu ograniczały wyobraźnię konstruktora-projektanta. Maillart stawiał na swoją intuicję, jakkolwiek podpartą rzetelnym wykształceniem i doświadczeniem. I wystrzegał się negowania nowatorskich rozwiązań tylko dlatego, że nie istnieją metody do ich matematycznej analizy. Ówcześni inżynierowie często zakładali, że jeśli nie da się wykonać dokładnej analizy budowli, to nie da się jej także zbudować.
Swój pierwszy ważny most zbudował wykorzystując swój nowatorski pomysł. Pracując w firmie budowlanej Froté i Westermann w Zurychu, zaprojektował w 1900 most na rzece Inn w szwajcarskiej miejscowości Zuoz (rys.1). Przekonawszy miejscowych urzędników, że taniej będzie wybudować most żelbetowy niż stalowy po raz pierwszy wprowadził swój pomysł polegający na połączeniu łuku i jezdni w jedna formę oraz zastosowaniu tzw. przekroju skrzynkowego.
Pomost i łuk połączono trzema podłużnymi ściankami. Dotychczasowo stosowano inne połączenie, mianowicie na masywnym łuku, zdolnym do przenoszenia naprężeń zginających opierano najczęściej słupy lub ściany na których z kolei spoczywał pomost. W ten sposób tylko łuk przenosił obciążenia z pomostu i musiał być odpowiednio masywny. Zespolenie przez Maillarta tych elementów pozwoliło na przenoszenie przez nie wszystkich obciążeń. Ponieważ łuk przenosił tylko część z nich, mógł być o wiele cieńszy a przez to tańszy. (rys.2).
Do oceny poprawności Maillart zastosował uproszczona analizę graficzną gdyż dokładne obliczenia nie mogły zostać przeprowadzone ze względu na zbyt duże skomplikowanie. Aby uwiarygodnić projekt poproszono więc Wilhelma Rittera, szwajcarski autorytet w dziedzinie budownictwa o konsultację. Ten stwierdził, że choć nie jest w stanie dokonać dokładnej analizy to szacuje, że most będzie bezpieczny i zaleca jego realizację. Most zrealizowano w 1901 roku przechodząc pomyślnie testy obciążeniowe.
Następną realizację – most Tavanasa (rys.3) na Renie w Alpach Maillart nieco zmodyfikował. Zauważając, że część ścian umieszczonych przy przyporach pracuje w minimalnym stopniu usunął je w moście Tavanasa. Ten most, niestety zniszczony w 1927 roku przez lawinę był jednym z pierwszych arcydzieł szwajcarskiego inżyniera.
Po kilku latach przerwy spowodowanych wybuchem rewolucji bolszewickiej która uniemożliwiła Maillartowi powrót z carskiej Rosji gdzie przebywał wraz z rodziną zaczyna znów projektować betonowe mosty w Szwajcarii. Przełomowym wydarzeniem było zaprojektowanie przez niego gibkiego pomostu usztywnionego płytą pomostu.
Przy projektowaniu łuku należy pamiętać, że w przypadku obciążeń niesymetrycznych np. gdy po jednej stronie przeprawy znajdzie się dużo pojazdów w łuku wystąpią duże naprężenia zginające. Projektując więc most z uwzględnieniem takich stanów znowu łuk musi mieć odpowiednią, a więc dużą grubość. Maillart, chcąc aby łuk był cienki zaproponował kolejną metodę która tak, jak w przypadku pierwszego pomysłu dała ten sam skutek jednak innym sposobem. Maillart połączył łuk z pomostem poprzecznymi ścianami zmuszając te elementy do wspólnej pracy. Siły zginające rozkładają się pomiędzy nie proporcjonalnie do ich sztywności wystarczy więc by pomost był odpowiednio sztywny i łuk można zaprojektować jako bardzo wiotki.
Przez następne 10 lat Maillart udoskonalał swój pomysł, głównie pod kątem wyglądu. Jednym z najbardziej znanych przykładów jest most Schwanbach (rys.4). Jego łuk nie jest linią złamaną, nie ma charakterystycznych stylowych przczółków a pomost jest zakrzywiony w rzucie – oto kilka z charakterystycznych innowacji. Ten most to jedna z najpiękniejszych form stworzonych przez Maillarta.
Jednak bezsprzecznie najbardziej znaną realizacją jest most Salginatobel ukończony w 1930 roku (rys.5). Projekt bazował na pierwszym pomyśle wykorzystując przekrój skrzynkowym wprowadzono doń jednak kilka zmian w porównaniu z poprzednimi projektami. Oczyszczony całkowicie z cech stylowych, rozpięty w pięknej scenerii na 80 metrową przepaścią most ten o rozpiętości 90 m jest najdłuższym i najpiękniejszym w opinii wielu mostem. Ta budowla właśnie została uznana za przełomową w historii światowej inżynierii lądowej.
W następnej realizacji w 1936 roku Maillart zastosował złamany łuk zamiast zaokrąglonego. W ten sposób most w Vessy (rys.7) posiada bardziej strukturalny wygląd odpowiadający naturze przenoszonych obciążeń. W rozwiązaniu tym poprzeczne ściany zostały ukształtowane w formie litery X – podwójnego namiotu (rys.6). Uwzględnił w ten sposób rozkład momentów zginających spowodowanych rozszerzanie cieplnym pomostu, największych na górze i dole ścian, a bliskich zera w połowie ich wysokości.
Mosty Maillarta nie od razu zostały docenione przez środowisko inżynierów. Nawet kilka lat po jego śmierci tylko niewielu znało jego nazwisko. I paradoksalne jest to, że doceniło go środowisko nie inżynierów ale architektów w uznaniu za zasługi w rozwoju architektury nowoczesnej. Moda na Maillarta i rzeczywiste dostrzeżenie jego rewolucyjnych pomysłów zaczęło się od wystawy w 194 roku w Museum of Modern Art w Nowym Yorku. Po II wojnie Światowej łuk Maillarta stał się dominującą formą mostów betonowych o średniej i dużej rozpiętości budowanych w USA a w Szwajcarii profesorowie Federalnego Instytutu Politechnicznego, niegdyś tak go krytykujący zaczęli nauczać jego koncepcji wywierając ogromny wpływ na nowe pokolenie inżynierów.
Dla Maillarta, podobnie jak dla Johna Roeblinga czy Gustava Eiffela najważniejszy był wygląd. Zaczynali od form, które odzwierciedlały ich sposób patrzenia na sztukę budownictwa, a następnie wykorzystywali proste techniki do opracowania swoich wizji. Maillartowi do osiągnięcia takich wyników potrzebna była wrażliwość artysty, ogromne doświadczenie budowlane i głęboką wiedzę techniczną.
Autor: Kajetan Sadowski
Źródło:
1. Mario Salvadori "Dlaczego bydynki stoją? Wydawnictwo Murator 2001
2. Curt Siegel "Konstrukcje w nowoczesnej architekturze", Arkady 1974
3. Świat Nauki, wrzesień 2000
Zdjęcia:
1. Daniel Imhof: Les ponts de Robert Maillart
Prof. dr inż. Wacław Zalewski Prof. dr inż. Wacław Zalewski jest jednym z najwybitniejszych, obecnie żyjących i prowadzących aktywną działalność zawodową konstruktorów na świecie.
Prezentacje Twórców - Gustaw Eiffel Pierwsza połowa XIX wieku była naznaczona Rewolucją Przemysłową w Europie, kiedy to rozszerzające swe horyzonty hutnictwo odgrywało pierwszorzędną rolę.
Prezentacje Twórców - Mosty Roberta Maillarta Tak jak rozwój stalowych mostów kolejowych stał się znamienny dla czasów rewolucji przemysłowej XIX wieku tak samo rozwój konstrukcji żelbetowych, w tym mostów jest znamienny dla rozwoju myśli inżynierskiej XX wieku.
100.0%
wersja do wydruku
przedyskutuj na forum