Most nemá býti dvouhlavým teletem

Most nemůže být hospodárný a bezpečný, pokud není jednoznačně staticky výhodný. Jakýkoliv jiný způsob přenosu vnitřních sil vede k plýtvání finančními prostředky a zakládá na pozdější problémy funkčního a statického charakteru.

Není účelem vymyslet mostní konstrukci staticky zcela nevýhodnou, která svojí nelogičností jistě vzbudí pozornost, že stojí navzdory statice, a obdivovat se nesmyslnému výtvoru nemajícímu se slovem inženýr nic společného. Je to jistě rarita, ale asi jako dvouhlavé tele. Výsledkem může být jen enormní a neodpustitelná nehospodárnost a citlivost na mimořádné situace.

Most je v prvé řadě inženýrské dílo. Jeho úkolem je převést dopravu přes překážku. Tomu musí být podřízen systém konstrukce. Všechny části konstrukce mostu musí být součástí nosného systému, cokoli navíc může být v některých případech buď zbytečné, nebo dokonce škodlivé. To se projeví potom v celoživotním cyklu mostu.

Robustní konstrukce jsou vhodnější

Je proto třeba navrhovat tzv. robustní konstrukce. Nejde o konstrukce masivní, ale o konstrukce s malou citlivostí na odchylky od předpokládaných parametrů. Od robustních konstrukcí lze pak očekávat splnění požadavků uživatele bez nutnosti oprav a úprav, které vedou k omezování provozu konstrukcí a tím k nefunkčnosti konstrukce pro uživatele.

Rovněž nelze doporučit navrhování konstrukcí extrémně štíhlých, které využívají vlastnosti materiálů na mezi přípustných hodnot. Přestože takové konstrukce mohou působit dojmem vysoké kvality při značné úspornosti, mohou se u nich vyskytovat problémy (trhliny, nadměrné deformace, dynamické projevy apod.), které musí být opravovány při vynaložení značných nákladů a omezování funkce konstrukce. Je třeba též připomenout, že mnohá normová doporučení jsou zastaralá, novými poznatky překonaná a v některých případech i zavádějící nebo dokonce zcela chybná. Navrhování velkých mostů je společensky závažná a velmi zodpovědná činnost, jež musí být prováděna zkušenými projektanty, kteří budou mít k dispozici kvalitní vstupní údaje.

Systémový přístup znamená, že na základě objektivního posouzení variant konstrukce je doporučeno takové řešení, které je nejméně problémové, nejméně rizikové, takové, u kterého lze očekávat nejmenší problémy s prosazením, realizací a se zásahy do kvality života v oblasti.

Celoživotní cyklus stavby

Konstrukce má být navržena tak, aby degradační procesy za předpokladu náležité údržby nenarušily její trvanlivost; aby nebyla poškozena takovými jevy, jakými jsou požár, výbuch, náraz nebo následky hrubých lidských chyb v míře nepřiměřené původní příčině. Konstrukce musí být navržena a provedena takovým způsobem, aby s odpovídajícími stupni spolehlivosti odolala všem zatížením a vlivům, jejichž výskyt lze během provádění a užívání očekávat, a aby měla přiměřenou trvanlivost ve vztahu k nákladům na udržování.

Náklady na stavbu nejsou jen náklady na její pořízení, ale na celý její životní cyklus. Ekonomická výhodnost by obecně měla být chápána s ohledem na náklady a užitek stavebního díla za celý jeho životní cyklus, tedy náklady na projektovou dokumentaci, stavbu a její užívání i související provoz, na údržbu a opravy, rizika a případné následky poruch, pojištění na pokrytí těchto rizik, na náklady kontrolních prohlídek, provozní překážky a konečně na odstranění stavby, též s přihlédnutím k aspektům ochrany životního prostředí; to vše je nutno porovnávat s užitkem získaným při užívání stavby.

Levná výstavba versus drahá údržba

Je nutno ale dodat, že dalším aspektem je kvalita provedení, která mj. závisí též na kvalitě kontrolních činností. Markantní je to např. při přípravě a provádění dopravních staveb. Úspory dosažené aplikací levnějších materiálů a technologií se mohou obrátit spíše v plýtvání. Je prokázán značný nárůst nákladů na údržbu, opravy či stavební úpravy vzhledem k nákladům ušetřeným při výstavbě; uvádějí se prokázané mnohonásobky. Některé prameny dokonce uvádějí pravidlo pětinásobku u betonových konstrukcí: 1 € věnované při výstavbě na kvalitu je stejně efektivní jako později nutnost vynaložit 5 € na údržbu, resp. 25 € na stavební úpravy (při zanedbané údržbě).

Náklady na stavbu tudíž tvoří obvykle jen menší část nákladů celkových. I relativně malé zvýšení počátečních nákladů věnované na použití trvanlivějších materiálů a efektivnějších řešení má za následek:

  • prodloužení životnosti stavby, a tedy zvýšení celkového užitku;
  • snížení nákladů na údržbu, opravy, výměny prvků apod.;
  • snížení nákladů, které vznikají např. při nutnosti objížděk při stavebních úpravách dopravních staveb.

Při těchto bilancích hraje velmi důležitou roli návrhová životnost a také míra spolehlivosti konstrukcí.

Riziková analýza pro výběr optimálního řešení

Nežádoucími a nezamýšlenými jevy jsou nehody. Je nutno k nim přistupovat a posuzovat je jako riziko. Následek nehodového jevu může být jak poškození konstrukce, tak i postižení rozsáhlejšího systému (např. propojeného dopravního systému). Velmi závažný rozdíl je v nakládání s trvalými a proměnnými jevy na jedné straně a jevy majícími charakter nehodové události na straně druhé. Proměnný jev je podle některých pramenů obvykle zaváděn jako hodnota s roční pravděpodobností výskytu 0,02, což odpovídá opakování po 50 letech.

Je zřejmé, že je vhodné zajistit rizikovou analýzu, která – má-li mít náležitou vypovídací hodnotu – musí nejen posoudit navržené řešení, ale i porovnat další možné varianty. Nestačí konstatovat, že řešení není v rozporu s platnými technickými normami, ale je nutno zajistit řešení nejdokonalejší.

Úvodní foto: Ponte Musmeci – most Musmeci přes řeku Basento v Itálii o délce 560 m, postavený v roce 1976 podle návrhu italského inženýra Sergia Musmeciho (foto: Giorgio L. Rutigliano, Wikimedia Commons)