Med 23. in 24. marcem 2019 smo se štirje študentje drugega letnika magistrskega študijskega programa Gradbeništvo udeležili tekmovanja v gradnji lesenih modelov mostov ENISE Bridge Challenge v Franciji.

Vse se je začelo proti koncu leta 2018 s prijaznim povabilom organizatorjev tekmovanja. V tistem obdobju že močno vpeti v študij predmetov zimskega semestra smo se ob novici, da se v mesecu marcu v Franciji odvija tekmovanje v gradnji lesenih mostov, s kolegi le spogledali, nasmehnili in nemudoma odločili za prijavo. Kljub temu da nas je čakalo zahtevno izpitno obdobje, smo zbrali moči za izpolnitev prijave in organizacijo vsega potrebnega v zvezi s tekmovanjem.

Numerični model mostu v programu Abaqus

Po izpitnem obdobju smo kmalu prejeli novico, da smo uspešno sprejeti na tekmovanje. Temu je sledil najzanimivejši del – zasnova in izdelava prototipa modela, s katerim se bomo predstavili na tekmovanju. Vse zamisli o zasnovi mostu, ki smo jih dobili med uhajanjem koncentracije pri preučevanju literature in učenjem za izpite, smo v nekaj urah zlili na papir. Organizatorji so pred tekmovanjem vsem ekipam poslali natančna pravila in »robne pogoje« za sodelovanje. Za premostitev nekaj več kot 150 centimetrov dolge razdalje med končnimi podporami oziroma za premostitev dveh 75-centimetrskih razdalj med vmesno in končnimi podporami je bilo na voljo približno 290 gramov balze, nekaj metrov kuhinjske vrvi in laksa ter lepilo za les. Za izgradnjo mostu je bilo na dan tekmovanja na voljo le 9 ur, dovoljena pa so bila vsa orodja. Pregledali smo tudi zmagovalne zasnove mostov iz prejšnjih let, kjer smo ugotovili, da prevladujejo ločni mostovi. Skupaj z mentorjem, asist. dr. Bojanom Časom, smo izluščili nekaj najboljših idej, ki smo jih nadalje nadgrajevali in skoncentrirali v končno obliko, za kar smo potrebovali približno dva tedna. Pri zasnovi mostu je bilo naše glavno vodilo minimalističen dizajn s čistimi, naravnimi linijami. Vse konstrukcijske elemente mostu smo želeli kar najbolje izkoristiti tako, da kljub veliki nosilnosti most še vedno ne bo izgledal preveč masivno. Optimalno izkoriščenost konstrukcijskih elementov mostu smo dosegli z analizami poenostavljenega dvodimenzionalnega modela v programu SAP2000 in Abaqus. V programu Revit smo izdelali informacijski model mostu, ki je primarno služil kot shramba vseh informacij na enem mestu, poleg tega pa smo ga uporabljali tudi za preverbo količin vgrajenega materiala, za lažjo prostorsko predstavo in za odčitavanje dimenzij v procesu gradnje.

Kriterij za ocenjevanje mostu je bil sicer malo drugače zapisan, kot se je izkazalo kasneje, ali pa smo si ga samo mi napačno interpretirali. Kljub temu smo se očitno odločili za pravo zasnovo. Kriterij smo si namreč razlagali tako, da arhitekturna zasnova in nosilnost k skupni oceni doprineseta enak delež, zato smo bili prepričani, da je potrebno za zmago veliko pozornosti posvetiti arhitekturi, ki pa nikakor ne sme zasenčiti nosilnosti in ekonomičnosti. Šele na dan tekmovanja smo izvedeli, da je nagrada za največjo nosilnost ločena od nagrade za arhitekturo in da je poleg teh nagrad možno osvojiti še nagrado za najboljšo inženirsko izvedljivost. Nagrado za največjo nosilnost torej dobi most, kateri prenese največjo obremenitev, ki se v obliki jeklenih plošč postopno nalaga na voziščno konstrukcijo do porušitve mostu. Nagrado za najboljšo arhitekturno rešitev dobi most, kateri je po mnenju komisije izkušenih in priznanih arhitektov najboljše arhitekturno zasnovan. Nagrado za najboljšo inženirsko rešitev pa dobi most, kateri je po mnenju komisije, ki jo sestavljajo gradbeni inženirji in projektanti, najbolje zasnovan v smislu izvedljivosti in ekonomičnosti. Za osvojitev slednje mostu ni potrebno porušiti.

Opaž za gradnjo loka

Nekaj dni pred odhodom na tekmovanje smo se v konstrukcijsko-prometnem laboratoriju fakultete lotili izdelave poskusnega modela mostu. Pri izdelavi modela smo se naučili mnogo stvari, med drugim: kakšni so najmanjši radiji krivitve lesenih palic za različne prečne prereze, kako izvesti vpetje mostu v podpore, zasnovali in izdelali pa smo tudi opaž za krivitev in lameliranje lesenega loka. Opaž smo na koncu oblazinjenega zapakirali v škatle in tako pripravili na dolgo pot v Francijo, kjer nam je zaradi svoje velikosti povzročal kar nekaj preglavic.

 

Sestavljanje konstrukcijskih elementov mostu

Mesto Saint-Étienne, kjer je v inženirski šoli ENISE potekalo tekmovanje, je od Lyona oddaljeno približno 60 kilometrov. V Saint-Étienne smo prispeli v torek, 19. marca, kjer so nas organizatorji že naslednje jutro lepo sprejeli. Poleg tega da smo imeli urejeno bivanje v hotelu, so samo za našo ekipo organizirali nadvse zanimiv in poučen tridnevni program. Tako smo imeli v sredo po kratki predstavitvi inženirske šole ENISE začetni tečaj programa Abaqus, popoldne pa hitri tečaj francoskega jezika. V četrtek smo si ogledali razstavo »Biennale Internationale Design Saint-Étienne 2019«, profesoriji, odgovorni za tuje študente, pa so nam predstavili mesto in nas razsvetlili s kar nekaj zanimivostmi. Ena od njih je zagotovo razlog, zakaj skozi mesto ne teče večja reka in zakaj mesto nima izrazitega starega mestnega jedra; le-ta se skriva v dejstvu, da je mesto nastalo pred manj kot 200 leti, ko je populacija prebivalcev zaradi odprtja večjih rudnikov premoga v 19. stoletju narasla na 110 tisoč v samo nekaj desetletjih. Saint-Étienne se je iz industrijskega mesta v 19. stoletju, ko je bil najbolj poznan po proizvodnji orožja in koles, v 21. stoletju preobrazil – kot prebivalci mesta ponosno razlagajo – v evropsko prestolnico dizajna.

Gradnja mostov se je odvijala v soboto, 23. marca. Na enem od večjih trgov so organizatorji pripravili 33 stojnic, kjer je vsaka pripadala posamezni ekipi – nekaj osnovnih začetnih navodil in že smo vrtali luknje ter pričeli s poglabljanjem že prej pripravljenih podpor mostu. Največ časa nam je vzela izdelava prvega loka, saj tehnologije krivljenja in lepljenja še nismo dodobra osvojili, poleg tega pa smo želeli preprečiti kakršenkoli lom balze v območju krivitve. Ker je potekalo tekmovanje v središču mesta, ni skrivnost, da so mimoidoči večkrat izrazili dvom, če nam bo še danes uspelo dokončati model mostu.

Lameliranje loka

Dokler se tekmovanje ni prevesilo v zadnjo četrtino, publiki res nismo imeli pokazati veliko, a se mi zdi, da smo bili v zadnjem delu deležni nekakšne super moči, saj nam je do večera uspelo dokončati celoten most. Poleg izdelave loka sta bila najtežja dela še vrtanje lukenj v podpore in napeljava vrvi, na katerih visi prekladna konstrukcija. Tako pripravljen model mostu nas je pod budnim očesom varnostnika skupaj z modeli ostalih ekip na trgu počakal do naslednjega dne, ko je bilo na vrsti obremenjevanje in ocenjevanje.

Tekmovanje se je v nedeljo začelo v jutranjih urah. Ko je bila dosežena največja nosilnost mostu, ki je znašala nekaj čez 300 kilogramov, se je naša vznemirjenost eksponentno stopnjevala. Poleg obremenjevanja mostov je vsako ekipo na dan tekmovanja obiskala tudi strokovna komisija gradbenih inženirjev in komisija arhitektov, na katere smo želeli narediti kar se da dober vtis z odgovori na njihova vprašanja. Tik preden je bil za obremenjevanje na vrsti naš most, so do nas pristopili organizatorji ter nas prosili, naj mostu ne obremenjujemo, češ da gre za enega najlepših mostov. Stežka smo se s kolegi sprijaznili, da našega mostu ne bomo obremenili, a se je odločitev še kako izplačala, saj smo na koncu dosegli 1. mesto za arhitekturno in 2. mesto za inženirsko rešitev. Most bo eno leto razstavljen na inženirski šoli ENISE, v tem obdobju pa tudi nekaj časa na univerzi v Lyonu.

Vizualizacija mostu

Pogled preko mostu

Najlepše bi se radi zahvalili mentorju, asist. dr. Bojanu Času, in profesorju Goranu Turku za ves čas, koordinacijo in vso ostalo pomoč v tekmovanju. Z zmago na mednarodnem tekmovanju, na katerem je sodelovalo 33 ekip študentov arhitekture in gradbeništva iz Francije, Združenega kraljestva Velike Britanije in Severne Irske ter Slovenije želimo vsem sporočiti, kako pomembno vlogo igra gradbeni inženir v fazi zasnove mostu. Kljub temu da je bilo veliko ekip po sestavi izključno arhitekturnih, je bila zmagovalna arhitekturna rešitev plod nas, gradbenikov. Prepričani smo, da sta bila dobro znanje s področja statike gradbenih konstrukcij ter uporaba naravnih oblik, kjer oblika sledi funkciji in običajno določa ekonomično rešitev, ključna za 1. in 2. mesto, ki smo ju dosegli na tekmovanju.

Avtor: Doron Hekič

Slike: Doron Hekič, Organizacijski odbor ENISE Bridge Challenge