Betonová skořepina

Největší a nejmladší projev úchvatných Candeolových skořepin oceánografického areálu ve Valencii

Efekt skořepin komplikovaného druhu - Opera v Sydney

Dostihové závodiště – hypodrom v Zarzuelle, Nizozemí. Architekt Eduardo Toroja

Betonové skořepiny nebo skořepinové střechy (někdy také jen skořepiny) jsou tenkostěnné (4-16 cm), bezprůvlakové a často i bezžeberné střechy, stropy, stěny, mezilehlé a spojné plochy, válce tubusy a různé vlny, kdy přenos sil mezi probíhá zejména a především ve vlastním tvaru konstrukce podle jeho geometrického profilu. Byly a jsou používány jako střechy průmyslových objektů a později pro dobrý geometrický a architektonický efekt i pro stavby jiného poslání, nejčastěji kostely, stadiony, výstavní nebo sportovní haly, benzinové čerpací stanice, přístřešky či plážové restaurace.

Skořepinové střechy

Jsou železobetonové membrány v poměru k velikosti relativně tenké, které čelí působícím silám především tvarem, od kterého mají též stálost. Jméno i funkce pocházejí od pevné skořápky (zejména vajec ptáků) nebo některých druhů lastur. Mají různý prostorová tvar nejčastěji válce, kopule nebo kulového vrchlíku, části kužele, paraboloidu nebo ztv. zřícených nebo přímkových ploch. Tedy nejčastějšími plochami byly válce (válené klenby) části kulové plochy, konoidy, lomenice, vlny a podobně. Nejznámějšími jsou pak „kápě“ na opeře v Sydney (připomínající napnuté plachty) jež jsou ale složitěji komponované plochy složené z více racionálních. Ve skutečnosti ale v Sydney nejde o čistou skořápku ale o kompozitní skořepinu, kde detailní podélné skořepiny tvoří nosné lamely. To se odchýlilo od původní příliš idealistické a snové Utzonovy představy. Nečistšími skořepinovými architektonickými projevy jsou: dostihový stadion v Zarzuelle a Oceánografický areál v Seville.

Historie

S velkou nadsázkou je někdy za první skořepinu považována kopule římského Pantheonu. Tedy počátek již ve starověku. Tento předpoklad nejspíše neplatí. Přece jen nešlo o beton v pravém smyslu slova a již vůbec ne o beto vyztužený. Tedy železobeton. Klenba je z římského betonu a oproti skutečným skořepinám silná. Jak by ne, i když proti jiným starověkým nebo středověkým klenbám díky panelování vlastně útlá. Je to možná první krok a archetyp ke skořepinám, Vlastní geneze skořepin nastala až ve 20. století, a to výslovně racionální úvahou než empirickým vývojem. Skořepiny se objevily již během první světové války, a to 5centimetrové válcové skořepiny použil Auguste Perret pro přestřešení doků v Cassablance v Alžírsku, tedy v Africe a v roce 1915 Eugene Freyssinet částečně použil skořepinu pro kompozici ohromného parabolického žebra gigantických hangárů pro vzducholodě v Orly u Paříže. Skutečný a cílevědomý počátek mají skořepiny v roce 1922, kdy německý fyzik Walter Bauerfeld aplikoval jeden z pavilonů souboru Zeiss v Jeně s e skutečnou vrchlíkovou betonovou skořápkou s velmi tenkou stěnou. Později při aplikaci již tehdy známého torkretování a ve spolupráci s inženýrem Franzem Dischingerem myšlenku dokončili a realizovali velmi tenkou skořepinu údajně o síle jen 3 cm. Následovalo poměrně rychlé přijetí nového principu, přiměřeného zesílení stěny (aby výztuž měla alespoň minimální krytí) a aplikace na všechny možné druhy ploch, tvarů a funkčního užití. V prostředí Českých zemí byl průkopníkem skořepinových konstrukcí prof. Konrád Hruban, profesor VUT v Brně. Jeho nejznámějším dílem je zastřešení nástupiště autobusového nádraží Brno-Grand, které vytvořil v součinnosti a na základě návrhu Bohuslava Fuchse. Maximální rozvoj skořepinových konstrukcí nastal, a to zejména z architektonických důvodů ke konci 50. let a trval až do konce let 70tých. Výhody a nevýhody == To, co se v počátku rozvoje skořepin jevilo výhodou. Tenká stěna a s ní spojená malá spotřeba materiálu se posléze ukázaly být nevýhodami. Především proto, že se změnil poměr nákladů stavebních prací mezi cenami materiálů a technologií a lidské práce. Kdy cena lidské práce ve vyspělých zemích postupně strmě narostla, zatím co, ceny materiálů rostly ve srovnání tím pomaleji. Druhým aspektem byly a jsou nesnáze s údržbou a nároky na údržbu a poměrně velká náchylnost k chátrání. To především pro tenkou stěnu skořepiny a s tím spojené málo krytí, tedy izolaci výztuže před korozí. V chladném klimatu kvůli promrzání, v teplém klimatu naopak proniku vlhkých vzdušných par nebo i obsah soli v aerosolu v pobřežních oblastech. To vedlo spolu s velmi vysokou pracností k ústupu ze všeobecného užívání.

<ref</ref>

Hypodrom v Zarzuele, boční pohled

(uzlu) Bellevue v Curychu, Herter 1937]]

Hypodrom v Zarzuella, originální foto

Kostel Panny Marie (Notre-Dame) v Reincy 1916

Zesílená výstuž"skryté" hlavice u ploché varianty hřibového stropu

Soubor:WSalcher O Niemeyer Ravello Italy o.JPG

Auditorium v Racellu, Italie, architekt: Oscar Niemayer 2010

U hřibových stropů je funkce nákladných průvlaků jedno nebo obousměrných nahrazena hřibovou hlavicí nad vrcholem sloupu, která pomáhá roznášet síly tak, aby nedošlo k ("propíchnutí" stropu v místě silného přenosu sil.

Realizace betonových skořepin

Realizace betonových skořepin je náročná na přesnost i organizaci. To zejména kvůli dosažení správné poloze výztuže uvnitř „střepu“ a dostatečnému krytí výztuže. Obtížná je také proto, že v naprosté většině případů betonovaná plocha není vodorovná ale v částečně v nějakém proměnlivém poměru v různých úhlech šikmá, někdy i svislá k vodorovnému směru. Zároveň nelze budovat bednění z obou stran tloušťky skořepiny. Betonování bylo a je tedy citlivé na konzistenci s přesnou skladbu betonové směsy stejně jako na postup vlastní technologie. Velmi často musely tedy být používány rychle tuhnoucí betony aplikované torkretováním.

Architektura skořepin

Vedle „pragmatických“ skořepin vznikla řada staveb, které se manifestují (vynikají) neobvyklosti tvaru a jejich konstrukční odvahou. Protože lidská zkušenost a navyklé vnímání je závislé na přirozených a ustálených technických řešení rozvoj skořepin přinesl nové nevšední zážitky. Jsou to většinou architektonické skvosty, stejně tak ale v podstatě výjimky. Patří k nim především díla Felixe Candeli, Eduarda Toroji. Piera L. Nerviho ale asi nejvíce veleslavná opery v Sydney, která dala jednomu kontinentu asi vůbec ten nejvyšší symbol

Galerie skořepinových střech

• 
  Sjednocená hřibová střecha (kolonáda), jako krycí přístřešek nástupiště nádraží v Lublani, architekt Evard Ravnikar(??)
• 
  Kolonáda sjednocených hřibových střech před nádražím, Maribor, Slovinsko, architekt Milan Černigoj 1953-55
• 
  Sjednocená hřibová střecha nástupiště se skrytou hlavicí. Nádraží Santa Lucia, Benátky
• 
  Nová podzemní stanice U Bahn Rudá radnice,Rathausstraße 15, Berlín. Architekt Oliver Collignon 2011-2020
• 
  Sjednocená hřinová střecha v kolonádě z pohledového betonu. Allenmoos, Curych
• 
  Sjednocená hřinová střecha v kolonádě z pohledového betonu. Allenmoos, Curych
• 
  Hlavní vstup - lázně Allenmoos Curych-Oerlikon. Architekt Max Ernst Haefeli
• 
  Terminál pro lety do Evropy na New Yorském letišti J.F. Kennedyho (již zbouraný) 1953-1954 Eero Saarinen

Galerie dalších objektů ze skořepin

• 
  Pramice z betonové skořepiny

• Bateau en ciment armé de Lambot.jpg

Literatura

• SALVATORI Mario G, HELLER Robert A., Structure in Architecture. Engelwood Cliffs (New Jersey), Prentice hall. 1963
• SALVATORI Mario G, HELLER Robert A., Konštrukcia v architektúre. Bratislava Alfa. 1971
• TIPKA, Martin a Jiří NOVÁK. Analýza metod výpočtu železobetonových lokálně

podepřených desek. V Praze: Projekt FRVŠ 905/2011/61. Dostupné zhttp://people.fsv.cvut.cz/~tipkamar/granty_soubory/FRVS_2011/analyza_lok_pod_desek.pdf

• RÜHLE Hermann a kol., Priestorové strešné konštrukcie. Bratislava: Alfa, 1976. 1. díl.
• GOTTHART Franz, SCHAEFER Kurt: Konstruktionslehre des Stahlbetons. Band II: Tragwerke, Teil A: Typische Tragwerke. Springer-Verlag Berlin, ISBN 3-540-16861-3.
• KUŽELA Martin, Stavíme stropy. Brno ERA 20 ISBN/EAN:978-80-8651770-4
• LADRA J. a kol.: Technologie staveb 11 – Realizace železobetonové monolitické konstrukce budov, skripta ČVUT Praha, Praha 2002, ISBN 80-01-02487-3
• DOČKAL Karel, SEDLÁČEK Jan, MARTIŇÁK Libor: Systémová bednění-Učebnice pro výuku současných postupů bednění základních prvků betonových konstrukcí, PERI 2009
• HAAS Felix, Architektura 20. století. Praha SPN 1978. stať Pojem skořepiny 400-424
• MERKEL, Jayne (2005). Eero Saarinen. London: Phaidon Press. ISBN 0-7148-4277-X.
• PELKONEN, Eeva-Liisa (2006). Eero Saarinen. New Haven: Yale University Press. ISBN 0-300-11282-3.
• FABER, Colin (1963). Candela: The Shell Builder. New York: Reinhold Publishing.
• SAVORRA Massimiliano, La forma e la struttura. Félix Candela, gli scritti, Milano, Electa, 2013
• MUTTONI Aurelio, LURATI Franco, FERNÁNDEZ Miguel Ruiz, Nové tvary předpjatých betonových skořepin: Betonová skořepina Centro ovale ve Švýcarsku. In: 2 0 BETON • technologie • konstrukce • sanace ❚ 1/2015
• GARTNER Otakar, NĚMCOVÁ Dagmar, Betonové střešní skořepiny – soupis literatury. Brno – Státní vědecká knihovna. 1978
• BEZDÍČKOVÁ Erika, Konrád Hruban ve vzpomínkách. Brno ČS VTS 1978
• HRUBAN, Ivo. Konrád J. Hruban: život a dílo. Brno: VUT v Brně, 1992?. ISBN 80-214-0391-8. S. 52.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu železobetonová skořepina na Wikimedia Commons