Podpěry ve tvaru trychtýře projektu Stuttgart 21: Mistrovská díla návrhu výztuže

Betonové podpěry střechy nového hlavního nádraží ve Stuttgartu jsou mistrovským dílem inženýrství. Jejich výztuž je sama o sobě unikátním prvkem, který si zaslouží bližší prozkoumání.

Po téměř 15 letech výstavby se největší stavební projekt v Německu blíží k dokončení. Většina lidí si Stuttgart 21 spojuje s jeho obrovským rozsahem a mediální rozruchem, který vyvolal. V oblasti architektury a stavebnictví je však také známý jako konstrukční zázrak – konkrétně díky obrovským betonovým podpěrám ve tvaru rotačního hyperboloidu, které nesou složitou střešní konstrukci nového hlavního nádraží ve Stuttgartu a zároveň umožňují přirozené osvětlení a ventilaci. Jádrem těchto specifických, volně tvarovaných prvků je nesmírně složitá struktura výztuže, jejíž návrh by byl bez 3D technologií velmi obtížný.

Architektonický návrh nádraží vytvořil Christoph Ingenhoven ve spolupráci s Freiem Ottem. Projekt zahrnuje přesun nadzemních železničních tratí do podzemí a přeměnu bývalého úvraťového nádraží na průjezdní stanici, která propojuje východní a severní části Stuttgartu. Díky těmto úpravám tratí se zámecký park ve Stuttgartu může rozšířit až k zadní části historické přijímací budovy Paula Bonatze.

Návrh stanice musel vyřešit dva hlavní problémy. Vytvořit otevřený prostor s přirozeným světlem a s větráním, a zároveň unést dodatečné zatížení konstrukce, vzniklé rozšířením parku spolu s vlastní hmotností konstrukce. Během procesu návrhu se experimentovalo s modely vytvořenými pomocí mýdlové fólie, která umožnila lépe vizualizovat různé geometrické tvary, což nakonec vedlo k definování výsledného tvaru podpěr vzniklého prostřednictvím rozsáhlých iterací a spolupráce. Celkem 28 podpůrných prvků nese skořepinovou střechu se všemi přídavnými zatíženími a zároveň vytváří velké otvory pro přirozené osvětlení prostoru. Jejich konstrukce minimalizuje celkovou výšku stanice a spotřebu materiálu – což je skutečně obdivuhodný inženýrský výkon.

Stuttgartská kancelář Werner Sobek byla odpovědná za návrh konstrukce i fasád podzemní stanice, včetně návrhu výztuže podpěr. Tento úkol byl nesmírně složitý – geometrie podpěr je proměnná, zahrnuje jak synklastické, tak antiklastické zakřivené plochy, a vyžaduje kombinaci kruhových a obdélníkových tvarů prutové výztuže. Vysoké nároky na pohledové povrchy vyžadovaly extrémní přesnost při tvarování prutů a také dodržení minimálních odchylek v tloušťce krytí výztuže.