Współczesne kładki dla pieszych

17.08.2015

Warto zwrócić uwagę na zagadnienia projektowe pozwa­lające zapewnić odpowiednią funkcjonalność kładki oraz spełnić wymogi estetyczne i ergonomiczne.

Kładki dla pieszych pojawiają się w przestrzeni jako konstrukcje ściśle związane z układem cią­gów pieszych w związku z konieczno­ścią przeprowadzenia ruchu pieszych nad istniejącymi ciągami komunikacyj­nymi bądź innymi przeszkodami terenowymi. Konstrukcje te, będąc zde­cydowanie bliższe użytkownikom niż klasyczne obiekty mostowe, wymaga­ją od projektanta szczególnego podej­ścia. Ich projektowanie związane jest zarówno z dążeniem do spełnienia wy­magań stanów granicznych nośności, jak i z dużą dbałością o zachowanie właściwej funkcjonalności, komfortu użytkowania i walorów estetycznych. Nie bez znaczenia są również zagad­nienia ergonomii związane z dostoso­waniem konstrukcji do cech psycho­fizycznych człowieka.

 

Fot. 1 Łukowo-kratownicowa kładka nad ul. Chemików w Bieruniu Starym (28,0 + 24,5 m)

 

Dwa główne parametry kładek dla pie­szych wyróżniające je spośród innych obiektów mostowych to stosunkowo niewielkie obciążenia użytkowe (2,5­-5,0 kN/m2) w porównaniu z obciąże­niami obiektów dla ruchu drogowego lub kolejowego i mała szerokość użyt­kowa pomostu (1,5-4,0 m). Cechy te stwarzają możliwość wznoszenia efektownych obiektów o wyszukanych formach architektonicznych, co przy­ciąga uwagę licznej grupy konstrukto­rów i architektów. Estetyka i archi­tektura jako dziedziny projektowania i artystycznego oraz harmonijnego kształtowania budowli w projektowa­niu współczesnych kładek dla pieszych przejawiają się bardzo wyraźnie.

Przy bliskim kontakcie pieszego z obiektem konieczne jest staranne opracowanie rozwiązań konstrukcyj­nych. Z tego powodu w projektowaniu kładek dla pieszych dużą rolę odgrywa nie tylko ogólna forma konstrukcyjna, ale również detal, kolorystyka oraz oświetlenie.

Choć zagadnienia estetyki mają zasto­sowanie w projektowaniu obiektów mo­stowych wszystkich typów, w kładkach dla pieszych znaczenie tych zagadnień wydaje się być szczególnie duże. War­te przypomnienia i zapamiętania są za­sady estetyki obiektów mostowych sformułowane przez prof. Zbigniewa Wasiutyńskiego w (tab. 1) [1].

 

Tab. 1 Zasady estetyki obiektów mostowych [1]

ZASADA

OPIS

Zasada całości

Wywołanie wrażenia estetycznego jest uwarunkowane dostrzegalnością wszystkich elementów formy i ich wzajemnych zależności

Zasada

prostoty formy

Liczba elementów w formie powinna być dostatecznie mała, aby współzależność elementów w formie była dostrzegalna

Zasada

czytelności formy

Aby forma mogła wywołać wrażenia estetyczne, skojarzenia jej elementów powinny być łatwo dostrzegalne

Zasada

unikania pustki

Aby forma mogła wywołać wrażenia estetyczne, musi zaspokajać dążenia poznawcze obserwatora

Zasada

miarowości formy

Formy miarowe (równe) sprzyjają wzbudzaniu wrażeń estetycznych

 

Zasady te oprócz ich znajomości wymagają również poprawnej inter­pretacji. Zasady całości, prostoty i czytelności formy to zasady wielo­stopniowe, tzn. odnoszą się nie tylko do formy całego mostu, lecz również do form jego elementów składowych. Wynikają one z właściwego człowieko­wi sposobu postrzegania. Jesteśmy zdolni do jednoczesnego dostrzega­nia form tylko o dostatecznie ma­łej liczbie elementów i dostatecznie prosto skojarzonych. Formy o coraz większej liczbie elementów stają się coraz trudniej rozpoznawalne, ponie­waż skojarzenia ich elementów stają się bardziej złożone. Obserwator nie jest w stanie dostrzec całości formy i nie doznaje przeżycia estetycznego. Zasada czytelności formy w mo- stownictwie oznacza zachowanie czytelności przebiegu trasy komunika­cyjnej oraz zachowanie wyczuwalności wzrokowej zależności przekazywania sił wewnętrznych między elementami konstrukcyjnymi.

 

Fot. 2 Łukowa kładka przez rzekę Sołę w Węgierskiej Górce (51,3 m)

 

Zasada unikania pustki wymaga uni­kania projektowania konstrukcji bez wyrazu, konstrukcji, których aspekty poznawcze nie wykraczają poza ba­nalność ich parametrów użytkowych i funkcjonalnych, w których obser­wator nie może odnaleźć dążeń i poszukiwań projektanta zmierzających do zastosowania rozwiązań optymal­nych, nowatorskich, innowacyjnych bądź klasycznych, lecz niebanalnych, spełniających jednocześnie pozostałe zasady estetyki. Pojęcie pustki wpro­wadzone w tej zasadzie oznacza wywoływanie u obserwatora wrażenia pustki poznawczej oraz odczucia znu­żenia, znudzenia i niechęci.

Zasada miarowości formy (zwana także zasadą równości formy) doty­czy cech równości między elementami formy. Z dwóch form, z których pierw­sza posiada pewną cechę miarowości, a druga tej cechy nie posiada, jesteś­my skłonni przypisać większą wartość estetyczną pierwszej. Do cech mia­rowości formy zalicza się: symetrię, rytm i proporcje oraz eurytmię, czyli mnogość różnych rytmów w tej sa­mej budowli. Warunkiem koniecznym poprawnego zastosowania rytmu w projektowanej formie konstrukcyj­nej jest posiadanie wspólnych cech przez elementy biorące udział w ryt­mie, np. ten sam cel użytkowy. Zwracając uwagę na dużą rolę estety­ki w projektowaniu kładek dla pieszych, nie można zapomnieć o głównym celu budowy kładek, którym jest ułatwie­nie lub wręcz umożliwienie komunikacji pieszej i rowerowej oraz zapewnienie bezpieczeństwa ruchu wszystkim jego uczestnikom (odseparowanie ruchu pieszego od ruchu kołowego, samo­chodowego lub kolejowego).

 

Fot. 3 Kładka wstęgowa (21,75 + 50,0 + 21,75 m), Frydek Mistek, Czechy

 

Często kładki dla pieszych wykorzy­stywane są jako prototypowe roz­wiązania konstrukcyjne wzniesione z nowoczesnych materiałów lub z wy­korzystaniem innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych. Nie każda kładka musi jednak być konstrukcją oryginalną, za­wierającą elementy na pograniczu eksperymentu technicznego, i nie każ­da musi zawierać rozwiązania bardzo efektowne. Nawet jeżeli są to spraw­dzone i od lat stosowane klasyczne systemy konstrukcyjne ustrojów noś­nych, takie jak: belkowe, kratownico­we, łukowe czy wiszące i podwieszone – w każdym przypadku można zadbać o nadanie im indywidualnego wyrazu. Warto zwrócić uwagę na kilka zagad­nień projektowych pozwalających za­pewnić odpowiednią funkcjonalność oraz spełnić wymogi estetycznego i ergono­micznego kształtowania konstrukcji [4]:

– Nowo projektowany obiekt powinien zachęcać pieszych i rowerzystów do korzystania z niego i przyczyniać się do przestrzegania zasad ruchu drogowego.

– Geometria kładki powinna być w maksymalnym stopniu dostoso­wana do topografii terenu w celu uniknięcia lub minimalizacji potrze­by stosowania schodów i ramp. Jeśli droga przebiega w wykopie o stromych zboczach, zlokalizowa­nych po jednej lub po obu stronach drogi, zbocza te można wykorzy­stać do ukształtowania na nich ramp doprowadzających ruch do kładki. Gdy kładka umieszczona jest między skarpami wykopu, szczegól­nie w sytuacji gdy widoczna jest na tle nieba, skarpy wykopu powinny sięgać co najmniej do wysokości poziomu pomostu.

– Na etapie projektowania ocenić należy zewnętrzny wygląd i odbiór kładki z różnych perspektyw i punk­tów obserwacyjnych. Proporcje obiektu należy dobrać w sposób czy­telny i estetyczny w odbiorze przez użytkowników obiektu, trasy pod obiektem oraz oddalonych obser­watorów. Wygląd zewnętrzny kładki należy dostosować do otaczającego ją krajobrazu. Obiekt powinien wywoływać przyjemne wrażenia este­tyczne i wzbogacać krajobraz.

– Dojście do pomostu powinno być możliwie najkrótsze i proste bez zbędnych zakrętów, spadków i prze­chyłów, powinno przebiegać wzdłuż linii wyznaczonej przez główny kieru­nek ruchu pieszych. Gdy kładka pro­jektowana jest w ciągu naturalnej ścieżki stworzonej przez pieszych, wszelkie korekcje położenia ścieżki należy zaplanować w odległości umożliwiającej zmniejszenia długo­ści ścieżki oraz zachowanie najkrót­szego połączenia z kładką.

– Pochylnie, schody, balustrady, detale konstrukcyjne należy zaprojektować w sposób estetyczny w odbiorze przez użytkowników oglądających konstrukcję z bliska. W przypadku zastosowania schodów ich konstruk­cję trzeba rozwiązać w sposób po­zwalający na uniknięcie gromadzenia się śmieci w trudno dostępnych miejscach pod nimi. W obrębie kładki niedopuszczalne jest kształtowanie wnęk, zakamarków, zacienionych ob­szarów mogących wywoływać wśród użytkowników obawy o własne bezpieczeństwo.

– Geometria ramp powinna być moż­liwie najprostsza, zgodna z przebie­giem linii wyznaczonej przez główny kierunek ruchu pieszych. Korzystne, ze względu na komfort użytkowania i walory estetyczne, jest stosowanie ramp spiralnych o dużych promieniach łuków. W miarę możliwości uni­kać należy ramp wielopoziomowych załamywanych pod kątem 180°. Istniejące w pobliżu kładki krzewy i drzewa wykorzystać można do wi­zualnego ukrycia schodów i ramp.

– W celu ochrony prywatności i za­pewnienia wyższego komfortu użyt­kowania kładki niezalecane jest sto­sowanie ażurowych stopni schodów oraz ażurowych nawierzchni pomo­stu, szczególnie w przypadku po­mostów przebiegających nad innymi ciągami pieszymi.

– Podczas projektowania obiektu uwzględnić należy fakt, że sposób oświetlenia pomostu, kolor i struk­tura zewnętrzna nawierzchni mają wpływ na ocenę warunków użyt­kowania i mogą poprawić komfort użytkowania konstrukcji.

– Zarówno konstrukcje proste, jaki i złożone należy kształtować przej­rzyście, nieskomplikowanie i este­tycznie. Zaleca się wykorzystywa­nie konstrukcji kładek dla pieszych w celach urozmaicenia monotonne­go krajobrazu.

 

Fot. 4 Pontonowa kładka West India Quay (3 x 21,0 + 2 x 15,0 m), Londyn, Wielka Brytania

 

Główne tendencje obserwowane w projektowaniu kładek dla pieszych oprócz małej szerokości pomostu i dużego znaczenia zagadnień este­tyki to także:

–  skala konstrukcji dostosowana do skali ludzkiej (dopasowanie skali wielkości obiektu i przestrzeni do wymiarów fizycznych i cech psy­chicznych człowieka);

–  mały ciężaru własny i duża smukłość konstrukcji przęseł;

–  duża swoboda w kształtowaniu obiektu w planie i przekroju po­dłużnym (możliwość kształtowania pomostów o dużej krzywiźnie, moż­liwość wprowadzania zwiększonych spadków podłużnych);

–  stosowanie nowych materiałów kon­strukcyjnych (beton wysokiej wytrzy­małości, aluminium, szkło laminowa­ne, tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami);

–   wzrost rozpiętości przęseł.

 

 

Rys. Podstawowa częstotliwość drgań własnych pionowych fv kładek belkowych w funkcji rozpiętości przęsła L [6]

 

Wzrost rozpiętości, zmniejszanie cię­żaru własnego oraz wzrost smukłości przęseł kładek dla pieszych możliwe są m.in. dzięki stosowaniu materiałów o dużej wytrzymałości pozwalających na zmniejszenie przekrojów elemen­tów konstrukcyjnych. Zmniejszenie przekrojów elementów konstrukcyj­nych prowadzi do zmniejszenia cię­żaru własnego oraz redukcji sztyw­ności giętnej – pionowej i poziomej (poprzecznej) – konstrukcji. W efekcie tego zwiększa się podatność dyna­miczna obiektu. Projektowanie kładek dla pieszych, opierając się wyłącznie na analizach statyczno-wytrzymałościowych, staje się niewystarczające. Bardzo często konieczne jest wykona­nie analiz dynamicznych dotyczących określenia ryzyka wzbudzania drgań o charakterze rezonansowym przez użytkowników obiektu oraz oceny kry­teriów komfortu użytkowania kładki. Duży wpływ na typ uwzględnianych w analizach wymuszeń dynamicznych ma lokalizacja obiektu wpływająca na konieczność uwzględniania oddziaływań pojedynczych osób lub tłumu pieszych.

 

Fot. 5 Łukowa kładka Butterfly (32,0 m), Bedford, Wielka Brytania

 

Wymogi wykonywania analiz dynamicz­nych kładek dla pieszych określone są m.in. w Dz.U. Nr 63, poz. 735 § 147 ust. 3 [2] oraz w rozdziale A2.4.3 nor­my PN-EN 1990:2004/A1:2008 [3]. Jeśli częstotliwość drgań własnych kładki mieści się w przedziale częstotliwości oddziaływań użytkowników w różnych formach ich aktywności (tab. 2), zwiększa się ryzyko występo­wania dużych poziomów drgań pomo­stu. Zagadnienie to staje się szcze­gólnie istotne w przypadku kładek o rozpiętości przęsła przekraczającej 30.0 m (rys.).

 

Tab. 2 Częstotliwości oddziaływania pieszych podczas chodu, biegu i skoków [5]

 

Zakres całkowity

Wolno

Normalnie

Szybko

Chód

1,4-2,4

1,4-1,7

1,7-2,2

2,2-2,4

Bieg

1,9-3,3

1,9-2,2

2,2-2,7

2,7-3,3

Skoki

1,3-3,4

1,3-1,9

1,9-3,0

3,0-3,4

 

Obiekty o podstawowych częstotliwo­ściach drgań pionowych mniejszych od 3.0 Hz i/lub częstotliwościach drgań poziomych mniejszych od 1,5 Hz są szczególnie podatne na wzbudzanie dużych amplitud drgań przez użytkow­ników. Użytkownicy mogą podświado­mie lub celowo zsynchronizować swój krok (ruch marszowy) i dostosować go do częstotliwości drgań konstrukcji, wzbudzając drgania konstrukcji o cha­rakterze rezonansowym. Drgania takie powodują znaczne utrudnienia w ruchu pieszych i grożą uszkodzeniem kon­strukcji. Projektowany obiekt powinien spełniać wymagania kryteriów komfor­tu wibracyjnego.

 

Fot. 6 Kładka nad jeziorem Vranov (252 m), Vranov nad Dyji, Czechy

 

Na kładkach o częstotliwościach drgań własnych niższych od określo­nych wartości granicznych przepro­wadzać należy dynamiczne badania od­biorcze w celu weryfikacji właściwości dynamicznych konstrukcji oraz oceny stanów zagrożenia wzbudzaniem nad­miernych drgań konstrukcji. W razie konieczności przewidzieć należy zasto­sowanie rozwiązań pozwalających zre­dukować drgania konstrukcji, w tym instalację tłumików drgań.

Choć potrzeba wznoszenia kładek dla pieszych najczęściej wynika z proble­mów komunikacyjnych występujących w obszarach silnie zurbanizowanych, obiekty te równie często wznoszone są także poza terenami aglomera­cji miejskich i tras szybkiego ruchu. Obiekty o najdłuższych obecnie roz- piętościach przęseł to kładki w ciągu szlaków turystycznych wzniesione nad dużymi przeszkodami terenowymi – wymieniono je w tab. 3.

 

Tab. 3 Rekordowe rozpiętości kładek dla pieszych

Kładka

Rozpiętość [m]

Lokalizacja

SkyBridge

439,0

Rosja

Highline-179

406,0

Austria

Kokonoe „Yume” Otsurihashi

390,0

Japonia

Ryujin

375,0

Japonia

Raiffeisen Skywalk

374,0

Szwajcaria

Tanise

297,0

Japonia

Vranov Lake

252,0

Czechy

Teruha

250,0

Japonia

Trift

170,0

Szwajcaria

Gorge de Coaticook

167,0

Kanada

Capilano

140,0

Kanada

 

Projektując kładki dla pieszych, pa­miętać należy o głównej funkcji, jaką konstrukcje te mają spełniać. Po­prawne ich kształtowanie wymaga od projektanta oprócz wiedzy z zakre­su inżynierii, architektury krajobra­zu i estetyki również odpowiedniej świadomości: co, dlaczego i po co projektuje. Świadomość ta dotyczyć musi znaczenia podejmowanych de­cyzji i ich wpływu na zmiany, jakie te decyzje wywołają w otoczeniu i środowisku. Nie ma tu miejsca na nieudolność, niedbałość, niedokład­ność i niestaranność. Nie można dopuścić, by cechy takie stanowiły wytłumaczenie dla przyjmowania nie­właściwych rozwiązań przestrzen­nych [7]. Podejście nieświadome niweczy założenia leżące u podstaw planowania nowej trasy komunikacyj­nej związane z dążeniem do polepsze­nia warunków życia społeczeństwa.

 

dr inż. Marek Pańtak

Katedra Budowy Mostów i Tuneli

Politechnika Krakowska

Zdjęcia autora

 

Bibliografia

1.   Z. Wasiutyński, O architekturze mo­stów, PWN, Warszawa 1971.

2.   Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicz­nych, jakim powinny odpowiadać drogo­we obiekty inżynierskie i ich usytuowa­nie (Dz.U. Nr 63, poz. 735).

3.  PN-EN 1990:2004/A1:2008 Podsta­wy projektowania konstrukcji. Załącznik A2, PKN, Warszawa 2008.

4.  Design manual for roads and bridges, Volume 2. Highway structures: Design (substructures) materials, Section 2 Special structures, Part 8, BD29/04 Design criteria for footbridges, De­partment for Transport, Highway Agency, Wielka Brytania, 2004.

5.   H. Bachmann, Lively footbridges – a real challenge,Proceedings of the 1st International Conference on Design

and dynamic behavior of footbridges – Footbridge 2002, OTUA, Paryż 2002.

6.  H. Bachmann i inni, Vibration problems in structures – practical guidelines,2nd edition, Birkhauser Verlag, Basel Berlin Boston, 1997 (CEB Bulletin d'information No. 209: „Vibration problems In structures – practical guidelines”, 1st edition 1991).

7.  A. Buchner, Trasy mostowe w krajobrazie miasta, PWN, Warszawa-Łódź 1982.

8. J. Bogdanowski, Kompozycja i planowanie w architekturze krajobrazu, Wydaw. Pol­skiej Akademii Nauk, Wrocław 1976.

www.facebook.com

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube

Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.