Kloknerův ústav a jeho historie

Kloknerův ústav je nejstarší a jedno z největších vědecko-výzkumných pracovišť v oboru stavebnictví Českého vysokého učení technického v Praze.

Vědomí, že další rozvoj stavebních materiálů a stavebních konstrukcí není nadále možný bez jejich výzkumu, zkoušení a kontroly, vedlo v r. 1912 Františka Kloknera, tehdy čtyřicetiletého mimořádného profesora, k vypracování návrhu na založení ústavu při České technice v Praze, který by se zabýval výzkumem a zkoušením stavebních hmot a konstrukcí. Tento návrh předložil profesorskému sboru Vysoké školy technické. Návrh byl vřele podporován hlavně profesorem Albertem Vojtěchem Velflíkem a profesorem Josefem Šolínem, následně schválen a postoupen do Vídně. Neochota rakousko-uherských úřadů a světová válka 1914–1918 však realizaci tohoto návrhu odsunula až do nové Československé republiky.

V roce 1919 byl obnovený návrh na založení výzkumného ústavu podán na Ministerstvo školství a národní osvěty. S odůvodněním, že takový ústav je pro rozvoj československého stavebnictví i školství nezbytně nutný, byl návrh schválen.

[1] Historická fotografie zkušebny KÚ v bývalé budově

Hledání prostoru

Horší byla otázka vhodných prostor. Stará budova techniky na Karlově náměstí nevyhovovala ani normálním školním požadavkům, natožpak prostorově náročnému výzkumnému ústavu. Situace se vyřešila stavbou dřevěného pavilónu, který věnovalo Ministerstvo národní obrany a jenž byl postaven na dvoře hlavní budovy České techniky. O toto skromné přístřeší se však ústav musel dělit s Ústavem mechanické technologie a s Výzkumnou a zkušební stanicí k mechanickému zkoušení kovů i konstrukčních součástí, což od počátku znamenalo práci ve stísněných prostorách.

V tomto dřevěném pavilónu bylo v létě roku 1921 instalováno první zkušební zařízení a v září 1921 zahájil Výzkumný ústav hmot a konstrukcí stavebních svou činnost. Rozvoj ústavu však brzy ukázal nedostatečnost dřevěného pavilónu. Proto byly ústavu přiděleny další prostory, a to sklepní a přízemní místnosti hlavní budovy techniky, kde byly umístěny cementářská, betonářská a kamenická laboratoř, později též chemická, mechanická a truhlářská dílna. Přes nákladné radikální zákroky a opravy, jež se v té době prováděly dvakrát, se dřevěný pavilón v roce 1933 téměř zřítil, poněvadž konstrukce byla napadena dřevomorkou.

[2] Historická fotografie dřívější laboratoře KÚ
Jelikož pro stroje nebylo jiné místo, byl velký sál se zkušebními stroji provizorně zabezpečen, zatímco ostatní pracovní prostory se přesunuly do okolních budov techniky. V té době se již stavěla nová budova Českého vysokého učení technického v Dejvicích.

Žádost o vlastní budovu

Výzkumný a zkušební ústav předložil již v roce 1926 návrh na takovou samostatnou budovu, aby svým volným okolím poskytovala jak možnost dalšího rozvoje stavebních hmot a konstrukcí, tak i dostatečné volné pracovní prostory na otevřených dvorech. Tento návrh, jehož správnost potvrdil vývoj stavebního výzkumu v dalších 20 letech, nebyl však přijat s tím, že nové prostory pro výzkumný ústav jsou zajištěny v nové budově techniky.

Z tohoto rozhodnutí vyplynula spolupráce ústavu s projektantem nové budovy techniky, a to jak v celkovém rozvržení přidělených prostor, tak i detailně propracovaném umístění zkušebních strojů a pracoven. Tím se podařilo vybudovat na svoji dobu jeden z největších výzkumných ústavů v Evropě.

Zaměření ústavu

Výzkumný a zkušební ústav hmot a konstrukcí stavebních byl součástí ČVUT a jako takový měl čtyři hlavní účely: vzdělávací, výchovný, vědecký a zkušební.

Zaměření ústavu bylo určeno jeho jednacím řádem: Výzkum a zkoušení ve všech oborech mechanicko-technického výzkumu stavebních konstrukcí nebo jejich součástí, stavebních výrobků a staviv.

Organizační forma ústavu se vyvíjela teprve s postupujícími zkušenostmi, vybavením ústavu, počtem zaměstnanců a rozsahem prováděných prací. Pracovní obor, stejně jako počet zaměstnanců, se postupně rozšiřoval a prohluboval se vzrůstajícími požadavky stavební praxe.

[3] Historická fotografie z průběhu zkoušení ve vnitřních prostorech
V současnosti se Kloknerův ústav zabývá nejen výzkumnými úlohami stavebního oboru, ale i některými specializacemi strojního a chemického inženýrství a energetiky. Hlavním úkolem je vědecko-výzkumná a vývojová činnost, která je úzce svázána s činností vzdělávací, dále také znalecká, expertní a konzultační činnost pro průmysl a státní správu. Ústav podporuje aktivity v odborně komerční oblasti národní a mezinárodní standardizace. Ve většině uvedených činností má výlučné a nenahraditelné postavení v rámci ČVUT v Praze i v rámci celé České republiky.

Ústav má čtyři odborná oddělení, akreditovanou laboratoř s velkým rozsahem akreditovaných postupů a od r. 1986 je soudně-znaleckým pracovištěm v oboru stavebnictví pro diagnostiku, analýzu poruch a zkoušky betonových, ocelových, dřevěných a zděných objektů a jejich částí, stavební mechaniku (deformace betonových a ocelových konstrukcí), vliv dynamických účinků na tyto konstrukce, ocelové a betonové konstrukce a využití plastických hmot ve stavebních konstrukcích.

Výsadní postavení

Výsledky dosažené v posledním období prokazují výsadní postavení ústavu jak v rámci ČR, tak i ve světě zejména v oblastech

  • teorie spolehlivosti stavebních soustav – spolehlivost, monitorování a hodnocení rizik konstrukcí včetně pravděpodobnostní analýzy rozvoje poškození a životnosti konstrukcí, zatížení a jejich účinky na konstrukce,
  • materiálové inženýrství zaměřené na technologii, mikro a makromechaniku konstrukčních materiálů se zvláštním zřetelem na vláknové kompozity, ocel, beton, sklo, zdivo,
  • modelování nosných soustav s ohledem na vytváření výpočtových modelů konstrukcí, účinků zatížení a odezvy konstrukčních systémů, provádění výpočtů nelineární analýzou,
  • větrné a seizmické inženýrství, ověřování konstrukcí na statické a dynamické účinky způsobené větrem, přírodní a technickou seizmicitou, klimatickými zatíženími, zatížením dopravou, účinky strojů apod.,
  • diagnostika konstrukcí, hodnocení degradace železobetonových a zděných konstrukcí a způsobů jejich sanace,
  • vývoj a ověřování nových technologií betonu a nových stavebních materiálů.

Mechanické zkušebny ústavu jsou vybaveny řadou zkušebních zařízení. Aby byl ústav schopný plnit jak vědecko-výzkumné, tak i expertní zakázky, byly uvolněny nemalé prostředky na unikátní přístroje.

[4] Historická fotografie z průběhu zkoušení ve venkovních prostorech
Důležitý je podíl Kloknerova ústavu na rozvoji mezinárodní spolupráce ve výzkumu i standardizaci. Ústav je řídicím pracovištěm pro účast České republiky v řadě mezinárodních institucí a v dalších aktivně působí.

Mezi významné aktivity ústavu je možno řadit expertní činnost, a to jak pro subjekty v České republice, tak i pro zahraniční zákazníky.

K významným akcím patří např.

  • diagnostika a hodnocení stavebně-technického stavu konstrukcí kostela Nejsvětějšího srdce páně na náměstí Jiřího z Poděbrad v Praze (předmětem diagnostiky bylo zejména zjistit rozměry a materiály nosných konstrukcí včetně jejich mechanických vlastností),
  • předmětem série stavebně technických průzkumů bylo několik objektů v areálu zámku Návarov,
  • diagnostika litinových sloupů v budově Národního muzea v Praze (jejím cílem bylo stanovit tvar příčného průřezu sloupu, na základě chemické a mikroskopické analýzy zjistit druh použité litiny a odvodit její pevnostní charakteristiky),
  • komplexní diagnostika základu turbogenerátoru v elektrárně ve Feltonu na Kubě (po havárii a požáru byly provedeny materiálové zkoušky a dynamická zkouška),
  • speciální diagnostika Negrelliho viaduktu (cílem diagnostických prací je stanovení mechanických vlastností cihel, malty a kamene vybraných oblouků viaduktu, včetně stanovení aktuální vlhkosti materiálů a míry zasažení zdiva ve vodě rozpustnými solemi),
  • KÚ je určeno soudně-znaleckým ústavem pro posouzení Trojské lávky,
  • komplexní diagnostika, statická analýza a možnosti rekonstrukce Libeňského mostu V-009.

Kloknerův ústav srostl se stavebnictvím a chce mu být i nadále všestranně k užitku. V rámci své kmenové vysoké školy chce dávat své zkušenosti a výsledky vědeckého bádání mladým generacím stavebních inženýrů, aby je přenesly do stavební praxe. Vychovává doktorandy ve dvou oborech: nauka o nekovových materiálech a stavebních hmotách a teorie konstrukcí.

Autor: Ing. Šárka Nenadálová

Foto:
hlavička: https://static.panoramio.com.storage.googleapis.com/
[1] Archiv Kloknerova ústavu
[2] Archiv Kloknerova ústavu
[3] Archiv Kloknerova ústavu
[4] Archiv Kloknerova ústavu