Posouzení stavu nosných konstrukcí po požáru Veletržního paláce

Budova bývalých Pražských vzorkových veletrhů v Holešovicích vyhořela v srpnu 1974. Přibližně za dva měsíce po požáru byla budova policií a hasiči uvolněna pro zjištění jejího poškození. Příčinou požáru bylo později označeno samovznícení fermeží nasáklých bavlněných čisticích prostředků v šatnách lakýrníků ve čtvrtém nadzemním podlaží. Protože bývalý veletržní palác sloužil v době požáru jako kancelářská budova a dělicí příčky byly ze spalného materiálu, bylo požární zatížení vysoké a požár měl ničivé účinky. Po destrukci oken v horních podlaží došlo v budově ke „komínovému efektu“, a požár se rozšířil na celou budovu. S poškozením tak rozsáhlé budovy požárem nebyly v té době žádné zkušenosti. Poškozená budova má půdorys cca 70 × 135 m, osm nadzemních, střešní nástavbu a dvě podzemní podlaží. Na snímku z katastrální mapy (obr. 1) vynikne velikost Veletržního paláce při porovnání se sousedními budovami.

Obr. 1: Požár Veletržního paláce

Obr. 2: Část katastrální mapy

Nosná konstrukce objektu je monolitická. Stropní konstrukce jsou trámové typu „Hennebique“, v části deskové s náběhy, pnuté ve dvou směrech, sloupy jsou obdélníkového nebo čtvercového průřezu. Množství požárem zasažených nosných prvků bylo řádově desítky tisíc. Jak vypadaly prostory budovy po požáru lze vidět na obr. 3: Poškozené stropní konstrukce a sloupy a hromady suti a popela na podlaze. Nejhorší poškození stropních konstrukcí byla v místech pracovních spár (obr 4 a obr 5) a v místech dilatací budovy, které byly provedeny jako kloubové spoje (obr 6).

Obr. 3

Obr. 4

Obr. 5

Obr. 6

Posouzení konstrukce

Posouzením stavu konstrukce bylo pověřeno tehdejší Ministerstvo výstavby a stavebnictví ČSSR, které mělo ve své gesci kromě jiných organizací také Technický a zkušební ústav stavební v Praze a Výzkumný ústav pozemních staveb Praha. Tyto dva ústavy byly ministerstvem určeny, aby posoudily stav nosných konstrukcí po požáru a míru jejich poškození. Zároveň ministerstvo určilo Průmstav Praha n.p., aby zajistil nejnutnější stavební práce při údržbě budovy. Vstupní informace o budově vypracoval ve velmi krátkém čase ing. Vladimír Machač, který popsal základní parametry stavby, známé údaje o jejím vzniku a jejím využití a tehdy dostupné informace o intenzitě požáru. Byl to velmi cenný materiál, protože umožnil alespoň rámcovou představu o problematice, kterou je třeba řešit. Na podnět vedení výše uvedených ústavů byla vytvořena pracovní skupina, do které se záhy také zapojili odborníci ze Stavební fakulty Praha a Stavebního ústavu, nyní Kloknerova ústavu ČVUT Praha. Předsedou této pracovní skupiny se stal prof. Antonín Jílek, v té době vedoucí katedry betonových konstrukcí ČVUT Praha.

Protože některé části konstrukce byly natolik narušené, že hrozilo jejich zřícení, bylo v prvé řadě nutno takto porušené části zabezpečit, aby budova mohla být vyklizena. Na základě vizuální prohlídky členů komise byly určeny části konstrukcí, která následně pracovníci kladenských dolů zabezpečili dřevěnými podpěrami. Kladenské doly byly přizvány proto, že jejich pracovníci měli zkušenosti s prováděním výdřevy ve ztížených podmínkách. Jedna z prvních a nejdůležitějších otázek, kterou pracovní komise řešila, byla, zda budovu lze opravit, nebo zda bude nutné její odstranění. K provedení podrobnější analýzy podložené statickými výpočty nebylo dost podkladů a ani se nevědělo, jak tyto podklady v krátké době získat. V době realizace budovy (1925–1928) nebyly v Československu stavební normy pro navrhování nosných konstrukcí. Prvé československé normy pro návrhy betonových a železobetonových staveb jsou až z roku 1931. Před tímto datem se v českých zemích používaly předpisy rakouské z roku 1911, které byly, ještě před rokem 1918, částečně změněny.

Jaká je pevnost betonu v konstrukci nezasažené požárem a jaká betonářská ocel se používala, bylo možné odhadnout na několika málo prvcích, které nebyly požárem zasaženy. Odhadnout pevnost v požárem zasažených částech konstrukce nebylo bez zkoušek vůbec možné. Člen komise ing. Jiří Krchov ze Stavebního ústavu navrhl provést posouzení konstrukce jako celku, což zahrnovalo zjistit počet prvků, které by bylo třeba podle odborného odhadu odstranit, a porovnat je s počtem prvků, které by bylo možno ponechat, nebo jednoduše opravit. Členové komise byli poučeni a na vybraných poškozených prvcích bylo demonstrováno, jak postupovat při hodnocení, aby výsledky prohlídek byly pokud možno srovnatelné. Použity byly jednotné formuláře pro záznamy. Členové komise pracovali ve dvojicích a během cca osmi týdnů byl tento průzkum proveden. Výsledek ukázal, že objem konstrukcí, které bude nutno vybourat a nahradit novými, není tak vysoký, jak se původně předpokládalo. Komise proto vypracovala zprávu pro ministerstvo, ve které doporučilo, aby nosné konstrukce byly opraveny a budova se zachovala. S přihlédnutím k tomuto doporučení a možná i k jiným neveřejným okolnostem bylo rozhodnuto budovu zachovat. V roce 1978 byla budova dána pod správu Ministerstva kultury ČSSR, které ji vyčlenilo pro použití Národní galerie.

Oprava nosné konstrukce

Stavoprojekt Liberec byl pověřen projektem zajištění stability konstrukcí a později byl určen generálním projektantem stavby. Část projektantů pracovala přímo na stavbě, což výrazně přispělo ke spolupráci všech zúčastněných. Vlastní práce na obnově nosné konstrukce mohly začít, stále však chyběla stavební firma, která by práce realizovala. Teprve v srpnu 1984 nastoupila polská firma Budimex, která měla dostatek pracovníků pro velké množství ruční práce potřebné na očištění a dobetonávky, nyní bychom řekli „reprofilaci“ jednotlivých poškozených prvků. Do té doby s malým počtem pracovníků všechny práce zajišťoval Průmstav n.p.

Na základě zkoušek betonu v několika místech a zkušeností byla odhadnuta poměrně nízká pevnost betonu a výztuže s tím, že v případě potřeby se hodnoty zpřesní. Na základě předpokládaného využití jednotlivých prostor se začalo postupně s posuzováním jednotlivých částí stavby. Jako statik přímo na stavbě pracoval ing. Jan Přikryl a z Liberce velmi často dojížděl ing. Zdeněk Patrman. Těsná spolupráce projektanta, zkušebního ústavu a stavby byla při rekonstrukci nezbytná, protože ani velmi podrobný stavebně technický průzkum nemohl odhalit všechny okolnosti, které se mohou na stavbě vyskytnout a následně stavbu ohrozit.

Zjišťování charakteristik použitých materiálů (tj. pevnosti betonu a výztuže) pokračovalo paralelně s projektováním oprav a jejich realizací. Pevnost betonu se zjišťovala většinou jádrovými vývrty, kterých bylo v konečné fázi téměř 150 kusů. Pevnost betonu kolísala kolem hodnoty odpovídající tehdy používané značce B170. Zkoušky výztuže ukázaly, že se jedná o výztuž v době realizace označovanou jako výztuž „obchodní jakosti“, při rekonstrukci se uvažovaly hodnoty odpovídající výztuži označované 10210. Poloha výztuže a její profil se v případě potřeby zjišťovaly po odsekání krycí vrstvy. Smyková výztuž se v nutných případech stanovila gamagraficky prozářením. V některých částech konstrukce bylo nutné poškozené prvky vybourat, pokud možno bez poškození výztuže, a znovu vybetonovat. Tam, kde bylo potřeba zvýšit únosnost, se konstrukce zesilovaly přidáním výztuže a nadbetonováním stropní desky, u vodorovných konstrukcí pod stropní deskou a u sloupů se dobetonování provádělo strojně stříkaným betonem. Pro ověření zesílení vodorovných konstrukcí následovala zatěžovací zkouška na místě, provedly se i zkoušky zesílených původních vyříznutých stropních trámů ve zkušebně, kde bylo možné zkoušet prvky do porušení.

Oprava tak rozsáhlé nosné konstrukce byla náročná na projektovou činnost i na provedení vlastní stavby. Přestože rozhodnutí o stavu konstrukce byla často opřena pouze o zkušenosti a inženýrský úsudek, nedošlo podle mých informací při stavbě ani v dalším provozu k selhání žádných nosných částí konstrukce.