Úkolem svodidla není být co nejpevnější. Správně fungující prvek se při nárazu musí deformovat, pohltit část energie vozidla a hlavně jej postupně přesměrovat zpět podél komunikace. Kdybychom místo něj postavili dokonale nepoddajnou ocelovou zeď, možná by auto skutečně neopustilo silnici. Posádku by to však asi docela mrzelo.
Silniční svodidlo auto nezastavuje
Tady je dobré hned na začátku trochu opravit běžnou představu. Úkolem podélného svodidla podél silnice zpravidla není vozidlo zastavit z vysoké rychlosti na nulu. Když auto například ve 100 km/h narazí do svodidla pod úhlem, stále má velkou složku rychlosti ve směru podél svodidla. Konstrukce má především zabránit tomu, aby automobil pokračoval mimo komunikaci do stromu, ze srázu, do protisměru nebo například z mostu.
Svodidlo tedy auto zachytí a změní směr jeho pohybu. Část pohybové energie se spotřebuje na deformaci auta a záchytného systému, část zmizí třením pneumatik a další část vozidlu zůstane. Proto po správně zvládnutém nárazu často automobil pokračuje ještě několik desítek metrů podél bariéry. Úplně jinak fungují některé koncové prvky svodidel nebo tlumiče nárazu. Tam už může být cílem vozidlo skutečně postupně zastavit. I v takovém případě ale platí, že to nesmí udělat okamžitě. Odjakživa totiž platí, že nezabíjí rychlost, ale její náhlá ztráta.
Největší problém není rychlost, ale její rychlá změna
Představme si auto jedoucí 100 km/h. Kdybychom jej dokázali zastavit na několika centimetrech, konstrukčně bychom možná vytvořili velmi pevnou překážku. Pro člověka uvnitř by to byl ale katastrofální scénář. Rozhodující je zpomalení, respektive jak rychle se rychlost vozidla změní. Souvisí to samozřejmě s tím, jak velké namáhání snese lidské tělo. Příliš rychlé zpomalení (což je také z fyzikálního pohledu zrychlení, akorát záporné) působí poškození vnitřních orgánů, končetin a spoustu dalších, velmi ošklivých zranění.
Čím delší dráhu máme k dispozici pro změnu pohybu auta, tím menší může být průměrné zpomalení. Přesně na stejném principu fungují deformační zóny automobilu. Přední část vozu se při havárii nezmačká proto, že by automobilka neuměla vyrobit pevnější kapotu. Deformací získává několik centimetrů dráhy a několik dalších milisekund, během kterých lze kinetickou energii pohltit. Svodidlo dělá něco podobného, jen v mnohem větším měřítku. Když se při nárazu ohne o půl metru nebo metr, není to automaticky známka slabé konstrukce. Naopak může jít přesně o chování, pro které bylo navržené a spočítané.
Ocelový pás začne pracovat v tahu
Typické ocelové svodidlo se skládá ze svodnice, sloupků, spojovacích prvků a podle konkrétní konstrukce také distančních dílů a dalších komponentů. Při nárazu začne automobil tlačit svodnici směrem ven z komunikace. Ta se ohne, ale zároveň se díky spojení jednotlivých dílů začne natahovat podél své osy a přenášet sílu na větší délku svodidla.
To je velmi důležité. Náraz nemá zachytit jediný sloupek. Pokud by všechno zatížení převzal pouze jeden bod, konstrukce by pravděpodobně selhala. Síla se proto přes svodnici rozvede na několik dalších sloupků. Ty se mohou ohýbat, naklánět a v případě sloupků zaražených v zemině se současně pohybují i v podloží. Část energie se spotřebuje plastickou deformací oceli, další při pohybu sloupků v zemině a část samozřejmě pohltí samotné vozidlo. Zcela jinou kapitolou jsou samozřejmě betonová svodidla, ale ta slouží k úplně jinému účelu.
Svodidlo se může posunout klidně o více než metr
To nás přivádí k jednomu z nejdůležitějších parametrů svodidel – takzvané pracovní šířce. Při nárazové zkoušce se sleduje, jak daleko se celý záchytný systém při nárazu dostane od své původní polohy. ČSN EN 1317 pracuje mimo jiné s dynamickým průhybem a pracovní šířkou.
Dynamický průhyb zjednodušeně popisuje maximální boční posunutí líce svodidla. Pracovní šířka zahrnuje prostor od původního líce svodidla až po nejzazší dynamickou polohu důležité části systému během nárazu. Svodidla jsou podle pracovní šířky rozdělena do tříd W1 až W8. U W1 se bavíme o maximální pracovní šířce 0,6 metru, zatímco u W4 už může dosahovat 1,3 metru a u nejvyšší třídy W8 až 3,5 metru. To rozhodně není zanedbatelný prostor, naopak. U vyšších tříd se jedná o obrovský prostor pro postupnou deceleraci auta, nad kterým řidič ztratil kontrolu.
Proto nesmí být strom hned za svodidlem
Nicméně, představme si, že máme svodidlo, které při zkoušce potřebuje pracovní šířku kolem jednoho metru. Projektant jej umístí 30 centimetrů před mohutný betonový pilíř. Na papíře máme svodidlo mezi autem a nebezpečnou překážkou. Jenže v okamžiku nárazu se konstrukce začne deformovat a po třiceti centimetrech narazí přímo do pilíře. Svodidlo najednou nemá prostor, ve kterém má podle zkoušky fungovat. Místo kontrolované deformace vznikne výrazně tvrdší náraz, případně může dojít k nežádoucí interakci auta s překážkou za svodidlem.
Proto není při návrhu důležitá pouze úroveň zadržení, ale také dostupný prostor za svodidlem. Ministerstvo dopravy ve své metodice přímo uvádí, že deformaci svodidla musí odpovídat prostor nebo vzdálenost, která je za ním k dispozici. A právě proto někdy vidíte svodidlo poměrně daleko od stromu, sloupu nebo jiné pevné překážky. Prázdný prostor mezi nimi není promarněné místo. Svodidlo jej může potřebovat (a i doslova spotřebovat) při nehodě.
Zdroj info: TP 114 – Svodidla na pozemních komunikacích, ČSN EN 1317-1 a ČSN EN 1317-2, Ministerstvo dopravy ČR.
Zdroj médií: Depositphotos.