Príspevok demonštruje význam technickej a štatistickej analýzy nevyhnutných porúch stavieb. Nielen z aspektu identifikácie príčin, ale aj stanovenia zodpovednosti. Napriek tlaku verejnosti a dnes už zvyčajnému náporu médií sa zvýrazňuje hlavne dôležitosť objektívneho rozboru. Príklady posudkov závažných havárií stavebných objektov ilustrujú niektoré prístupy, ako aj potrebné úpravy procesov navrhovania.

1. ÚVOD

Stavebné objekty štatisticky nevyhnutne havarujú. Niektoré sa zrútia z preťaženia, ďalšie v dôsledku nedbalého návrhu a mnohé kombináciou uvedených príčin. Niektoré budovy padajú vinou zanedbanej údržby, opotrebovania alebo náhlym zlyhaním z iných dôvodov. Odborná komunita by preto isto uvítala podrobnejšie informácie o haváriách stavebných konštrukcií. Naše skúsenosti však ukazujú neochotu poskytovať tieto dôležité poznatky z fatálnych nedostatkov stavebných objektov. Vraj z legislatívnych dôvodov alebo skôr z obavy o poškodenie svojej reputácie. Napriek niekedy tragickým následkom zrútenie nosného systému predstavuje cenný experiment v skutočnej mierke a veľkosti. Okrem publikovaných prípadov preto príspevok vychádza iba z našich expertíz. Zhromaždené údaje o nedostatkoch nosných systémov a ich analýza by azda mohli poslúžiť odborníkom a zainteresovaným v procese výstavby načrtnúť súčasné trendy a fakty z oblasti patológie stavieb.

2. Klasifikácia havárií stavieb

Nosná konštrukcia zlyhá, keď celá alebo jej časť prestala spĺňať požiadavky a kritériá spoľahlivého využitia na účely vymedzené projektom. V krajnom prípade znamená haváriu, pri ktorej dochádza k zrúteniu stavebného objektu alebo jeho podstatnej časti. Totálny kolaps znemožňuje ďalšie využívanie objektu v dôsledku vyradenia z nosnosti viacerých hlavných konštrukčných častí. Väčšinou vyžaduje úplnú rekonštrukciu výmenou znehodnoteného nosného systému. Čiastočné zlyhanie hlavných nosných elementov takisto znamená všeobecné ohrozenie osôb a majetku. Zosilňovanie, obnova alebo zvláštne úpravy pritom predstavujú vhodné rekonštrukčné zásahy na adaptáciu poškodeného nosného systému novým nárokom [1]. Riziko zrútenia súvisí s používateľnosťou objektu alebo jeho súčasti potenciálne znamenajúce haváriu. Najčastejšie signalizované propagáciou trhlín alebo nadmernými priehybmi bez bezprostredného narušenia integrity konštrukcie.

Stavby sa líšia tvarom a typom, najčastejšie vyplývajúcimi z ich funkcie. Pre potreby prezentovanej analýzy nosné systémy do piatich poschodí sú označované ako nízke budovy [2]. Na rozdiel od vyšších viacposchodových budov. Ďalšiu kategóriu tvoria štíhlejšie vysoké inžinierske stavby spolu s veľkorozponovými a priemyselnými halovými objektmi [3].

 3. príčiny havárií 

 V súvislosti s poruchami stavieb je možné v zásade rozlišovať šesť hlavných aktivít. A to navrhovanie, stanovenie zaťaženia, osobitne klimatických účinkov, voľbu materiálu, spracovanie projektovej dokumentácie, vlastnú výstavbu, správu a údržbu. Nedostatky vo výpočtoch a dimenzovaní nosného systému sa môžu kategorizovať na neúmyselné opomenutia, nepochopenie, numerické omyly, nepozornosť, nedbanlivosť, neadekvátne zjednodušenia až po chýbajúce vedomostí alebo skúsenosti. Nadväzujúcu realizačnú dokumentáciu zhotoviteľ bežne prispôsobuje svojim podmienkam a možnostiam. V tejto prechodnej etape medzi projektovaním a vlastnou realizáciou, v záujme zníženia prácnosti alebo realizovateľnosti, môže úpravami dôjsť dokonca k úplnej zmene pôvodnej koncepcie návrhu. Vlastnú výstavbu znehodnocuje kvalita vykonávaných prác, odchýlky od bežných tolerancií a nerešpektovanie normových ustanovení. Príkladom sú havárie v dôsledku neprimeraného provizórneho montážneho podopretia alebo iných nevhodných inštalácií. Nedostatky správy a údržby súvisia s opotrebovaním, poškodením alebo nevhodnými úpravami konštrukcií. Mimoriadne kombinácie zaťažení by mali eliminovať havárie zapríčinené zaťažením vetrom, požiarom alebo povodňami. Niekedy však nevhodne zohľadnené pri navrhovaní.

Uvedené nedostatky diferencovane ovplyvňujú nosný systém alebo jeho konštrukčné prvky. Medzi podmieňujúce faktory havárií patrí z tohto aspektu všetkých päť deficitov. Teda od projektovania až po údržbu, keďže determinujú skutočný stavebný stav a únosnosť objektu. Vonkajšie účinky vetra a záplav,  v prípade ich nevhodného uváženia sú zase spúšťacie nedostatky. Procedurálne príčiny súvisia s riadením projektov, právnymi vzťahmi, úrovňou komunikácie a so vzťahmi medzi zainteresovanými stranami. Ťažko sa identifikujú a overujú. Niekedy však práve tieto manažérske problémy vytvárajú podmieňujúce až inicializujúce príčiny havárie.

 4. Rozbor výskytu havárií

 Časové obdobie sledovaných kolapsov stavebných konštrukcií sa začína výstavbou, teda do roka, až po čiastočne zrútený stodesaťročný most. Priemerný vek najčastejšie zlyhávaných stavieb je okolo 60 rokov. Havárie s obeťami na životoch alebo veľkými materiálnymi stratami zvýrazňujú problém spoľahlivosti stavieb. Ale až dve tretiny z celkového počtu predstavujú havárie menších budov. Bežne nepokrývané médiami, preto ťažko zistiteľné. Celkovo však zapríčiňujú prevažujúce škody. Vznikajú pritom najčastejšie v zimnom období. Najmä z preťaženia snehom alebo vetrom. Havárie priemyselných hál, zastrešení s veľkými rozpätiami a vyšších stožiarov sú zriedkavejšie.

Najväčší počet havárii konštrukcií podľa obdobia ich existencie sa udeje v priebehu exploatácie. Až štyrikrát viac ako počas výstavby. Z dôvodu oveľa väčšieho množstva existujúcich objektov v prevádzke v porovnaní s počtom realizovaných stavieb v sledovanom čase. Okrem toho prevádzkovanie stavieb je mnohonásobne dlhšie ako fáza výstavby. Navyše nekontrolované a neprofesionálne úpravy budov často modifikujú nosný systém. S rizikom preťažovania limitujúcich konštrukčných prvkov a vzniku deficitov determinujúcich kolaps.

Analýza ďalej potvrdzuje prevládajúci, až dvojtretinový podiel iba čiastočných kolapsov stavieb. Náhle úplné zrútenie nosného systému spôsobuje kombinácia závažných nedostatkov projektu a chýb pri výstavbe. Čiastočný kolaps oproti tomu predchádza totálnej havárii. Redistribúcia namáhania na iné prvky môže zastaviť propagáciu poškodenia. Malé množstvo rizikových evidentných poškodení možno zdôvodniť operatívnymi opravami. Vylúčia ďalšie defekty, ale aj evidenciu týchto anomálií.

Podľa príčin havárií prevládajú externé mimoriadne efekty. Vietor, záplavy a požiare, zväčšia ako prvotné účinky, sú dôvodom až štvrtiny kolapsov. Nasledujú nedostatky začínajúce sa pri vlastnej výstavbe. Za nimi početné príčiny kolapsov vznikajú v dôsledku nesprávnej správy a údržby stavieb.

 5. následky havárií 

 Rozsah škôd spôsobených haváriami stavieb závisí od viacerých faktorov. Najskôr je to druh nehodovej udalosti. S jej závažnosťou narastá rozsah materiálnych strát, ako aj následkov pre ľudí. Rozhoduje tiež typ nosného systému z aspektu citlivosti alebo, naopak, rezerv únosnosti, vyplývajúcich z robustnosti. Hlavné rozmerové parametre, vek, použitý materiál a kvalita realizácie predstavujú ďalšie rozhodujúce charakteristiky. Množstvo ľudí vystavených potenciálnemu riziku závisí od účelu budovy. V prípade havárie podmieňuje aj potenciálny počet obetí a zranených. Takisto rozsah poškodeného vybavenia objektu a iných inštalácií. Podobne poloha objektu ovplyvňuje rozsah ujmy. V mestskej aglomerácii majú záchranárske jednotky rýchlejší prístup k miestu nešťastia. S predpokladom menej smrteľných prípadov, ale viac zranených, ale so zvýšeným množstvom ľudí vystaveným toxickým splodinám. Prípadné opravy havarovaného objektu vo vidieckom prostredí sú náročnejšie. Už iba z hľadiska dopravných nákladov. Obsadenie budov počas dňa sa líši. Administratívne alebo školské objekty dosahujú maximum počas obvyklých pracovných hodín. V bytových priestoroch je najviac ľudí zase v noci. Meteorologické podmienky počas nehodovej udalosti a po nej môžu takisto ovplyvňovať rozsah škôd. Sťažujú prácu záchranárov a podmieňujú rozptyl toxických splodín.

Následky havárie stavebného objektu možno približne rozdeliť do troch kategórií. Najskôr ujmy na ľuďoch, potom škody na majetku a napokon na životnom prostredí. Tieto jednotlivé typy následkov sa iba ťažko a približne dajú porovnávať. Najmä vo finančnom vyjadrení. Obete, poranenia a psychologické defekty v dôsledku nehodovej udalosti ako ujmy na ľuďoch sú rozmanité. Množstvo ľudí vystavených riziku nehodovej udalosti, ich počet v budove počas kolapsu, podiel obyvateľov s možnosťou úniku, ale aj konštrukčný materiál a stupeň robustnosti nosného systému sú rozhodujúce faktory determinujúce počet obetí. Postupy na stanovenie ceny ľudského života sa v súčasnosti veľmi rôznia. Od poisťovacej hodnoty cez stratu príjmu v dôsledku predčasného úmrtia až po rôzne ukazovatele hodnotiace kvalitu života obete. Náklady na poranených niekedy podstatne prevyšujú výdavky na rekompenzáciu obetí. Zahŕňajú cenu záchranárskych činnosti, urgentného príjmu, liečení, rehabilitácií a stratu príjmu. Psychologické ujmy majiteľov nehnuteľnosti predstavujú bezradnosť, tieseň a rôzne stupne depresií zo straty majetku. Psychologická škoda pri zničení vlastného domu sa môže vyrovnať nákladom na jeho výstavbu. V prípade prenajatého bytu podobná ujma je iste menšia.

Ekonomické škody spôsobené haváriou zahŕňajú hlavne náklady na opravu alebo úplnú rekonštrukciu obnovou stavby alebo jej časti. Tieto stavebné náklady závisia od rozsahu poškodení, typu objektu a jeho veľkosti. Ich ocenenie prebieha ako pri pôvodnej výstavbe. Okrem toho sa k týmto stavebným nákladom prirátavajú nekonštrukčné výdavky za zničené vybavenie a zariadenie. Zjednodušene sa odhadnú ako podiel zo stavebných nákladov. Zničená obytná budova žiada dočasne presťahovať bývajúcich do provizórií až do času, keď byty budú znova obývateľné. Náklady na dislokáciu vznikajú aj pri administratívnych budovách a objektoch občianskej vybavenosti. Sú však podstatne menšie. Straty z prerušenia produkcie alebo pôvodného využívania objektu narastajú s ich významnosťou. Isto budú väčšie v prípade elektrárne alebo nemocnice v porovnaní s obytnými budovami. Množstvo a druh sutín ako následok kolapsu budovy vymedzuje náklady na ich odpratanie a uskladnenie. Objemnejšie trosky ako zvyšky oceľového alebo železobetónového nosného systému vyžadujú odbornejšiu manipuláciu na uľahčenie odvozu. Náklady na záchranárske práce možno odhadnúť podľa počtu zranených a obetí. Ale tiež v závislosti od rozsahu aktivít záchranárskych a hasičských čiat. Kolaps jediného objektu neovplyvňuje významnejšie hospodárske aktivity regiónu. Naopak, zničená priemyselná hala dôležitej výrobne znamená prerušenie produkcie. Z toho vyplýva strata pracovných miest a zárobkov zamestnancov. Náklady na vyšetrenie príčin havárie, ako aj stanovenie zodpovedností zúčastnených subjektov rastú s rozsahom, typom a následkami nehodovej udalosti. Iné budú pri zrútení prázdneho skladu v porovnaní s fatálnym kolapsom obsadenej budovy. Poškodenie dobrého mena v dôsledku participácie na kolapse, zvlášť bez podielu, patrí k nehmotným škodám.

Pravidlá navrhovania konštrukcií na mimoriadne zaťaženia obsahuje norma STN EN 1991-1-7 [5]. Podľa závažnosti následkov najskôr delí stavby do troch tried. Podľa nich následne predpisuje návrhové požiadavky na dosiahnutie potrebnej robustnosti nosného systému. Trieda následkov CC1 platí pre budovy s potenciálne malými ľudskými, ekonomickými a environmentálnymi škodami v dôsledku kolapsu. Pri triede následkov CC2 ide o stredný rozsah znehodnotení od nehodovej udalosti. Trieda následkov CC3 znamená veľmi rozsiahle škody všetkých spomínaných typov. K týmto triedam následkov sa potom priraďujú  spôsoby na dosiahnutie potrebnej robustnosti konštrukcie vykazujúcej zvýšenú odolnosť a húževnatosť kritických nosných elementov. A to v závislosti od typu stavebného objektu, počtu poschodí a od podlahovej plochy podlaží. Obdobne norma STN EN 1990 [6] v prílohe B podľa tried následkov predpisuje potrebnú úroveň spoľahlivosti, ktorú má návrh dosahovať.

 6. Niektoré exemplárne haváriE

 6.1 Zakladanie stavieb

 Základy stavieb majú spoľahlivo preniesť účinky zaťaženia z nosnej konštrukcie do základového prostredia. Napriek odlišnému postupu z mechaniky zemín pri overovaní únosnosti základovej pôdy v porovnaní s prvkami základov návrh zakladania spravidla nebýva príčinou kolapsu stavieb, pretože obsahuje nemalú rezervu potrebnú pre značnú nehomogenitu a neurčitosti v horninovom prostredí. Klasickým príkladom problémov pri zakladaní stavieb je 56,4 m vysoká osemposchodová šikmá veža zvonice v talianskej Pise. Krátko po jej dokončení v roku 1173 z dôvodu jej založenia na nerovnomernom základovom prostredí došlo k jej postupnému nakloneniu. Pre kolísanie hladiny podzemnej vody v okolí základov a prehlbujúci sa náklon bolo nutné vežu stabilizovať na severnej strane 900 tonami olovených ingotov v rokoch 1993 – 1995. Potrebné zmiernenie náklonu a odstránenie priťaženia sa dosiahlo kompenzačnými vrtmi pod základmi a veža sa v rokoch 1998 – 2002 vrátila do pôvodného náklonu, ktorý je skoro po 850 rokoch 4°11´ od zvislice.

               (a)                                              

         (b)

(c)                                                        

Obr. 2. Oblúková hala (a), v strede šírky prelomená havarovaná nosná konštrukcia (b), styk oceľovej konštrukcie so základom

Základy však skôr zlyhajú z dôvodu nekvalitnej realizácie. Zrútenie dlhodobo rozostavanej a nedokončenej hokejovej haly pri zaťažení snehom ilustruje tento nedostatok. Jej projektová dokumentácia obsahovala iba stavebné riešenie. Nevenovala sa návrhu základov ako dôležitej stavebnej časti napriek zložitým základovým pomerom na stavenisku. Pritom uprednostnili iba plošné, nie hĺbkové zakladanie. Dlhodobú otvorenú základovú škáru nechránili proti premáčaniu, premŕzaniu a preťažovaniu pojazdmi strojov. Základ tak netvoril dostatočnú podperu na prevzatie vodorovnej zložky reakcie od oblúkovej sily. Vodorovným posunom došlo k zmene oblúkovej klenby na zalomený nosník (obr. 2b). Namiesto štvrtiny sa prelomila v strede rozpätia.

 6.2 Problém požiarnej odolnosti

 Zo štatistik vyplýva, že významné ekonomické straty, paradoxne, nezapríčiňujú rozsiahle ojedinelé požiare veľkých objektov. Skôr častejšie poškodenia ohňom bežných budov. Vďaka intenzívnemu výskumu tejto problematiky sú v súčasnosti k dispozícii postupy návrhu, umožňujúce aj pasívne chrániť konštrukciu dostatočnou požiarnou odolnosťou. Aplikovateľne takisto na overenie konštrukčných časti po požiari. Dnes hasičské čaty pri zásahu robia filmový záznam priebehu požiaru. Umožňuje identifikovať jeho jednotlivé fázy. Najmä druhú (flashover), v ktorej oheň náhle zasahuje väčšiu časť objektu a zaťaženie konštrukcie teplotou je extrémne. Determinované požiarnym zaťažením, teda tepelnou energiou uvoľnenou počas spaľovania horľavých látok a eventuálnych horľavých častí v uvažovanej miestnosti, ktorá pripadá na jednotku podlahovej plochy. Ďalej intervenuje faktor ventilácie. V závislosti od plochy okien a iných otvorov charakterizuje množstvo vzduchu dodávaného do oblasti zasiahnutej požiarom. V budovách obvykle vzrast teploty plynov θ_g s časom t od začiatočnej teploty prostredia θ_o dostatočne výstižne popisuje normový ISO požiar, popísaný logaritmickou krivkou  

Θ_g - θ_o = 345 log (8 t + 1)                                                                                             (1)

Distribúciu teploty θ v ohrievanom materiáli v čase t popisuje diferenciálna rovnica 

                                                                                                                              (2)

V nej súčiniteľ teplotnej vodivosti je a = l/(cr). Pritom l  označuje tepelnú vodivosť, c merné teplo a r objemovú tiaž. Riešenie tejto Fourierovej rovnice vedenia tepla sa efektívne realizuje numericky diferenčnou metódou. Prierez konštrukčného prvku všeobecne pokrýva obdĺžniková sieť s diferenciami d_i. Namiesto spojitej funkcie   sa nájdu teploty v uzloch. Pri sieti s d_i = 10 mm v betóne stačí postupovať v časových krokoch 30 s. Pri oceli však iba 2 s, pretože jej tepelná vodivosť je oveľa väčšia. 

                           (a)                                                                      

(b)

Obr. 3. Priebeh teploty po hrúbke betónovej dosky (a), teplota vo výstuži po 20 min. expozície (b)

Tento postup umožnil overiť osemposchodovú typizovanú panelovú budovu výšky 25 m po poškodení požiarom. Pôdorysne v rozmeroch 18,6 x 18,7 m so stenami jadra a priečok hrúbky 150 mm. Rovnakú hrúbku mali aj stropné dosky. Sekundárne zaisťovali nemennosť prierezu budovy [9]. Požiar sa začal v chodbe pred bytom na prízemí (obr. 4a). Po deštrukcii vchodových dverí prenikol do bytu a došlo k jeho plnému rozvinutiu. Prívodom vzduchu po deštrukcii okien stúpala teplota aj rýchlosť spaľovania. Po 20 minútach sa však podarilo oheň zvládnuť. Keďže požiarne zaťaženie zodpovedalo štandardným podmienkam, nárast teploty horúcich plynov simulovala normová krivka (1) a teplotný výpočet umožnila integrácia rovnice (2). Obr. 3a ukazuje distribúciu teploty od vonkajšieho horného povrchu betónovej dosky po stranu priamo vystavenú požiaru po dvadsiatich minútach. Efekt požiaru na tlačenú časť betónu je zanedbateľný. Podobne pevnosť výstuže ohriatej na 100 ^oC nevýznamne poklesla (obr. 3b). Prehliadka po požiari potvrdila tieto závery. Nenašli sa žiadne termálne trhliny ani trvalé priehyby. Nosnosť exponovaných konštrukčných prvkov nebola vyššími teplotami znehodnotená. Preto museli byť opravené iba vzhľadové poškodenia. 

Budova hotela z roku 1983 na obr. 4b bola pred tromi rokmi zničená požiarom, ktorý sa začal v noci okolo 2.30 hodine [10]. Postupne znehodnocoval funkciu nosnej konštrukcie tým, že teplotou sa modifikovali fyzikálne a mechanické vlastnosti konštrukčných materiálov. Navyše v čase realizácie stavby absentovali koncepčné úpravy, ktoré dnes pasívnymi zásahmi zvyšujú odolnosť konštrukcie proti ohňu. Spoliehalo sa na bežné aktívne ochranné opatrenia umožňujúce evakuáciu alebo rozdelenie objektu na požiarne úseky. Ďalej na rozmiestnené hasiace prístroje a iné prostriedky na boj s požiarom. Nezjazdné cesty a zamrznuté hydranty v zimných poveternostných podmienkach sťažovali záchranné práce. Oheň dostali pod kontrolu až večer, tieto aktívne opatrenia tak úplne zlyhali. Horľavé materiály neboli vo väčšom množstve uskladnené. Požiarne zaťaženie, reprezentujúce tepelnú energiu uvoľnenú počas spaľovania horľavých látok a horľavých častí konštrukcie na jednotku podlahovej plochy, bolo preto štandardné a zodpovedalo obytnej budove. Postupne dochádzalo k degradácii nosnej funkcie konštrukčných elementov (obr. 4b). Znehodnotením modulov pružnosti materiálov vznikali najmä trvalé deformácie. Nedošlo k zrúteniu významnejšej časti objektu. Zlyhala však deliaca funkcia v objekte, pretože cez poškodené priečky sa splodiny horenia šírili po budove. Nebola dostatočná ani tepelnoizolačná funkcia, lebo prehriate deliace konštrukcie dovolili prienik požiaru do priľahlých priestorov. Nadzemné podlažia boli zničené požiarom. Zavesené stropy podlaží sa rekonštruujú výmenou za novú konštrukciu. Hlavná oceľová nosná konštrukcia vo forme zalomených priečnych priehradových väzieb má vysokými teplotami vyvodené imperfekcie prútov. Okrem prácne opraviteľných prelomení stien rúrových pásov a opravy spojov vykazujú nezanedbateľné prídavné deformácie. Materiálové skúšky preukázali aj po požiari vyhovujúcu vrubovú húževnatosť a ťažnosť. Nezanedbateľný je však pokles medze klzu v dôsledku dlhodobej expozície vysokým teplotám. Navyše limitujúce miesta pásových prútov sú značne využité. Pri najnepriaznivejšej kombinácii zaťažení, dokonca blízko medznej odolnosti.

a)

b)

Obr. 4. Panelová budova s epicentrom požiaru na prízemí (a), budova hotela po požiari (b)

Teroristickým útokom a nasledujúcim požiarom boli 11. septembra 2001 úplne zničené budovy Svetového obchodného centra v New Yorku dokončené iba v roku 1973. Zahynulo pritom 2 752 ľudí. Z nešťastia vyplynuli odporúčania medzinárodnej rady pre normalizáciu [11]. Žiadajú osobitný výťah v budovách výšky už nad 36,5 m pre hasičov, aby nemuseli vystupovať po schodisku s ťažkou výbavou. Prídavné schodisko si nárokujú výškové budovy nad 128 m. Namiesto tejto únikovej cesty môže byť zriadený osobitný výťah ako úniková cesta pre osadenstvo bez čakania na záchranárov. V budovách výšky už nad 23 m je potrebné overenie zaťaženia vysokými teplotami aj z aspektu robustnosti, aby nedošlo v prípade explózie k náhlemu zrúteniu. Ale podľa možnosti iba k postupnej deštrukcii. Steny výťahových šácht únikových schodísk musia vykazovať dostatočnú odolnosť nárazom. Všetky únikové cesty má vyznačovať nezávislá svetelná signalizácia. A rádiové pokrytie umožňovať komunikáciu medzi záchranármi a osadenstvom budovy.

 6.3 Neadekvátna správa a údržba

 Mostný objekt aktuálne prevádza miestnu komunikáciu C11,5/80 cez dvojkoľajnú hlavnú železničnú trať zo Žiliny do Košíc. Po presmerovaní tejto hlavnej cesty v dôsledku výstavby vodných diel v sedemdesiatych rokoch minulého storočia táto komunikácia a s ňou aj most prestali byť využívané tranzitnou dopravou. V dôsledku úplnej absencie údržby došlo od agresívneho pôsobenia atmosféry a vodných roztokov solí k znehodnoteniu stavebného stavu mosta [12]. Vyskytovala sa povrchová alebo hĺbková korózia až s prederavením kovových prvkov. S dosahom na zníženie únosnosti rozhodujúcich nosných prvkov. Navyše tu nepriaznivo pôsobí intenzívna elektrokorózia bludnými elektrickými prúdmi od jednosmernej trakčnej prúdovej sústavy. Okrem toho kotvenie stĺpikov záchytných zariadení nekorešpondovalo s dnes užívanou konštrukciou. Korózia spôsobila oslabenie až prederavenie stien profilov stĺpikov na styku s betónovými rímsovými prefabrikátmi. K preklopeniu prispela hlavne vlastná tiaž zábradlia a zábran (obr. 5). Keďže ich ťažisko malo excentrickú polohu, po vychýlení v tomto smere došlo k zrúteniu časti záchytných zariadení z cestného nadjazdu na železničnú trať a poškodeniu dopravnej infraštruktúry. Táto havária ilustruje procedurálne problémy súvisiace s nejasnými vlastníckymi vzťahmi k objektu a tým úplnou absenciou komunikácie medzi zainteresovanými stranami.

Obr. 5. Zábradlie s protidotykovou zábranou, vpravo zrútené z neudržiavaného nadjazdu na trať

Klenbový masívny most v traťovom úseku Tatranskej elektrickej železnice bol postavený v roku 1910. Prevádza elektrifikovanú trať s úzkym rozchodom 1 000 mm cez vodný tok [13]. Svetlosť mostného otvoru v spodnej časti dosahuje 2,95 m. V tejto oblasti sú kamenné opory do výšky 2,10 m. Podopierajú betónovú oblúkovú klenbu. Voľná výška otvoru pod mostom tým nadobúda veľkosť 3,50 m (obr. 6).

Obr. 6. Škára medzi klenbou a parapetným múrom (a), zrútená ľavá časť mosta

Zvislé postranné murované steny z kameňa navrchu ohraničuje betónový parapet. Vytvorený priestor vymedzený týmito pozdĺžnymi zvislými stenami vypĺňa zásyp a na ňom uložený železničný zvršok. Šírka mosta medzi vonkajšími okrajmi parapetov je tak 4,30 m. Kamenné murované parapetné steny prenášajú aktívny tlak násypu pod koľajou železničnej trate v priestore nimi vymedzeným. Navyše zaťažovacie účinky od pohyblivého zaťaženia vlakov prechádzajúcich mostným objektom. Okrem vlastnej tiaže týchto zvislých stien ich stabilitu na postranné preklopenie zaisťuje dostatočne pevné spojenie s betónovou klenbou mosta. Vytvorením škáry na styku týchto konštrukčných častí od nedokonalého odvodnenia zásypu parapetné múry už neboli pevnejšie votknuté do okrajov oblúka. Na ľavej strane trate tak došlo k vykloneniu steny. V jeho dôsledku k sadnutiu ľavého koľajnicového pása. Údržbárska čata, špecializovaná na železničný zvršok, túto identifikovanú nerovnosť odstraňovala štandardným postupom. Bez zohľadnenia železničného spodku. Podbíjanie koľaje a dosypávanie štrku v oblasti nerovnosti problém neodstránilo. Priťažením štrkom a impulzmi od podbíjania, naopak, tento nedobrý stav skôr zhoršovalo. Nakoniec došlo k zrúteniu časti mosta a zosuvu železničného zvršku. Našťastie bezprostredne po prejazde mostom plne obsadenej osobnej vozovej súpravy.

LITERATÚRA 

 [1] Bujňák, J.: Kovové mosty. Spravovanie, údržba a rekonštrukcie. Vysokoškolská učebnica, EDIS, vydavateľstvo ŽU v Žiline 2005. 

[2] Bujňák, J.: Kovové nosné konštrukcie stavieb. Vysokoškolská učebnica, EDIS, vydavateľstvo ŽU v Žiline, 2013. 

[3] Bujňák, J.: Nosné konštrukcie hál z ocele. Vysokoškolská učebnica, EDIS, vydavateľstvo. ŽU v Žiline 2014. 

[4] Bujňák, J.: Význam nezávislej a internej kontroly procesu projektovania stavieb. 24. konferencia statikov „Statika stavieb 2019“, zborník príspevkov, Piešťany, 14. – 15. marec 2019.

[5] STN EN 1991-1-7 Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1-7: Všeobecné zaťaženia. Mimoriadne zaťaženia. SUTN 2008.

[6]  STN EN 1990 Eurokód. Zásady navrhovania konštrukcií. SUTN 2009. 

[7]  STN EN 1993-1-1Eurokód 3. Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy. SUTN 2006.

[8] Bujňák, J.: Niektoré fatálne konštrukčné nedostatky halových objektov. 19. konferencia statikov „Statika stavieb 2014“, zborník príspevkov, Piešťany, 13. – 14. marec 2014. 

[9] Bujňák, J.: Stavebno-technické posúdenie požiaru panelovej budovy v Martine. ŽU v Žiline 1996.

[10] Bujňák, J.: Záverečná správa z posúdenia nosnej oceľovej konštrukcie po požiari budovy hotela JUNIOR, ŽU v Žiline, 2017.

[11] Bujňák, J.: Odborné vyjadrenie k zrúteniu časti záchytných zariadení z cestného nadjazdu v katastrálnom území obce Partizánska Ľupča na železničnú trať medzi Liptovskou Teplou a  Paludza a poškodeniu železničnej infraštruktúry. ŽU v Žiline, 2019. 

[12] Bujňák, J.: Znalecký posudok k zrúteniu časti mosta a zosuvu železničného zvršku na trati Tatranskej elektrickej železnice. ÚSI ŽU v Žiline, 2017.

 prof. Ing. Ján Bujňák, CSc., Stavebná fakulta, Žilinská univerzita v Žiline