Záchrana kamenných monumentů v Angkoru, Kambodža

Zákaznický projekt

Český výzkumný tým v Angkoru Ředitel projektu
Dr. Karel Kranda
Ústav jaderné fyziky AV ČR
neutron.ujf.cas.cz

Vedoucí výzkumu
Doc. Ing. Jan Pašek, Ph.D.
Katedra konstrukcí pozemních staveb Fakulty stavební ČVUT v Praze
kps.fsv.cvut.cz

Členové týmu
Ing. Jiří Svoboda
Ing. Hansley Pravin Gaya
Otakar Veverka

Kamenné monumenty v archeologickém parku Angkor, zapsané na seznam světového dědictví UNESCO, jsou dnes z velké části značně zchátralé a stav těch zachovaných se rychle zhoršuje. Odborníci z celého světa se proto intenzivně zabývají příčinami špatného technického stavu této významné památky a snaží se nalézt vhodná opatření pro jejich sanaci.

Na záchraně monumentů v Angkoru se také podílí český výzkumný tým s pětiletým výzkumným projektem „Thermal imaging and structural analysis of sandstone monuments in Angkor”.

Hlavním úkolem projektu je analýza zatížení kamenných konstrukcí teplotními změnami prostředí a jejich vlivu na statickou spolehlivost monumentů. Kromě výzkumu přímo v Angkoru jsou součástí projektu také numerické simulace chování kamenných konstrukcí zatížených vnějšími účinky s důrazem na účinek teplotních změn.

K vytvoření numerických modelů a posouzení statiky byl využit program RFEM pro analýzu metodou konečných prvků od společnosti Dlubal Software.

Konstrukce

Kamenné monumenty v Angkoru, které byly postaveny mezi 8. a 14. stoletím, jsou dnes většinou ruinami v různém stádiu zchátralosti. Většina z nich byla postavena z kamenných kvádrů skládaných nasucho, v menší míře byly použity pálené cihly. U dosud zachovalých chrámů dochází k soustavnému rozvoji jejich poruch, především rozpadu kamenného zdiva, způsobenému kombinací několika různých vlivů. Kromě - z pohledu dnešních znalostí - použití nevhodné techniky výstavby jsou jednou z hlavních příčin rozpadu především náročné klimatické podmínky.

Statika a posouzení

Monitoring deformací a teplot vybraných chrámů prokázal, že rozdíl maxima a minima teplot na intenzivně osluněných plochách vnějšího povrchu během ročního cyklu přesahuje 60 °C. Značné teplotní rozdíly jsou i mezi dnem a nocí, teplota na vnitřním povrchu byla často o cca 40 °C nižší než na povrchu vnějším.

To přispívá k nerovnoměrnému namáhání a velkým dilatačním pohybům uvnitř konstrukce kamenných struktur; v kombinaci s dalšími vlivy tak dochází k postupnému zvětšování spár mezi kvádry, vypadávání jednotlivých kamenů z konstrukce a dezintegraci či hroucení celých částí chrámů.

Numerické simulace statického chování monumentů jsou prováděny pomocí programu RFEM společnosti Dlubal Software, který umožňuje dosáhnout vysoké míry shody vlastností numerických modelů s reálnými konstrukcemi kamenných chrámů. Cílem analýzy je na základě výsledků simulací predikovat další vývoj jejich technického stavu. Dosažené výsledky by potom měly sloužit mj. i pro vypracování návrhu optimálních sanačních postupů pro stabilizaci a záchranu těchto vzácných památek.

V rámci výzkumu byly dosud v programu RFEM vytvořeny a testovány 3D modely vybraných reprezentativních výseků kamenných konstrukcí - samostatná stěna, čtyřúhelníková pyramida, zastřešená sloupová galerie a různé tvary věží. Numerické modely byly složené z těles – objemových prvků, představujících jednotlivé kamenné kvádry. Vzájemná interakce kvádrů byla simulována prostřednictvím kontaktních prvků, které umožňují vyloučit působení v tahu ve směru kolmo na spáru a pracovat s různou intenzitou tření ve stycích mezi bloky.

Byla zpracována řada simulací pro zatížení uvedených modelů teplotou, s uvažováním charakteristického podloží staveb a různých typů vazeb kamenných kvádrů. Výsledky numerických analýz vykazují značnou shodu s chováním reálných konstrukcí (deformace, poruchy apod.). Dosud provedená fáze výzkumu prokázala, že teplotní zatížení angkorských chrámů dosahuje významných hodnot a má značný vliv na jejich stále se zhoršující technický stav.

V dalších fázích výzkumu budou dosud provedené kroky dále rozvíjeny tak, aby bylo možné zpřesnit vliv teplotních změn na chování kamenných monumentů v Angkoru a navrhnout optimální postupy k jejich zachování pro příští generace.

Použité programy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte nás nebo využijte stránky s často kladenými dotazy.

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

Newsletter

Získejte jednou měsíčně informace o novinkách, plánovaných akcích, praktických tipech, exkluzivních nabídkách a slevových poukazech.

Posouzení v programu RFEM (© Ing. Hansley P. Gaya)