Nová rozhledna Bohdanka v obci Bohdaneč

V květnu 2011 byla v obci Bohdaneč na Kutnohorsku otevřena nejvyšší dřevěná rozhledna v České Republice, Rozhledna Bohdanka.
Vyhlídková plošina, která je umístěna 40,6 m nad terénem, umožní v případě dobrých povětrnostních podmínek dohlédnout až na hřebeny Krkonoš a Šumavy. Celková výška věže činí   50,7 m a touto výškou se rozhledna řadí mezi nejvyšší stavby z výřezů z dřevěné kulatiny na světě.

Projektování, spoje, montáže, ochrana
Na první pohled je zřejmé, že rozhodujícím zatížením působícím na věž je zatížení větrem, které při kombinaci s námrazou vytváří extrémní síly na jednotlivé pruty i do základů. Velký důraz byl kladen na založení, protože bylo třeba přenést tahové síly působící v rohových sloupech. Tyto síly dle výpočtového modelu dosahují hodnot okolo 2800 kN, proto vyrovnání pouze gravitační tíhou základů již není ekonomické. Základová deska byla z těchto důvodů zajištěna skupinami mikropilot pod nejvíce namáhanými místy. Díky těmto silám je komplikované použít pro rohové sloupy prvních tří pater kulatinu. Teoreticky by bylo možné tyto síly přenést čtyřmi kusy o průměru 400 mm, limitující je však v tomto případě provedení spoje. Proto byly v prvních třech patrech použity sloupy z oceli a dřevo posloužilo pouze jako dodatečné vyztužení.
Hlavní dřevěné prvky jsou spojeny pomocí ocelových prvků a konstrukce je dynamicky namáhaná, proto bylo nutno dbát zvýšené pozornosti při návrhu ocelových detailů tak, aby se eliminovaly vruby a vznik únavových poruch. Ve výpočetním softwaru byla zjištěna i vlastní frekvence věže a síly vzniklé rozkmitáním věže. Bylo zjištěno, že konstrukce není příliš citlivá na dynamickou složku zatížení. Může však dojít k lokálnímu rozkmitání dílčích prutů, což bylo ošetřeno při návrhu spoje. Vzhledem k umístění konstrukce v exteriéru je nutno zohlednit vliv kolísání teplot. Z tohoto důvodu byly ověřeny účinky těchto teplotních změn, se kterými je třeba počítat kvůli různé tepelné roztažnosti materiálů použitých v konstrukci. Ve výpočetním modelu byly modelovány spoje jako pružné s počátečním prokluzem 1 mm. Bylo nutno použít nelineární výpočet zohledňující všechny vlivy.

Provedení spojů
Velká pozornost byla věnována provedení hlavních přípojů dřevěných prvků. Protože se jedná o dynamicky namáhanou konstrukci, bylo nutné spoje provést tak, aby byly co nejméně citlivé na dynamické zatížení a na střídání tahových a tlakových sil. V průběhu navrhování konstrukce se zvažovalo několik variant. Po konzultacích s odborníky byl navržen spoj, kde hlavní nosnou funkci plnil těsný svorník průměru 24 mm z oceli jakosti 8.8. U těchto spojů je rozhodujícím způsobem porušení vznik třech plastických kloubů ve svorníku. Jako prvek lokálně vyztužující místo největších napětí v kontaktu svorník dřevo byla zvolena prolisovaná deska s trny tloušťky 2 mm.
Další problém, který by mohl narušit funkci spoje, je vznik výsušných trhlin v místě kontaktu svorníku s dřevní hmotou. Proto byla kritická místa zpevněna pomocí celozávitových vrutů. I když byly rohové sloupy v prvních třech patrech nahrazeny ocelí, návrhová síla působící ve spoji rohového sloupu čtvrtého patra dosahuje hodnoty 1220 kN. Aby se přenesla tato síla, byl spoj u rohového sloupu navržen jako osmistřižný. Tímto se podařilo omezit délku spoje, aby jej bylo vůbec možné do jednoho modulu umístit. S rostoucí výškou a zmenšujícími se silami dochází k postupné redukci počtu spojovacích prostředků.



Kvalita dřeva
Kulatina, použitá jako hlavní konstrukční materiál, není u staveb této velikosti příliš obvyklá. V běžně dostupné literatuře je obtížné získat informace ohledně kvality dřeva potřebné pro konstrukci podobného typu. Z tohoto důvodu byl zpracován znalecký posudek
týkající se kvality dřeva, který na základě umístění materiálu v exteriéru a způsobu provedení spoje
stanovil limitní hodnoty sbíhavosti, točivosti, vlhkosti, sukovitosti a dalších parametrů. Každý kus bylo nutno přeměřit, zatřídit a určit jeho umístěni v konstrukci. Výřezy nejlepších vlastností se použily pro spodní, nejvíce namáhaná, patra a s rostoucí výškou byly požadavky na kvalitu mírnější.

Hlavní konstrukce
Montáž rozhledny probíhala modulově, jednotlivé moduly byly předem sestaveny na montážní ploše na staveništi. Díky tomuto způsobu se pracovníci pohybovali v rozmezí konstrukční výšky jednoho patra (4,5 m) a podařilo se minimalizovat rozsah prací ve výškách. Aby se zajistila geometrická přesnost nutná pro napojení jednotlivých modulů, byl zkonstruován ocelový montážní přípravek pro přesné osazení ocelových spojovacích prvků. V pásnicích IPE profilů byly vyvrtány otvory, do kterých se přesně osadily ocelové prvky. S rostoucí výškou se otvory blížily středu tak, že rozteč otvorů v horním rámu odpovídala rozteči v dolním rámu následujícího modulu. Po osazení ocelových prvků byly jednotlivé výřezy montážně připevněny k plechu pomocí vrutů. Do takto upevněného prvku byly vrtány otvory skrz plech a poté byl z druhé strany připevněn druhý výřez z páru. Do druhé kusu bylo vrtáno přes již vyvrtaný otvor, aby se zajistila přímost vrtu. Průměr otvorů byl stejný jako průměr svorníků, které bylo do otvorů zatloukány. Tím byla zajištěna vysoká tuhost spoje a minimální prokluz. Pod všechny matice byly umístěny pérové podložky, aby se zabránilo uvolnění matic způsobeným kmitáním a objemovými změnami dřeva. Sestavení modulu bez schodiště trvalo v průměru tři dny.

Schodiště
Schodiště v rozhledně je z hraněného řeziva, schodišťové stupně jsou z modřínových fošen.
S ohledem na minimalizaci práce na staveništi byly veškeré kusy prefabrikovány a na místě došlo pouze k osazení na předem připravené podpůrné prvky. Po osazení schodišťových ramen byly upevněny panely zábradlí, montáž schodiště v jednom patře tímto způsobem trvala zhruba jeden den.

Střecha
Střecha má tvar šestibokého jehlanu s dvěma sklony. Změna sklonu je provedena v úrovni podlahy vyhlídkové plošiny. Spodní část, tzv. „límec“, je vyroben z překládaných modřínových prken a je součástí devátého modulu. Horní část střechy byla montována zvlášť a osazena v samém závěru stavby. Patří k ní stříška s přesahem, která kryje hlavní vyhlídkovou plošinu. Prostor nad stříškou zůstal otevřený a v budoucnu se zde počítá s umístěním antén. Jako krytina byl zvolen měděný plech. Kolem stříšky byl umístěn okap, aby se zabránilo zbytečnému vnikání vody do konstrukce. Okap je sveden na hranu límce a chrliči je voda vyvedena mimo objekt.

Ochrana proti povětrnostním vlivům
Konstrukce je otevřená, všechny konstrukční prvky jsou vystaveny povětrnostním vlivům. Byly zvažovány různé způsoby ochrany dřeva, ale z hlediska montáže i finančních požadavků investora bylo přistoupeno pouze k povrchové impregnaci všech řezů a otvorů. Ocelové prvky jsou žárově zinkovány, ostatní spojovací prostředky jsou také opatřeny zinkovou ochranou.